朱立勇
摘 要:水電站廠房施工是水電站建設施工中的重要環(huán)節(jié),其施工質量對整個水電站的功能發(fā)揮有著極大的影響。水電站廠房的施工必須按照標準嚴格執(zhí)行,從根本上確保廠房的施工質量和功效。本文對水電站廠房施工過程中的重點環(huán)節(jié)進行了總結,并結合實際工作經驗,提出了水電站廠房施工設計的改進方法。
關鍵詞:水電站;廠房施工;設計
中圖分類號:TV544 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)01-0143-02
水電站的廠房施工設計過程中涉及到工程結構的設計、施工現場的布置、施工材料的選擇等,并且在技術、工藝、設備的使用上都有相應的標準。施工方案對水電站廠房的施工質量有著直接的影響,對水電站的運行也有著重要的作用。因此,在水電站的建設過程中,做好廠房施工設計的研究是十分必要的。
1 廠房施工特點和混凝土分期
1.1 廠房施工特點
水電站廠房的類型主要有立式機組廠房和臥式機組廠房兩種。立式機組的特點是水輪機與發(fā)電機是豎向擺放的,分為上下兩層結構。上層結構是水輪機組,下層結構是發(fā)電機組。臥式機組的特點則是采用平行的結構來布置發(fā)電機和水輪機。與立式機組相比,臥式機組的優(yōu)勢在于結構更為簡單,因此,廠房的施工流程也相對簡單。本文主要介紹的是立式機組的設計特點和要求。其具體的施工特點有以下幾點:第一,施工道路布置有一定的困難。這主要是由于立式機組在施工時對地基的深度要求較大,給道路布置增加了一定的難度;第二,廠房下部結構較為復雜。在立式機組中,廠房的下部基礎中包含著蝸殼、排水管、孔洞等設施,使得內部的結構相對錯雜,對施工精度的要求較高;第三,模板支撐的工作量很大。由于水電站的上部結構跨度通常都較大,在施工時為了確保結構的穩(wěn)定,通常需要較大量的模板進行支撐。此外,廠房的施工采用的是交叉平行的結構,在施工的后期對混凝土的需求量也較大,對施工的精度要求也較高,有時甚至需要對溫度進行嚴格的把關。
1.2 混凝土分期
為了確保機組安裝的質量,水電站廠房混凝土澆筑通常需要分為兩期進行。第一期的混凝土澆筑的主體主要包括排水管、基礎板、橫梁等。在進行第一期的澆筑時就應當預留出第二期的混凝土。當第一期的澆筑完成后,再進行第二期的澆筑。第二期澆筑的內容包括外圍的金屬蝸殼、風道墻、機墩等。廠房混凝土的分期受到廠房類型和機組類型的影響。
2 廠房混凝土施工
2.1 水電站廠房混凝土澆筑的分層分塊
水電站的上層結構由橫梁、擋板、柱子等結構組成。水電站廠房的施工技術與一般廠房的施工技術基本相同。水電站廠房的下部結構則是由大體積的混凝土和杠桿組成的,其中具有較多的孔洞和零部件,因此,其受力狀況較為復雜。為了確保廠房建設的質量,對水電站廠房的建設應當采用分層施工的方式。在進行分層時,應當做到科學合理,這樣就能減少施工過程中的問題和失誤,從而確保工程的整體施工效果。
水電站廠房的混凝土澆筑對于分層的精度要求較高,在進行這一項工作時,有幾個原則應當遵守。首先,在分層時應當以廠房的下部結構作為出發(fā)點,根據其內部的結構、受力狀況、尺寸等進行合理的分類。注意不得在受力較大的位置或結構相對薄弱的位置進行分層。其次,必須按照廠房的結構特點和施工環(huán)境溫度來嚴格制定分層的厚度。通常,廠房的基礎厚度應當在1-2米左右?;A以上的部位在厚度上可以有一定的提高。再次,要按照混凝土的澆筑性質和溫度來確定混凝土面積的大小?;炷恋拿娣e不應過大,長寬比應當控制在5:1左右。最后,在進行分層時,應當考慮到施工的可行性和便捷性。例如,為了便于進行模板的捆扎,在排水管的設置上要做到單獨分層。為了提高廠房穩(wěn)定性和安全性,可以在廠房的薄弱位置加筑防裂鋼筋。
2.2 分層分塊施工的形式
在廠房的施工過程中,采用分層分塊施工方式的結構主要有錯縫、封閉塊、寬槽等?;镜氖┕すに嚢ㄒ韵聨讉€方面。首先是分層通倉的澆筑。當水電站廠房中不設置縱縫,就需要采取分層通倉澆筑的方式。這種施工方式的優(yōu)勢在于,加工的效率較高,并且在結構的穩(wěn)定性上有較高的保障。分層通倉澆筑的方式通常適用于廠房面積較小、在低溫季節(jié)中施工的項目。第二種施工工藝是錯縫分塊澆筑。這種施工工藝也被稱為砌磚法,施工過程是將上下兩層的磚塊進行相互搭接,從而確保結構的穩(wěn)定性和整體性。錯縫分塊的長度通常在8-30米之間,分層的厚度則控制在2-4米的范圍內。在廠房的薄弱環(huán)節(jié)施工過程中,需要加筑鍵槽。第三種工藝是預留寬槽。在建筑規(guī)模較大的廠房施工時,為了提高施工的效率,減少外部環(huán)境對施工過程的干擾,需要在一些施工環(huán)節(jié)中設置一定的寬槽,寬槽的寬度通常為1米。第四種施工工藝為設置封閉塊。當廠房的結構跨度較大時,在施工的過程中容易受到溫度的影響。采用一般的溫度控制方式很難起到良好的效果,這時可以考慮設置一定的封閉塊,在混凝土的施工基本完成后,進行回填工作。
2.3 以機械為主,人工為輔的施工方案
水電站廠房的施工規(guī)模通常較大,對精度的要求也較高,采用機械化的施工方式可以極大的提高施工的效率,同時還能確保施工的質量。但在機械化的施工過程中還要進行人工的輔助,尤其是一些對精度要求較高的施工項目中,必須有相關的施工人員進行現場的監(jiān)督。在小型廠房的施工過程中,經常采用滿堂腳手架的施工方式,在這種施工方式下,更要做好對施工現場的監(jiān)管,確保施工人員的人身安全。
3 廠房上部結構施工方案設計
水電站廠房的上部結構包括立柱、吊車梁、預制屋架、圈梁等幾個部分。廠房的上部結構施工通常分為三個環(huán)節(jié),分別為立柱施工、吊車梁施工、屋架施工。
3.1 立柱施工
廠房的立柱通常設置在廠房的混凝土層上,并與廠房的基礎相互連接。為了便于立柱的施工,通常會在施工前進行機組的埋件安裝。在完成立柱的基礎施工后,應當立即進行現場的澆筑。澆筑的順序為先進行鋼筋的設置,再進行模板的安裝。在立柱的施工完成后,應當對立柱的垂直狀態(tài)和模板的位置進行檢查和調整,從而確保模板的強度和穩(wěn)定性。
3.2 吊車梁施工
吊車梁的設置通常采用的是預制的方式。由于吊車梁的鋼筋密度較大,在澆筑時對混凝土的配置要求也較高,一般需要采用一級配置。在大型廠房的施工過程中,可以采用一期混凝土的起重設備用于吊車梁的安裝。當廠房的規(guī)模較小時,則選用履帶式的起重機就可以起到良好的安裝效果。在吊車梁的安裝完成后,應當對其位置進行校對,確保各個部件之間的連接準確無誤。
3.3 屋架施工
屋架在一些大型的水電站廠房施工中的應用較為廣泛。在小型的廠房中則主要采用預制工字梁。大型廠房中結構的跨度較大,鋼筋之間的距離較小,混凝土顆粒的最大直徑可以達到20毫米。在屋架的預制過程中,可以采用附著式的振搗器進行施工。在其中設備的選用上,若是大型廠房的施工則可以使用一期混凝土澆筑中使用的起重設備,若是小型廠房的施工,則可以采用桅桿式的起重機。
4 結語
總而言之,我國水電事業(yè)在未來將會得到更多的重視和發(fā)展,水電站廠房的建設規(guī)模也將不斷的擴大。為了確保廠房施工的質量,施工單位和管理部門應當對施工設計環(huán)節(jié)做好監(jiān)管和完善,根據施工的實際需求,制定出科學合理的施工設計方案。