观音岩电站冲沙孔圆变方段混凝土施工方法探讨

陈 强，王中喜

(中国水利水电第七工程局有限公司观音岩项目经理部，四川 攀枝花，617012)

观音岩电站冲沙孔圆变方段混凝土施工方法探讨

陈 强，王中喜

(中国水利水电第七工程局有限公司观音岩项目经理部，四川 攀枝花，617012)

观音岩电站左冲沙底孔圆变方段结构混凝土渐变段截面尺寸大，从上游向下游由圆变方成不规则变化过渡，形状特殊，施工难度大。本文主要介绍该电站左冲沙底孔圆变方段结构混凝土的施工方法，总结了一些渐变性结构混凝土的施工工艺及技术要求。

观音岩水电站 左冲沙底孔 圆变方段 混凝土施工

1 工程概况

观音岩电站左冲沙底孔圆变方段(坝横0+205.85m～0+218.657m)由半径为6.5m的圆渐变成6.5m×4m(长×宽)的长方形，中心线长13.5m,高程1022.557m～1032.992m，圆变方段倾角为18°26′，共有4个斜锥体及4个三角体组成(图1)。其施工重点和难点如下：

图1 左冲沙底孔圆变方段剖面

(1)左冲沙底孔圆变方段外包钢筋量大，可操作空间小，施工工艺复杂，影响混凝土浇筑施工效率；

(2)渐变段模板面板木材损耗大，中间构架制作难度大且不便于拆除，制作时间较长且拆模损坏较多，增加施工成本；

(3)圆变方段安装模板呈倾斜状，脚手架支撑的稳定性要求高。周边钢筋多，底部模板安装后导致混凝土入仓困难，振捣难度加大；

(4)圆变方段是钢管与下游流道面衔接段，处于高速水流区，使变截面需保证高质量、高标准的流水曲线，选择合适的施工方法保证截面按设计曲线变化，使其能获得较好的水流条件。

2 施工程序和方案

2.1 施工程序

左冲沙底孔圆变方段混凝土施工程序如下：

下半部分混凝土浇筑施工顺序：钢筋安装——模板安装——混凝土浇筑。

上半部分混凝土浇筑施工顺序：脚手架搭设——模板安装——钢筋安装——混凝土浇筑。

2.2 施工方案

2.2.1 混凝土分层

圆变方段混凝土分层浇筑，按照底板、边墙(腰线)、顶拱和顶拱以上部位，采取以下方式分层(图2)：第一层高程1021.6m～1024m，层高2.4m；第二层高程1024m～1028m，层高4m；第三层高程1028m～1031m，层高3m；第四层高程1031m～1033m，层高2m；第五层高程1033m～1035m，层高2m；第六层高程1035m～1037m，层高2m。

图2 圆变方段混凝土分层示意

2.2.2 模板方案

模板采用定型模板与木模板配合施工，圆变方渐变段圆弧段模板采用25mm厚木板现场拼装,其背带同时采用φ48mm钢管弧带和木弧带(图3)，钢管弧带作为支撑，木弧带用于装钉木模板。木弧带厚度为50mm，单节弧带的宽度不小于60mm、长度不大于800mm，同一条弧带所有单节加工完后，应清楚标明编号，并需拼接在一起,形成一条弧带。

圆弧上半部采用满堂钢管架承载上半部模板，以确保浇筑圆变方段上半部混凝土的承重要求。模板下部为D-1空心方钢(A=100mm,S=5.0mm)支撑，方钢下部设调节螺杆便于模板的安装和拆卸。下部排架钢管采用φ48mm无缝焊接钢管，排架搭设参数为0.75m×0.75m×1.0m(横距×纵距×层高)，并在其顺水流方向每隔3排设剪力撑稳固排架(图4)。

图3 圆变方段定型模板支撑钢架示意

表1 圆变方段定型模板参数

图4 圆弧顶部满堂架支撑搭设示意

3 施工工艺及施工方法

3.1 满堂架施工

拼装顺序：在孔底混凝土面通过测量定位立杆位置→铺放调平槽钢→摆放横杆→逐根树立立杆并与横杆扣紧→安放第二步横杆并与立杆扣紧→加设抛撑或剪刀撑→安放上部横杆并与立杆扣紧→接长立杆→增设横杆并与立杆扣紧→安装顶托→安装方钢→安装顶板底模。

3.2 模板施工

模板安装时，模板面贴一层白铁皮，保证拆模后混凝土面达到设计及相关标准要求，模板施工工艺见图5。

图5 模板施工工艺

3.3 钢筋施工

钢筋施工按照设计蓝图进行，混凝土保护层为100mm，钢筋超过极限长度时进行搭接焊连接，搭接长度单面焊不小于10d，双面焊不小于5d，500mm区段内钢筋的接头面积不超过50%，钢筋锚固长度不小于40d，如钢筋与其它埋件有空间上的冲突时适当调整钢筋位置。钢筋施工必须满足相关规范要求。

3.4 混凝土浇筑

3.4.1 混凝土拌和及运输

混凝土由混凝土拌和系统拌和，混凝土水平运输主要采用罐车及自卸汽车沿规划的施工道路运输至工作面；垂直运输主要是利用布置于高程1026m平台的MZQ600门机浇筑。

3.4.2 混凝土入仓

圆变方段周边有4层外包钢筋，操作空间小，加大了混凝土入仓难度及振捣难度，采用台阶法铺料。台阶层高为50cm,台阶长度为2m，最高层高为3m。混凝土入仓主要采用混凝土泵及MZQ600门机。

3.4.3 混凝土平仓振捣

平仓。主要是采用插入式振捣器(φ100mm、φ50mm)插入料堆顶部振动，使混凝土液化后自行摊平，利用振捣器高频低振幅的振动，使塑性混凝土液化，骨料相互滑移，砂浆充填骨料间的空隙。

振捣。振捣做到“快插慢拨”，振捣棒移动间距应小于50cm，每一振点的延续时间以表面呈现浮浆为度；为使上下层混凝土结合成整体，振捣器应插入下层混凝土5cm，振捣时注意不与钢筋碰撞。振捣过程中避免漏振，使振点均匀排列，有序进行振捣。

3.5 混凝土养护

在混凝土浇筑完毕后12h～18h，及时采取覆盖保温被、彩条布或海绵体养护，条件允许情况下可采取蓄水养护。养护安排专人负责，并作好原始记录。养护全过程均匀不间断，养护期内始终保持混凝土面湿润，不得出现干湿交替，严禁出现表面发白甚至干裂现象。

3.6 模板及满堂架拆卸

不承重的侧面模板，在混凝土强度达到3.5MPa以上，能保证表面及棱角不因拆模而损坏时，才能拆除。支撑顶部混凝土的承重模板，在混凝土的强度达到100%后才能拆除。拆除前，应清除脚手架上杂物及地面障碍物。脚手架拆除顺序为：杂物——剪刀撑——横杆——立杆。拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业。

4 结语

观音岩电站左冲沙底孔圆变方段结构混凝土施工，利用满堂支撑加定型模板组合的方法进行，构思明确，分解合理，组合方便。由于其中间构架是预先制作的，即便于拆模又可分散施工，极大缩短了现场施工的拼模时间。通过对圆变方段混凝土的连续施工，顺利完成施工任务，所在工序质量均达到要求，施工质量满足规范要求。

拆模后，没有发现冷缝，外观质量满足要求，充分说明上述施工方法是可靠、可行的。利用满堂支撑加定型模板组合方式进行渐变段混凝土施工的方法，为同类工程及观音岩工程的其它渐变段施工提供了一些有利的依据和技术成果。

TV544：TV673.3

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2095-1809(2016)03-0027-03