楊剛王可

（中國水電建設集團第十五工程局有限公司 陜西 西安 710065）

1 工程概況

青海納子峽水電站位于青海省東北部的門源縣蘇吉灘鄉(xiāng)和祁連縣默勒鎮(zhèn)的交界處，地處大通河上游末段。電站主要任務是發(fā)電，電站開發(fā)方式為混合式，其中發(fā)電引水洞洞長約600m，由進口漸變段、上平段、上彎段、豎井、下彎段、下平段和壓力鋼管埋管段組成，其中混凝土襯砌段長度450m，壓力鋼管埋管段長度150m，混凝土襯砌段襯砌厚度0.6m（III類圍巖）、0.7m（IV類圍巖），襯砌后的洞徑6m，壓力鋼管埋管段采用外包混凝土，洞徑為5m。整個引水洞正常工作水頭113m，為壓力引水隧洞，未設置調(diào)壓井。

由于引水洞工作工況要求很高，因此在高水頭的作用下，對混凝土襯砌要求較高，特別是頂拱范圍內(nèi)的密實度要求較高。本文根據(jù)現(xiàn)場施工實際情況，總結(jié)納子峽引水發(fā)電洞頂拱范圍提高澆筑密實度的措施，作為類似工程施工借鑒。

本工程引水發(fā)電洞混凝土襯砌順序為：下平段→下彎段→豎井→上彎段→上平段→進口漸變段，壓力鋼管埋管段與上平段襯砌同步施工。分倉長度12m，單倉設計澆筑混凝土量約112m3，混凝土標號采用C20W4F200二級配，混凝土采用泵送混凝土，塌落度12cm～14cm。

2 澆筑過程存在的問題

引水洞頂拱混凝土直接很難澆筑密實，或多或少存在空腔，特別是在爆破過程，由于控制不好，導致超挖或表面平整度差，易形成空腔；或者由于在澆筑過程中措施不當，人為形成空腔等。雖然有后期回填灌漿，一是灌漿成本高，二是灌漿過程控制不嚴，也無法完全灌注密實空腔，鑒于此情況，在混凝土澆筑過程采取合理措施，將空腔降低到最小，對提高洞襯質(zhì)量和降低施工成本意義重大。

3 提高洞襯頂拱密實度的措施

（1）調(diào)整混凝土級配

當混凝土澆筑至頂拱時 （頂拱120°范圍），頂拱范圍空間狹小，人員進入不了倉內(nèi)，同時澆筑至頂拱時，若排氣不暢，頂拱范圍內(nèi)會形成密閉空間，混凝土進入阻力增大。

澆筑頂拱時，一般可調(diào)整混凝土級配，將級配調(diào)整為I級配，I級配石子粒徑小，澆筑過程阻力降低，入倉效果好。若I級配混凝土入倉困難時，可考慮直接打砂漿。

總之，在混凝土級配方面及時調(diào)整，盡最大努力將空腔面積降下來。

（2）頂拱范圍入倉口及入倉次序

當混凝土澆筑頂拱時，從堵頭位置入倉已經(jīng)行不通了，需將泵管接至頂拱預留口處，一般頂拱預留口間距2m～3m。納子峽采用鋼模臺車頂拱預留口共4個，每個孔控制澆筑范圍3m。對個別頂拱由于塌方造成的大空間，在備倉前需安裝預埋管和排氣管，預埋管直徑與泵管直徑相同，泵管出口與圍巖距離約0.1m～0.15m，作為二次回填的預留管。

入倉順序從低到高依次進行，即從低處預留口入料，嚴禁跳孔入料。跳孔后，易形成混凝土坎，將頂拱范圍進行了分割，導致頂拱很難澆筑密實。

（3）預埋排氣管（兼觀察孔）

在鋼筋安裝過程中將預埋管一同安裝。安裝位置提前查勘冒頂范圍高度、大小，確定安裝位置。預埋管長度確定后，在加工廠提前加工好，自卸汽車運輸至現(xiàn)場，人工搬運至安裝作業(yè)面。安裝過程利用安裝鋼筋搭設的腳手架進行安裝。將預埋管固定在鋼筋網(wǎng)之間，并用拉結(jié)筋從三個方向拉緊，根據(jù)管道長度，若大于2m拉兩層拉結(jié)筋。預埋管的頂部距巖石面預留15cm出混凝土空間，預埋管進料口與鋼模臺車頂模貼緊。排氣管緊挨預埋鋼管安裝，用鐵絲捆綁在預埋鋼管上，出口段高出預埋管約10cm，一端緊貼鋼模臺車頂模，并用編制帶塞口，防止混凝土進入。預埋管安裝見圖1所示。

圖1 預埋管安裝示意圖

圖2 混凝土二次回填示意圖

當頂拱混凝土澆筑至頂拱范圍內(nèi)時，混凝土澆筑至堵頭高度，頂拱范圍內(nèi)會形成密閉空腔，空腔內(nèi)空氣無法排出。所以預埋排氣管非常重要，排氣管一般埋設在倉內(nèi)最高處，一般用硬塑料管，塑料管口與圍巖距離約5cm～8cm。備倉過程，塑料管用細鋼筋加固牢固，防止?jié)仓^程傾倒。

排氣管同時兼觀察孔作用，當混凝土澆筑至頂部時，人無法直觀地觀察里面情況，判斷是否澆筑滿，可通過排氣管是否出漿進行判斷。

排氣管一般作為后面回填灌漿或固結(jié)灌漿的孔之一，灌漿結(jié)束后，按照要求進行封堵?；炷炼位靥钍疽庖妶D2所示。

（4）混凝土振搗

當澆筑至頂拱時，混凝土振搗主要依靠附著式振搗器。納子峽采用的鋼模臺車頂拱安裝2.2kW附著式振搗器，間距2m布置。當澆筑頂拱時，混凝土對鋼模臺車壓力非常大，附著式振搗器振搗時間掌握非常重要，一般混凝土入料約4m3～6m3時，時間約30min～40min振搗一次，附著式振搗器開啟時間長20s～30s。入料哪個部位，開哪邊部位的振搗器，嚴禁全開或開啟時間過長。附著式振搗器布置及頂板泵管安裝見圖3所示。

圖3 附著式振搗器布置及頂部泵管安裝

（5）二次回填

在鋼筋安裝過程中將預埋管一同安裝。安裝位置提前查勘冒頂范圍高度、大小，確定安裝位置。預埋管長度確定后，在加工廠提前加工好，自卸汽車運輸至現(xiàn)場，人工搬運至安裝作業(yè)面。安裝過程利用安裝鋼筋搭設的腳手架進行安裝。將預埋管固定在鋼筋網(wǎng)之間，并用拉結(jié)筋從三個方向拉緊，根據(jù)管道長度，若大于2m拉兩層拉結(jié)筋。預埋管的頂部距巖石面預留15cm出混凝土空間，預埋管進料口與鋼模臺車頂模貼緊。排氣管緊挨預埋鋼管安裝，用鐵絲捆綁在預埋鋼管上，出口段高出預埋管約10cm，一端緊貼鋼模臺車頂模，并用編織袋塞口，防止混凝土進入。

預埋管、排氣管安裝完成后，在澆筑一次襯砌混凝土時，預埋管要進行保護。澆筑完成后及時把進料口找到，并掏出進入的混凝土。

回填混凝土等一次襯砌混凝土澆筑完成后，且強度達到80%以上可以進行二次回填混凝土澆筑。

澆筑時現(xiàn)將預埋管進料口、排氣管等找到，并確認管路無封堵，將預備好的混凝土泵管與預埋管進行連接，安裝泵管。

混凝土運輸采用罐車運輸，入倉用混凝土泵入倉。每次澆筑前對二次回填區(qū)進行預估量，根據(jù)預估量拌制混凝土。澆筑過程控制澆筑速度，每小時不超過12m3，回填過程發(fā)現(xiàn)排氣孔涌漿，說明回填已滿，停止回填。

（6）回填灌漿

回填灌漿是提高頂拱范圍密實度的最后防線，對混凝土澆筑密實度不夠的補救措施。一般洞內(nèi)混凝土襯砌后，均要進行回填灌漿，回填灌漿重點灌注部位是在開挖過程中頂拱出現(xiàn)塌方，且圍巖斷面平整度差的部位。

回填灌漿安裝設計要求進行，施工過程中嚴格按照規(guī)范要求工序進行控制。

4 施工過程注意事項

（1）澆筑頂拱時勤觀察

當混凝土澆筑至頂拱時，要勤觀察模板的加固，勤緊頂撐絲桿，同時觀察堵頭模板加固及縫間漏漿情況。澆筑過程間歇進料，降低混凝土的澆筑壓力。

混凝土澆筑時保證料按配合比拌制，嚴防預埋管受堵，導致二次回填入料失敗。混凝土入倉前先打水，保證管內(nèi)濕潤，然后再打砂漿?；炷了涠葷M足配合比要求，保證混凝土順利打入回填區(qū)。

（2）混凝土拌料

拌料嚴格按照配合比進行拌料。由工程技術(shù)出具施工配合比，經(jīng)監(jiān)理工程師審核，將配合比送至拌和站，拌和站操作人員簽收后方可拌料。

剛開始拌料時由質(zhì)檢人員旁站，根據(jù)拌合料情況及時調(diào)整塌落度或砂率，確保拌合料和易性。

（3）通信保障

由于洞內(nèi)作業(yè)，噪音非常大，且混凝土泵距倉面距離較遠，不能直接互通信息。澆筑過程必須配備對講機，便于澆筑過程溝通協(xié)調(diào)，若通信不暢極易造成事故。

（4）入料順序

澆筑過程嚴格按照從低到高入料，嚴禁跳孔入料。當進料阻力增大時，及時分析原因，查找問題，不可盲目打料。

（5）預埋管、排氣管

對備倉過程中的預埋管、排氣管要加固好、保護好，防止管路堵塞和傾倒。

5 結(jié)語

通過采取上述措施，納子峽引水洞洞襯混凝土密實度符合規(guī)范及合同要求，在業(yè)主委托第三方檢測過程中，均符合要求。實踐證明只要措施到位，頂拱范圍內(nèi)混凝土澆筑密實是可以保證的。陜西水利