天生桥1号调压井35米高钢模板加固处理施工技术措施

雷 霆 董晨燕 田 哲

(黄河勘测规划设计有限公司， 河南 郑州 450003)



天生桥1号调压井35米高钢模板加固处理施工技术措施

雷 霆 董晨燕 田 哲

(黄河勘测规划设计有限公司， 河南 郑州 450003)

天生桥调压井35m高钢模板，经过多年使用已出现锈蚀、脱落现象，给机组长期运行带来安全隐患。本文介绍了天生桥调压井35m高钢模板加固处理成功的施工技术要点和安全风险控制措施，为类似项目实施提供一定借鉴作用。

调压井； 钢模板； 加固； 技术措施

1 1号调压井35米高钢模板加固处理背景

天生桥二级水电站，是南盘江下游的一座大型水电站，电站装机1320MW，多年平均发电量74.75 亿kW·h。大坝为碾压式混凝土重力坝，最大坝高60.70m。引水系统采用一洞一井二机一个单元的引水方式，三条引水洞共设三个阻抗式调压井，调压井内直径21m，高88m，后接两条压力钢管。两个压力钢管首部各设一扇事故检修门，闸门可动水关闭，静水开启[1]。工程于2000 年12 月全部完工。因1号调压井在1993 年5 月机组甩负荷时闸墩、胸墙垮塌，修复施工完成后，上游闸墩单薄，635.00m 高程以下采用整体门槽浇筑，门槽尺寸偏小； 1号、2号孔原门槽反轨侧与门槽上游侧位置(600.50～635.00m)采用整体钢模板浇筑加固方式，由于钢模板经过多年使用已出现锈蚀、脱落现象(曾出现机组导叶被钢模板卡阻)，给机组长期运行带来安全隐患。

2 施工技术难点分析

1号调压井改造工程由于技术难度大、施工难点多、工期任务重、空间及工作面狭小，存在交叉作业及高空落物风险，如何在计划工期内圆满完成改造工程，是施工面临的巨大挑战。钢模板处于原门槽反轨侧与门槽上游侧位置600.50～635.00m高程，垂直高差35m，包裹于原门槽及启闭机支墩下部。该次钢模板加固处理，施工技术难点主要从三方面进行分析。

a.如果采用吊绳方法对钢模板进行加固处理，施工前期投入小，便于操作，但存在较大安全隐患，由于人员从调压井平台利用吊绳下井处理钢模板，施工人员要携带电焊钳、抛光机、打磨机、防腐处理器材等，存在高空落物伤人风险，交叉作业控制难度大，不便于现场安全管理。

b.如果采用钢管架对钢模板进行加固处理，施工投入大，钢管架搭设要求高，施工过程安全及质量控制难度大。35m钢管架搭设，应按照规范进行严格的控制，对立杆、斜杆、扫地杆及扣件要求高，搭设前应进行严格的强度计算及稳定性校核；由于搭设和拆除钢管架费时费力，工期无法保证，不便于工程总体计划工期的控制。

c.采用钢支架施工平台对钢模板进行加固处理，施工方便易操作，可利用框架支架与原钢模板形成整体，施工平台稳定性好，搭设拆除简便，施工平台搭设后可在平台上整体施工，上部有防护板，形成相对封闭的空间，施工安全及质量控制措施简单，有利于交叉作业空间的实施，节省时间，钢模板处理工期与整体改造计划工期可控。

经过多次讨论分析和安全评价，采用钢支架方式作为钢模板加固处理施工平台，施工安全及质量措施简单可行，有利于调压井改造工程工期计划的控制与实施。

3 施工平台技术措施

施工平台的可靠及稳定，对钢模板加固处理顺利完成起到至关重要的作用，经多方讨论，采用钢支架方式作为钢模板加固处理的施工平台。钢支架平台的示意图见右图，钢支架纵向采用14号工字钢作为立柱支撑，横向采用三角支架作为平台支撑结构，三角支架上方铺设竹跳板，立柱之间用钢筋焊接防护栏杆，三个钢模板有单独的钢爬梯通向平台顶部，平台顶部伸出平台各0.50m，木板遮挡，形成相对封闭的施工空间。

钢支架平台示意图

施工平台与井底钢模板焊接支撑采用∠63×4mm角钢，平台宽度1.20m，第一层高度离地面1m，以上20层每层高度1.70m，支架间距1.50m，分层焊接在需要处理的钢模板上，1.20m角钢与1.35m斜撑角钢组成单个支架，端部焊接在立柱上，强度校核(不含14号工字钢支撑力)：Q235材质按照薄板抗剪强度125MPa单根角钢计算，f=t×a=125×63×4=31.5kN，单根平台支架均布承载约3t,距宽1.5双米根可承载6t，安全系数1.50。

4 安全技术措施

由于调压井钢模板已运行20年左右，钢板之间接缝及周边焊接焊缝质量无法估量，因此,安全是该次加固控制的重点。平台搭设期间，每个支架焊接前，在平台支架端部布设膨胀螺栓进行预先加固，使钢板与原混凝土结合牢固，起到稳定支架的作用。每层支架搭设完成后，对支架焊接质量进行验收检查，合格后进入下层平台的搭设。

14号工字钢立柱底部采用16mm钢板作为地脚板，以便受力均匀，地脚板用插筋固定；14号工字钢立柱每节3m，以便搭设和拆除吊装方便，每节之间用钢板进行加固处理，防止立柱变形。每层平台铺设竹跳板，立柱之间和平台设有防护栏杆，每个钢模板有单独的钢爬梯。钢平台顶部有防护板，顶部平台凸出施工平台0.50m，防护板固定牢靠。每道工序施工完成经验收合格后方可进行下道工序施工，施工按照施工方案实施，作业人员提前进行安全培训与技术交底，安全带及个人防护用品正确使用。为了保证井底阻抗板施工人员安全，在井底阻抗板位置搭设安全通道，保证作业人员临时休息及安全防护人员安全可靠。

5 施工质量控制要点

5.1 钢模板处理

在钢模板纵横方向划出钻孔定位线(遇特殊位置避开画线，确保每平米、每块钢模板至少植入一根钢筋、钢模板接缝每端位置植入2～3 根)，按由下至上的顺序在钢模板上用电焊切开φ28 定位孔；定位孔切割完成后，用电锤配φ25 的合金钻头，按顺序在钢模板定位孔位置往井壁混凝土内侧钻出植筋孔(深度不小于300mm)；植筋孔完成后，按照《植筋工艺流程方案》步骤植入准备好的钢筋，钢筋植入24h后，对植筋进行抽样检查验收。抽样检查验收合格后按钢模板外侧预留10mm标准切除超长的钢筋头，采用焊接方式将植入钢筋与模板铆固。用角磨机除去钢模板表面腐蚀层、焊渣、油污、灰尘、水分等，使之露出灰白色金属光泽后按漆膜厚度≥125μm 标准涂刷两道防锈底漆，待防锈底漆风干后按漆膜厚度≥125μm 标准涂刷两遍环氧沥青面漆。

5.2 施工质量控制

5.2.1 实行质量交底制度

严格按照设计要求、工程招投标合同文件、现行有关施工规范和质量标准制定实施措施。在工程施工前，由技术人员根据工程专项施工方案对操作班进行技术交底，使操作人员了解和掌握工作内容、施工顺序、工艺要求、质量验收标准和注意事项。

5.2.2 严把材料关

原材料、成品料、半成品料的质量是工程质量关键，为确保整个工程质量，在材料合格率方面进行严格把关。工程中使用的各种材料，全部选用优质材料，进场材料有出厂合格证或质量保证书。

5.2.3 严把试验关

认真执行材料检验、试验制度，确保所有工程材料质量合格，把质量隐患消灭在施工之前。砂浆拌和物严格控制原材料品质，明确各项原材料的级配并计量准确，严格按照挂牌配合比进行施工，砂浆配料用度量衡计量，确保质量；钢筋、植筋胶等原材料进场后，见证取样送检，检测机构检测合格后投入使用。

5.2.4 落实三检制

为确保工序质量和工程质量，配备专职人员负责现场质量控制，及时反馈施工质量信息，并做好原始记录。严格执行生产班组自检、专职质检员复检、质量负责人终检的“三检制”，层层把关，做到质量不达标准不提交验收，上道工序未经验收签证不得进行下道工序施工。

6 结 语

天生桥1号调压井35m高钢模板加固处理工程，工期紧、任务重、工作面空间狭小，存在交叉作业及高空落物伤人风险，安全风险控制难度大，施工技术要求高，对作业人员素质和施工技术掌握程度要求高，在国内尚无可借鉴施工经验。在施工过程中，通过技术方案分析和专题讨论、施工作业人员安全培训和技术交底、施工过程质量控制及安全文明施工检查、危险因素分析、个人防护用品正确使用等措施和手段，施工质量受控，未发生安全事件，按照计划工期提前完成了工作任务，对类似改造工程有一定的借鉴作用。

李丹，田士豪，段亚辉，等.天生桥二级水电站事故检修闸门动水下门试验[J].武汉大学学报：工业版，2009,42(3).

Reinforcement treatment construction technical measures of Tianshengqiao No.1 surge shaft 35m high steel template

LEI Ting, DONG Chenyan, TIAN Zhe

(YellowRiverEugineeringConsultingCo.,Ltd.,Zhengzhou450003,China)

Tianshengqiao No. 1 surge shaft 35m high steel template has suffered from corrosion and falling phenomena after being used for many years, thereby leading to safety hidden danger to long-term operation of the unit. In the paper, construction technology keys and safety risk control measures of successful reinforcement treatment in Tianshengqiao No. 1 surge shaft 35m high steel template are introduced, and it provides certain reference role for implementing similar projects.

surge shaft; steel template; reinforcement; technical measures

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2016.11.003

TV732.5

B

1005-4774(2016)11- 0015- 03