水库进出水口井座段混凝土施工技术分析

姜凌宇，田智鹏，高 瑾

(新疆新华水电投资股份有限公司，新疆 和田 848000)

水库进出水口井座段混凝土施工技术分析

姜凌宇，田智鹏，高 瑾

(新疆新华水电投资股份有限公司，新疆 和田 848000)

本文主要以溧阳上水库进出水口1#井座段为例，介绍混凝土分段、分层、分区域施工的方法，从模板规划选择、制作、架立，支撑体系的建立施工，混凝土浇筑的质量控制，安全管理等方面细致地阐述了各部位施工工序关键控制要点，可为以后大型水库井座及例似工程建设施工提供技术参考。

水库；进出水口；井座；混凝土施工

1 工程概况

江苏溧阳抽水蓄能电站由上水库、输水系统、地下厂房系统、下水库及地面开关站等建筑物组成。安装了6台250 MW的混流水轮发电机组，总装机容量1500MW，采用一洞三机布置。

上水库进出水口有2个。1#井井座高程从EL195-242，高度为47m。2#井井座部分高程从EL202-242，高度为40m。井座为钢筋混凝土结构，1#井座混凝土30898.12m3，2#井座混凝土27582.8m3。

井座内部纵剖面为椭圆形曲线结构，井座内部横剖面最大直径23.4m，下部渐变为直径9.2m的圆形，与隧洞部分等径段相接。井座底部扩大基础板厚4m，最大直径为51.776m，井座外部由8根肋墙支撑，肋墙厚3m，宽7.5m。井座周边与开挖面之间采用掺10%水泥的过渡料回填，回填区域最小宽度为3.888m，最大宽度为33.26m。

井座段三维图和剖面图见图1、图2、图3。

2 施工布置

2.1 水、电布置

施工的供水采用Φ50钢管从左侧已修建的300m3水池接引工作面，供电利用1#副坝排水廊道处的变压器接引低压电缆到工作面。

2.2 道路布置

下进出水口EL200和EL207井口平台的施工道路已经全部形成，通过库底现有道路可以直接到达。

2.3 钢筋、模板加工场

钢筋、模板加工场布置在1#副坝排水廊道和进出水口开口线之间的平台上。

2.4 混凝土供应和混凝土运输

混凝土均由独立L8标提供。水平运输采用9m3混凝土罐车，垂直运输主要采用80型混凝土输送泵。混凝土水平运输线路为：上水库拌和系统→1#副坝→1#公路→1#排水洞→库盆施工道路→下进出水口道路。

3 施工程序

3.1 井座段施工顺序

待隧洞段压力钢管完成后即开始进行井座段混凝土施工，混凝土施工按从下至上水平分层、整体上升的原则。混凝土具备70%的强度后即开始进行井座段周边过渡料的回填施工。

图1 井座段三维图

图3 井座段纵剖面图

3.2 仓位混凝土施工流程

井座段混凝土施工流程详见图4。

图4 井座段混凝土施工流程

4 混凝土分期安排

混凝土浇筑施工采取水平分层、分区域的形式，每层高度控制在2m，每层按左右两半交替进行施工。部分地段根据结构体型和混凝土方量进行调整。具体分期见图5、图6。

图5 井座段混凝土浇筑水平分期图

图6 井座段混凝土浇筑左右分期示意图

混凝土紧密结合，一、二期的竖向分缝处设置键槽，键槽结构形式如图7。键槽在二期混凝土浇筑前进行凿毛处理，洒水湿润，涂刷水泥浆。一期与二期之间的分缝每层错开布置。

图7 键槽设计图

5 钢筋制安

本工程钢筋由发包人统一供应。钢筋按不同等级、牌号、规格及生产厂家分批验收，分类堆放，作好标识、及时送检、妥善保管。

5.1 钢筋的加工

钢筋在钢筋加工场集中加工，汽车运输到现场后，由25t汽车吊吊运至仓内，然后人工进行布置、绑扎、焊接、螺纹套筒连接。

钢筋的表面洁净无损伤，无油漆污染和铁锈等，平直，无局部弯折，其角度、长度符合图纸要求。

5.2 钢筋的安装

钢筋焊接和钢筋绑扎按施工图纸的要求执行，钢筋的接头采用电焊、绑扎或套筒连接的形式。

接头采用搭接焊时，质量符合设计和规范要求。采用套筒连接时：①钢筋头部进行墩粗，规格和套筒的规格必须一致，丝扣间距均匀，干净完好无损。②滚压直螺纹接头使用扭力扳手或管钳进行施工，将两个钢筋丝头在套筒中间位置相互顶紧，扭力扳手的精度为±5%。③经拧紧后的滚压直螺纹接头应做出标记，单边外露丝扣长度不应超过2P。

5.3 钢筋维护、质检、验收

钢筋架设安装后，妥加保护，避免发生错动和变形。在混凝土浇筑过程中，安排值班人员经常检查钢筋架立位置，如发现变动及时矫正[1]。

钢筋的验收实行“三检制”，检查后随仓位验收一道报监理工程师终验签证。当墙体较薄，梁、柱结构较小，钢筋较密时实行过程控制，边安装边验收。

6 模板施工方法

1)模板加工场布置在库底靠近进水塔的平台上。根据各部位的结构特点，模板规划如下：①内部为圆形和椭圆形曲线，主要采用定型组合钢模板。部分异形部位采用组合木模板；②外侧圆弧部位采用定型钢模板。外侧支撑肋墙部位采用组合钢模板为主，少量弧形部位采用钢模板和木模板相组合；③EL236.925以后，由于内部曲率较大，大模板使用误差较大，而且混凝土断面较大，分期改成1m高的层厚，采用木模板现场拼装定位。

2)井座段内部模板：井座段内部圆形和椭圆形曲线部位采用组合钢模板拼装，按照2m一层进行模板和支撑系统设计，钢模板制作成上宽30cm，下宽28cm，高2m的等腰梯形钢模板，模板板面厚5mm，背面肋厚3mm。在等径段模板拼装时采用同一高程30cm与28cm边间隔布置的形式进行拼装，进入椭圆阶段则采用上部30cm边下部28cm边形式进行拼接。模板之间垂直和弧线方向为折线连接，误差控制在10mm以内。另外模板中间与结构弧线之间的弦高最大值出现在等径段，为2.5mm，详见图8。模板内部铺设一层复合板以保证混凝土弧线体型和外观质量。模板环向采用φ32弧形钢筋作为横向围檩，纵向采用φ48的脚手架钢管作为纵向围檩，采用拉筋固定。

为了保证混凝土等强的需要，同时加快施工进度，模板制作3层，使施工的连续性得到保证，模板之间接缝间隙则采用橡胶垫或木模板现场拼接，模板安装时模板倒运见图9。

井座段内部利用竖井段压力钢管的內撑进行加固后作为脚手架底部支撑点支撑，支撑平台在EL193高程。等径段利用支撑平台搭设满堂脚手架，出了等径段后围绕井筒四周搭设双排脚手架，利用脚手架形成操作平台，在平台上进行模板安装拆除施工，双排脚手架每隔10m中间增加4根对称，成“米”字型布置。脚手架利用拉筋与井座段内部固定。施工布置见图10。

图8 直径9.2m等径段模板示意图

图9 EL216-EL218内侧模板安装时模板倒运示意图

图10 井座段混凝土浇筑方法示意图

3)外侧模板施工：①EL228.425以下：外侧模板主要采用组合钢模板为主，外侧混凝土具备7天的强度后即开始进行周边填筑施工，施工过程中保持填筑面距离混凝土浇筑仓面低于3m高。为了不影响回填，外侧施工平台采用工民建用的定型架，拆装方便，填筑施工时，定型架转到仓面临时堆存。外侧模板保持2层高度，下一层作为上一层的支撑，上一层浇筑完成后再拆除下一层模板，进行相应部位的填筑施工。肋墙模板采用对拉的方式固定。圆弧段采用内拉的方式为主固定。②EL228.425—EL236.925段：混凝土浇筑和石渣回填到EL228.425高程后，停止混凝土浇筑施工，继续向上填筑，第一次填筑4.5m高，然后用反铲按照设计混凝土结构线进行削坡，开挖出混凝土结构线位置，对开挖面进行夯实处理，然后人工抹一层2cm厚的M20砂浆，以此作为混凝土侧模，然后按照原设计分仓进行混凝土浇筑施工。混凝土浇筑完成后再填筑到EL236.925高程，同样按照上述方法进行施工。见图11。③EL236.925以上：EL236.925以上外部曲线变化较大，大块模板无法保证体型，采用组合钢木模板进行拼装。模板采用内拉外撑的方式固定。见图12。

图11 EL228-EL237之间浇筑施工

图12 EL228-EL237之间浇筑施工

7 混凝土浇筑施工

根据混凝土浇筑工艺不同，混凝土分为常态混凝土和泵送混凝土两类。浇筑混凝土质量由试验室严格按照合同文件要求及有关国标、行标及规范规定汇同监理人进行控制。

EL228.425高程以下全部采用80型混凝土地泵入仓，在进入平台路口布置1台地泵，泵管接入到最里面，然后从里侧向外侧浇筑施工，逐步拆除泵管。泵管布置在仓中间(见图13)，管口接橡胶软管往仓内布料。

图13 井座段混凝土入仓泵管布置示意图

EL228.425 -EL236.925之间采用溜槽入仓，混凝土运输车停在填筑面上直接采用溜槽入仓，溜槽不断的调整出料口位置。EL236.925高程以上采用HBT80SEA—1818型混凝土地泵入仓。

混凝土采用养护液进行养护，混凝土终凝后在其表面喷洒一层养护液，养护液在混凝土表面喷涂成膜后，保持混凝土表面处于湿润状态，保证混凝土在湿润的养护条件下水化硬化。

8 井座段周边填筑施工

井座段周边采用过渡料加掺10%水泥进行填筑。过渡料的掺拌在转料场进行，根据每次填筑的方量和实际地形，计算出需开采过渡料的量，然后人工配合反铲将水泥均匀的摊铺在开采面上，然后用反铲分层进行开采装15T自卸汽车，相当对过渡料和水泥进行了第一次掺拌，过渡料运输到现场采用后退法卸料，在卸料和摊铺过程中利用机械进行翻动掺拌，采用反铲进行平料，铺料厚度根据试验控制在45cm，大面采用振动碾进行碾压，边角采用手扶式振动夯夯实。

9 质量保证措施

建立质量控制体系，做好质量计划，严格专项方案的报批制度，狠抓工序质量循环关，全员参与，做好质量意识的提升，做好技术交底服务，确保所有的指令能传达到作业层，现场能不折不扣的执行下去，做到事前防范，事中控制，事后持续改进，坚持PDCA的循环管理

1)测量放样开始就绘制施工部位的三维模型，建立坐标系，碰撞检查图纸的数据，采用全站仪进行测量放样，以减少系统误差和出错的机会。所有测量数据，都通过三维室内检查和现场计算互相校核[2]。

2)钢筋、模板、预埋件、仓面清理等工序严格按图纸和测量放样点进行施工，严格执行三检制。所有操作工人须进行技术培训，做到持证上岗。

3)混凝土运输、入仓铺料、振捣坚持季节调节，随季节做好保温工作，下料时均匀，较大仓位采用台阶法铺料，预埋件附近、钢筋密集部位使用人工撮料，振捣。

10 安全管理

工地安全管理主要从人、机、料、法、环抓起，全员参与，实行人文加制度全过程管理，不停的灌输安全知识，安全就是效益，安全为天，从而提高全员安全意识，检查要不打招呼，领导不光要重视，关键是对安全要有实际行动，人力保证，专项资金保证。

1)严格执行安全规程及安全技术方案，落实安全规章制度，强化安全防范措施，不能说说而已；

2)安全工作要常抓不懈，安全交底要到位，常思考木水桶原理的启示，冰山隐藏理论，老鼠现象，亡羊补牢的寓言故事，杜邦十大安全管理原则等等”，从而转变理念和方法；

3)树立安全管理没有下不为例，安全永远是起点，没有终点的二十种安全观。思想如钟表上发条，要天天拧。体会生命不能再来，事故可以避免。

[1]王爽.尾水出口混凝土施工技术分析[J].技术与市场，2016(09)：123-124.

[2]林其清.导流洞洞身混凝土衬砌施工质量控制技术[J].中国西部科技，2011(13)：32-33.

1007-7596(2016)11-0068-05

2016-10-18

姜凌宇(1974-)，男，甘肃庆阳人，工程师 ，从事水利水电施工技术与管理工作；高瑾(1968-)，女，甘肃武威人，工程师，从事水利水电施工技术与管理工作；田智鹏(1993-)，男，河南禹州人，助理工程师，从事水利水电施工技术与管理工作。

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