吳 蕾，婁紅兵，謝 越

(中國水利水電第七工程局有限公司觀音巖項目部，四川 攀枝花，617012)

觀音巖水電站尾水擴散段施工工藝

吳 蕾，婁紅兵，謝 越

(中國水利水電第七工程局有限公司觀音巖項目部，四川 攀枝花，617012)

觀音巖水電站尾水管擴散段結構體形復雜，混凝土外露面為過流面，混凝土表面質量要求高；尾水擴散段各個邊角均為圓弧形。施工難點在于模板配置設計及過流面質量控制。本文主要介紹了該電站尾水擴散段施工的相關經驗，總結了它的施工技術要求及施工方法。

觀音巖水電站 尾水擴散段 定型鋼模板 混凝土施工

1 工程概況

觀音巖水電站位于云南省麗江市華坪縣與四川省攀枝花市的交界處，上游接魯?shù)乩娬?，下游距攀枝花?7km,是金沙江中游河段唯一的界河電站。該電站是金沙江中游河段“一庫八級”水電開發(fā)方案的最后一個梯級，也是除龍盤外8個梯級電站中在建的最大工程。水電站為一等大(1)型工程，以發(fā)電為主，兼顧防洪、供水、庫區(qū)航運及旅游等綜合利用效益。電站水庫正常蓄水位1134m，正常蓄水位以下庫容為20.72億m3，調節(jié)庫容5.55億m3，裝機容量3000(5×600MW)MW。

觀音巖水電站主廠房下游側尾水擴散段，單孔最大寬度為11.58m，高度范圍為6.10m～10.27m，呈倒坡狀，底板坡度為5°，頂板坡度為13.8°，各個邊角均為圓弧形，最大圓弧半徑3.077m，最小圓弧半徑0.887m。尾水擴散段緩坡面順接肘管底板，按5°坡將機組尾水導出至尾水渠。該尾水擴散段范圍為壩橫0+159.600m～壩橫0+196.600m，高程983.00m～985.52m,總長37m，高差為2.52m，該部位混凝土標號為C2825W8F100。

2 尾水擴散段混凝土施工

2.1 施工重點及難點

(1)尾水擴散段混凝土體型較復雜，邊角處含漸變段圓弧型，需采用定型模板和普通鋼模板(或寶麗板)進行拼裝，安裝難度大；

(2)尾水擴散段孔寬度和高度較大，且采用現(xiàn)澆混凝土施工，滿堂腳手架支撐，腳手架施工量大，且底板和頂板為斜坡和曲面，施工難度大，安全要求高；

(3)尾水擴散段鋼筋較多，備倉時間較長，且施工工藝比較復雜，影響混凝土澆筑施工效率；

(4)尾水擴散段為過流面混凝土，高差大，需分多層進行施工，施工質量要求高。

2.2 施工方案選擇

尾水擴散段壩橫0+160.00m～壩橫0+189.05m采用滿堂架作為模板支撐，根據現(xiàn)場尾水擴散段部位的分層方式，頂板處混凝土最大厚度為3.0m。

混凝土澆筑及材料運輸，主要采用倉內布置的皮帶布料機進行入倉，并用下游布置的1臺M900型塔機、1臺MQ900B門機及1～2臺混凝土泵輔助施工。

2.3 排架參數(shù)設計

現(xiàn)以觀音巖水電站3#機尾水擴散段承重排架為例進行結構設計。

尾水擴散段壩橫0+161m～壩橫0+189.05m頂板為斜坡狀，坡度13.8°，采用滿堂鋼架管承載孔頂模板，確?？醉敾炷翝仓?。組合鋼模板下部為縱橫向雙層D-1空心方鋼(邊長A100mm，臂厚S=5.0mm)支撐，下部設相應型號的調節(jié)螺桿，便于安裝和拆卸模板。下部排架鋼管采用φ4.8×3.5mm無縫焊接鋼管，搭設參數(shù)為0.75m×0.75m×1.0m(橫距×縱距×層高)，其順水流方向和垂直水流方向每隔3m設剪力撐穩(wěn)固排架。廠房尾水擴散段承重排架支撐如圖1所示。

圖1 廠房尾水擴散段承重排架支撐示意

2.4 混凝土澆筑施工方法

2.4.1 滿堂架施工

在孔底混凝土面通過測量定位立桿位置→鋪放調平槽鋼→擺放橫桿→逐根樹立立桿并與橫桿扣緊→安放第二步橫桿并與立桿扣緊→加設拋撐或剪刀撐→安放上部橫桿并與立桿扣緊→接長立桿→增設橫桿并與立桿扣緊→安裝頂托→安裝方鋼→安裝頂板底模。

2.4.2 模板施工

尾水擴散段曲面部位采用定型鋼模板，平面部位組合鋼模板及大模板。

組合鋼模板采用P1015+P3015+6015模板構件拼裝，模板之間采用“U”扣連接。模板與模板之間，以及模板與周邊已澆混凝土緊密相接，留有的縫隙用止?jié){帶封堵，保證施工過程中不漏漿。

安裝模板前，先對下層混凝土進行插筋預埋，間排距為1.5m×2m、φ25mm、L=0.3m。安裝模板時外側采用方木或φ48mm架管作圍囹，內側采用φ28mm、φ12mm作支撐筋、拉筋，固定模板。

大面混凝土面部位采用3m×3.1m懸臂大模板，嚴格按照廠家提供的安裝操作作業(yè)指導書進行安裝。

2.4.3 鋼筋施工

鋼筋施工按照設計藍圖進行，混凝土保護層為100mm，鋼筋超過極限長度時進行搭接焊連接，搭接長度單面焊不小于10d，雙面焊不小于5d，500mm區(qū)段內鋼筋的接頭面積不超過50%，鋼筋錨固長度不小于40d。具體的制作和安裝符合相關規(guī)范要求。

2.4.4 混凝土分層分塊處理

在每倉混凝土澆筑前，首先在上一倉水平施工縫處鋪一層比澆筑混凝土標號高一號的水泥砂漿(厚30mm)，并細致?lián)v實，使新舊混凝土緊密結合。在倉號收盤混凝土終凝后，采用高風壓水對混凝土面沖毛處理。為避免澆筑過程中存在尖角、棱角、接縫不良等而出現(xiàn)應力集中、脫殼等現(xiàn)象，導致沖刷、氣蝕等結構破壞，將中游段、下游段各分成3塊進行施工，首先施工中部混凝土，再施工兩側墩身混凝土。具體分層分塊調整如圖2所示。

圖2 尾水擴散段分層分塊示意

2.4.5 混凝土分縫處理

施工縫設鍵槽，插筋參數(shù)為φ28@500mm，L=1m，外露0.5m。

2.4.6 混凝土拌和及運輸

混凝土主要由右岸拌和系統(tǒng)、左岸HL90拌和系統(tǒng)供應，其拌和標準完全符合規(guī)程規(guī)范要求?；炷了竭\輸主要采用25t自卸汽車沿規(guī)劃的施工道路運輸至工作面，垂直運輸主要是布料機、M900塔機、MQ900B門機及混凝土泵。

2.4.7 混凝土入倉

采用臺階法鋪料，澆筑層厚為50cm，從短邊一端向另一端鋪料，邊推進邊加高，逐步向前推進并形成明顯的臺階，直至把整個倉號澆筑到收倉面。澆筑按從下游到上游的方向進行。倉號內注意薄層平鋪，認真平倉，防止骨料分離；加強振搗，注意層間結合，確保連續(xù)澆筑，防止出現(xiàn)施工冷縫。振搗時間以混凝土不再顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡并開始泛漿時為準；澆筑過程中注意觀察，巡視模板、支撐排架的變形情況，發(fā)現(xiàn)異常及時處理。

入倉強度分析。最大厚度為3m，采用臺階法澆筑，倉面寬度為18m，每坯層厚度為50cm，計算時取7層，則混凝土入倉強度為：(18m×7×0.5×2)/4h=31.5m3/h，配備1臺皮帶布料機，及門塔機協(xié)助入倉，則入倉強度為100m3/h～120m3/h>31.5m3/h，滿足入倉強度要求。

2.4.8 混凝土平倉振搗

平倉采用插入式振搗器插入料堆頂部振動，使混凝土液化后自行攤平，利用振搗器高頻低振幅的振動，使塑性混凝土液化，骨料相互滑移，砂漿充填骨料間的空隙。

振動棒的操作做到“快插慢撥”，振搗棒移動間距應小于50cm每一振點的延續(xù)時間以表面呈現(xiàn)浮漿為度，為使上下層混凝土結合成整體，振搗器應插入下層混凝土5cm。

2.4.9 混凝土養(yǎng)護

連續(xù)養(yǎng)護不少于28d，用于養(yǎng)護的設備應處于常備狀態(tài)?；炷帘砻嬗脻耩B(yǎng)護方法，養(yǎng)護期間連續(xù)保持表面濕潤，養(yǎng)護用水應清潔。在頂部表面混凝土能抵抗水的破壞之后，立即覆上持水材料使其表面保持潮濕狀態(tài)。對于側面混凝土讓養(yǎng)護水流從混凝土頂面向模板與混凝土之間的縫滲流，以保持表面濕潤，水養(yǎng)護應在模板拆除后繼續(xù)進行。混凝土溫控措施從略。

2.4.10 模板及滿堂架拆卸

(1)不承重的側面模板，在混凝土強度達到3.5MPa以上，能保證表面及棱角不因拆模而損壞時，才能拆除；

(2)支撐頂部混凝土的承重模板，在混凝土的強度達到100%后才能拆除；

(3)拆模板及滿堂架時，先松開模板下的調節(jié)螺桿，再取出空心方鋼，然后拆出頂部鋼模板；

(4)利用模板下操作平臺，及時對頂拱及周邊混凝土表面缺陷進行填補和修飾；

(5)應清除腳手架上雜物及地面障礙物，腳手架拆除順序為：雜物——剪刀撐——橫桿——立桿。拆除作業(yè)必須由上而下逐層進行，嚴禁上下同時作業(yè)；

(6)嚴禁直接拋擲拆卸的架管和連接件至地面，以防混凝土面受到破壞。

3 尾水擴散段底板流道面施工

3.1 流道面外觀質量控制

根據尾水擴散段底板流道面坡比的設計特點，為更好控制底板混凝土表面平整度，確?；炷翝仓耐庥^質量滿足設計要求，采取如下施工方法：

3.1.1 收面鋼筋架立

在順水流方向，采用φ16mm圓鋼做收面控制鋼筋，將收面鋼筋架立在底板混凝土結構線外，并與底板結構混凝土表面相切，并用φ25mm架立筋固定。過流底板寬度為11.58m，按約1.45m寬劃分收面條帶，共計分為8個條帶。

3.1.2 收面工藝

過流面混凝土澆筑到位并完成振搗后，先用滾筒粗抹出少許漿液，再用鋁合金刮尺對已澆筑混凝土(未初凝前)面進行削面，使坡比達到設計值，最后采用人工抹光過流面。

用鋁合金刮尺進行削面時，以收面鋼筋為滑軌，刮尺與鉛垂方向成45°角，從上游向下游單方向刮面，重復5～6次，力度適中，防止刮板未在滑軌上移動，發(fā)生浮托，影響收面質量。

3.1.3 劃分收面單元

由于坡面上游低下游高，混凝土澆筑采用從上游向下游臺階法澆筑，坯層寬度為2m,然后按擴散段底板中心線劃分長度,使收面單元面積控制在2m×3m范圍內。

3.1.4 收面鋼筋拆除

收面鋼筋拆除與混凝土收面需在2h～3h內完成。收面鋼筋拆除主要采用電焊切割架立筋的超出底板部位，在混凝土初凝前的1h～2h內，分段取出收面鋼筋(收面單元)，再迅速光面。

3.1.5 測量監(jiān)控

在收面過程中，測量應實時跟蹤，對已收面混凝土表面加密打點進行修正，確保底板混凝土表面滿足設計要求。

3.2 雨季及高溫時段施工

3.2.1 當降雨強度>0.3mm/6min時，混凝土不得開倉澆筑。已開倉澆筑的應立即中止混凝土入倉作業(yè)，已入倉的混凝土應將表面覆蓋以防止雨水進入混凝土，并應盡快將混凝土平倉搗實。

3.2.2 在混凝土澆筑過程中降雨強度≤0.3mm/6min時，可繼續(xù)澆筑，但應采取下列措施：

(1)適當減少混凝土拌和用水量和出機口混凝土的坍落度，必要時適當減少混凝土的水膠比；

(2)加強倉內排水和防止周圍雨水流入倉內；

(3)做好新澆筑混凝土面尤其是接頭部位的保護工作；

(4)降雨停止后混凝土恢復澆筑時，如果表面的混凝土尚未初凝，則應按監(jiān)理指示對混凝土表面適當處理后重新澆筑混凝土，否則應待混凝土完全凝固后按施工縫進行處理。

3.2.3 有抗沖耐磨和抹面要求的混凝土不得在雨天施工。

3.2.4 在澆筑過程中，遇大雨、暴雨，應立即停止進料，已入倉混凝土應振搗密實后遮蓋。雨后必須先排除倉內積水，對受雨水沖刷的部位應立即處理；如混凝土還能重塑，應加鋪接縫混凝土后繼續(xù)澆筑，否則應按施工縫處理。

3.2.5 及時了解天氣預報，合理安排施工。

3.2.6 當日平均氣溫等于或高于25℃時，應大幅度削減層間間隔時間，采取防高溫、防日曬、調節(jié)倉面等措施，防止混凝土在運輸、攤鋪和振搗時，表面水分迅速蒸發(fā)散失。

3.3 混凝土澆筑質量保證措施

3.3.1 加強工序施工“三檢制”和驗收會簽制?；炷潦┕で埃扔晒こ碳夹g部負責技術交底，技術負責人在施工班組完成自檢、互檢和交接；質檢員認真對模板分項工序進行復查，須嚴格執(zhí)行報驗程序。

3.3.2 制定質量獎罰制度，落實質量責任制。由工程技術部組織作業(yè)隊、質量部對該層混凝土進行檢查和考評，依質量優(yōu)劣情況獎罰。

3.3.3 質檢員、試驗員應測定每次混凝土的坍落度，檢查混凝土的和易性，若發(fā)現(xiàn)不符合要求的，立即調整。

3.3.4 夜間施工必須保證足夠的照明度，配齊燈具和手電筒。

3.3.5 施工過程中必須嚴格按方案加固模板，認真檢查、嚴格控制混凝土下料高度，要分層進行澆筑。上層振搗時，振搗棒插入下層深度不能過大(要求為5cm)，否則易造成脹?；蚺苣?。在混凝土澆筑過程中，應派專人看模，隨時觀察模板支架情況，當發(fā)現(xiàn)有變形、位移時應停止?jié)仓?，加固調整后方可繼續(xù)施工。

3.3.6 混凝土施工中若發(fā)現(xiàn)蜂窩、麻面、漏筋、孔洞等缺陷時，不得私自處理，必須經過技術部門會同設計、監(jiān)理等有關單位研究后再行處理。

3.3.7 施工中不能用重物沖擊模板，不在模板吊幫上蹬踩，保護模板的牢固和嚴密。

3.3.8 混凝土澆筑完成表面待結硬后(采用手按法檢驗)，方可上人放線施工，對于剛澆筑完的部位應設標識，不得在其上堆物和走人。已澆混凝土必須待其強度達到1.2MPa后，方準在其面上安裝結構所用的支架和模板。

4 結語

觀音巖水電站利用該方法進行尾水擴散段的混凝土澆筑，施工順利，尾水擴散段體型尺寸精度高，模板間接縫數(shù)量少、底板、側墻、頂板外觀質量好，杜絕了過流面常見的質量缺陷。所在工序質量均達到要求，施工質量滿足規(guī)范要求。這充分說明，通過上述施工方法進行的施工是可靠、可行的。

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2095-1809(2016)03-0039-04