浅谈混凝土重力坝电梯井施工

李兴，张俊宏，苗丽霞

(中国水利水电第四工程局有限公司，四川宜宾644612)

1 概述

向家坝水电站为混凝土重力坝，其中一期工程为左岸非溢流坝段及一期导流工程;二期工程包括左岸厂坝段及航运坝段、左岸坝后厂房、右岸溢流坝段及右岸非溢流坝段。根据其运行特点，厂房坝段布置有1号电梯井作为大坝的交通通道，航运坝段布置有2号、3号电梯井作为地下厂房交通通道。依据重力坝的特点，电梯井在不同高程露出坝体，高度最大达101.62m，因此，对电梯井的稳定及施工质量要求很高。由于电梯井结构复杂，且为薄壁结构，出坝体部分需采取混凝土现浇结构，坝体内部楼梯踏步可采用预制结构，井体结构采用滑升模板进行施工。电梯井出坝体部分与坝体为独立的整体结构，两者结构不同，施工工艺及方法截然不同，致使施工进度难以与大坝主体协调一致，而且电梯井施工进度不直接影响电站蓄水发电。最终决定电梯井出坝体部分采取与坝体分开各自单独施工。为协调电梯井与坝体混凝土的施工关系，并保证电梯井施工不对坝体产生不利影响，在分缝处采取了一定的技术处理措施，将电梯井出坝体部分采用与坝体分开、先进行坝体施工，后进行电梯井施工的方式，既保证了电梯井的施工质量，又不影响坝体的施工。

2 混凝土重力坝电梯井施工

2.1 坝体内部施工

2.1.1 坝体内部电梯井施工

为满足电梯的运行，在电梯井中设有楼梯间、电缆井、电梯井。根据电梯井筒式结构的特点，依据不同结构采用不同结构的滑升模板。由于电梯井、电缆井内部无结构要求，可采用筒式滑升模板进行施工。针对楼梯间的特点，为发挥滑升模板的优点，楼梯踏步采用预制结构，在楼梯踏步与楼梯井连接部位预留梁窝，楼梯踏步提前在预制厂预制好，待混凝土龄期达到28d强度后进行安装。为满足电梯井与楼梯连接强度的要求，并根据踏步的结构特点及配筋情况，在梁窝处预埋钢筋，安装踏步时在梁窝底部先铺设了一层厚2 cm、比踏步混凝土高一级配的砂浆再进行安装。踏步安装时，按照规范要求将梁窝预留插筋与踏步钢筋进行连接，验收合格后方可回填二期混凝土(图1)。

依据电缆井的检修功能，在电缆井中间隔一定高度设置混凝土检修平台。由于电缆井检修平台为非承重结构，在不影响其使用功能的前提下，为减少检修平台施工对滑升模板施工的影响，检修平台可采用钢结构。根据电缆井检修的结构及功能要求，设计了满足要求的钢平台及预埋件，提前进行钢平台施工，在电梯井混凝土施工时，先在一期预埋埋件，待电梯井筒体结构施工完成后再安装检修平台，最终完成电梯井坝体内部的施工。

2.1.2 滑升模板在电梯井施工中的应用

2.1.2.1 滑升模板设计

上坝电梯井整体提升模板的制作按浇筑层厚3.6m设计，具体制作要求按有关技术规范和图纸规定执行。模板面板采用5mm厚钢板，横肋高95mm，纵肋高95mm，横肋及纵肋均采用5 mm厚钢板加工。

2.1.2.2 滑升模板加工

滑升模板由三部分组成:①面板部分;②支撑部分;③提升部分。面板包括角模、定位挂板、支撑及支撑架、楔块等;提升包括预埋栓、升高挂销等。构件材质选用:升高挂销、预埋栓及限位销钉采用Q345钢，其余均用Q235钢。制作质量控制:此模板属粗加工类别，除升高挂销、预埋栓等少量构件需上车刨床外，其余均为原型材。新加工模板制作允许偏差:长和宽为2～0mm，模板对角线±3mm，模板局部不平(用2m直尺检查)小于2mm。焊缝、孔位平整度、光洁度等按图纸要求执行。

2.1.2.3 滑升模板制作加工中应注意的重点

连接孔尺寸控制误差为±1mm(或套钻);面板上下口10cm范围平整度±0.5mm(或基本吻合);控制焊接变形;模板需进行防腐除锈处理，接触混凝土面的面板需除锈并刷防锈油;模板出厂前需进行试组装，待其满足施工要求和验收标准方可出厂。

2.1.2.4 滑升模板安装

模板使用前，首先在上一浇筑层仓内安装预埋栓，并注意控制预埋件位置及结构尺寸，预埋件相对偏差±2mm;结构尺寸偏差2～3mm。浇筑完成后，拔出预埋栓，提升模板，处理混凝土表面至平整，安装角模、升高挂销及套筒，注意检查结构尺寸并做好填补准备，楔块插满，套筒上紧;吊装校正模板，依据测量点校正模板达到设计标准。模板刷油、刮灰补缝、顶口加盖，立模工序完毕。

2.1.2.5 模板拆卸

拔出预埋栓，拆卸角模与大模板之间的连接件。

在模板上的固定吊点挂栓钢丝绳，采用吊车起吊模板，注意吊车钢丝绳夹角不得大于50°，检查并排除影响模板提升的障碍。模板提升5cm左右，卸下底部升高挂销，施工人员离开模板到仓面后，方可进行模板提升。在模板提升超出仓面适当高度后停下，铲除下段灰浆，同时拆卸角模，安装升高挂销及预埋栓，模板安拆一个循环完成。

图1 上坝电梯标准层结构布置图

2.2 坝体外露电梯井施工

2.2.1 电梯井与坝体分开施工

电梯井出坝体后以薄壁结构与坝体连接，结构复杂，且不受坝体混凝土的约束，不能采用滑升模板继续施工，只能采用多卡模板及组合钢模板进行混凝土施工，备仓时间长，施工速度慢;而坝体结构简单，施工速度快。为减少电梯井施工对大坝混凝土施工的影响，可将电梯井出坝体部分与坝体分开各自单独施工，先进行坝体混凝土施工，后进行电梯井混凝土施工。由于电梯井出坝体高度较大，且其为薄壁结构，为保证电梯井的稳定性并与坝体可靠连接，可采取以下措施进行施工。

根据电梯井与坝体的位置关系，通过有限元法对电梯井的稳定性进行分析，针对电梯井与坝体分开的情况进行受力计算，依据计算结果，在主坝与电梯井壁连接处对应钢筋位置的坝体中预埋φ28钢筋，锚固长度为65d(d为钢筋直径，mm)、外露40d，后续与电梯井井壁中对应的钢筋进行绑扎连接，同时，为增强电梯井与坝体的整体性，坝体混凝土施工完成后，对连接部位墙面整体进行凿毛(图2)。

图2 电梯井墙体钢筋修改图

2.2.2 电梯井中楼梯踏步的施工

电梯井出坝体后为薄壁筒体结构，筒体外侧采用多卡模板，内侧采用组合钢模板施工。电梯井中楼梯踏步及平台支撑量大，备仓时间长，为加快电梯井施工，将电梯井筒体与楼梯踏步分开施工，先进行结构简单、备仓时间短的筒体结构，后进行结构复杂、备仓时间长的楼梯现浇踏步。为提高楼梯踏步的施工速度及质量，踏步底部采用定型钢模板及脚手架支撑，踏步顶部采用定制的钢模板进行施工。针对结构相同的部位，采用定型钢模板可提高材料的利用率，材料可周转使用，可加快施工速度，减少人员窝工。

3 电梯井采用滑升模板、电梯井与坝体分开施工的优点及应用

在大型水电站工程施工，尤其是混凝土重力式高坝施工中，电梯井内部井筒整体部位采用滑升模板，既能保证井筒施工质量，又能减少资源投入，满足施工进度要求。电梯井出坝体后均存在与坝体施工协调的问题，直接影响坝体混凝土施工进度。根据水电站蓄水发电的要求，坝体混凝土需施工至蓄水发电高程，故坝体混凝土施工成为制约发电的关键性因素。在重力式混凝土高坝中，电梯井出坝体高度较大，为保证电梯井的稳定性并与坝体可靠连接，可采取相应的处理措施，既可保证大坝的施工进度，又不影响电梯井的施工质量及稳定性，可大大加快混凝土大坝的施工速度，并减少因相互之间协调产生的窝工，可节省大量的人力、物力，在混凝土重力坝施工中应予以推广，且其已在向家坝水电站施工中取得了明显的效果。