观音岩电站肘管二期混凝土密实性浇筑施工

娄红兵，叶 俊，吴 蕾

(中国水利水电第七工程局有限公司观音岩项目部，四川 攀枝花，617012)

观音岩电站肘管二期混凝土密实性浇筑施工

娄红兵，叶 俊，吴 蕾

(中国水利水电第七工程局有限公司观音岩项目部，四川 攀枝花，617012)

观音岩水电站主厂房肘管二期混凝土浇筑，其肘管钢衬底部混凝土施工困难，面积大，钢筋密集、场地有限。为保证混凝土施工质量，采用自密实混凝土浇筑，并采取灌浆措施保证肘管钢衬底部浇筑密实。从二期混凝土分层分块、钢筋制安、混凝土浇筑等方面进行优化布置，圆满完成了5台机组的施工任务，取得了良好的效果。

肘管 混凝土施工 质量控制 观音岩水电站

1 工程概况

观音岩水电站位于攀枝花市仁和区，为国家一等大(Ⅰ)型水电站工程，库容约为20亿m3，电站装机容量3000MW(5台机组)，是金沙江中游河段规划的八个梯级电站中的最末一级。枢纽主要由挡水、泄洪排沙、电站引水系统及坝后发电厂房等建筑物组织。

观音岩水电站主厂房肘管二期混凝土采用先浇筑一期台阶混凝土，再分批安装肘管，混凝土穿插浇筑的方式施工。肘管为全钢衬结构，分为11节，上管口内径φ10687mm，下管口长25649mm，肘管总高度为14791mm。肘管每节设置加劲环，外壁沿径向布置有锚钩、锚环，以满足与混凝土整体受力要求。尾水肘管二期混凝土高程范围981.206m～997.797m，高差为16.591m，分为6层施工。混凝土标号均为C2825W6F100，1#～5#机混凝土总量约为9.5万m3。

2 肘管二期混凝土浇筑工艺

2.1 施工重点及难点

肘管二期混凝土施工与金结安装交叉进行，且与厂房其它部分一期混凝土同步施工，相互间工期制约较大，干扰较大。外侧周边布置2～3层结构钢筋，且可用操作空间狭小，钢筋运输、安装、混凝土入仓及振捣等均存在较大难度。钢筋安装时可能与肘管支撑件等发生矛盾，需将钢管适当调整进行避让。肘管底部空间狭小，既要保证混凝土的密实性，又要保证钢管在混凝土浇筑过程中不发生超标准位移，控制难度很大。

施工中应通过合理调整分层、泵送自密性混凝土、回填接触灌浆等措施，保证混凝土质量。

2.2 主要施工方法

2.2.1 混凝土分层分块

分层分块按1#主机段高程981.206m以上混凝土分层分块图进行。

肘管周边二期混凝土按一期台阶从底部分层对称平衡浇筑上升，在分层中还充分考虑肘管钢衬结构形状，避免产生小锐角混凝土体，减小混凝土浇筑上升时对肘管的浮力，防止肘管位置偏差等，并方便混凝土浇筑施工。因此在设计蓝图基础上对混凝土施工分层，应根据现场实际情况和需要稍作调整，以满足现场施工要求(具体见图1)。

在肘管二期混凝土浇筑前，对一期混凝土面进行凿毛处理。在每仓混凝土浇筑前，首先在上一仓水平施工缝处铺一层与浇筑混凝土标号高一号的水泥砂浆(厚30mm)，并细致捣实，使新旧混凝土紧密结合。在仓号收盘混凝土终凝后，采用高风压水对混凝土面进行冲毛处理。

2.2.2 钢筋安装

主机间肘管二期混凝土浇筑部位钢筋多为弧形且网状布置，与机组金属结构外侧体形相近，沿水流方向断面不断变化，钢筋工程量大。另外，由于空间有限，钢筋安装困难较大。故加工时应控制加工制件精度，把误差控制在规范允许范围内。

为提高安装效率，保证质量，加强各部门协调沟通，从下料、加工、入仓、安装等多方面入手，充分理解，合理安排。施工期间，受镦粗机加工限制，无法对C36钢筋进行正反丝加工，因此现场正反丝连接处均采用双面绑条焊，焊接长度不小于5d。

钢筋施工按照设计蓝图进行，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， 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。

2.2.3 混凝土施工

混凝土入仓主要采用HBT60C泵进行肘管阴角部位的混凝土浇筑，其它部位采用M900型塔机和吊运3.0m3混凝土卧罐入仓，四周对称下料。

2.2.3.1 浇筑顺序

由于肘管二期混凝土分台阶布置，二期混凝土浇筑仍按一期台阶从底处分层对称平衡浇筑上升。在分层高度上除参照一期台阶高度外，还充分考虑肘管钢衬结构形状，避免产生小锐角混凝土体。控制混凝土浇筑速度并均匀下料，采用平铺法浇筑，铺料厚度0.5m，并控制混凝土上升速度不超过30cm/h。

图1 肘管二期混凝土分层分块示意

2.2.3.2 肘管预留孔洞使用

肘管最底部位为大面水平封闭仓面，在该部位浇筑最后50cm，除采用高流态的混凝土外，另外采取顺肘管钢衬肋板预埋混凝土泵管至流道中部，从中部向两侧泵压高流态混凝土挤满封闭仓面。同时，通过在肘管底部预留的孔洞(直径为15cm的肘管回填灌浆孔共布设八排，排间距1m，孔间距2.51m)进行排气，以防止封闭仓面的排气困难影响高流态混凝土填满。并可在该孔洞混凝土浇筑时作为入料口，用软轴振捣器伸入内部振捣，以保证肘管底部混凝土浇筑的密实性。

图2 肘管回填灌浆孔位布置示意

2.2.3.3 密实性检查

由于肘管钢衬带有肋板及锚钩，环向钢筋密布，仓内浇筑封闭后无法通过视线直接观察，可在浇筑过程中用木锤不断敲击钢衬，通过声音效果判断所浇混凝土的密实性。

2.2.3.4 变形监测

在肘管二期混凝土浇筑期间，进行肘管变形监测。在钢衬内侧上下左右各方向设监测点安放千分表，监测钢衬在水平、垂直方向的位移变形情况，其读数间隔为1h。监测混凝土浇筑期间钢衬位移变形量控制在允许范围内，确保钢衬安装精度。

2.2.3.5 通气孔处理

仓号准备时，在肘管钢衬振捣排气孔两侧焊接∠30×30×4mm角钢。振捣排气孔封堵时，在角钢下卡入木板并楔紧，以实现快速封堵。等混凝土凝固后，取出木板，切割掉角钢，并清除钢衬厚度范围的混凝土，以方便机电安装标对振捣排气孔的封焊。

图3 通气孔处理示意

2.2.4 回填灌浆

由于肘管钢衬尺寸大，混凝土入仓及振捣困难，浇筑过程中难免出现脱空。为保证混凝土与钢衬结合紧密，需对肘管部位进行回填和灌浆。

灌浆区域为坝横0+145.5m～0+166.6m段肘管钢衬。依据蓝图要求，在肘管安装完成后埋设接触灌浆预埋管，混凝土浇筑完成60d后进行灌浆。灌浆前应对管路通水冲洗，通水压力为灌浆压力的80%，其流量宜大于30L/min，并评价管网的畅通情况。

灌浆采用纯压式灌浆方法进行，当回浆管开始出浆时关闭回浆管阀门，在设计压力下继续灌至排气管出浆，进浆管停止进浆5min后可结束灌浆，并关闭所有阀门，保持该压力24h。灌浆结束7～14d 后，采用锤击法检测，如单个脱空面积≥0.5m2时，需进行补灌。补灌时要求在不合格区域使用磁力坐钻机钻2～3个孔，取最低处孔作进浆孔进行灌注，其余孔作排气孔，灌注至排气孔出浓浆即可封堵。灌浆结束后，按照金结相关要求对灌浆孔进行封堵。

3 质量控制

3.1 严格按照设计要求，控制好分层高度和分层浇筑时间，做好大体积温控混凝土工作，避免大体积混凝土内部温度过高而出现的温度和结构裂缝。 3.2 从肘管混凝土钢筋下料开始，到钢筋安装结束，施工技术人员全程跟踪服务。肘管底部混凝土振捣困难，现场质量监督人员要全过程盯仓检查，保证混凝土振捣的密实性。

3.3 混凝土浇筑收仓后，及时检查浇筑质量，清除表面过多的浮浆，及时养护，避免出现表面裂缝。

3.4 机电安装观察人员要设立好肘管观测控制线，全程监控浇筑过程，发现异常及时校正。

4 结语

观音岩水电站肘管二期混凝土浇筑前，工程监理和施工单位相互配合，召开专题技术会议，根据浇筑分层高度，细化浇筑方案。在混凝土浇筑过程中，现场盯仓，落实监控制度，做到全过程质量控制，以确保肘管混凝土的浇筑质量。肘管面积大，且肘管底板基本为水平面，肘管钢衬底部混凝土回填施工难度较大，采用泵送自密实混凝土，利用其流动性，使混凝土充填饱满。肘管的灌浆施工情况表明，肘管底部脱空较小，阴角部位浇筑密实，混凝土浇筑质量较好，同时施工进度满足工期要求。肘管二期混凝土浇筑的顺利完成，为电站按时投产发电提供了有力保证。

TV544：TV732.44

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2095-1809(2016)03-0033-03