摘要: 在水利水電工程項(xiàng)目施工中，大體積混凝土施工技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，地下洞室混凝土施工技術(shù)也趨于完善，但是薄壁混凝土施工，特別是洞室薄壁混凝土襯砌施工難度相當(dāng)大。本文通過公伯峽水電站右岸旋流泄洪洞工程薄壁混凝土的施工實(shí)例，介紹了洞室薄壁混凝土襯砌的施工方法，為以后類似工程的施工積累了經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞: 公伯峽;洞室;薄壁;施工技術(shù)

1.工程概述

黃河公伯峽水電站壩址位于青海省化隆縣與循化縣交界的黃河干流上，是龍—青段梯級(jí)開發(fā)的第四座大型水利樞紐工程。總裝機(jī)容量為1500MW，年發(fā)電量為51.4億KW#8226;h，最大壩高為132.2m，電站泄洪建筑物由左岸排沙洞(兼泄洪)、左岸溢洪道和右岸旋流泄洪洞構(gòu)成。

右岸旋流泄洪洞由原導(dǎo)流洞后期改建而成，由開敞式進(jìn)水塔、豎井、起旋器室、旋流洞段、水墊塘段、退水洞段、擴(kuò)散段等組成。其中起旋器室、旋流洞段、水墊塘段、退水洞段、擴(kuò)散段等部位的結(jié)構(gòu)在原導(dǎo)流洞的襯砌混凝土上套襯形成，水墊塘段、退水洞段和擴(kuò)散段邊墻和頂拱為50cm厚的套襯薄壁混凝土，樁號(hào)為導(dǎo)0+284~導(dǎo)0+370，長(zhǎng)度為86m，底板坡比為1.66‰，在導(dǎo)0+361.221處變坡，坡比為5‰。

2.施工工藝

在水墊塘段、退水洞段和擴(kuò)散段施工中，由于套襯薄、空腔斷面大，為了施工方便施工，采取先邊墻、再頂拱、后底板的施工次序分別進(jìn)行施工，大大減少了施工干擾，有效提高了工效。

2.1工藝流程

混凝土施工縫面鑿毛——測(cè)量放線——鋼筋制安——暗排水系統(tǒng)制安——立?！獪y(cè)量復(fù)測(cè)——驗(yàn)收——開倉澆筑——拆?！B(yǎng)護(hù)

2.2混凝土施工方法

㈠施工縫面處理

按照設(shè)計(jì)圖紙要求，對(duì)于原導(dǎo)流洞襯砌的老混凝土面進(jìn)行鑿毛處理，除《規(guī)范》要求以外，設(shè)計(jì)要求鑿毛深度達(dá)到2cm，水墊塘和退水洞段老混凝土鑿毛面積為4472m2，采用風(fēng)鎬進(jìn)行人工鑿毛。對(duì)新澆筑的混凝土面采用人工鑿毛。對(duì)于邊墻老混凝土面的鑿毛施工，采用搭設(shè)雙層腳手架構(gòu)建施工平臺(tái)進(jìn)行。對(duì)于頂拱部位的老混凝土面鑿毛利用鋼筋臺(tái)車搭建平臺(tái)進(jìn)行。對(duì)于已經(jīng)施工完成的毛面及時(shí)進(jìn)行防護(hù)，以免棄漿和圍巖滲水和人為污染。

㈡測(cè)量放線

在每個(gè)倉號(hào)安裝鋼筋及立模板之前，首先進(jìn)行測(cè)量放樣，以便于鋼筋制安及模板安裝，控制鋼筋的位置及混凝土結(jié)構(gòu)物體型。

㈢鋼筋制安

根據(jù)該工程倉面小的特點(diǎn)，鋼筋安裝在立模板之前進(jìn)行，邊墻和底板鋼筋的安裝，采用常規(guī)方法人工進(jìn)行安裝，頂拱鋼筋采用鋼筋臺(tái)車人工進(jìn)行安裝。

鋼筋安裝順序:測(cè)量放點(diǎn)→制作架立筋→鋼筋綁扎焊接→依據(jù)圖紙檢查鋼筋根數(shù)、間距、型號(hào)→驗(yàn)收。

邊墻和底板鋼筋的安裝，邊墻和底板鋼筋安裝前先進(jìn)行測(cè)量放點(diǎn)，再制作架立筋以控制高程和安裝位置，且根據(jù)間距在架立筋上劃好線，然后將加工好的鋼筋按所劃線位進(jìn)行人工綁扎。

頂拱鋼筋的安裝，首先將鋼筋臺(tái)車拖至施工部位，以臺(tái)車為支撐，在臺(tái)車兩側(cè)搭設(shè)馬道板以方便施工人員的行走，然后安裝鋼筋，安裝時(shí)先做內(nèi)層鋼筋的架立筋，安裝內(nèi)層鋼筋，再做外層鋼筋的架立筋，安裝外層鋼筋，外層鋼筋安裝完以后按設(shè)計(jì)要求與系統(tǒng)錨桿相焊連，焊縫必須滿足設(shè)計(jì)要求。最后將臺(tái)車拖至下一施工段，進(jìn)行下一施工段鋼筋安裝。

鋼筋接頭連接，對(duì)Φ28以上(含Φ28的)采用直螺紋套筒連接，Φ28以下的采用焊接連接。所有連接要求達(dá)到《規(guī)范》要求。

㈣暗排水系統(tǒng)制安

按照設(shè)計(jì)圖紙，從導(dǎo)0+264.5～導(dǎo)0+370.5范圍，坡降采用地板坡降，在拱肩處布置暗排水系統(tǒng)。暗排水系統(tǒng)縱向主管采用φ108鋼管，環(huán)向采用φ65鋼管，徑向采用φ65鋼管或φ91鋼管(頂拱襯砌段采用φ65，利用前期排水孔排水;非襯砌段采用φ91的鋼管，采用后期掃孔排水)。環(huán)向鋼管利用液壓彎管機(jī)進(jìn)行加工，待鋼筋制安完成后，分別安裝環(huán)向、徑向和縱向排水管，所有管縫的焊接均要達(dá)到設(shè)計(jì)要求。其中非襯砌段采用四通管頭，管口一端包扎嚴(yán)實(shí)，以免澆筑時(shí)混凝土滲入并堵塞排水管，另一端位于緊貼模板，并做好標(biāo)示，以便后期能夠順利找出。

㈤模板安裝

根據(jù)業(yè)主對(duì)公伯峽水電站混凝土工程的質(zhì)量要求，以及在公伯峽水電站進(jìn)水口工程、蘇只水電站泄洪閘工程中的施工經(jīng)驗(yàn)，為了全面提高公伯峽水電站右岸旋流泄洪洞混凝土的整體外觀質(zhì)量，在水墊塘段、退水洞段、擴(kuò)散段的邊墻和頂拱混凝土施工中采用了膠合板做面板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼模板和木模板。

施工程序: 測(cè)量放線 → 模板拉桿錨筋打安 → 模板方木安裝 → 釘膠合板 →模板校正及復(fù)測(cè) → 涂刷脫模劑 → 混凝土澆筑 → 拆模 → 下一循環(huán)

由于空間較小，在邊墻模板施工中，利用膠合板配方木的方法進(jìn)行立模施工時(shí)，施工人員無法進(jìn)入倉內(nèi)進(jìn)行施工，立模難度相當(dāng)大，需要提前在膠合板上打好的孔位處按設(shè)計(jì)長(zhǎng)度焊好拉條，然后再裝膠合板和方木，邊釘膠合板邊施焊拉條的方法進(jìn)行立模，所立模板稍微向倉號(hào)外傾斜，以利倉內(nèi)有更多施工空間，完成后，整體將面板調(diào)整到設(shè)計(jì)位置做臨時(shí)加固，復(fù)測(cè)合格后加固牢靠。

頂模施工采用鋼模臺(tái)車進(jìn)行，首先將臺(tái)車拖至施工部位，按照測(cè)量放點(diǎn)高程將臺(tái)車頂模調(diào)整到設(shè)計(jì)位置，待模板復(fù)測(cè)合格后利用支撐將頂模加固。加固用的水平支撐及豎向支撐均采用工字鋼，要求進(jìn)行雙面焊加固牢靠。

㈥測(cè)量復(fù)測(cè)

模板安裝完成后，結(jié)合控制點(diǎn)對(duì)模板進(jìn)行校核、臨時(shí)加固，自測(cè)合格后，通知測(cè)量人員進(jìn)行模板復(fù)測(cè)，合格后，進(jìn)一步加固牢靠。

㈦驗(yàn)收

對(duì)工序的驗(yàn)收嚴(yán)格執(zhí)行“三檢一驗(yàn)”制，即班組自檢合格后由廠隊(duì)技術(shù)員檢查，合格后再由質(zhì)檢人員檢查各施工工序，合格后報(bào)監(jiān)理工程師作最終驗(yàn)收。由于施工倉面狹小，針對(duì)各工序施工特點(diǎn)，按工序進(jìn)行驗(yàn)收分解，即在鋼筋制安以前，先驗(yàn)收施工縫面鑿毛面，合格后進(jìn)行鋼筋、暗排水系統(tǒng)的安裝，待鋼筋、暗排水系統(tǒng)驗(yàn)收合格后，再進(jìn)行模板安裝;模板復(fù)測(cè)合格加固完備后，對(duì)倉面進(jìn)行再次清理，對(duì)以前的工序驗(yàn)收進(jìn)行詳細(xì)檢查，對(duì)不合格的項(xiàng)目進(jìn)行徹底處理，自檢合格后報(bào)監(jiān)理作最終驗(yàn)收。

㈧混凝土澆筑

混凝土運(yùn)輸，水平運(yùn)輸采用混凝土攪拌車進(jìn)行，垂直運(yùn)輸采用HBT60型混凝土泵進(jìn)行。

混凝土振搗，由于倉內(nèi)設(shè)計(jì)為雙層鋼筋網(wǎng)，間距僅為30cm，施工人員無法進(jìn)入倉號(hào)進(jìn)行振搗，施工時(shí)邊墻混凝土采用繩子吊φ80棒配合φ70軟軸棒進(jìn)行振搗。頂拱混凝土澆筑前在頂拱模板頂拱及兩側(cè)位置開下料孔，澆筑時(shí)兩側(cè)混凝土均勻下料，且控制澆筑速度，兩側(cè)混凝土澆筑時(shí)下料高差控制在50 cm以內(nèi)。待澆至兩側(cè)模板孔口位置時(shí)，將兩個(gè)孔口堵死再?gòu)墓绊數(shù)拈_孔處下料澆筑混凝土，澆至拱頂位置時(shí)，在堵頭模板的頂部最高處模板與巖石面的縫隙處有混凝土漿漏出時(shí)則證明混凝土已澆滿。

拱頂混凝土澆筑時(shí)，為保證澆筑質(zhì)量，采取以下措施，一是縮短頂拱澆筑段段長(zhǎng):由原設(shè)計(jì)12m段長(zhǎng)改為6m段長(zhǎng);二是采用高陷度混凝土，混凝土陷度采用19 cm～21 cm。另外，為方便混凝土振搗，施工時(shí)頂拱堵頭模板先從兩側(cè)各立1.5m左右，其余部分在澆筑混凝土的過程中邊澆筑邊立模板?；炷琳駬v采用在φ50鋼管上固定振搗棒的方法進(jìn)行，距堵頭模板近的地方采用φ70軟軸棒進(jìn)行振搗。

混凝土澆筑時(shí)的要求:①控制下料強(qiáng)度，下料速度不能太快;②頂拱混凝土澆筑時(shí)兩側(cè)必須均勻下料，兩側(cè)混凝土澆筑高差控制在50 cm以內(nèi);③采用薄層下料的方式，每層下料厚度控制在20cm ～30 cm之間;④振搗混凝土振搗器應(yīng)快插慢拔，并插入下層混凝土表面5～10cm，控制振搗時(shí)間，避免過振或漏振，振搗至表面泛漿為止，邊角部位應(yīng)加強(qiáng)振搗，并采用二次振搗的方式;⑤振搗器距模板的垂直距離不應(yīng)大于振搗器有效半徑的1/2，振搗時(shí)不得觸及鋼筋及其它埋件。

㈨拆模

收倉后，需要等強(qiáng)2～3天，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，方可進(jìn)行拆模，以防提前拆模造成混凝土破損。拆模后的混凝土面應(yīng)加強(qiáng)保護(hù)，防止尖銳材料碰撞造成劃痕等人為的混凝土外觀質(zhì)量缺陷。

㈩養(yǎng)護(hù)

對(duì)邊墻的養(yǎng)護(hù)采用掛麻袋片灑水養(yǎng)護(hù)，對(duì)頂拱的養(yǎng)護(hù)采用噴灑水養(yǎng)護(hù)，底板養(yǎng)護(hù)采用麻袋片灑水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)期為28天。

3.施工效果評(píng)價(jià)

通過公伯峽水電站右岸旋流泄洪洞工程薄壁結(jié)構(gòu)混凝土的施工，總結(jié)并掌握了一整套薄壁混凝土施工技術(shù)與方法，在空間狹小部位施工，除了考慮常規(guī)方法以外，還應(yīng)積極思考，大膽創(chuàng)新，不斷改進(jìn)工藝作風(fēng)和施工方法。施工中，切實(shí)提高了混凝土的外觀質(zhì)量，優(yōu)化了設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了施工。從進(jìn)度上、質(zhì)量上及經(jīng)濟(jì)上均取得了理想的效果，得到各方的一致認(rèn)可和好評(píng)，在贏得巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也為企業(yè)樹立了良好的社會(huì)信譽(yù)。

4.結(jié)束語

水利水電工程項(xiàng)目施工中，經(jīng)常接觸到的是一些大體積混凝土，其施工技術(shù)已經(jīng)相對(duì)比較成熟，而薄壁結(jié)構(gòu)混凝土施工接觸的相對(duì)較少，且其施工技術(shù)難度相對(duì)也較大。公伯峽水電站右岸旋流泄洪洞工程薄壁結(jié)構(gòu)混凝土的施工中，總結(jié)掌握了薄壁結(jié)構(gòu)混凝土施工的一些技術(shù)和方法，為薄壁結(jié)構(gòu)混凝土的施工積累了一定的施工經(jīng)驗(yàn)。