斯登沃代二级厂房蜗壳混凝土浇筑以及质量控制

何志建

摘要：蜗壳二期混凝土浇筑过程中，合理的分层、浇筑方式能有效的对已安装设备进行保护并保证蜗壳大体积混凝土浇筑质量。其次，科学的监测也是蜗壳二期混凝土浇筑质量控制过程中的重要环节。

关键词：蜗壳二期混凝土监测质量控制

中图分类号：O231文献标识码： A

引言

受蜗壳的特殊结构以及浇筑质量要求高的特点，蜗壳二期混凝土一直以来是厂房土建施工中的重点以及难点。一旦蜗壳二期混凝土浇筑不合格，必须将已浇筑混凝土凿除重新浇筑，处理难度极大，对工程进度以及工程成本将造成较大影响。斯登沃代水电站厂房蜗壳二期混凝土浇筑过程中采用合理的施工工艺以及有效的监测手段，顺利的完成蜗壳二期混凝土浇筑，浇筑质量达到了预期效果。

1、工程概况

沃代水电站（Stung Atay Hydroelectric Power Project）位于柬埔寨王国菩萨省列文县欧桑乡的额勒赛河上游支流－沃代河上，坝址南面距国公省省会国公市路程约60km（其中水路约22km，进场公路约38km），北面距离列文县城路程约60km。二级电站在河道上建一座壅水坝，拦蓄一级电站的发电尾水和两坝间的区间来水，通过坝左岸引水隧洞引水发电。枢纽建筑物包括壅水坝及1座副坝、塔式进水口、压力引水洞、高压管道、调压井、引水式厂房及开关站等；引水式地面厂房位于壅水坝下游约6.5km的河道左岸，厂房装机4台，单机容量为25MW，总装机100MW。

根据设计图纸，蜗壳二期混凝土底部高程为275.30m，顶部高程为279.50m。4台机组二期混凝土总计1440m3，钢筋制安约40吨。蜗壳表面贴50mm厚聚苯乙烯泡沫塑料板。蜗壳层布置图详见图1。

蜗壳二期混凝土浇筑过程中的重点及难点：

（1）蜗壳底部空间狭小，钢筋密集，特别是座环底部以及蜗壳支墩处。这对混凝土浇筑以及振捣带来很大难度，极易造成座环蜗壳底部特别是阴角部位出现脱空现象，如何保证上述部位混凝土浇筑密实是蜗壳二期混凝土的难点；

（2）蜗壳二期混凝土浇筑过程中，受混凝土侧压力的影响，容易造成蜗壳的偏移。尤其是蜗壳中线下部混凝土浇筑时，混凝土会对蜗壳产生向上的浮力，极易造成蜗壳整体抬升。为此浇筑过程中如何保证蜗壳偏移值在允许范围内是质量控制的重中之重。

图1蜗壳层平面布置图

2、蜗壳二期混凝土浇筑工艺

2.1浇筑分层分块

1#、2#、3#、4#机组分两块进行浇筑，施工缝设置于2#与3#机组之间，为保证分块之间整体性，分缝面设置插筋、键槽，并对缝面进行凿毛处理，以确保缝面结合。蜗壳二期混凝土根据结构体型，分2层进行浇筑，浇筑分层依次为：EL275.3m～EL277.5m（蜗壳中心线高程）、EL277.5m～EL279.5m，为保证层间结合，分层面设置φ25插筋，间排距1.5m，梅花型布置。蜗壳二期分层见图2。

2.2施工工序

蜗壳二期混凝土浇筑主要施工程序如下：蜗壳安装验收→蜗壳腰线以下钢筋安装→弹性垫层安装→监测仪器、回填灌浆管路安装→蜗壳第一层混凝土浇筑→腰线以上钢筋安装→蜗壳第二层混凝土浇筑→蜗壳上部混凝土浇筑→座环以及蜗壳回填灌浆。

图2蜗壳二期浇筑分层图

2.3混凝土入仓

根据分层，蜗壳二期混凝土浇筑主要难点在第一层混凝土浇筑的蜗壳阴角部位混凝土。参考其他工程蜗壳阴角浇筑的施工方法主要采用预埋泵管或者通过预留孔等方式。由于本工程蜗壳直径小，未采取上述两种方式进行施工，而采用在蜗壳阴角处预埋灌浆管的方式来弥补混凝土浇筑过程中出现脱空的问题；其次为减少阴角脱空范围，蜗壳周边50cm范围以内采用高流态的一级配混凝土。蜗壳周边混凝土主要采用塔机吊运卧罐进行混凝土入仓，为此混凝土入仓过程中需注意对各种预埋件的保护，且下料过程中不得直接冲击蜗壳。蜗壳周边需均匀下料，以防止蜗壳跑偏，具体下料需以监测数据为指导。

2.4混凝土振捣及阴角灌浆

为防止蜗壳跑偏及抬动，蜗壳二期混凝土主要采用薄层平铺浇筑，并控制浇筑上升速度。蜗壳周边范围内主要采用小功率软轴振捣棒进行振捣，其他部位采用φ100型振捣棒进行。混凝土振捣棒不得直接抵着蜗壳进行振捣。

阴角处回填灌浆在蜗壳二期第二层混凝土浇筑完毕7天以后进行。灌浆以回填饱满不抬动为标准。

3、浇筑期间蜗壳及座环的变形控制

为防止混凝土浇筑过程中混凝土的侧压力、浮力以及施工过程中的各种外力等造成蜗壳及座环发生超出设计允许的位移，需采用科学的监测手段对其进行监测并即时采取有效的变形控制措施加以控制。

（1）监测仪器的设置

蜗壳及座环偏移主要包括平面移动（X、Y方向）以及竖直方向抬动（Z方向）。根据上述特点，在机组的+X、-X、+Y、-Y四个方向设置4个监测架，每个监测架上布置2套百分表，分别监测水平面上X、Y方向上的位移。从而监测蜗壳在混凝土浇筑过程中在水平面上的偏移情况。其次在蜗壳腰线平面+X、-X、+Y、-Y方向布置4套百分表，以监测蜗壳的抬动情况。上述所有监测架的基点在浇筑过程中必须保证不发生位移。

（2）控制措施

在混凝土浇筑前，由业主、监理、机电及土建施工单位联合对蜗壳、座环的加固情况进行检查，主要检查加固件的焊接质量、加固件是否按设计要求布置。检查合格后方可进入下一工序。其次还需检查监测仪器是否按要求布置、监测仪器是否完好，并做好原始数据采集工作。

混凝土浇筑过程中，监测人员需根据混凝土浇筑上升速度间隔30～60分钟对监测仪器数据进行采集分析，及时分析蜗壳偏移情况。当X、Y任意一方向偏移超过0.1mm时进行报警，超过0.15mm时则暂停混凝土入仓并通报现场主管人员，及时采取合理的控制措施进行纠正。当蜗壳抬动超过1.0mm时进行预警，达到1.5mm时停止混凝土入仓，并及时通报管理人员以便及时采取控制措施(上述各具体数值需以设计要求精度为标准)。

一般情况，当平面位移超出预警值时，需从偏移的反方向进行混凝土入仓，以此让蜗壳周边侧压力平衡，待平面偏移值均在预警值内时仓面采用均匀铺料方式，混凝土表面整体上升；当混凝土抬动值超出预警值时需及时停止混凝土入仓，以防止蜗壳所受浮力继续增加，必要时可在蜗壳上部均匀加载，以抵消部分浮力。需待抬动变化值稳定后方可继续浇筑混凝土，且混凝土浇筑强度需降低。

4、结束语

柬埔寨沃代水电站蜗壳二期混凝土浇筑过程中，经过合理的分层分块以及精细的施工，圆满的完成4台机组蜗壳混凝土的施工。在质量控制方面，通过科学的监测方式有效的解决了蜗壳浇筑过程中的偏移问题；其次在蜗壳阴角处埋设回填灌浆管能有效解决阴角脱空问题。

参考文献

[1]向家坝右岸地下厂房蜗壳外围混凝土浇筑施工技术

[2]水利水电工程施工组织设计手册