水电站厂房尾水管混凝土施工技术

李源

摘要 水电站厂房尾水管混凝土的施工是目前施工的难点，因其工作量大，施工难度高的特点，成为了国内水电站厂房施工技术人员的关注焦点，本文就左岸水电站的厂房尾水管混凝土施工为例，介绍水电站厂房尾水管混凝土施工要点，为相关工程的实施提供借鉴。

关键词：水电站厂房；尾水管；混凝土施工；施工技术

1、工程概述

左岸电站厂房坐落于左岸厂房坝段下游，属于坝后式厂房。共设14台机组（单机容量700MW）、3个安装间、3个排砂孔。左厂房总长度643.7m，沿坝轴线方向依次安装有厂前区、安I、安Ⅱ、1号到6号机组段、安Ⅲ7号到14号机组段，右端在48+680.50处与左导墙交界；顺水流方向则安装上游主副厂房、下游副厂房、尾水闸墩、尾水渠护坦。厂坝分缝线桩号为20+118.主厂房顺水流长度68m。厂房基础建基面高程为22.00m，尾水渠护坦部位按1：5反坡放至20+438.75处的50m操作区域。主厂房内在93.3m及105.5m处安装有大桥机二台、小桥机二台，屋顶高程为114.5m。

2、水电站厂房尾水管混凝土施工方案

2.1门机安装

利用Ⅳ区是直缝，而且施工周期十分宽裕，在Ⅳ号区域形成30m操作号区域域，安装4台MQ2000门机，实施主厂房50m以下、下游副厂房82m以下的混凝土工程建设及50m以下核心埋件的吊装。1号到5号机组段层水82m操作号区域域形成后，根据6号到14号机组段的工程建设情况，选择适当的时机将2台MQ2000搬至82m操作号区域域，可以吊装大型埋件，还可以灌注上游副厂房及Ⅳ号区域混凝土。中小型门机核心安装在30m操作区域域上及仓面内，因幅度所限，仅能承担Ⅱ、Ⅲ号区域的混凝土工程建设。在主导工程建设机械门机正式工作之前，可充分发挥小门机灵活机动、拆装迅速的特点，将其短期安装在Ⅲ号区域尾水管底板第一层混凝土面上，灌注28.8m以下混凝土。尤其是可吊装工作量大且繁杂的的尾水管异型模板，腾出主导工程建设机械来实施较高效率的混凝土灌注。后期则视整个厂房混凝土的工程建设进度，搬部分中小门机上82m操作号区域域，辅助门机工作。

在厂坝之间的82m栈桥上，安装MQ6000金结安装专用门机，实施机组大型埋件及引水压力钢管安装。在工程建设机械的安装方案中，尾水82m操作号区域域的及早形成与其上的门机安装非常关键。主厂房50m以下大体积混凝土及下游副厂房混凝土工程建设完后，即转入主厂房上下游墙体的工程建设，且大型机组埋件也进入安装高峰期，原来安装在Ⅳ号30m操作区域上的门机已经不能满足伊桑的工程需求了。应该随着层水82m操作号区域域的形成，及时将一些大中型门机转移上来，一是实施主副厂房混凝土的工程建设，二是承担一些蜗壳管节的吊装工作，以减轻厂坝间MQ6000门机负担过重的情况。

2.2混凝土搅拌系统

在基坑左下角安装82m混凝土搅拌系统，设4×3搅拌楼一座，使用二次风冷、加冰搅拌工艺生产7℃制冷混凝土，其额定生产能力为：常温混凝土240m3/h，制冷混凝土180m3/h[1]。其生产能力能够符合厂房混凝土需求量大的工程建设的标准，高峰期过后，可为其它标段供应混凝土。混凝土水平运输使用自卸汽车。搅拌楼距混凝土灌注现场不到500m，为科学合理控制高温季节预冷混凝土在运输途中的温度上升提供良好的条件。

3、水电站厂房尾水管混凝土工程建设技术

3.1高温季节灌注基础约束区混凝土

因为受开挖等前序工程建设项目的影响，加之厂房基础混凝土需求多、工程周期短，而且主导工程建设机械有个逐渐形成的过程，一些基础约束区域混凝土延至夏天高温季节灌注，混凝土温控防裂难度很大，混凝土抗冻及抗渗标准高，水泥用为达176kg/m3，其水泥水化热温升高[2]；仓面形状不规范、钢筋构架很多，厂房混凝土内没有埋设冷却水管，对混凝土最高温度的控制是十分不利的。采取的核心温控工艺为：①优选混凝土初级材料与优化配方。厂房混凝土基本固定使用华新中热525号水泥，其超强标号高而稳定，且运输距离较远，水泥入罐温度低，对温度控制有利；夏季工程建设过程，将粉煤灰掺量由20%增至25%[3]，以尽量减少水泥用量；②加强搅拌楼的定期检修与日常维护工作，使攪拌楼尤其是制冷、制冰系统始终处于良好状态，确保混凝土生产温度为7℃；③强化预冷混凝土在运输及灌注过程中维持低温的措施，使灌注温度维持在12℃到14℃。运输过程中，对运输罐做好防晒保温工作；灌注过程中可以做喷雾，尽可能降低周边环境温度；并对浇完的混凝土立刻覆盖保温层，避免阳光照射；④对新浇混凝土立即实施流水浇灌养护，可以加快混凝土散热还可以有效的防止混凝土表面的裂缝。⑤尽可能在低温时段快速进行混凝土浇灌作业。可以提高混凝土入仓强度，还可以控制混凝土的开仓时间，尽量利用夜晚进行施工。通过采取上述温控工艺，可将混凝土的高温度控制在36℃内。

3.2.封闭块混凝土工程建设要点

①封闭块的安装与灌注分层。②封闭块的顶板钢在一期混凝土工程建设时必须先断开，以利于两侧大体积混凝土在自由状态下充分完成自生变形，回填混凝土前则逐根联结，保持顶板的完整性；③封闭块混凝土回填要求。回填应在11月到次年4月期间实施。回填前，中间间隔1个月，目的在于让封闭块两侧的一期混凝土温度降至20℃到23℃，完成大部分混凝土自生体积变形。

3.3以二期为例介绍水电站厂房尾水管缓凝土施工工艺

1）灌注顺序因为肘管混凝土坑是分台阶安装，上游低、下游高，故第一个灌注层设在高程较高的下游部位，以便将肘管钢衬进一步定位，同时应该避免在灌注上游低部位混凝土时由于液态混凝土浮托力导致肘管变形，其后分层灌注上游低部位混凝土，等到浇至与下游混凝土齐平后，全断面通仓灌注[4]。

2）控制混凝土灌注速度并均匀下料使用平铺法灌注，铺料厚度控制在20cm，并控制混凝土上升速度小于30cm/h。工程建设中应在肘管四周多设溜简，均匀下料。

3）每个灌注层完成后，每层时间的相隔时间为3到5天，为了使混凝土充分散热。

4）充分振捣，确保混凝土密实性因为肘管钢衬带有肋板及锚钩，环向钢筋的间距也较密，为了严格确保混凝土的填实，在混凝土灌注过程中需在底部模板上开观测的孔洞，随时掌握底部混凝土密实进展。此外，还需在灌注过程中用小锤不断敲击以促进填实，并通过声音检验混凝土的密实性。

5）肘管变形监测在第1到4层混凝土灌注期间，在钢衬上口的各个方位上摆放千分表，监测钢衬在水平、垂直方向的位移变形情况，至少每一小时进行记录观察。监测数据表明，混凝土灌注期间钢衬位移变形量一般在1.5mm左右，且核心反映温差变形情况，能够证明钢衬安装的准确性。

4、总结

在水电厂房尾水管混凝土工程建设的过程中，要严格按照各个工程建设环节的工程建设规章实施，这样才能在技术层面确保工程的质量。目前水电厂房尾水管混凝土工程建设在我国的建设领域有广泛的应用，该技术也取得了一定的成果，但是工程建设技术要跟随时代的步伐不断进步，才能适宜实际的生产建设。

参考文献

[1]郭增光，周彩云.小湾水电站永久泄洪中底孔混凝土施工[J].云南水力发电2010，26（2）：77-79.

[2]王家辉.龙首二级（西流水）电站混凝土施工及冬季防护[J].甘肃水利水电技术2010，46（9）：2981-2987.