(中國(guó)葛洲壩集團(tuán)股份有限公司金安橋水電站廠房施工項(xiàng)目部，云南 麗江，674104)

1 工程概述

金安橋水電站位于云南省麗江市境內(nèi)，是金沙江中游河段水電規(guī)劃“一庫(kù)八級(jí)”開發(fā)方案的第五級(jí)電站，樞紐工程主要由碾壓混凝土重力壩、右岸溢流表孔及消力池、右岸泄洪(沖沙)底孔、左岸沖沙底孔、壩后式廠房及開關(guān)站等永久建筑物組成。電站總裝機(jī)容量240萬(wàn)kW，安裝4臺(tái)單機(jī)容量60萬(wàn)kW的混流式水輪發(fā)電機(jī)組。電站多年平均發(fā)電量110.43億kW.h,上游龍頭水庫(kù)電站建成投入運(yùn)行后,年發(fā)電量可達(dá)129億kW.h，是國(guó)家西電東送的骨干電站之一。

電站壩后式廠房長(zhǎng)215m(其中主機(jī)段148.5m，安裝間66.5m)，寬34m，高73m。機(jī)組安裝高程1285.0m，發(fā)電機(jī)層高程1303.25m，機(jī)組間距34m。上游電氣副廠房6層，布置在廠壩分縫線上游，下游水機(jī)副廠房7層，布置在下游尾水管上方。

2007年1月20日，C3標(biāo)向C4標(biāo)移交廠房工作面，較合同要求推遲了107天，且基礎(chǔ)保護(hù)層開挖、欠挖處理等大量遺留問題需要進(jìn)一步處理，綜合壓縮廠房關(guān)鍵線路工期約150天。

2007年3月1日，廠房首臺(tái)發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)開始澆筑第一倉(cāng)混凝土，建設(shè)方要求采取趕工措施，至2008年9月，必須回歸到“發(fā)電機(jī)層以下混凝土澆筑完成”的合同節(jié)點(diǎn)目標(biāo)，即18個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，須趕回5個(gè)月的工期。因此，廠房混凝土澆筑，必須采取相應(yīng)的快速施工技術(shù)措施。

2 廠房的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及快速施工難點(diǎn)

2.1 廠房混凝土分縫分塊

廠房各機(jī)組間用橫縫分隔，每臺(tái)機(jī)組段中間另設(shè)一條橫縫，將其分為左右兩塊；順?biāo)飨蛟僭O(shè)一條縱縫，將其分為主機(jī)段和尾水段兩部分，即主發(fā)電機(jī)層以下，每層四塊。

廠房建基面高程1256m，上下游墻頂高程1329m，總高73m，共分26層。其中，基礎(chǔ)及底板部位2層，尾水管、肘管、錐管部位10層，蝸殼及發(fā)電機(jī)部位7層，發(fā)電機(jī)層以上墻體7層。大體積部位最小層厚1m，最大層厚3m；墻體部位最大層厚4.2m。上下游墻體部位從底到頂分別須完成13到14個(gè)澆筑升程。

各機(jī)組段的橫縫、縱縫在各層均為錯(cuò)縫布置，因而，各混凝土澆筑塊必須均勻上升，這對(duì)整體施工組織提出了極高的要求。

2.2 廠壩聯(lián)合受力

廠房與大壩聯(lián)合受力是提高大壩抗滑穩(wěn)定性的一項(xiàng)重要設(shè)計(jì)措施，要求廠房下部大體積混凝土與大壩之間進(jìn)行接縫灌漿，以實(shí)現(xiàn)廠壩共同受力。為此，廠房基礎(chǔ)混凝土內(nèi)設(shè)置了帷幕灌漿廊道，大斷面廊道與廠房復(fù)雜的結(jié)構(gòu)施工存在較大干擾。同時(shí)，廠房基礎(chǔ)必須采取更加可靠的固結(jié)灌漿措施，增加了廠房混凝土快速施工的難度。

2.3 廠房上下游墻聯(lián)合受力

發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子單元吊裝重量大，在轉(zhuǎn)子吊裝處于最不利工況時(shí)，橋機(jī)軌頂位移須控制在10mm以內(nèi)，而上、下游墻剛度相對(duì)較小，設(shè)計(jì)采用鋼網(wǎng)架屋頂將上下游墻聯(lián)為一體，聯(lián)合受力，以改善廠房結(jié)構(gòu)的抗震性能。因此，廠房上下游墻體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工，對(duì)其質(zhì)量要求很高。

2.4 金屬結(jié)構(gòu)埋件工作量大

電站機(jī)組進(jìn)水、尾水水道幾乎全部為鋼襯，座環(huán)、蝸殼、門槽埋件等金屬結(jié)構(gòu)數(shù)量龐大，安裝要求高，大部分須現(xiàn)場(chǎng)拼裝，與混凝土施工在工序銜接、施工手段的協(xié)調(diào)、空間交叉作業(yè)、施工環(huán)境等方面干擾較大，矛盾突出。

3 廠房混凝土實(shí)現(xiàn)快速施工的主要措施

3.1 廠房整體采用預(yù)留井施工方案

影響廠房混凝土快速上升的一個(gè)重大因素，是機(jī)組座環(huán)的現(xiàn)場(chǎng)拼接和安裝。機(jī)組座環(huán)整體重量達(dá)240噸，分4瓣到貨，單瓣最大重量69t。按原計(jì)劃，座環(huán)及蝸殼須在基坑現(xiàn)場(chǎng)采用常規(guī)手段拼接并安裝，占用工期長(zhǎng)，且采用普通吊裝手段，安裝難度較大，安全性差。

施工中，采用了整體“預(yù)留井”的方案。即，廠房尾水肘管以上，錐管和座環(huán)、蝸殼周邊及其以上部分混凝土整體預(yù)留，其他部位混凝土及廠房上下游墻體快速上升至主廠房橋機(jī)軌道安裝高程，錐管安裝及其周邊二期混凝土澆筑穿插完成。同時(shí)，在安裝間提前完成橋機(jī)的安裝投產(chǎn)，并完成座環(huán)在安裝間的整體拼接。主機(jī)上下游墻到頂，機(jī)組段橋機(jī)軌道投運(yùn)后，將提前拼接好的座環(huán)一次吊裝到機(jī)坑就位，再利用橋機(jī)進(jìn)行蝸殼掛裝，然后進(jìn)行預(yù)留井內(nèi)座環(huán)及蝸殼二期混凝土及發(fā)電機(jī)層其他混凝土澆筑施工。上下游墻體上升過(guò)程中，所有與上下游副廠房聯(lián)接的梁端結(jié)構(gòu)，全部采用在墻體預(yù)留陰牛腿，后期副廠房施工時(shí)連接的方式處理。

這一方案的顯著優(yōu)點(diǎn)是，節(jié)約了金屬結(jié)構(gòu)埋件施工占用的的直線工期，同時(shí)主機(jī)段橋機(jī)軌道的形成，提前發(fā)揮了橋機(jī)的作用，增加了廠房的施工手段，大大方便了其工作范圍內(nèi)的各項(xiàng)工作，提高了整個(gè)廠房的施工效率。

3.2 廠房混凝土澆筑入倉(cāng)，采用“泵送+吊罐”相結(jié)合的方式

廠房部位施工場(chǎng)地狹窄，無(wú)法布置足夠的大型門塔機(jī)以同時(shí)滿足混凝土澆筑吊罐入倉(cāng)和大量的倉(cāng)面施工用材的吊進(jìn)吊出。但廠房混凝土尤其是下部大體積混凝土，溫控要求高，對(duì)水泥用量控制比較嚴(yán)格；上部混凝土結(jié)構(gòu)復(fù)雜，泵管拐彎太多，楊程損失大等，不利于采用大塌落度的泵送混凝土。實(shí)踐中，通過(guò)優(yōu)化混凝土配合比、使用三級(jí)配混凝土輸送泵、加強(qiáng)溫控甚至多泵接力等綜合措施，成功通過(guò)泵送混凝土的大量使用，克服了吊罐入倉(cāng)速度慢的缺點(diǎn)，提高了入倉(cāng)速度，并保證了廠房混凝土的施工質(zhì)量。通過(guò)后期檢驗(yàn)，廠房混凝土質(zhì)量完全滿足了規(guī)范要求。

3.3 廠房固結(jié)灌漿，采用“埋管+鉆孔+邊升邊灌”施工方法

廠房基礎(chǔ)面積約7310m2，需要完成固結(jié)灌漿鉆孔1956個(gè)，鉆孔長(zhǎng)度約18822m，鉆灌段數(shù)4158段，大量占用直線工期。同時(shí)，廠房基礎(chǔ)混凝土鋼筋網(wǎng)密集，大號(hào)鋼筋密布，鉆孔成功率低。

施工中，采用鉆孔、埋管、邊升邊灌相結(jié)合的方法，即鋼筋少的部位，采用直接鉆孔灌漿的方法；鋼筋密集的部位，基礎(chǔ)混凝土澆筑前，按照設(shè)計(jì)鉆孔孔位，利用鋼筋網(wǎng)固定，預(yù)埋鋼管，混凝土上升到設(shè)計(jì)灌漿高程后，直接通過(guò)預(yù)埋鋼管完成基巖段鉆孔并灌漿；對(duì)工期緊張的部位，利用倉(cāng)面澆筑間歇，每次完成一定數(shù)量的鉆灌后，將其他埋管繼續(xù)上引，利用若干個(gè)升程間歇，完成灌漿。上述施工方法，有效地解決了固結(jié)灌漿占用直線工期的問題。

3.4 廠房尾水管施工，采用分段、分期成型方案

廠房尾水管為西式結(jié)構(gòu)，自上而下分為錐管段、肘管段和擴(kuò)散段，在廠房尾水形成大規(guī)?？涨唤Y(jié)構(gòu)。錐管段、肘管段采用了鋼襯，用一期混凝土澆灌+接觸灌漿的施工方法。擴(kuò)散段為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)上分為底板、中墩、邊墩、頂板等結(jié)構(gòu)單元，形成兩個(gè)腔體。單跨最大11.64m，斷面高度與肘管相接處5.81m，由內(nèi)向外遞增，至出口處腔高10.15m，底板頂板均有一定斜度，四邊角均為與肘管平順連接的曲面。擴(kuò)散段采用了分期成型的方法，即先采用現(xiàn)澆形成形狀較為規(guī)整的四方形空腔，使上部混凝土可以繼續(xù)上升，待頂板模版拆除、空腔混凝土溫度穩(wěn)定后，再根據(jù)設(shè)計(jì)曲線制作邊角修型鋼襯與肘管鋼襯連接，安裝定位后，灌注混凝土最終成型。這種方法使上部混凝土施工和尾水復(fù)雜曲面施工分開進(jìn)行，既保證了廠房整體上升速度，也從技術(shù)措施上解決了快速施工時(shí)，曲面混凝土澆筑質(zhì)量不易保證的問題。

3.5 廠房尾水平臺(tái)采用混合疊梁施工

為加快形成尾水平臺(tái)門機(jī)安裝及門槽二期混凝土施工工作面，采取了將尾水平臺(tái)現(xiàn)澆混凝土大梁改為預(yù)制、現(xiàn)澆混合的疊合梁的施工工藝。即，大梁下部采用預(yù)制，便于快速安裝并形成尾水平臺(tái)模板支撐，上部采用現(xiàn)澆與尾水平臺(tái)混凝土板梁一起澆筑。該施工工藝不僅解決了整體預(yù)制梁制作、運(yùn)輸、吊裝方面存在困難的問題，也減少了平臺(tái)封頂模板施工的工作量，大大加快了尾水平臺(tái)的形成速度，對(duì)于廠房整體尾工施工及土建向機(jī)電安裝施工的快速轉(zhuǎn)換，創(chuàng)造了有利條件。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)采取一系列的施工改進(jìn)措施及方案優(yōu)化，金安橋水電站廠房混凝土澆筑實(shí)現(xiàn)了連續(xù)快速施工。廠房上下游墻體提前到頂，創(chuàng)造了廠房橋機(jī)提前安裝投產(chǎn)、整體吊裝機(jī)組座環(huán)、方便蝸殼掛裝的有利條件，有力地保證了廠房?jī)?nèi)部發(fā)電機(jī)層的快速施工。

總體上，金安橋水電站廠房在基礎(chǔ)交面推遲5個(gè)月，基礎(chǔ)約束區(qū)大體積混凝土錯(cuò)峰到夏季高溫季節(jié)施工等不利的施工條件下，實(shí)現(xiàn)了首臺(tái)機(jī)組如期具備安裝條件的工程趕工目標(biāo)。