大型泵站流道超大体积混凝土施工技术探究

赵云中

摘要：近年来，随着防洪排涝工程大规模的建设推进，水闸、泵站大体积混凝土得到广泛应用，施工技术要求不断创新。文章结合工程实例，对大型泵站流道大体积混凝土施工技术进行探讨，并且对异形曲面高大模板设计、混凝土浇筑施工过程、温控防裂措施等方面进行详细介绍，为以后类似泵站流道混凝土施工提供技术支持。

关键词：泵站流道;大体积混凝土;混凝土施工技术

随着我国经济领域的建设进程逐渐提升，水利工程作为国计民生的基础性工程，其质量监督管理工作也需要重点关注。并且我国水利建设企业正处于如火如荼的发展进程中，怎样在激烈的市场竞争中营造良好的企业形象，发挥优质的建设效果是众多企业孜孜不倦的目标之一。而在提升自身建筑施工实力的过程中，最重要的一点就是要做好施工质量及安全的把控工作，也就是对建筑工程施工现场安全管理力度进行增强，通过采取施工现场安全标准化管理实现自身口碑及竞争力的提升，进而推动自身企业更好发展。

1工程概况

某闸站是该项目所在地较大的泵站施工项目，其中布置了2台单机流量为30m/s的竖井灌流泵，该泵站排涝流量共计可达到4780m'/s，达到了大（2）型排涝泵站水准，因此设定该工程为等级为2级，其中涉及到的建筑物等级也被定为2级。该闸站工程的泵室流道高度可达4m，施工面积超过1500m。根据最终设计图纸将本工程共计分为6块，其中单块最大混凝土体积高达100m'。另外，为了能够保证本工程竣工后达标，因此在实际施工中主要采用了一模到顶的施工方法。

2施工技术难点

工程流道为异形曲面，每个流道进口段净宽10.70m，由矩形断面渐变缩小至Φ4083mm圆形断面，在流道中间布置电动机竖井，流道出口段由圆形断面逐渐扩大至宽为10.70m出口矩形断面，中间设置隔墩将流道分为两孔，扩散角9°，施工难度大;泵室流道混凝土结构复杂，浇筑高度高，高达7.15m，一次浇筑量大，约2500m'，连续浇筑时间长，长达36h;混凝土浇筑一模到顶，对大体积混凝土的高大支模架结构体系的设计、施工及材料要求高;混凝土用量大，混凝土生产、运输车辆及路线、运输间隔时间、泵车平台位置等成为施工的关键问题;混凝土温控及养护技术要求高。

3主要施工方法及技术措施

3.1泵室流道分块和施工工序设计

根据设计师设计想法将整个流道分为6块，施工中选择了对角线法施工顺序，以此确保基地受力达到平衡要求。

3.2模板制作与支模架体系搭设

3.2.1模板制作

流道为异型曲面形状，为确保线型满足图纸及规范要求，模板采用在木工车间按1：1放样，放样时根据设计图纸提供的单线图制作相应的龙骨，并在搭好的平台上进行龙骨拼装，模板表面采用2层共25mm厚木板覆盖成型，保证模板表面平顺和光滑。

3.2.2支模架体系搭设

流道顶板的模板支撑采用承重式满堂脚手架，墩墙的侧向模板支撑采用钢管水平对撑加抛杆斜撑。

搭设工艺流程为：基础准备→按设计尺寸排放扫地杆→竖立管并同时安装纵横向扫地杆→搭设纵横水平杆→搭设剪刀撑→水平向、竖向顶托。满堂脚手架的立杆纵横间距应符合模板支撑体系设计间距。立杆根据流道断面形状采用不同长度的钢管，立杆接长采用对接扣件连接，且交错布置，相邻两根立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向上错开的距离≥500mm。水平杆采用搭接时，其搭接长度≥1m，用≥2个旋转扣件固定。在承重架体四周满布竖向剪刀撑，内部每隔4排立杆设置一道连续竖向剪刀撑，从顶层开始向下每隔2步设置水平剪刀撑，剪刀撑宽度≥4跨，且≥6m。钢管脚手架搭设完成后，验收人员应持扭力扳手对扣件进行检查。

3.3混凝土浇筑与养护

3.3.1控制速率，分层浇筑

混凝土浇筑时应分层均匀对称上升，对称有利于流道两侧混凝土压力的相对平衡，上升速度不要太快，一般控制在30～40cm/h内，可以最大程度避免混凝土浇筑对渐变圆弧段模板产生过大的上浮力，影响模板支撑体系的稳定性。控制上下层的间隔时间不超过混凝土的初凝时间，防止出现施工缝。

3.3.2入仓与浇注

由于流道墩墙高度过高，钢筋会对混凝土入仓形成影响，因此工作人员在对顶层钢筋进行布置时适当预留了洞口，从而方便了导管插入，有效规避了混凝土出现离析现象。另外由于本工程中渐变段异型曲面模板下方的两侧都有三角区域，该区域混凝土到达较难，因此在施工中决定采用粒径较小并且高流动性的混凝土进行区域填充，同时使用细小振动棒进行振捣。

3.3.3振捣和养护

第一层混凝土初凝之前就进行第二层混凝土浇筑，振捣时将振动棒插入混凝土层约50mm，确保两层混凝土的接触区域具有良好的密实度，避免出现施工冷缝问题。灌注相应混凝土后及时对混凝土表面的泌水进行排除。混凝土全部灌注完成后使用抹刀磨平混凝土，凝固前兩次收浆工作均采用人工压抹，本次施工人工压抹2次，从而最大程度减少混凝土表面收缩裂纹。混凝土浇筑完成后的12h内要覆盖两层复合土工膜，并对混凝土进行适当洒水确保表面湿润，温度达标。

3.4温度防裂措施

在针对大体积混凝土进行温度控制过程中，本工程工作人员深刻根据工程所在地气温、混凝土结构尺寸和内部温度、混凝土配合比等条件进行。本次针对大体积混凝土控温过程中主要采用了以下几种措施：

（1）根据混凝土结构形状及部位的差异性对温控指标进行分析。（2）选择低水化热以及含碱量低的混凝土，同时掺入粉煤灰，以此有效降低混凝土中的水泥使用量，并且在混凝土中加入膨胀剂及防裂纤维。

（3）预埋规格为b42.5*2.6mm的冷却水钢管以及测温设备，在进行混凝土浇筑时对其内外部温度进行监控，同时采用通水冷却方式降温，水温控制在了16℃以下。在进行高温季节施工时主要采用了制冷剂对降低水温，本工程用了10d降温，前2d水流量控制在50md，之后逐渐减小水流量。最大程度降低混凝土温度上升速度，缓解混凝土最高温度出现，间隔一定时间调整冷却水方向，另外本工程中没有对冷却水进行循环利用。低温季节施工期加强了对混凝土的表面保温工作，在流道进出口位置悬挂了挡风帘子。

4施工技术特点

4.1有效缩短工期，提高施工效率

将常规分层分次施工方法变为一次性的连续浇筑，节省了大量的砼施工缝面处理、模板和钢管架的重复拆立的时间和人工，施工工期从原计划安排的3个月缩短到2个月。

4.2提高了混凝土的外观质量

由于一次性连续浇筑，消除了分层施工的错台现象，提高了混凝土的外观质量。

4.3混凝土表面裂缝得到有效控制

按常规分层浇筑方法，新浇混凝土势必会受老混凝土的边界约束而产生应力缝，一次性连续浇筑，避免了这类裂缝的发生，到目前为止，流道大体积混凝土浇筑完成已经2个多月，未发现表面裂缝及结构其他裂缝产生。

4.4施工难度大

高大模板支撑体系结构复杂，施工难度大，技术、安全要求高，须严格按规范要求进行设计计算，并在浇筑过程中加强对支模架的检查，发现问题及时处理。

5结语

泵站流道超大体积混凝土一次性浇筑成型施工技术的成功实践，具有十分重要的现实意义。超大体积混凝土施工工艺复杂、技术难度高，施工技术水平的高低直接关系着水利工程的整体质量，只有在施工中注重每一个施工环节和工艺技术，严格遵守操作规程，才能确保水利工程的质量。

参考文献：

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[2]陈惠达，刘仙平.大型泵站流道超大体积混凝土施工技术[J].河南水利与南水北调，2018，47;328（10）：41-43.