乐昌峡水电站排风洞顶拱混凝土衬砌质量

何德民 沈建强

（上海勘测设计研究院 200434）

1 概述

乐昌峡水利枢纽地下厂房排风出渣洞位于大坝左岸进厂道路边，洞口底板高程为114.80m，长度为132.50m，作为厂房Ⅰ、Ⅱ层开挖的主要施工通道，设计断面为7.0m×6.5m城门洞形。排风出渣洞属于Ⅲ、Ⅳ类围岩，按设计要求，Ⅳ类围岩采用钢筋混凝土衬砌，长48m、厚400mm。衬砌混凝土按7.5m分仓，先浇筑两侧边墙，再浇筑顶拱，最后浇筑底板路面，共分6段（7.5m五段、10.5m一段）施工。顶拱采用组合式定型模板、钢管脚手架、定型钢拱架支撑，混凝土采用6m3搅拌车运输、HBT60泵送入仓。由于顶拱衬砌施工时厂房正进行喷混凝土支护和上层排水廊道洞挖，施工作业交叉干扰影响大，要在有限时间内完成衬砌，留给钢筋、模板和支架安装的时间紧，施工管理难度较大，质量控制要求较高，为此，需专门制定施工方案，有效控制混凝土浇筑跑模问题，提高浇筑质量。

2 模板安装工艺和要求

a.顶拱模板系定型组合钢模板，面板展开尺寸1200mm×600mm。模板安装按招标文件技术要求及《水工混凝土施工规范》（DL/T5144—2001）来确保工程质量。

b.拱顶模板封模安装前，检查人员应对前道工序进行质量检查。ⓐ钢筋安装检查，确保钢筋根数不短缺、位置要准确，留足保护层；ⓑ止水条和排水带、排水管安装检查，确保止水条固定牢靠，排水带、排水管安装位置准确，尤其要注意有基岩渗水的部位是否打好排水管并引出仓外。

c.顶拱模板封模安装前，检查人员要对以下工作进行检查，做好充分准备。ⓐ现场钢模板检查，包括模板两端的弧度是否一致，是否有变形或损坏，是否光洁无污物，是否涂刷了脱模剂；ⓑ现场标高线检查，包括拱顶板模板的下平线和龙骨下平线是否弹准，支模层混凝土边墙上的水平线与顶拱标高控制点的距离是否吻合。

d.顶拱模板封模安装（见图1、图2）。ⓐ满堂脚手架支撑，采用φ48、壁厚3.5mm钢管及钢扣件；立杆间距纵向1.0m，横向0.6m，立杆距边墙0.3m，步高1.0m，距顶拱0.5m，内设斜撑4道，以保证支撑整体的刚度及稳定；ⓑ弧形钢拱架固定，采用18号弧形工字钢作为定型拱架，以0.6m间距固定在支撑承托上并形成龙骨；ⓒ顶拱钢模板铺设，模板从拱顶开始，分两侧与钢拱架连接铺设、向边墙靠拢，与边墙混凝土浇筑后暂未拆除的模板连成一体；ⓓ测量复核安装轴线、桩号及高程是否满足设计要求；ⓔ紧固龙骨及各支撑部位。

e.顶拱模板安装时注意事项。ⓐ定型钢模之间的连接不少于3个连接点；ⓑ定型拱架横向龙骨每排间距0.6m，每根横向龙骨至少扣5个方钢卡。

3 顶拱浇筑的控制要点

a.泵送混凝土浇筑前，检查人员应检查各项准备情况。ⓐ泵管前导管布置：前导管布置在顶拱中间部位（见图3），即将导管前端朝上埋设并固定在顶拱仓内，埋设高度不宜太深，一般距基岩25cm以上，否则会增加泵送混凝土阻力，使混凝土无法泵送而形成堵管；ⓑ仓内排气管布置：为保证混凝土浇筑时通风排气，并掌握入仓情况，需在顶板边设置排气管，埋设位置距基岩5cm左右的高处；ⓒ振捣器布置：在拱顶弧形段左右两端水平布置6个附着式振捣器，检查安装及电路控制情况；ⓓ其他准备工作检查：包括HBT60混凝土输送泵（拖泵）及泵管安装情况，泵机开关、压力表情况等。

图1 顶拱模板封模安装（远景）

图2 顶拱模板封模安装（近景）

b.泵送混凝土浇筑过程控制。准备就绪即可打开混凝土泵送开关实施浇筑作业。

ⓐ器械操作：混凝土泵要有专人操作，根据浇筑情况及时调整泵送压力；附着式振动器要有专人管理，要掌握好振捣时间，既要防止振捣不到位，又要避免过振对下部已浇混凝土产生扰动。针对拱顶混凝土的浇筑顺序，振动器按相应次序进行工作，开始时两排入仓侧拱处的振动器先行启动，按顺序两边共三排全部启动振捣，一旦暂停浇筑时，振动器也随之停止工作；

ⓑ加强观察：要有专人负责观察模板有无移动、变形；观察泵管是否有移动或堵塞情况，发现问题应立即处理；观察排气管混凝土浇筑情况，当管中流出水泥浆时说明混凝土已基本浇满，根据施工实际此时继续浇筑1～2min即可停机，此时仓内混凝土可满足密实度要求。

图3 前导管位置

4 顶拱浇筑质量问题

顶拱浇筑成型脱模后，曾经出现挂浆、错台、露筋问题，经分析，挂浆主要是支撑不紧造成跑模引起的，错台主要是非模数木模板与相邻钢模板膨胀系数不一引起的，露筋是利用直筋支撑而未用砂浆垫块做保护层引起的。进一步分析：该仓开仓浇筑时间是深夜21时，至第二天凌晨1时收仓，开仓前放松检查、浇筑时疏于管理，以致留下质量问题。

质量问题的处理：对挂浆处采用机械打磨平整；错台处在拆模后，先用黑、白两种水泥掺和成稠浆涂抹，然后用抹布抹平，再用砂纸手工打磨平整；对露筋部位，先机械切割进墙（顶）面，再采用水泥稠浆涂抹的方法加以解决。另外，严格用砂浆垫块做保护层的规定，同时在管理上更注重细微和坚持不懈。

通过及时总结经验，熟悉并掌握工艺技术要求，乐昌峡水利枢纽地下厂房排风出渣洞顶拱浇筑达到了外观质量优良的效果。

5 结语

侧模内侧的支撑数量要足够，支撑的刚度要可靠，支撑跟部生根要实，支撑的顶部要顶紧模板，这是保证混凝土不跑模的关键；浇筑前的开仓检查时要留意一些细节，如：为使衬砌混凝土顶拱饱满需进行混凝土回填灌浆而预埋的PVC管是否已埋设；泵管安装不得依靠在模板支撑上，以免浇筑过程支撑移位；泵送压力一般控制在2.5MPa，避免压力过大形成跑模。