水电站进水口混凝土施工中的优化设计

吴德辉+姜欣言+曲颖

摘要：ZONGOⅡ水电站项目中的进水口所需要的混凝土的总工程量为8272.4m3，整个工程的结构较为复杂，且工程的工期比较紧张，所以为了提高工程的施工效率，并保障工程的质量，需要对混凝土的施工布置、输运等进行合理的安排，这是整个工程的关键性环节。文章对水电站进水口混凝土施工中的优化设计进行了探讨。

关键词：水电站；进水口；混凝土施工；优化设计；工程质量 文献标识码：A

中图分类号：TV544 文章编号：1009-2374（2016）36-0155-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.36.077

1 工程概况分析

ZongoⅡ水电站工程首部枢纽由溢流坝、冲沙闸、非溢流坝及电站取水口等建筑物组成。溢流坝位于河道中部，冲沙闸、电站取水口布置在左岸。左岸电站取水口布置在拦河坝的上游处，靠岸布置。取水口进口采用扩大式布置，由隔墩分成四孔，四孔为连通式潜孔布置，设计流量为145.5m3/s，取水口段总长30.4m。电站取水口主要由进口检修叠梁门、检修叠梁门库、进口拦污栅、喇叭口、事故闸门、通气孔、启闭机房及翼墙等部分组成。取水口底板顶高程为341.00m，喇叭口后接有事故检修闸门，工作闸门后接有长度为12m长的渐变段与下游引水隧洞连接。进水口砼施工主要包括底板混凝土，边墩、胸墙砼，进水口顶面混凝土，359.8平台顶板混凝土，检修叠梁门库混凝土，检修叠梁门槽、拦污栅墩砼，栅槽、门槽和相关的钢筋、埋件安装等。砼浇筑高度为21.8m（▽359.8～▽338）、长30.4m、宽49m（包含检修叠梁门库17m）。设计量：砼8637m3。

2 水电站进水口混凝土施工优化布置

水电站进水口的混凝土施工布置主要包括施工机械布置及施工道路布置，其中施工机械的布置中主要为混凝土垂直运输机械的布置。在布置的过程中根据本工程施工特点，经综合考虑，采用塔机、汽车吊浇筑混凝土，塔机不便于控制的局部部位采用汽车吊或混凝泵浇筑混凝土。施工道路布置主要为混凝土供料道路的布置。在进行水电站进水口的混凝土施工布置中，要根据现场实际情况及有关安全性的施工规范进行布置。施工设备配备需要切实地满足施工需求，各工作面不应该因为设备原因停滞，最终影响施工进度。此外，还需要充分利用现有施工设施进行相应的施工布置，最大限度地提高设备利用率。施工布置应方便于生产，使得施工现场井然有序。良好的施工布置可以保障施工现场的施工质量，有利于工程的顺利开展。

2.1 进水口混凝土施工的风、水、电布置

进水口工程施工用风主要为混凝土浇筑、凿毛用风，根据混凝土工程施工作业面分布及施工强度、施工时段特点，供风方式以相对移动为主、集中为辅，用风量不大（10m3/min），且均为临时短时间用风，该处配备186移动式空压机供风，供风管路主干线主要采用胶管。施工用水主要为进水口混凝土施工面用水和90拌合站用水，供水采用90拌合站附近供水池供应，布设供水管线将水引致工作面及拌合站。施工供用电采用柴油发电厂统一供应，架设供电线路至拌和站附近630kVA变压器，为该区域用电设备提供电力，并使用电缆将电力引致工作面。进水口混凝土施工投入1台TC6517B-10塔式起重机，其功率P=83.9kW，工作电压380V，单独配备变压器。2台HBT60a混凝土泵，单台功率75kW。其他施工及照明用电另配变压器。为减少电力系统在施工过程中出现故障而造成的损失，现场配备备用柴油发电机。工作面排水主要为雨水、地下渗水以及施工过程中废水，用潜水泵抽至围堰内集水坑中，最终同围堰渗水一同由潜水泵抽排至印基西河中。

2.2 进水口混凝土施工道路及运输

场内2#施工道路末端已同围堰堰顶施工道路连接，并且延伸至基坑内，使用该路进行材料、设备及混凝土的运输。钢筋、模板等材料及设备由8t载重汽车运至工作面附近。混凝土的水平运输采用8m3混凝土搅拌运输车，从砼拌和楼接料，经2#施工道路直接到塔机受料点。进水口底层浇筑时，混凝土搅拌车开行至基坑内。进水口上层部位浇筑时，混凝土搅拌车可直接停在359.6m平台卸料。

2.3 进水口混凝土施工机械布置

施工机械布置，主要为混凝土垂直运输机械的布置，本工程共布置了一台TC6517B-10塔机、两台HBT60混凝土泵以及25t、50t汽车吊各一台。塔机布置在进水口前的339.5M高程平台处，位于进水口中轴线上，进水口桩号HT0-34.4m。控制范围覆盖整个进水口及门库。塔机主要用于钢筋、模板、脚手架等材料以及混凝土的垂直运输。塔机起重范围外的部位以25t、50t汽车吊各一台进行辅助。混凝土泵设置在341m高程处，随浇筑部位变化而移动。混凝土采用或塔机、汽车吊吊运混凝土吊罐，或使用混凝土泵进行浇筑。

2.4 进水口混凝土入仓方式分析

进水口底板混凝土采用塔机和汽车吊吊运混凝土吊罐入仓；边墙边墩采用混凝土泵泵送入仓。359.8平台顶板及闸门井采用溜槽或汽车吊吊运料斗入仓。

3 混凝土施工程序

进水口混凝土施工分为检修叠梁门库与进水口两个相对独立的部分进行施工。在检修叠梁门库的施工过程中，底板混凝土作为一仓进行施工。施工采用常规工艺。采用对穿拉筋钢模板进水口施工过程中，底板混凝土，边墙、中墩、隔墩混凝土施工方式与检修叠梁门库施工工艺相同，墩头拟采用异形钢模板施工。单仓混凝土施工工序为：施工准备→清基（施工缝处理）→测量放样→钢筋架立→钢筋绑扎→模板架立→施工脚手架搭设→校模并加固→仓面清理→仓面验收→混凝土开仓浇筑→混凝土待强→拆模→混凝土养护。

4 施工质量以及施工安全的优化设计分析

为了保障整个水电站进水口施工的优化设计需要进行施工的质量控制，要进行混凝土温控措施。由于工程所在地区常年处于高温环境，所以为了保障施工中的混凝土质量，先进行混凝土的质量控制，提出相应的防高温措施。混凝土采用8m3混凝土搅拌运输车运输，运输时采取遮阳防晒措施；降低混凝土出机温度，尽量在一天中温度较低的时段进行混凝土施工；混凝土封仓后要及时进行混凝土洒水养护，并延长养护时间。此外，要注重混凝土的防裂措施。混凝土浇筑完成后12～18小时内开始洒水养护，并由专人负责，使混凝土表面保持湿润，养护必须保证超过14天。在满足强度的前提下，加大骨料粒径，改善混凝土级配，掺用混合料外加剂，降低混凝土坍落度，采用低热水泥，减少水泥用量。要控制好混凝土分层、分块。最后要注意混凝土浇筑质量的保障。

为了保障整个水电站进水口施工的优化设计需要进行施工的安全保障控制。要牢固树立“安全第一”的观念，所有职工进入施工现场前均应进行安全教育，加强自我保护意识。进入工作面必须佩戴安全帽，高空作业应系好安全带。由于进水口施工多数为高空作业，并且存在上下交叉作业的可能，所以施工时一定做好安全防护。尽量避免交叉作业，并且设置专职安全员现场监护。夜间施工要有足够的照明，避免因光线不足造成人员伤害。所有承重脚手架必须单独验算承载力及稳定性，其他施工脚手架按照架设规范施工，这样才能使得水电站的施工安全得到保障。

5 结语

综上所述，水电站进水口的混凝土施工中需要对施工布置以及施工质量、安全进行控制，这样才能保障整个施工的顺利完成，在保障工期的同时满足生产的需要。在具体的优化设计方案中，需要统筹整个工程，从进水口混凝土施工的风、水、电布置，进水口混凝土施工道路及运输，进水口混凝土施工机械布置以及进水口混凝土入仓方式进行分析，并优化施工工序，最终保障施工质量和施工安全。

參考文献

[1] 胡勇，任志民.梨园水电站进水口混凝土施工中的优 化设计[J].云南水力发电，2013，29（6）.

[2] 尹浩，胡伟，高宇.潘口水电站进水口结构体型优化 设计[J].人民长江，2012，43（16）.

[3] 向君.松山河口水电站厂房混凝土施工方案优化设计 [J].四川水力发电，2011，30（S2）.

（责任编辑：小 燕）