混凝土跳仓法在邓楼泵站施工中的应用

郭光照，王洪波，童召乾

（山东黄河工程集团有限公司，山东济南 250013）

混凝土跳仓法在邓楼泵站施工中的应用

郭光照，王洪波，童召乾

（山东黄河工程集团有限公司，山东济南 250013）

结合南水北调邓楼泵站主体标段进水流道层混凝土施工，对大体积混凝土跳仓法施工技术的应用进行了总结，重点对跳仓法施工工艺和质量控制措施进行了阐述。

南水北调；进水流道；跳仓法；裂缝控制

近年来，混凝土跳仓法施工技术在解决超长、超宽、超厚的大体积混凝土裂缝控制和防渗等方面具备了成功的经验。该法是在大体积混凝土结构不设变形缝和后浇带，利用不加任何膨胀剂的常规混凝土采取“分块跳仓法浇筑综合技术措施”，有效控制混凝土有害裂缝，确保工程抗裂安全度，较目前国内外常用的施工方法具有创新性，突破了国内规范中地下长墙变形缝许可间距的规定。本文就该技术在南水北调邓楼泵站进水流道层工程中的应用进行总结。

1 工程概况

邓楼泵站是南水北调东线工程第十二级抽水梯级泵站，一期工程设计输水流量100 m3/s，设计选用4台立式全调节轴流泵，泵站总装机容量8 960 kW。泵室采用肘形进水流道，虹吸式出水流道，真空破坏阀断流。

主泵房与安装间为整体结构，顺水流方向总长36.47 m，垂直水流方向宽41.60 m。主泵房自下而上共分5层，分别为进水流道层（28.505 m高程以下部分）、水泵层、出水流道层、联轴层和电机层。泵站进水流道层包括底板、空箱、集水廊道、肘型流道和安装间集水层，底板厚度为1.5 m，底板以上中心厚度4.635 m，底板以上流道层混凝土体积约3 100 m3，强度等级为C30，属于典型的水下大体积混凝土结构。

为了尽量避免结构出现裂缝，邓楼泵站充分利用“抗放兼施、先放后抗、以抗为主”的原理，按照“分块规划、隔块施工、分层浇筑、整体成型”的跳仓法原则进行进水流道大体积混凝土施工，有效地防止了进水流道层大体积混凝土裂缝的产生，保证了工程实体质量。

2 “跳仓法”施工工艺

2.1 仓位设计原则

进水流道层仓位划分本着“分缝位置合理，易于施工”的原则，在满足混凝土防裂技术标准和施工要求的前提下，尽可能少分缝，以保证结构的整体性。

2.2 进水流道层仓位划分

1）顺水流方向分缝划分。沿水流方向分为3段：从上游到下游依次为进水流道墩墙、隔墩段（长度为7 95 m）、进水流道肘形段（长度为12.27 m，流道顶板与流道整体浇筑）、下游空箱段（长度为16.25 m）。在中、边墩与进水流道分缝处均设竖向钢板止水，进水流道与下游空箱段右边墩分缝处设竖向钢板止水，设计止水规格为：宽度300 mm，厚度1 mm。

2）垂直水流方向分缝划分。垂直水流方向从左到右分为3段：依次为安装间（分缝距左边墩0.50 m）、进水流道层左侧空箱部分（长度为17.50m）、右侧空箱部分（长度为19.80 m），施工时分别在安装间和左边墩分缝处、下游临水隔墙分缝处设竖向钢板止水，设计止水规格为：宽度300 mm，厚度1 mm。

3）水平缝止水设置。各块浇筑到顶部时，在顶部临水外墙施工缝处设水平止水，各块之间水平止水共同组成进水流道层与水泵层衔接处的止水环。

2.3 工艺流程的确定

进水流道层分块跳仓法施工工艺流程顺序如下：右侧空箱混凝土施工→安装间混凝土施工→左侧空箱混凝土施工→进水流道墩墙混凝土施工→进水流道混凝土施工。

流道空箱混凝土设计为封闭式结构，施工时，先浇筑下层空箱墙体部位混凝土，待墙体达到一定强度后进行空箱内土方回填，待完成后，清理空箱内土体表面作为空箱顶板施工基础面，最后进行空箱顶板施工。安装间部位施工时，先进行墙后水泥土回填工作，然后在水泥土基础面上进行安装间墙体混凝土施工。进水流道墩墙及隔墩部位施工时，重点控制墩墙及隔墩顶部浇筑高程为进水流道顶板底面高程。

肘形进水流道部位混凝土是进水流道层施工难度最大的部位。施工中的控制重点：一是肘形模板的浇筑前安装加固和浇筑时的校核控制，确保流道轴线不偏移；二是浇筑过程中加强异型部位混凝土的振捣，避免欠振和漏振现象；三是浇筑后混凝土收面及保温保湿养护工作，这是控制早期混凝土裂缝最关键的一步工作。

3 施工质量控制措施

3.1 合理优化混凝土配合比，减少混凝土水化热

进水流道层混凝土配合比，按照“三低（低水泥用量、低水胶比、低砂率）、两掺（掺优质粉煤灰和高效减水剂）、一高（高粉煤灰掺量）”的设计原则进行设计，通过精选原材料、优化配合比，以减少水泥用量，来降低混凝土水化热进行质量控制，达到了预期控制效果。

3.2 控制混凝土内外温差

混凝土里表最高温差要求不大于25℃，混凝土浇筑后1～3 d期间，内部温度可达到最高值，在此期间，主要通过控制混凝土出机口温度、混凝土内部最高温升来满足混凝土的温差要求。

1）混凝土出机口温度控制。通过控制混凝土原材料温度来控制出机口温度。施工时采用出炉1个月以上、温度趋于稳定的水泥；拌和水采用深井地下水；碎石用量占混凝土权重最大，为避免太阳直晒温度升高，采用高堆深取法，堆高不小于6 m，并在料堆上搭设遮阳棚防止太阳直晒。

2）混凝土内部温升控制。主要针对肘形流道混凝土采取埋设冷却水管降温的措施。冷却水管采用带钢丝塑料管，管内径3.5 cm，冷却水管在混凝土厚度中间设置，水平与垂直间距均为1.5 m，水管连接采用钢管接头。通水流速控制在0.6 m/s，通水流量在35 L/min，水流量通过进行阀门控制。在通水过程中每2 h检测一次混凝土及冷却水温度差，及时对冷却水进行更换。在混凝土内部达到最高温度后，通水降温温度控制在每天下降1～2℃，冷却水管内冷却水的流向根据测温情况进行及时更换。

3）加强原材料质量控制，保证混凝土拌和物的均质性。在保证泵送的前提下，尽可能降低混凝土的坍落度。

4）提高混凝土入仓效率，加强混凝土振捣，保证振捣效果，防止出现欠振及漏振。

5）加强抹压收面，消除混凝土初期裂缝。混凝土早期收缩裂缝在混凝土终凝前迅速出现，此时是消除裂缝的最佳时间，抹压时间必须掌握恰当，过早抹压没有效果，过晚抹压消除不了混凝土表面已出现的裂缝。

6）加强混凝土保温保湿养护工作。混凝土浇筑完成充分抹压后，进行表面覆盖养生。第一层覆盖塑料薄膜，第二层覆盖毛毡进行保温，待混凝土完全凝固时进行养生，保证养护时间不少于10 d。

4 跳仓施工效果

邓楼泵站进水流道层通过合理分块、跳仓施工，以及施工过程的质量控制，在裂缝防控方面取得了预期的效果，整个进水流道层除几条表面细微裂缝外，无深层和有害裂缝产生，裂缝整体控制效果良好。

进水流道层结构混凝土自2010-09-06开始分块跳仓浇筑，于2010-10-30浇筑完毕，大大缩短了施工工期，节省了大量劳动力，工程质量得到了保证，为水泵层、出水流道层、联轴层和电机层的施工提供了良好的实践经验。

（责任编辑 张玉燕）

TU755.8

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1009-6159（2014）-10-0051-02

2014-03-31

郭光照（1985—），男，助理工程师