思安江水库工程溢洪道混凝土施工

摘要:思安江水库溢洪道工程施工中,由于受不利地质条件的影响,导致工程设计发生变更,使工程施工进度一度严重滞后,加之混凝土工程结构复杂,工程量大、场地狭窄,为满足水库按期下闸蓄水的要求,优化资源配置,采取了合理的施工布局和施工方法以及一系列的质量保证措施,从而保证了工程进度和质量。

关键词:思安江水库;溢洪道;混凝土施工

中图分类号:TV651文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)21-0156-02

一、工程概况

思安江水库溢洪道布置在大坝右岸,由进水口、泄洪洞、明槽段、出口窄缝挑坎段组成。溢洪道进水口设置两扇7m宽的弧形闸门,溢流堰顶高程318.0m,进水口,堰体长度44.28m,溢流堰后接无压泄洪洞。泄洪洞上游洞段水平长度为213m,纵向坡比i=1/7,下游洞段水平长度67m。泄洪洞断面为渐变城门洞形:顶拱半径渐变6825～4100mm,圆心角174.32°～93.12°;边墙高变化7205～11145mm,10545～8400mm;洞宽变化121020～7244mm。

溢洪道主要工程量:

进水口溢流堰、闸墩、启闭机构架 22100m3

隧洞衬砌混凝土 9700m3

明槽段边墙底板混凝土 2399m3

出口挑坎段、护坦混凝土 3824m3

二、施工布置

(一)施工顺序

溢洪道混凝土浇筑顺序根据各段开挖进度及混凝土工作面分配情况进行安排,具体施工顺序为:泄洪洞上洞混凝土(0+69.0～0+250.0)→泄洪洞下洞边墙及顶拱混凝土(0+301.5～0+368.5)→泄洪洞上洞混凝土(0+37.0～0+69.0)→(明槽段出碴)→明槽段混凝土(0+250.0～0+301.5)→泄洪洞下洞底板混凝土→出口段混凝土。

进水口段在明挖结束后立即安排进行混凝土施工,单独设置工作面。明槽段混凝土浇筑前先清理回填石碴,石碴清理待泄洪洞上下洞混凝土浇筑结束后,明槽段混凝土拌和系统拆除后进行。

(二)拌合系统布置

溢洪道拌和系统总体考虑二套:砂石料场布置一套,其余各段布置一套(施工时拌合系统根据先后顺序转移配置),具体布置安排如下:

1.上洞边墙、底板及顶拱混凝土:拌合系统布置在明槽底板及明槽左岸坡顶平台,内置750型拌合机一台,40T水泥罐二只,洞口布置HBT-50型混凝土固定泵,砂石骨料分档堆放在左岸坡顶平台,配料系统采用HZS500拌和站,ZL40装载机备料。

2.明槽段、下洞及出口段混凝土:在出口右侧布置拌合系统,主要由明槽段拌合系统转移形成。

3.进水口混凝土:拌合系统布置在砂石料场,利用6m3搅拌车通过坝顶及交通洞运输至进口,由HBT-50型混凝土固定泵泵送混凝土入仓。

(三)风、水、电

施工用风:上下洞、明槽段及出口段临时施工用风利用原洞挖供风系统,进水口临时用风布置一台3m3移动式柴油压风机直供。

施工用水:上下洞及明槽段混凝土浇筑用水拟在坝后量水堰处设多级泵取水至明槽左岸平台的15m3水池,水池采用钢板现场焊制,规格为2.5m(宽)×4.0m(长)×1.5m(高),水池内加设4寸潜水泵外接φ50水管向各工作面直供。出口段用水直接从量水堰设泵抽取。进水口混凝土浇筑拟在交通洞洞顶建一座20m3钢筋混凝土水池,由多级泵从上游江中取水,水池内布设φ50水管自流向各工作面供水。

施工用电:进水口段在左侧山坡架设一只变压器供电,其余各段施工用电从附近变压器接入。

(四)施工运输

进水口混凝土施工运输前期利用库区内上游现有进场道路,后期经交通洞运输。其余各段利用现有进场道路,其中溢0+37～0+69段混凝土施工时材料运输由进水口进场道路至洞口,人工搬运至工作面。

三、施工方法

(一)混凝土浇筑分层分块

溢洪道混凝土浇筑分块根据结构缝划分,全线共分38块。块内混凝土分层浇筑高度确定如下:洞外混凝土分层高度2.0～4.0m;洞身段混凝土边墙分三层浇筑,其余部位一次浇筑成形,浇筑顺序:底板→边墙→顶拱。

(二)主要工序施工工艺

1.模板。溢洪道混凝土施工主要采用P3015标准钢模板和定型木模板,采用人工立模。模板采用回型卡连接,φ50×3.5钢管围令。顶拱模板支撑拱架采用弧形钢管桁架,单榀桁架弧长3.0～3.5m,桁架弧径按混凝土顶拱设计半径加工,分R4100mm、R4750mm、R5250mm三个规格(溢0+37.00～溢0+48顶拱变半径段支撑桁架根据实际断面临时弯制),钢管满堂架支撑,钢管与桁架间钢扣件连接,顶拱封头采用木模板,木档固定。

立模前,模板清理干净,模板面刷脱模剂。浇筑过程设值班木工负责检查、调整模板的形状及位置,及时对模板的支架进行维护。模板如有变形、走样,立即采取措施,必要时停止混凝土浇筑。

边墙模板在混凝土强度达到2.45MPa以上后拆除,拱承重模板在混凝土强度达到70%以上后拆除。

2.钢筋。钢筋根据设计图纸,在钢筋厂进行配料及加工,下料时,考虑接头的错开及接头的方法,确保钢筋数量、型号及形状准确。钢筋加工好后,35T汽车吊机配合,由32T自卸汽车运至泄洪洞口,人工运至施工仓面绑扎。钢筋直径小于Φ25时,接头采用单面搭接焊,焊缝长为10d;钢筋直径大于Φ25时,采用熔槽焊。钢筋保护层要求用与混凝土同强度的砂浆垫块垫起,在底板分块混凝土浇筑之前,块内底板及边墙底层钢筋全部绑扎完成。

3.混凝土浇筑。基础面、施工缝、钢筋、模板、止水及予埋件经过监理工程师验收合格后,开始混凝土浇筑。50型插入式振捣器振捣,铺层厚度不大于50cm。顶拱混凝土浇筑封拱时采用“冲天炮”方式,利用泵送压力进行封拱,每块布置二只泵送仓口。

4.混凝土表面抛光。混凝土浇筑完成对其表面进行磨光处理。一般过水混凝土表面凹凸不大于6mm,凸部磨成不大于1∶20斜度,进口混凝土表面凹凸不超过3mm,局部凸部磨平成不大于1∶30斜度。

5.混凝土质量控制:(1)为改善泵送混凝土的和易性,采用掺NMR外加剂(高效减水剂)、粉煤灰,具体掺量由试验室通过试验确定,并报监理处审核;(2)混凝土固定泵在安装导管前,用压力水冲洗清除管内污物及水泥浆,安装后注意检查,防止漏浆,在泵送混凝土前,先在导管内通过水泥砂浆;(3)泵送混凝土过程,保持工作的连续性,如因故中断且间歇时间较长时,及时将存留在泵车及导管内的混凝土排出,并加以冲洗;(4)混凝土在浇筑中,如因故中断且超过2h,则按工作缝处理,所有混凝土工作缝均进行人工凿毛;(5)混凝土浇筑中振捣器振捣时,每一位置的振捣时间以混凝土不再显著下沉,不出现气泡,并开始泛浆时为准,不得漏振或过振。浇筑块的第一层混凝土以及两次下料混凝土的接触处,加强平仓振捣,振捣上层混凝土时,将振捣器插入下层混凝5cm左右,在止水片及予埋件等无法使用振捣的部位,辅以人工捣固,使其密实;(6)混凝土浇筑12～18小时后开始洒水覆盖养护,连续养护期不得少于14天;(7)底板混凝土浇筑结束后,表面覆盖麻袋或彩条布,防止洞内滴水破坏混凝土面,经常有人员出入的位置架设临时行走便道。

四、止、排水与接地

溢洪道系统基础排水原设计为排水槽,由于洞室超挖,经设计同意改为预制半圆涵管,侧墙仍用软式花管,由于基础坑凹不平,所有排水管基础用碎石找平,突出部位撬挖,保证排水通畅,预制半圆管安装后,管与管和管与基础连接部位再用砂浆填塞抹平,防止混凝土渗入,侧墙软式花管均用铁丝固定,管头均用泡沫胶带密封。

结构缝止水为单层铜片止水,铜片连接采用双面焊,施工方式为工厂加工,现场安装,止水铜片鼻子内填泡沫,再用胶带密封,以防鼻子内充填泡沫脱落。止水铜片不能变形并保持清洁干净。

接地网利用钢筋网,块与块之间用扁铁连接,每隔20m横向分布筋焊接成闭合环,在验收钢筋时一并验收接地网。

五、质量与安全

(一)质量保证措施

1.认真执行技术质量交底制度,严格按图纸和施工技术规范进行施工。

2.严格执行“三检”制,按水利水电施工质量验收评定标准进行验收和评定,上道工序未验收合格不允许进行下一道工序施工。

3.加强工程材料进场检验制度,对每批次钢筋、水泥及时作复检试验,砂石料定期进行物理性能和化学成分检测,杜绝不合格材料用于工程中。

4.特殊工种人员,持证上岗,确保操作人员实际技能水平,保证混凝土工程质量。

5.配备专职技术质量负责人,加强现场施工的技术质量监控。

(二)安全保证措施

1.建立安全三级教育制度,定期开展安全检查,发现问题及时整改,杜绝重大事故,减少一般事故,力争安全生产无事故。

2.确保洞内安全用电,洞内照明采用36V低压,动力电源配齐触漏电保护装置。

3.各班组指定专人担作兼职安全员,做到班前安全交底,定期开展安全学习活动。

4.进入施工区,佩戴好有关的安全防护用品,在施工中,严格遵守相关的安全生产规章制度,禁止违章操作。

5.洞内杂物,应及时清理,施工场地,工完料尽场地清,做到文明施工。

六、主要机械设备

七、结语

思安江水库溢洪道工程混凝土施工,经过精心组织,合理的施工安排,制定行之有效的质量控制程序、施工方法,完成了预定的目标。在水库下闸蓄水之前经参建各方组成的验收小组的核定,溢洪道分部工程泄洪洞灌浆衬砌、明槽段、出口消能及尾水渠均达优良等级。

作者简介:王兴双(1974-),男,吉林松原人,中国水利水电第十二工程局有限公司第二分局工程师,研究方向:水利水电工程项目施工管理。