浅谈冲乎尔水电站严寒地区施工

高满库（中国水利水电第十一工程局有限公司）



浅谈冲乎尔水电站严寒地区施工

高满库（中国水利水电第十一工程局有限公司）

冲乎尔水电站位于新疆阿勒泰地区布尔津县境内，地理纬度高，太阳辐射量小，气候干燥，冬季漫长严寒，有效年施工期仅6～7个月，工期紧，施工环境恶劣，施工难度大，质量要求高。在各参建单位的大力支持配合下，按期完成了各项施工目标，得到了业主和地方政府的一致好评，为企业在新疆地区水电市场赢得了信誉。

冲乎尔水电站；严寒地区；施工

1　概述

布尔津河冲乎尔水电站位于新疆阿勒泰地区的布尔津县境内，距布尔津河汇合口处84.0km，距布尔津县城70km，是布尔津河上规划的第五个梯级水电站。

冲乎尔水电站是阿勒泰地区电网供电的枢纽电站。水库总库容0.8亿m3，调节库容0.48亿m3，正常蓄水位755.0m高程，死水位738.0m高程，电站总装机容量110MW，最大坝高74m。属中型Ⅲ等工程，总投资9.67亿元。

2　主要施工条件、特点

2.1低温季节混凝土施工质量保证措施

由于工程地处我国西北部的严寒地区，坝区低温时段长，且大坝混凝土施工跨越3个完整的低温季节，需加强混凝土温控措施，保证低温季节已浇混凝土的质量也是本工程的重点。冬季来临时，新浇筑的混凝土需进行越冬保护，混凝土浇筑过程中，上、下游面采用喷涂5cm厚聚氨酯保温，接近冬季时段浇筑的混凝土，必须避开寒潮发生时段，选择晴天无风天气气温在10～16℃时进行，拆模后随即进行聚氨酯保温层喷涂，防止新浇筑的混凝土受冻。冬季停歇面采用10cm的聚苯板进行保温。经验说明，有条件采取当地材料进行覆盖保温，效果很好，如采取干砂土或干砾石土覆盖，其上再覆盖塑料薄膜防止雨雪侵入，同样可以达到保温效果。采取这样的保温措施可防止混凝土出现较大的内外温差和上下层温差。

2.2气侯干燥、蒸发强度高，风大且多风不利于碾压混凝土施工

RCC层间结合是RCC质量的重要指标，对坝体防渗起着至关重要的作用，本工程所在区域空气湿度不到20%，不利于干硬性RCC的施工，同时大风天气变化频繁，仓面RCC表面易失水，使骨料包裹的胶凝材料散失其胶结作用，影响RCC的层间结合质量。如何提高碾压仓面空气湿度，改善RCC施工环境，是保证RCC层间结合质量的重要课题。本工程采用冲毛枪在碾压层面上方3～5m高度喷洒雾化水汽，通过设置在坝体周边高压喷淋设施，增加仓面空气湿度，来改善仓面小环境，对RCC表面失水进行适当补偿，确保RCC的层间结合质量。

3　主要施工方案

3.1坝体碾压混凝土施工

冲乎尔水电站碾压混凝土模板主要采用多卡模板 （标准尺寸3m×2.1m，3m×1.8m两种形式），随着浇筑进度可以连续翻升。大坝碾压混凝土80%采用自卸汽车直接入仓，其余采用皮带机接垂直溜管入仓。

止水铜片采用压力机现场冷压成型，使用黄铜焊条现场气焊，双面搭接，搭接长度不小于20mm。查缺补漏后立模固定，缝内采用沥青麻绳填充。橡胶止水采用现场热合机加热胶结，安装时用钢筋架立固定以免变形或撕裂。

碾压混凝土的拌和采用广州多维产的DW240S连续推进式拌和系统两套，铭牌生产能力为 2×240m3/h，实际生产能力为2×180m3/h左右，操作系统采用全电脑控制。混凝土拌和用水取上游河水，经蓄水池沉淀后使用。

混凝土水平运输使用15～20t自卸汽车，在入仓前对车辆轮胎进行冲洗，经脱水路段后入仓，卸料后用推土机摊平，铺料厚度按36cm控制。卸料和平仓按照平行坝轴线的方向进行，条带宽度5m左右。在模板、止水、钢筋和埋件附近采用人工铺料。

混凝土的碾压设备主要使用BW202AD-2型双钢轮振动碾和YJ-18型胶轮振动碾。碾压方向为平行于坝轴线方向，先无振碾压2遍，再有振碾压8遍，最后无振碾压2遍，碾压后厚度30cm。在靠近模板、止水、埋件附近使用小振动碾碾压，碾压18遍。

在坝体上下游面50cm的防渗区、廊道周围50cm范围内和止水、埋件、孔口周边，以及振动碾难以靠近的部位使用变态混凝土，采用二级配RCC掺加水泥浆液，浆液中水泥与粉煤灰的比值为1：1，水胶比为0.55，浆液比重为1.66～1.7g/cm3。加浆量为变态混凝土体积的5～7%。采用挖槽法加浆，加浆后振捣密实。在变态混凝土与碾压混凝土的结合部位对两种混凝土同时振捣，最后用振动碾进行骑缝复碾。

碾压混凝土采用切缝机成缝，缝内填充油毛毡。

3.2常态混凝土施工

“80后”的牛超，2010年毕业于河南农业大学生物化学专业，毕业后，便随同学一起到广东发展。手里有了积蓄后，他萌发把自己所学的植保知识奉献给家乡的念头。他辞掉优厚的待遇回到台天村，创办了农资经销店，后来又转包200亩土地，成立牛超家庭农场，接着又成立了正阳县金凤农技专业合作社，担任理事长；接着，他采取“众筹”联营的办法，与其他6名返乡的“80后”大学毕业生成立了以农村农机植保服务为主体的“正阳牛”打药团队。

泄洪底孔坝段在下游侧布置1台K5050塔式起重机作为混凝土和钢筋、模板等材料垂直运输的主要工具，塔吊范围外侧用其它移动式起重机进行作业为满足底板浇筑混凝土供料要求，在1#拌合站至底孔上游侧布设上坝皮带机输送混凝土，因底板厚度达4m，仓号钢筋绑扎后无法垂直入仓，采用每隔7～8m抽取部分钢筋形成入仓口布料机下接料管输送混凝土入仓。钢筋在左岸加工厂加工，汽车运至现场绑扎焊接，模板（除滑模外）均采用小型钢模板及双面竹胶板现场拼装。混凝土浇筑采用分层浇筑法，每层厚度0.3～0.5m。

进口闸井段从高程721.50～755.00m为等截面混凝土结构，在该高程范围内适宜采用滑模施工一次浇筑成型，高程755.00～756.00m仍采用常规方法施工，轨道安装也随滑模上升同步进行。滑模滑升过程中随时绑扎钢筋，钢筋绑扎超前于混凝土，并采取措施控制钢筋保护层厚度在误差范围内。模板在现场加工拼装，混凝土采用2台HBT60E混凝土泵车送至下游侧高程755.00m坝面上，再通过φ200钢管送至仓面上，为防止混凝土下落速度过大在钢管出口处设置缓冲器，闸井段高33.5m用滑模一次性成功，共历时11d。

发电引水坝段进水塔等截面结构混凝土衬砌工程采用滑模施工，比传统的支模施工更能保证质量，降低成本，提高工效，减少安全隐患。采用滑模施工由于混凝土是连续浇筑的，故可以最大限度地减少甚至避免施工缝，使混凝土的整体性更好；避免了支模、拆模，搭拆脚手架等多种重复性工作，故进度更快；工效更高；材料消耗更少。因此，根据该工程结构特征，及现场设备配备情况，发电进水口常态混凝土施工方案为：将拦污栅和进水塔从发0～009.11位置分开施工，该位置按施工缝相关处理措施进行处理。拦污栅EL724.00～752.90（顶部牛腿底部）段、进水塔门楣以上EL731.5～751.45高程段采用滑模施工，其余部分采用常规立模浇筑混凝土的施工方案。

发电厂房在尾水渠反坡段设置K5050塔机1台，作为垂直吊运钢筋、模板等材料和混凝土垂直入仓的主要手段，厂房混凝土浇筑根据不同浇筑部位采用溜槽、混凝土泵及塔机等方式入仓。混凝土由拌和站集中拌制，自卸汽车运输卸至吊罐或受料口，采用人工平仓和振捣。四个机组段采用跳仓法流水作业，混凝土摊铺层厚30～50cm。发电机层以上框架结构采用混凝土泵送入仓。

二期混凝土主要为座环、蜗壳、发电机墩等埋件的外包混凝土，浇筑前首先将埋件数量、位置、型号、技术要求等核对无误，经有关各方签字确认后方可进行混凝土浇筑。座环进料从底环上进料孔或从外侧面板上开孔进料，蜗壳二期混凝土分上下两个半圆均匀下料，发电机墩（支墩、风罩）二期混凝土为圆环形，模板采用一次立模，溜筒或溜槽入仓，分层浇筑均匀上升，局部不易振实部位予埋灌浆管，在浇筑后进行回填灌浆处理。

溢流表孔常态混凝土滞后于碾压混凝土施工，在坝体碾压混凝土施工过程中，采用2cm木模预留二期混凝土，待碾压混凝土施工完成后，进行该部位的常态混凝土施工。

冲乎尔水电站溢流表孔常态混凝土施工，打破了以往施工溢流面采用滑模及拉模的施工理念，采用了大坝碾压混凝土多卡模板连续翻升进行常态混凝土施工。溢流表孔由两侧边墙和溢流面组成，边墙采用小钢模现场拼装，溢流面下部圆弧段采用小钢模和双面竹胶模板组合施工，溢流面斜坡段采用多卡模板连续翻升至顶部。在溢流面斜坡段混凝土施工前，两侧边墙及溢流面钢筋一次性安装完成，边墙及溢流面混凝土同时进行浇筑，混凝土入仓采用从坝顶沿着溢流面预留台阶敷设3根φ200钢管输送至仓号，一次性连续上升浇筑30m，共历时7d。

4　主要工程措施和技术特色

（1）投入足够的资源：左右岸布置了2座DW-240S型连续式强拌站生产能力为240m3/h和右岸布置一座HZS-50A型强拌站生产能力为50m3/h，满足了混凝土高峰月浇筑强度要求。

（2）加快一期基坑开挖，投入足够的机械设备，确保了基坑垫层混凝土按期进行浇筑。

（3）受地域条件限制，水泥和粉煤灰罐装不能满足现场施工生能力要求，在左岸拌和站建设了一座可储存水泥、粉煤灰共2500t的仓库，满足现场生产的需求。

（4）合理规划入仓道路，在11#～14#坝段碾压混凝土施工过程中，采用溢流坝段预留缺口作为碾压混凝土入仓口，连续碾压上升35.2m；在仓面积较大部位，采用斜层碾压工艺，减少备仓对直线工期的占用。

（5）为了提前实现下闸蓄水及首台机组发电的目标，在发电引水坝段拦污栅及进水塔EL724～EL753及泄洪底孔进口闸井EL721.5～EL755采用了滑模施工技术。

（6）为了提高钢筋制作和安装的效率，采用了等强度滚轧直螺纹套筒连接代替φ32电弧帮条焊，大大缩短了钢筋安装的时间，保证了质量，提高了工效，降低了成本，为后续工作赢得了宝贵时间。

（7）为了确保C3料场在2008年汛期到来之后不被淹没，能继续开采加工混凝土骨料，以保证大坝混凝土浇筑有充足的原材料，经过多方协商、沟通，在坝体17#坝段碾压混凝土部位EL708m高程预留缺口，降低了坝前水位，为来年混凝土施工储存足够的砂石料。

（8）溢流表孔常态混凝土施工中，打破了传统的滑模及拉模的施工技术，采用了可操作性较强的多卡连续翻升模板进行溢流面常态混凝土施工。

（9）选用混凝土表面喷涂聚氨脂材料进行越冬保温和永久保温，在外界气温出现负温前完成保温，或及时先采用保温被覆盖。聚氨脂施工环境要求低，喷涂速度快，保温防裂效果好。

5　结语

冲乎尔水电站历经三载寒暑、攻坚克难，拦河大坝顺利实现下闸蓄水和首台机组发电的目标；通过对大坝各部位的监测和检验，各项指标均符合设计及验收规范的要求，证明在严寒、多风干旱地区（RCC）混凝土施工所采用的施工方法和技术措施是得当的，有效地避免了裂缝、层间结合差等通病，为同类地区的碾压混凝土施工提供了可借鉴的经验。

2016-6-20

TV642

A

2095-2066（2016）19-0023-02