韓 金 濤

(中國水利水電第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

1 概 述

溪洛渡水電站位于四川省雷波縣與云南省永善縣接壤的金沙江溪洛渡峽谷中,主要由攔河大壩、泄洪建筑物、引水發(fā)電建筑物等組成。左岸電站進(jìn)水口采用疊梁門式分層取水，共布置有9臺機(jī)組，呈一字形排列。進(jìn)水口各建筑結(jié)構(gòu)按進(jìn)水方向依次為攔污柵、喇叭口、閘門豎井及壓力管道。其中攔污柵全長為282.5 m，底板寬度為14.62 m，設(shè)計高程范圍為514～610 m，高96 m，共分為9個機(jī)組。 進(jìn)水口牛腿布置情況見圖1。

圖1 進(jìn)水口牛腿縱剖面圖

2 進(jìn)水口牛腿結(jié)構(gòu)特性

進(jìn)水口閘墩從高程607.5 m開始布置牛腿，牛腿寬2.1 m，高2.5 m，斜面長2.702 m，斜面坡比為1∶1，牛腿中部設(shè)置高130 cm、寬120 cm的門機(jī)軌道梁，布置于攔污柵墩頭牛腿尾部。攔污柵中部(樁號進(jìn)0+8.62)設(shè)有1 m厚胸墻，從而使進(jìn)水口墩頭施工相對獨立。

進(jìn)水口牛腿施工處于高空臨邊作業(yè)，距離下方底板94 m。牛腿施工若搭設(shè)操作平臺及承重排架將導(dǎo)致高處作業(yè)頻繁，且其進(jìn)水口前為主要施工交通通道，長期處于交叉作業(yè)環(huán)境。鑒于進(jìn)水口頂部設(shè)計布置的特殊性，加之胸墻隔斷了牛腿與其它部位的聯(lián)系，施工作業(yè)面非常有限，而且施工工序中鋼筋、模板量非常大，施工復(fù)雜性不言而喻。受工期影響，進(jìn)水口施工進(jìn)度要求高，施工資源、設(shè)備的投入量大，因此，進(jìn)水口頂部牛腿施工安全風(fēng)險難度極大。

3 施工方案的選擇

3.1 內(nèi)拉法施工

(1)內(nèi)拉法施工方案。

原牛腿施工主要采用內(nèi)拉法(圖2)進(jìn)行支撐，外部三角掛架作為輔助支撐及模板鋪設(shè)支撐。施工時，預(yù)埋定位錐、地錨和工字鋼立柱，牛腿施工依靠定位錐掛設(shè)預(yù)制三角掛架提供施工平臺并搭設(shè)排架進(jìn)行后期作業(yè)。澆筑完成后，先拆除施工排架，再從牛腿兩側(cè)通過門機(jī)配吊籃人工拆除三角掛架。

(2)該方案的缺點與不足。

內(nèi)拉法施工為相對較常用的施工措施，主要存在施工安全風(fēng)險大、人員和機(jī)械設(shè)備投入高、施工工期長等問題。由于施工排架及三角架的搭設(shè)安裝完全由人工進(jìn)行，尤其是攔污柵墩之間的搭設(shè)安全風(fēng)險極高。鑒于牛腿施工需要的模板和鋼管的使用量較大，施工人員與機(jī)械設(shè)備投入非常高，單機(jī)組頂層施工工期為28 d，門機(jī)使用22.5臺班，單機(jī)組最高人工投入50人，平均日投入35人。由于牛腿施工是進(jìn)水口頂層施工的重點部位，也是影響施工直線工期的部位，施工資源投入大，安全風(fēng)險高，故應(yīng)特別予以重視。

圖2 內(nèi)拉法施工牛腿簡圖

3.2 預(yù)制模板法施工方案

圖3 預(yù)制模板法施工牛腿簡圖

預(yù)制模板法施工(圖3)采取先期預(yù)制牛腿外側(cè)結(jié)構(gòu)面的方式，預(yù)制牛腿板面長270.185 cm，投影長度為2.1 m，寬2 m，厚10 cm，每塊預(yù)制板中內(nèi)嵌三個由10#工字鋼焊成的三角形支架作為預(yù)制件主要受力骨架，并布設(shè)φ20、間距20 cm的鋼筋網(wǎng)，在每根工字鋼上設(shè)置四個拉環(huán)作為起吊點。施工牛腿下層預(yù)埋蛇形柱和水平10#工字鋼，預(yù)制件采用門機(jī)吊運，手拉電葫蘆配合安裝。安裝時，先將預(yù)制件與蛇形柱部分焊接并調(diào)節(jié)預(yù)制件安裝角度，待角度調(diào)整好后將三角支架底部與10#工字鋼牢靠焊接，再將拉桿焊接到位。鋼筋安裝時，應(yīng)與預(yù)制件工字鋼點焊加固，預(yù)制件混凝土標(biāo)號為C40W8F150，澆筑中嚴(yán)禁直接在牛腿部位下料，以減小牛腿預(yù)制件受到的沖擊荷載，牛腿部位的混凝土上升速度宜控制在50 cm/h以下，最大不超過100 cm/h。具體施工程序為：預(yù)制件制作→預(yù)制件安裝→預(yù)制件加固→鋼筋安裝→側(cè)模安裝→預(yù)制板面安裝及加固→混凝土澆筑→側(cè)模及其它部位模板拆除→倉面清理。

3.3 預(yù)制模板的先進(jìn)性

施工結(jié)果證明：預(yù)制牛腿模板方案切實可行，從結(jié)構(gòu)安全性考慮，預(yù)制牛腿模板方案并未對原設(shè)計結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，配筋率及受力結(jié)構(gòu)均未產(chǎn)生變化。預(yù)制牛腿模板方案與原方案相比主要具有以下優(yōu)越性：

(1)明顯降低了施工的復(fù)雜性。

攔污柵頂層為94 m懸空作業(yè)，施工場地受限，操作排架加固等困難，安全防護(hù)量及鋼筋、模板安裝量大，機(jī)械使用頻繁，受交面影響交叉作業(yè)施工條件有限。而牛腿作為攔污柵重、難點施工部位，其施工進(jìn)度的快慢直接影響攔污柵的直線工期。采用預(yù)制牛腿模板措施將大大減少承重排架的搭設(shè)和模板鋪設(shè)量，降低施工的復(fù)雜性，牛腿預(yù)制安裝采用門機(jī)吊運安裝、人工配合，安裝方便快捷，就位后直接焊接加固，不需另行搭設(shè)操作排架，施工過程簡單、方便，干擾小。

(2)施工進(jìn)度更快，投入更少。

預(yù)制模板吊裝施工省去了承重排架的搭設(shè)和部分模板的鋪設(shè)，具有預(yù)制件制作簡易、安裝方便快捷、安裝后不用拆除等優(yōu)勢。與內(nèi)拉法相比，預(yù)制法施工工期明顯縮短，比較6#、9#攔污柵，主要體現(xiàn)在牛腿排架搭設(shè)量的減少和牛腿底層模板鋪設(shè)的簡易性，預(yù)制模板方案節(jié)約人工投入130個工日，機(jī)械臺班投入8臺班，預(yù)制模板方案牛腿排架拆除方便，拆除量小，牛腿底層模板不需拆除，因此可節(jié)約人工80個工日，使攔污柵頂層施工工期提前16 d。

(3)施工安全風(fēng)險大大降低。

由于采取了預(yù)制模板方案，原承重排架不再搭設(shè)，澆筑完畢后預(yù)制件不需拆除，無缺陷需要修補，從而使高空臨邊作業(yè)及交叉作業(yè)大幅度減少，安全防護(hù)僅需搭設(shè)施工操作平臺，防護(hù)簡單可靠，在排架和模板施工量減少的同時，也減少了高處墜物的發(fā)生頻率，從而為攔污柵下施工通道的安全提供了可靠保障。

(4)施工質(zhì)量控制更加容易。

由于預(yù)制模板法前期已經(jīng)考慮到鋼筋施工的困難，因此，采取先進(jìn)行預(yù)制模板的吊裝施工，再進(jìn)行鋼筋安裝施工，從而避免了鋼筋施工困難的問題。首先，預(yù)埋插筋充分考慮了預(yù)制模板的特點，預(yù)留保護(hù)層等控制良好；其次，鋼筋安裝的可利用空間增大，鋼筋安裝更加方便快捷，安裝質(zhì)量更有保證。另外，混凝土外觀質(zhì)量更易控制，先期控制預(yù)制件的制作質(zhì)量減少了施工過程由于監(jiān)管不善導(dǎo)致的漏漿、跑模等質(zhì)量缺陷。

4 預(yù)制牛腿模板施工過程中的控制要點

(1)預(yù)制件的制作及預(yù)制件安裝面的標(biāo)準(zhǔn)性。預(yù)制構(gòu)件的結(jié)構(gòu)尺寸直接影響牛腿的外觀質(zhì)量，預(yù)埋工字鋼的高程和上下層結(jié)合部位的高程、平整度是控制的重點。若高程沒有控制好，結(jié)構(gòu)尺寸將受到影響，頂部平整度及鋼筋安裝將非常困難。因此，層間結(jié)合部位平整度的控制有利于預(yù)制件與攔污柵墩面的良好結(jié)合，避免漏漿等。

(2)預(yù)制件吊環(huán)焊點的可靠性。預(yù)制件吊環(huán)是吊裝及混凝土施工過程中的薄弱環(huán)節(jié)，吊點的安全關(guān)系到作業(yè)人員的生命安全及使用運行安全，因此，我們對吊環(huán)的焊接質(zhì)量、材質(zhì)、直徑進(jìn)行了重點控制，配置了專業(yè)熟練的焊工負(fù)責(zé)制作吊環(huán)及安裝加固。預(yù)制混凝土模板安裝就位后，使用設(shè)計要求的拉桿與預(yù)埋件進(jìn)行牢固焊接，未加固牢靠不得摘取起吊鋼絲繩。起吊鋼絲繩取掉后，不得任意割斷或彎折用于固定混凝土預(yù)制板的拉桿。

(3)預(yù)制件吊裝的安全監(jiān)控。預(yù)制件單塊重1.32 t，采用門機(jī)吊運安裝，人工配合加固，屬于大型構(gòu)件安裝施工。安裝時配置了專職安全員，指揮人員到位，嚴(yán)禁脫崗并設(shè)置了安全警戒，對交通路段進(jìn)行了臨時封閉禁行，防止進(jìn)水口下部施工車輛誤闖入吊裝警戒部位而造成事故。

(4)控制澆筑速度。混凝土澆筑采用平鋪法施工，布料機(jī)輸送入倉，鋪料厚度為30～50 cm，將各坯層覆蓋時間控制在30～100 min，澆筑速度按300 mm/h控制。混凝土澆筑過程中，模板保守工到位，人員充足并經(jīng)常檢查、調(diào)整混凝土預(yù)制板及相鄰模板的運行情況?；炷琳駬v時，振搗器避免與板面和拉桿接觸，以防混凝土預(yù)制板松動，削減其承載力。一旦發(fā)現(xiàn)松動，應(yīng)立即采取應(yīng)急加固措施。對于混凝土預(yù)制板與鋼模板、下層混凝土接觸面的混凝土一定要振搗密實，以確保施工質(zhì)量。

5 結(jié) 語

對溪洛渡水電站左岸電站進(jìn)水口懸挑牛腿部位采用的不同施工方案進(jìn)行了對比分析，將預(yù)制模板施工方案與內(nèi)拉法施工方案進(jìn)行了比較，經(jīng)現(xiàn)場實踐檢驗，總結(jié)了預(yù)制牛腿模板施工方案的優(yōu)越性，發(fā)現(xiàn)采用預(yù)制牛腿模板施工方案不僅可以大幅度降低施工成本，而且提高了施工安全性，更能加快施工進(jìn)度。筆者通過對牛腿預(yù)制施工方案的優(yōu)越性以及現(xiàn)場施工過程中的主要控制點進(jìn)行分析總結(jié)，希望能為今后同類型的工程施工提供借鑒經(jīng)驗。