联合进水口大高差混凝土施工控制技术

封竟业

(新疆伊犁河流域开发建设管理局，乌鲁木齐 830000)

1 引言

联合进水口为1级建筑物，施工时为克服常规混凝土在大体积、大高差浇筑时存在的困难，采用了合理、有效的施工方法和缓冲装置，减少了溜送混凝土管架搭设的工程量及混凝土溜槽溜送损失，混凝土拌和物达到设计标准值，确保了混凝土的浇筑质量和使用寿命。

2 概况

2.1 工程概况

恰甫海水利枢纽装机容量320MW，拦河坝最大坝高108m，总库容17.7亿m3，具有不完全多年调节功能，属大(1)型一等工程。恰甫其海水利枢纽由黏土心墙坝、右岸深孔排沙放空洞、中孔泄洪洞(由导流洞改建)、表孔溢洪洞、引水发电洞、厂房、开关站等建筑物组成。联合进水口工程为1级建筑物，由深孔排沙放空洞进口明渠、1号发电洞进口闸井、2号发电洞进口闸井、1号和2号发电洞进口闸房、深孔排沙放空洞进口闸井及金属结构和启闭机等主要建筑物组成。深孔进口闸井底板高程930.0m，发电洞进口闸井底板高程945.0m，闸井平台高程 1003.0m。

2.2 工程地质条件

2.2.1 引渠段地质条件

联合进水口引渠段为斜坡地形，边坡坡度30～35°，后段为厚5～20m的坡积层覆盖，覆盖层清除后，底部基岩为C1d1～C1d3层凝灰岩及泥晶灰岩，岩层走向与明渠开挖边坡近直交，强风化层厚5～8m，弱风化层厚25～30m。

2.2.2 进水口闸井段地质条件

进口闸井段地形坡度30～35°，松散坡积物厚3～15m，底部基岩面呈45°斜坡，高程968～995m，岩性为C1d3～C1d4层凝灰岩及泥晶灰岩，闸井基础分布有f216、f217、f222、f212四条高陡倾角顺层断层，破碎带宽 10 ～20cm，对闸井两侧边坡稳定及闸基岩体质量影响不大。

3 回填混凝土施工

联合进水口混凝土施工包括引渠混凝土、进口闸井混凝土、回填混凝土等。

回填混凝土分两部分进行，先施工深孔闸井后侧1号、2号引水发电洞进口闸井之间马鞍体上部的回填混凝土至993m，混凝土采用搭设管架溜槽入仓，形成塔吊和门机的工作平台及溜管安装平台。为满足平台填筑要求，石渣回填与1000m交通平台相顺接，在回填混凝土平台三侧邻空面浇筑1m宽2m高的混凝土挡墙。与深孔闸井、1号和2号引水发电洞进口闸井相接部分的回填混凝土在每层结构混凝土施工完成同步回填，混凝土由搅拌车运至1000m平台，990m以下采用溜管、溜槽溜桶配合入仓，▽990m以上采用门机吊罐、溜槽溜桶配合入仓;φ70软轴插入式振捣器振捣;混凝土浇筑分层、分块进行，模板采用普通钢模和木模，φ40钢管作围柃，φ12拉筋固定。

联合进水口混凝土施工高差大，常规手段混凝土入仓难度大;两个引水发电洞进口闸井单塔单层模板量大，3500～4500m2/层。采用悬臂吊装模板和溜管，施工效果显著。

3.1 悬臂吊装模板装置

横向围柃采用5根Ⅰ12.6工字钢，间距750mm;纵向围柃采用四至六根［16a槽钢，靠背间距50mm，每两根为一组，组间距 1500mm，竖向底部用［16a×160mm作支腿，面侧设钢垫板 -10mm×100mm×200mm。面板采用普通钢模板P6015、P3015和P2015或P1015组合拼装点焊固定在Ⅰ12.6工字钢上。

浇筑层高度3m，对于薄墙双面立模，对称设置，便于固定;对于宽墙，拉杆固定选择余地大，则可单侧使用，较为方便。对于对称设置的薄墙模板固定，模板外侧采用细螺纹螺杆与锥套连接，内侧采用粗台阶螺纹螺杆一端和锥套连接，另一端用φ16～φ25连接筋与对称设置的模板锥套螺杆焊接连接。对于宽墙，粗台阶螺纹螺杆的另一端用φ16钢筋与前一层混凝土中设置的锚筋焊接斜拉固定，锚筋的位置应适当。模板外侧细螺纹螺杆采用垫钢垫板-12mm×10mm×10mm螺帽固定。模板背侧可用角钢或架子管依高度和使用需要焊制三层作业安全平台。

锥套使用前内侧涂抹润滑油，外侧涂抹模板油，便于拆卸;使用完毕后及时清理干净，重复使用;细螺纹螺杆搬运避免损伤螺纹;设计单块悬臂吊装模板重量在500～1200kg之间，可以满足塔吊进行吊装作业。

悬臂吊装模板安装使用方便快捷、效率高，与常规相比大大减少了拉筋焊接量，也减少了仓面清理的阻碍。拉筋的用量与常规相比偏低且减少了30%焊材用量。

3.2 溜管和溜管缓冲装置

竖井混凝土施工入仓，利用现有回填混凝土直墙高落差的有利条件，采用φ300、δ=10焊管φ16钢筋做吊耳3m/节串接φ8钢丝绳卡扣连接，每6～9m安置一个缓冲装置，以避免骨料严重分离。缓冲装置采用10mm以上的钢板做成盒状，上下两端成锥状用法兰盘与溜管相连;盒体内部设置两组成一定坡度上下反向的厚钢板，混凝土落入盒体内反向缓冲后顺溜管下落。缓冲装置在溜管系统中起二次“拌和”的作用。

溜管的制作一端设置成有一定的锥度，便于连接。溜管下料口采用钢板δ=4做成一个方变圆的接料漏斗，用型钢做骨架与回填平台上缘墙体相固定。溜管卸料口采用钢板δ=4做一个类似撮箕的接料盒与溜管卸料口端部吊耳相连。

对于塌落度8～12cm的三级配混凝土采用溜管垂直溜送并安置缓冲装置，控制好溜放速度以避免堵管，在常规条件下运用于混凝土施工，可以减少溜槽溜送混凝土管架搭设的工程量和混凝土溜槽溜送的损失。

3.3 混凝土配比及拌和物检验结果

从下页表1和表2中可以看出，依据《水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准》(SDJ 249.1—91)，混凝土塌落度和含气量检测合格率达到质量标准优良等级。

表1 联合进水口工程配合比统计

表2 联合进水口工程拌和物质量检测指标统计汇总

4 结语

在联合进水口回填混凝土施工时，采用行之有效的措施和装置，预防了混凝土骨料分离，同时塌落度达到了设计规定值，节约工期，减少了焊材用量的成本，合理有效地控制了混凝土拌和物的质量，拌和物质量标准达到优良等级，对类似工程在大高差、大体积混凝土施工具有指导意义。

1 GB 50204—2002混凝土结构工程施工质量验收规范［S］.

2 GB 50164—2011混凝土质量控制标准［S］.