鐘云光，石 強(qiáng)，劉向榮

(中國(guó)水利水電第七工程局有限公司，成都，610213)

安裝場(chǎng)底板混凝土(包括發(fā)電機(jī)組磁軛圈轉(zhuǎn)子基礎(chǔ)部分)因其結(jié)構(gòu)部位重要，是主廠房、主變室重要設(shè)備(發(fā)電機(jī)組、輸變電器械)存放、組裝、檢修的場(chǎng)地，是機(jī)電設(shè)備安裝、維修施工的工作平臺(tái)，是大型地下廠房中不可或缺的重要結(jié)構(gòu)部位。白鶴灘水電站對(duì)此結(jié)構(gòu)物施工要求標(biāo)準(zhǔn)高，但傳統(tǒng)施工工藝難以達(dá)到3mm/2m標(biāo)準(zhǔn)要求，為此技術(shù)人員改進(jìn)施工工藝，購(gòu)置儀器強(qiáng)化控制，加強(qiáng)對(duì)作業(yè)人員技能培訓(xùn)，制訂激勵(lì)機(jī)制提高一線作業(yè)人員的責(zé)任心，施工過程質(zhì)量管理人員現(xiàn)場(chǎng)全程旁站管控，施工人員按照要求精細(xì)化作業(yè)，最終實(shí)現(xiàn)大面積混凝土表面平整度控制目標(biāo)。

1 工程概況

白鶴灘水電站左岸地下廠房布置在拱壩上游山體內(nèi)，主要包括主副廠房、主變室及母線洞等洞室群。洞室水平埋深800m～1050m，垂直埋深260m～330m，主副廠房洞和主變洞平行布置，洞室軸線方向?yàn)镹20°E。圍巖主要由P2β23和P2β31層新鮮的隱晶質(zhì)玄武巖、斜斑玄武巖、杏仁狀玄武巖、角礫熔巖等組成，以Ⅲ1類、Ⅲ類圍巖為主，層間錯(cuò)動(dòng)帶C2斜穿廠房邊墻中下部。

地下廠房采用一字型布置，從南到北依次布置副廠房、輔助安裝場(chǎng)、機(jī)組段和安裝場(chǎng)。機(jī)組間距38.00m，機(jī)組段長(zhǎng)304.00m，安裝場(chǎng)長(zhǎng)79.50m，輔助安裝場(chǎng)長(zhǎng)22.50m，副廠房長(zhǎng)32.00m。主副廠房洞的開挖尺寸為438.00m×31.00m(34.00m)×88.70m(長(zhǎng)×寬×高)。

廠房安裝場(chǎng)長(zhǎng)79.5m(左廠0+286.9～0+366.4)寬31m，澆筑面積2464.5m2，約6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)大小。底板混凝土厚75cm(高程589.6m～590.35m)，底板一期混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C9030W10F100(二級(jí)配)，轉(zhuǎn)子基礎(chǔ)、主變軌道二期混凝土采用CF30鋼纖維混凝土。廠房安裝場(chǎng)底板混凝土結(jié)合轉(zhuǎn)子基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)縫及設(shè)備擺放等需求，安裝場(chǎng)共分為5倉(cāng)進(jìn)行澆筑，分倉(cāng)尺寸為19m×31m、20.5m×31m、21m×15.5m(沿洞軸線長(zhǎng)度×垂于洞軸線長(zhǎng)度)。

2 施工工藝方法與質(zhì)量控制

2.1 施工工藝流程及施工方法

安裝場(chǎng)底板混凝土澆筑工藝流程：基礎(chǔ)面清理、驗(yàn)收→測(cè)量放點(diǎn)→模板安裝→鋼筋安裝(含預(yù)埋件)→清倉(cāng)驗(yàn)收→一期混凝土攤鋪、振搗、找平→等強(qiáng)、拆模、養(yǎng)護(hù)→二期混凝土模板安裝→二期混凝土攤鋪、振搗、找平→等強(qiáng)、拆模、養(yǎng)護(hù)。

底板混凝土選用12m3混凝土罐車配合TB110G車載式布料機(jī)分層、分段攤鋪澆筑，使用φ70、φ50型軟軸振搗棒振搗密實(shí)(金結(jié)埋件部位使用φ30型振搗)。澆筑采用臺(tái)階法澆筑[1]，臺(tái)階高度37cm、38cm，臺(tái)階寬度5m。臺(tái)階澆筑時(shí)使用激光水平儀控制澆筑分層高度。底板上部混凝土澆筑后使用特制圓筒滾軸碾壓，專人手持2.5m水平刮尺緊貼控制刮軌整平混凝土表面，按照高刮低補(bǔ)原則施工，待混凝土表面收縮后，適時(shí)采用葉片式混凝土抹光機(jī)收面。對(duì)收面完成區(qū)域使用激光水平儀投射檢查表面高程偏差，超出平整度偏差范圍的，低于設(shè)計(jì)高程的采用同標(biāo)號(hào)混凝土原漿補(bǔ)填；高出設(shè)計(jì)高程區(qū)用刮尺除去采用同標(biāo)號(hào)混凝土原漿修補(bǔ)及時(shí)精細(xì)抹平成型。澆筑完成后6h～12h，使用土工布覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)，連續(xù)灑水養(yǎng)護(hù)28d。

2.2 質(zhì)量控制要點(diǎn)

為使安裝場(chǎng)底板混凝土外觀平整度達(dá)到控制要求，需重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)因素：

(1)安裝場(chǎng)底板范圍內(nèi)設(shè)計(jì)有圓環(huán)型轉(zhuǎn)子基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，同時(shí)設(shè)計(jì)有大量金結(jié)埋件與安裝場(chǎng)混凝土上表面平齊，因此，需對(duì)轉(zhuǎn)子基礎(chǔ)環(huán)形模板頂面、金結(jié)埋件頂面高程精確測(cè)量控制，混凝土澆筑完成才能保持統(tǒng)一的平面高程，達(dá)到預(yù)期的平整度[2]外觀質(zhì)量目標(biāo)。

(2)底板混凝土頂面刮軌是控制平面結(jié)構(gòu)物高程的重要手段之一。通過“T”型托架固定在獨(dú)立插筋頂部，使用全站儀精確測(cè)量T型托架上表面高程，調(diào)整到位后將T型托架牢固焊接在插筋上，最后將刮軌用細(xì)鐵絲捆扎固定在T型托架上，防止?jié)仓^程移位或受壓下沉，影響高程控制精度。

(3)混凝土按倉(cāng)面設(shè)計(jì)分層分段澆筑，布料機(jī)攤鋪混凝土，人工振搗密實(shí)，特制圓筒滾軸碾壓初找平混凝土，再用2.5m刮尺緊貼刮軌交叉搓動(dòng)前行，保證混凝土大面平整度基本滿足控制要求。

(4)抹光機(jī)上混凝土表面不再沉降后開始機(jī)械抹面，激光水平儀和全站儀配合跟蹤測(cè)量混凝土平面高程，高程不滿足控制要求時(shí)用刮尺刮平或采用原漿填補(bǔ)，確?；炷帘砻娓叱虧M足質(zhì)量目標(biāo)。

(5)混凝土終凝前，組織專業(yè)抹面工定人定區(qū)域3次精抹，確?；炷帘砻婀鉂嵠巾槨?/p>

2.3 混凝土結(jié)構(gòu)平整度控制措施

(1)倉(cāng)內(nèi)金結(jié)預(yù)埋件高程控制采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行，控制高程偏差0～2mm，減少預(yù)埋件安裝偏差對(duì)混凝土平整度控制影響。

(2)對(duì)于倉(cāng)內(nèi)高程控制刮軌材料的選取，可選用平直度滿足要求的φ48mm的6m鋼架管。鋼架管自身強(qiáng)度大不易變形，可在混凝土整平后拆除回收重復(fù)使用，重復(fù)使用前應(yīng)清潔鋼管表面污物，以免造成刮尺刮平偏差過大。

(3)刮軌基礎(chǔ)插筋為φ25mm鋼筋，單獨(dú)施工，插筋入巖30cm，一般按照間距2.0m×2.0m布置，為保證刮軌穩(wěn)定性可適當(dāng)加密。刮軌牢固綁扎固定在插筋頂部的“T”型托架上，托架通過全站儀精確測(cè)量，高度偏差按照0～+2mm執(zhí)行。刮軌間距一般按2m設(shè)置。為保證刮軌系統(tǒng)穩(wěn)定不得與倉(cāng)內(nèi)鋼筋相連，確保不受施工過程混凝土布料沖擊、人員踩踏和設(shè)備使用影響而變形，不造成混凝土澆筑控制高程出現(xiàn)偏差。

(4)安裝場(chǎng)底板混凝土施工根據(jù)倉(cāng)面設(shè)計(jì)分單元澆筑，每倉(cāng)投入4輛12m3自卸攪拌罐車和1臺(tái)TB110G車載式旋轉(zhuǎn)布料機(jī)運(yùn)輸下料入倉(cāng)。布料機(jī)旋轉(zhuǎn)伸縮可覆蓋全倉(cāng)面，通過激光水平儀投射的可見光控制可將混凝土按照臺(tái)階高度37cm、38cm均勻攤鋪，避免下料堆積，便于整平振搗，可加快入倉(cāng)速度，減輕作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高施工效率。

(5)圓筒形鋼制滾筒采用長(zhǎng)3.0m的DN150無縫鋼管制作，為增加滾筒自重需在鋼管內(nèi)填裝細(xì)砂后封堵端頭。使用時(shí)采用人工拖拉方式在刮軌上行走，壓平混凝土表面，起到壓高填低大面壓平作用。隨后再通過使用2.5m鋁合金水平刮尺，2人配合緊貼刮軌搓動(dòng)刮面進(jìn)行精細(xì)化找平。滾筒和鋁合金刮尺配合找平，能夠起到節(jié)省時(shí)間提高平整功效的作用。

(6)混凝土澆筑前在轉(zhuǎn)子二期中間位置架設(shè)激光水平儀[3]，使投射出的激光在混凝土設(shè)計(jì)高程同一平面內(nèi)，通過激光水平儀投射光線找出混凝土表面不滿足高程控制要求的區(qū)域，按照高刮低補(bǔ)原則進(jìn)行處理，以此來達(dá)到平整度控制要求。

使用激光水平儀投射的可見光控制底板混凝土大面澆筑平整度，采用全站儀間隔1m測(cè)點(diǎn)采集大面高程數(shù)據(jù)，確保澆筑大面高程滿足0～-10mm規(guī)范要求。

(7)平整度控制檢查分析：混凝土終凝后，按照間隔3m布置連續(xù)測(cè)線，使用2m靠尺和游標(biāo)塞尺檢測(cè)混凝土表面平整度，量測(cè)得到平整度滿足3mm/2m控制目標(biāo)。

通過平整度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，所采取的激光水平儀+平面刮軌控制技術(shù)能夠滿足安裝場(chǎng)大面平整度控制要求。

2.4 應(yīng)用激光水平儀跟蹤測(cè)量技術(shù)的適用性

激光水平儀包括激光水平儀本體加一個(gè)三腳架基座，激光水平儀安裝在三腳架基座上，現(xiàn)場(chǎng)也可直接座在預(yù)制平整牢固基礎(chǔ)上?？梢酝ㄟ^控制基座高程來投射結(jié)構(gòu)物表面控制大面平整度，使用方便、操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，能夠提供較精確控制，便于應(yīng)用在現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)物水平高程控制上。

激光水平儀應(yīng)用在左岸引水發(fā)電系統(tǒng)工程中涉及有大面平整度控制要求的混凝土施工部位，此工藝方法已推廣到左岸引水發(fā)電系統(tǒng)工程中主變室、副廠房等大面樓板混凝土結(jié)構(gòu)、尾水管底板混凝土結(jié)構(gòu)、進(jìn)水口前池底板及進(jìn)水塔頂部混凝土結(jié)構(gòu)等。

2.5 強(qiáng)化責(zé)任與激勵(lì)制度在安裝場(chǎng)底板質(zhì)量控制中的意義

(1)左岸安裝場(chǎng)底板混凝土澆筑前技術(shù)、質(zhì)量部聯(lián)合對(duì)澆筑方案、質(zhì)量控制重點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)交底，確保全體施工人員心中有數(shù)。

(2)開倉(cāng)前、澆筑過程交接班時(shí)通過班前會(huì)形式再次細(xì)致交底，并明確施工管理人員、作業(yè)人員、質(zhì)控人員崗位職責(zé)，劃分責(zé)任范圍，強(qiáng)化責(zé)任心。

(3)澆筑過程質(zhì)量管控人員實(shí)行現(xiàn)場(chǎng)全程旁站管控，試驗(yàn)人員及時(shí)檢查混凝土各項(xiàng)性能指標(biāo)，通過試驗(yàn)系統(tǒng)及時(shí)向拌合樓反饋混凝土來料情況。

(4)施工管理人員確保設(shè)備運(yùn)行正常，運(yùn)輸供料連續(xù)及時(shí)，動(dòng)態(tài)調(diào)整作業(yè)人員、設(shè)備投入，確?；炷翝仓Ｊ┕?。

(5)做好突發(fā)狀況下的應(yīng)急預(yù)案，如布料機(jī)故障造成的倉(cāng)內(nèi)供料中斷，可以現(xiàn)場(chǎng)備用一臺(tái)布料機(jī)或泵送設(shè)備來應(yīng)對(duì)。

(6)澆筑完成及時(shí)進(jìn)行總結(jié)、固化施工工藝[4]。對(duì)于在施工過程中責(zé)任心強(qiáng)、工作盡職盡責(zé)，澆筑完成達(dá)到預(yù)期質(zhì)量目標(biāo)的同志，質(zhì)量部直接給予個(gè)人發(fā)放經(jīng)濟(jì)獎(jiǎng)勵(lì)。對(duì)工作出現(xiàn)偏差造成不良后果的，給予經(jīng)濟(jì)處罰并承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任。

3 引入激光水平儀提升質(zhì)量控制的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

(1)與傳統(tǒng)施工工藝相比，采用激光水平儀能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)跟蹤檢測(cè)，作業(yè)人員可視激光射線所形成平面光圈，及時(shí)控制混凝土分層攤鋪高度，減少人工平倉(cāng)強(qiáng)度，有利于混凝土分層振搗質(zhì)量控制，提高施工效率。

(2)傳統(tǒng)大面混凝土結(jié)構(gòu)物施工，采用模板邊緣、設(shè)置鋼筋頭來標(biāo)注高程，通過掛線來控制大面平整度，施工中易受到模板變形、鋼筋頭移位、掛線斷開或線松緊度影響，準(zhǔn)確度得不到保證。而引入激光水平儀可有效杜絕以上施工中常遇見的預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)失效問題，只要激光水平儀未受擾動(dòng)，投射出的控制標(biāo)準(zhǔn)就不會(huì)出現(xiàn)偏差，激光水平儀在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置簡(jiǎn)單，操作方便，有利于提高現(xiàn)場(chǎng)工藝控制水平。

(3)激光水平儀設(shè)置好后，使用過程通過投射的可見光來控制澆筑高程，減小收面高程控制難度，減少熟練工和專業(yè)測(cè)量人員的投入，降低施工成本。

(4)激光水平儀在地下洞室使用時(shí)受環(huán)境因素影響小，激光水平儀精度、投射距離和投射光線辨識(shí)度相比露天使用更具有優(yōu)勢(shì)。在地下廠房系統(tǒng)大面積混凝土結(jié)構(gòu)物澆筑平面高程控制中，平整度控制更加精確，一次性控制范圍更大。

(5)應(yīng)用激光水平儀動(dòng)態(tài)跟蹤混凝土澆筑技術(shù)控制手段，能夠?qū)崟r(shí)便捷測(cè)量大面積混凝土澆筑過程中結(jié)構(gòu)物頂面高程與設(shè)計(jì)高程偏差，及時(shí)修正偏差，避免出現(xiàn)超出設(shè)計(jì)規(guī)范允許誤差，減少后期施工難度或處理費(fèi)用，確保結(jié)構(gòu)物外觀效果。

4 結(jié)語(yǔ)

白鶴灘水電站左岸地下廠房安裝場(chǎng)底板混凝土施工平整度控制技術(shù)應(yīng)用，取得良好質(zhì)量控制成果，可為類似大面積混凝土施工平整度控制提供參考。通過優(yōu)化施工工藝，施工過程使用測(cè)量?jī)x器實(shí)時(shí)跟蹤檢測(cè)[5]，使現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)更便捷，提升施工效率，減少施工成本，同時(shí)在提質(zhì)增效構(gòu)建本質(zhì)質(zhì)量方面取得了一定成果，對(duì)后續(xù)水電站大面積混凝土施工質(zhì)量控制具有一定的指導(dǎo)和借鑒意義，具有一定推廣價(jià)值。