黄 浩 钦, 高 静
(1.中国人民武装警察部队 水电第七支队,湖北 武汉 430200;2.中国人民武装警察部队 水电第九支队,四川 成都 611130)
溪洛渡水电站右岸泄洪洞出口挑坎结构混凝土施工技术
黄 浩 钦1,高静2
(1.中国人民武装警察部队 水电第七支队,湖北 武汉430200;2.中国人民武装警察部队 水电第九支队,四川 成都611130)
摘要:金沙江溪洛渡水电站右岸泄洪洞出口挑坎结构混凝土质量要求高,施工难度大。施工过程中,针对泄洪洞大流量、高流速的特点,底板与边墙拐角采用定型钢模板施工,挑坎边墙采用搭接型悬臂模板分层施工,上层浇筑时下层搭接模板不拆除,混凝土分层接缝无错台和挂帘,确保了混凝土表面的不平整度要求,取得了良好的经济效益和社会效益。
关键词:泄洪洞;出口挑坎;结构混凝土;施工技术;溪洛渡水电站
1工程概述
金沙江溪洛渡水电站右岸泄洪洞由3#、4#泄洪洞组成,2条泄洪隧洞均为有压接无压,洞内龙落尾型式。泄洪洞由进水塔、有压洞段、地下工作闸门室、无压洞段、龙落尾段、出口明渠段和挑坎等组成。3#、4#泄洪洞轴线平行布置,中心间距为50 m,隧洞全长分别为1 433.549 m和1 633.611 m。
出口挑坎段接明渠段终点,起挑点底板高程为412.48 m,挑坎终点底板高程为432.48 m。挑坎段左边墙水平投影为半径220 m的圆弧,右边墙水平投影为半径700 m的圆弧,底板左右边线在立面上为曲线,底板面为扭曲面。挑坎段边墙高11.5 m,顶宽1.5 m,底宽3.6 m,背水面为坡比1:0.3的斜坡面,底板厚1.5 m。边墙和底板均为C9060W8F150硅粉混凝土。
2施工难点及应对措施
(1)出口挑坎段边墙和底板均为曲面,体形和表面平整度控制难度大。
应对措施:底板采用组合钢模翻模工艺施工,测量跟踪观测,人工抹面,以保证底板体形和平整度;底板与边墙拐角采用定型钢模板施工;边墙采用搭接型悬臂模板分层施工,上层浇筑时下层搭接模板不拆除,进而保证混凝土分层接缝无错台和挂帘。
(2)根据施工规划,先浇筑底板混凝土,后浇筑边墙混凝土,因此,对底板面的保护是其难点。
应对措施:在浇筑好的底板表面覆盖保温被及草帘,上面压盖钢筋网固定。
(3)边墙分层浇筑上升,模板拆除移动频繁,给边墙的养护造成困难。
应对措施:在边墙大模板下平台安装塑料花管流水养护,每上升一层移动一次养护水管,配备专职养护工人,确保及时安装和移动水管,保持流水养护。在边墙浇筑至顶后,在顶面内外侧安装钢质花管,覆盖土工布流水养护。
3施工工艺
3.1混凝土浇筑分段
3.1.1浇筑分段
边墙:挑坎段边墙分为6段,左边墙以12 m(弧线长)为主,右边墙以18 m(弧线长)为主,段间设施工缝或伸缩缝。主要考虑:一是在满足设计要求的20~30 m设一道伸缩缝的前提下尽量少分缝;二是分段长度满足大模板3 m长的模数;三是满足分缝线在底板上与结构主筋平行,不切断主筋(右边墙应是左边墙的1.5倍长)。
底板:在边墙分缝间增加一道施工缝,即底板分块长度为6~9 m,主要考虑采用盖模施工,尽量减少单仓模板的安装量,降低入仓强度,抹面平台安装移动方便,降低抹面强度。
3.1.2浇筑分层
底板分一层浇筑,底板施工时浇筑高30 cm矮边墙。边墙除底部三角区域外分层高度为3 m,每层浇筑时混凝土收仓面距模板上口留10 cm。
3.2施工顺序
3#、4#出口挑坎段边墙共用一套拐角异形模板,先浇筑4#挑坎底板,3#挑坎底板滞后4#一个月施工。总体施工顺序为先浇筑底板后浇筑边墙,底板施工时浇筑高30 cm矮边墙。底板从低处向高处施工,底板浇筑后即开始对应的边墙浇筑,2仓同步上升,高差错开。
3.3模板安装
3.3.1模板规划
(1)底板模板。
底板采用翻模工艺施工,开仓前将模板全部安装好,预留下料口,翻模采用标准3015钢模板拼装,底板与边墙拐角处采用定型拐角模板,浇筑高30 cm矮边墙。翻模采用内拉内撑方法固定,采用自制可调节螺杆顶撑模板,套管焊接在钢筋架立筋上,通过松紧螺杆调整模板就位;采用带螺帽的内丝钢管连接丝杆内拉固定模板,内丝钢管可重复利用。拐角模板根据拐角弧形做定型模板,底板浇筑完后,矮边墙模板不拆除,与边墙模板连接。浇筑底板时矮边墙表面收成台阶。
(2)边墙模板。
边墙迎水面底部三角区采用3015、6015或9015标准钢模板与拐角矮边墙模板连接,以上采用3 m×3.6 m搭接型悬臂模板,搭接模板高60 cm,用于安装定位锥,上层浇筑时下层搭接模板不拆除。背面底部三角区采用标准钢模和木模拼装,以上采用3 m×3 m标准悬臂模板立模。
3.3.2模板加工
(1)搭接型悬臂模板。
搭接型悬臂模板由主面板、搭接模板、调节系统、三角支架和操作平台等组成。除搭接模板外,其它与标准型悬臂模板相似,主面板尺寸为3 m(宽)×2.4 m(高),上下各一块搭接面板,尺寸为3 m(宽)×0.6 m(高),每块搭接模板上有两个定位锥孔。悬臂模板提升时,上口搭接模板不拆除,与上一层悬臂模板底口连接。混凝土浇筑时收仓面距搭接模板上口0.1 m。搭接型悬臂模板委托专业模板厂家进行设计加工。
(2)拐角模板和三角区模板
底板拐角模板根据底板曲线加工成定型模板,单块长度为1.5 m,其下口与曲线吻合,上口成水平直线,矮边高0.3~0.6 m。三角区模板与拐角模板连接,有3015、6015和9015几种规格,模板宽度及板金与搭接型悬臂模板相匹配,便于螺栓连接。以上两种模板由专业模板生产厂家设计加工。
(3)其它模板。
标准型悬臂模板利用出口回填和中闸室施工的现有模板。标准钢模板在市场上购买,木模板根据现场需要及结构要求在我部塘房坪加工场设计、加工。
3.3.3模板安装
3.3.3.1底板模板的安装
(1)底板盖模的安装。
在钢筋架立筋上按间排距75 cm焊接顶撑套管,从低处向高处分层铺盖3015标准钢模板,模板长边与等高线大致平行。如出现较大差距时,即采用三角木模板补齐。顺等高线方向钢管围柃长度不超过3 m,垂直等高线方向钢管围柃不超过1.5 m长,以便于分层拆除盖模进行抹面,盖模两端紧贴端头模顶面。在盖模钢管围柃上采用φ12拉筋与回填混凝土面插筋连接固定,拉筋间排距为75 cm。
盖模全部安装完后根据下料需要设置下料口,拆除下料口处已安装的盖模板,浇筑到下料口位置时再安装下料口模板。
(2)底板拐角模板的安装。
底板拐角模板与盖模采用螺栓连接,内拉内撑钢筋固定。拉筋通过接安螺栓连接,将仓内拉筋固定在回填混凝土面插筋上,使拐角模板外侧竖向钢管围柃高出模板上口约50 cm,连接水平钢管与背面模板围柃对撑。另外,在仓内安装斜撑钢筋支撑在高出模板上口的钢管围柃上(图1)。
3.3.3.2边墙模板的安装
(1)边墙三角区模板的安装。
三角区模板与拐角模板采用螺栓连接,内拉内撑钢筋固定。拉筋通过接安螺栓连接,仓内拉筋固定在回填混凝土面插筋上。三角区模板外侧竖向钢管围柃高出模板上口约50 cm,连接水平钢管与背面模板围柃对撑。另外,在仓内安装斜撑钢筋支撑在高出模板上口的钢管围柃上。
(2)标准型悬臂模板的安装。
悬臂模板主要用于边墙背面三角区以上的立模,在浇筑三角区混凝土时预埋好定位锥。采用塔机吊运悬臂模板,人工配合使悬臂模板就位固定在定位上,调整调节丝杆使面板底部紧贴老混凝土面,并使角度与混凝土结构面一致。在斜坡面首层安装时,模板支脚不能与混凝土直立面贴紧,采用顶撑丝杆将支脚撑在直立混凝土面上。
图1 拐角模板安装示意图
(3)搭接型悬臂模板的安装。
三角区域浇筑时,将宽度为60 cm的搭接模板安装在上口,固定好定位锥。第一层悬臂模板安装时需将下部三角支架拆除,将主面板和调节支架挂在定位锥上,主面板底口与搭接模板采用螺栓连接,主面板上口与背水面悬臂模板对拉,调节支架下部采用槽钢支撑在底板混凝土面。第二层及以上悬臂模板安装时,上口搭接模板不拆除,与上层悬臂模板底口螺栓连接(图2)。
图2 搭接型悬臂模板安装示意图
3.4钢筋安装
钢筋采用塔机吊至仓位由人工安装,施工缝钢筋不断开,结构缝钢筋断开。底板钢筋安装的架立筋应牢固可靠,能承载盖模重量和其它荷载。边墙钢筋分层安装。
3.5混凝土入仓、浇筑及抹面
挑坎段混凝土采用自卸车运输塔机吊罐入仓,对于局部覆盖不到的部位采用泵送入仓。将底板混凝土浇筑坯层厚度控制在40 cm左右,采用φ70型软轴振捣器振捣,靠近模板边采用φ50软轴振捣棒振捣;在混凝土初凝前分层拆除模板进行人工抹面。边墙采用平铺法施工,混凝土坏层厚度为40 cm,将上升速度控制在40 cm/h,采用100型变频振捣器振捣,插入点分多排布置,排间距40 cm,距模板面30 cm,插入点间距100 cm,振捣完15 min后,在靠迎水面模板边距钢筋网5 cm左右采用φ70软轴振捣棒复振,间距50 cm。
3.6温控
根据设计温控指标,拟定从配合比、出机口、运输、浇筑、养护等阶段采取的温控措施,即优化配合比、使用预冷混凝土、运输过程对混凝土罐车进行洒水降温和覆盖隔热、浇筑过程中采用工业空调降低仓内温度、通冷却水、恒温养护(边墙和底板流水养护)和冬季覆盖保温被保温以防止表面产生裂缝等。冷却水由布置在出口中隔墩的制冷机组供应18 ℃制冷水,冷却水管的埋设根据试验仓测温情况确定是否取消。
4结语
溪洛渡水电站出口挑坎结构混凝土底板与边墙拐角采用定型钢模板施工,挑坎边墙迎水面采用搭接型悬臂模板分层施工,确保了混凝土表面的不平整度要求,较好地解决了分层接缝错台、挂帘的问题,保证了混凝土浇筑的体型,具有十分重要的推广意义和实用价值。
黄浩钦(1983-),男,广东汕头人,工程师,学士,从事水利水电工程施工技术与管理工作;
高静(1984-),女,河南新乡人,工程师,学士,从事水利水电工程施工技术与管理工作.
(责任编辑:李燕辉)
收稿日期:2015-07-10
文章编号:1001-2184(2015)04-0034-03
文献标识码:B
中图分类号:TV7;TV544;TV52
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