某水电站地下厂房优质混凝土施工技术

邸书茵

(中国葛洲坝集团建设工程有限公司，云南 昆明 650000)

0 引言

乌弄龙水电站位于云南省迪庆藏族自治州境内，为澜沧江上游河段规划7个梯级中的第2级电站，属二等大(2)型工程。乌弄龙水电站安装4台混流式水轮发电机组，总装机容量990 MW，其地下厂房具有工期紧、结构复杂和施工质量要求高等特点。

为确保实现工程目标，在乌弄龙水电站地下厂房混凝土施工过程中，从模板设计、浇筑振捣、养护及成品保护等方面严格控制和管理，在不改变混凝土原材料的基础上实现了混凝土优质施工，使混凝土单元工程的基础面或混凝土施工缝、模板、钢筋、止水、伸缩缝及混凝土浇筑等工序全部达到优良等级，混凝土外观达到免装修效果，从而有效提升地下厂房施工质量。本文总结依托乌弄龙水电站工程形成的地下厂房优质混凝土施工技术。

1 施工技术

乌弄龙水电站安装间、主厂房及副厂房采用“一”字型布置，厂房长189 m，高71.05 m，宽24.5 m。在主厂房水轮机层至发电机层1 812.5～1 824.0 m高程的板、梁、柱及其机墩、风罩墙等部位结构混凝土施工过程中，从混凝土外观装饰设计、混凝土配合比优化、模板设计、模板安装、混凝土二次振捣工艺、混凝土表面处理与保护以及质量控制措施等关键环节实现优质混凝土施工。

1.1 混凝土外观装饰设计

立柱、梁和墙面等混凝土表面采用聚氯乙烯(polyvinyl chloride，PVC)材质制作的“倒角、T型”装饰线条模板，其成型后的混凝土棱角方正、线条通顺，饰面效果好，消除了常规模板缝位置混凝土面观感效果差等缺点。

1)“R30 mm倒角”PVC装饰条布置：立柱结构混凝土四角采用R30 mm的PVC倒角装饰条进行倒角处理，楼板底部的梁结构在下部两角采用R30 mm的PVC倒角装饰条进行倒角处理。

2)“T型”PVC装饰条布置：立柱结构混凝土采用覆膜胶合板模板时，每2.4 m设置一环“T型”PVC明线装饰条[1]。根据实际情况适当调整“T型”PVC装饰条布置间距，但同一空间区域内的PVC明线装饰条设置高度应保持一致，使混凝土外表面达到美观效果。

1.2 混凝土配合比优化

通过不掺粉煤灰和引气剂，适当调整砂率及骨料比例等措施，有效减少了混凝土表面气泡，外观质量改善，无色差，保证了混凝土色泽均匀一致。

1)利用水泥代替粉煤灰进行无粉煤灰掺量的混凝土配合比优化，并针对砂石骨料系统生产的砂子细度模数过高情况，适当调整砂率，避免混凝土中砂浆的自分离现象；调整水灰比，使混凝土在满足强度要求的前提下便于生产[2]，从而减少混凝土表面外观色差。

2)对减水剂/引气剂的种类选择、掺量进行优化对比，减少混凝土表面气泡。

3)砂石骨料系统生产的骨料中针片状颗粒含量较多，优化调整粗细骨料掺量，适当调整混凝土级配，保证柱、梁混凝土浇筑质量，同时减少混凝土表面气泡的产生[2]。

通过上述配合比优化，配制出抗冻抗渗等级达到F50W6、强度在C25以上的高性能混凝土，为实现内实外光优质混凝土提供基础条件。

1.3 模板设计

根据优质混凝土实施部位的结构混凝土特点，在满足模板强度、刚度、整体拼装后的平整度和稳定性后，同时考虑模板拼装和拆除方便，以及支撑结构简便、牢固等，模板主要采用1.8 cm厚双面覆膜胶合板，该模板具有板幅大、自重轻，承载能力、耐磨性、耐水性、保温性能好，便于拆装，其成型后的混凝土表面光洁度、平整度好等优点。

梁、板、柱结构混凝土采用1.8 cm厚表面平整光洁的覆膜胶合板加工成定型的木模板，如图1和图2所示。为防止模板在周转中出现变形、破损等情况而影响混凝土表面成型质量，所有覆膜胶合板模板均只使用一次。

图1 立柱模板拼装示意图

图2 梁模板拼装示意图

主厂房蜗壳层－发电机层的墙面结构混凝土采用完好无变形的P6015钢模板；厂房风罩墙部位采用定型钢模板。主变室防爆隔墙结构混凝土采用3.0 m×3.1 m多卡模板。预留孔洞结构混凝土采用P3015组合钢模板或定型木模板，内部采用φ48钢管桁架或木桁架支撑。

1.4 模板安装

为确保混凝土成型后的效果，模板脱模剂采用工业色拉油作为脱模剂。模板安装时，板面清理干净，均匀涂刷脱模剂[1]，不得漏刷。每一层模板安装时，进行测量放样，校正垂直度、平整度及起层高程，确保印迹线、孔位整齐一致。模板在使用拆模后，及时清洗干净，清除固结的灰浆等脏物，采用小型风动设备对模板进行吹扫；模板吹扫干净后,立即在板面涂刷脱模剂。

1.5 混凝土二次振捣工艺

混凝土二次振捣工艺不仅对于提高混凝土强度，改善混凝土抗渗性、耐久性以及裂缝控制具有重要意义，而且能够排除模板表面附着的气泡，改善混凝土外观质量、增强表面观感效果。因此，在优质混凝土浇筑施工中严格进行二次振捣工艺。

混凝土振捣应依据振捣棒的长度和振动作用有效半径，有次序地分层振捣，振捣器插点要均匀排列，以免造成混乱而发生漏振。每次移动位置的距离应不大于振捣棒作用半径的1.5倍[3]。

振捣器距离模板不应大于振捣器作用半径的0.5倍，且不宜紧靠模板振动，应尽量避免碰撞钢筋、芯管、吊环、预埋件等。

每一插点振捣时间以20～30 s为宜，一般以混凝土表面呈水平并出现均匀的水泥浆和不再冒气泡为止，不显著下沉，表示已振实，即可停止振捣。

二次振捣工艺根据混凝土浇筑体型大小，选用φ70/φ50软轴插入式振捣器进行复振，复振距模板边缘20 cm，间距25～30 cm，每次振捣插入下层5～10 cm左右，复振时间控制在15～20 s。复振在振捣30 min以后进行[1]。

1.6 混凝土表面处理与保护

1.6.1 混凝土表面处理

混凝土表面处理步骤主要包括：

1)用稀释剂除去混凝土表面的油污，使之分解并挥发，必要时可用砂纸打磨除去。

2)用百叶片对混凝土表面打磨，去除表面浮浆、水泥流淌印记和杂物，并用清水冲洗，用干布擦净，自然干透。

3)对混凝土表面涂刮水泥聚合物，厚度为3 mm。

4)涂刮水泥聚合物后打磨处理1遍。

5)明缝处拉通线，切割超出部分，对明缝上下阳角损坏部位先清理浮渣和松动混凝土，再用界面剂的稀释液调制同配比减石子砂浆，将明缝条平直嵌入明缝内，将砂浆填补到处理部位，用刮刀压实刮平，上下部分分次处理；待砂浆终凝后，取出明缝条，及时清理被污染混凝土表面，喷水养护。

6)清理螺栓孔眼表面，将原堵头放回孔中，用专用刮刀取界面剂的稀释液调制同配比减石子的水泥砂浆，刮平周边混凝土面，待砂浆终凝后擦拭混凝土表面浮浆，取出堵头，喷水养护。

1.6.2 混凝土表面保护

混凝土成型模板拆除后，对混凝土表面涂刷DPS+TS型永凝液无机硅材料密封渗透剂，增强混凝土耐久性，同时对墙面高度2 m以下范围采用塑料薄膜、三夹板依次全覆盖，脚手架支撑进行保护，墙体转角、柱子边角采用涂刷防锈漆的∠50×5 mm等边角钢进行护角保护[3]。

2 质量控制措施

采用的质量控制措施主要包括以下5个方面：

1)加强水泥、砂石骨料、外加剂、生产用水等原材料质量控制。

2)现场试验人员在拌和机口及混凝土施工仓面对混凝土拌和物随机抽样，进行均匀性、坍落度、含气量、强度、抗渗检验以及温度检测，并取样成型。试验人员根据现场试验结果及时调整配合比。

3)模板质量控制。为保证模板的组合效果，使用前对模板进行预拼，对拼装后的模板表面平整度、截面尺寸、阴阳角、相邻板面高低差以及对拉螺栓组合安装情况进行校核，以保证模板质量，预拼后在模板背面编号，方便安装。根据预拼情况进行模板安装，保证明缝、禅缝的垂直度。模板安装就位后，根据方案对拼缝及明缝条处进行处理。混凝土浇筑时设专人检查漏浆及模板情况，及时采取相应处理措施。模板拆除时，严格按照施工方案的拆除顺序进行，并加强对混凝土的保护，特别是对拉螺栓的保护。

4)钢筋施工质量控制。所有钢筋交叉点均予以绑扎，绑扎的钢丝尾端应朝向构件截面的内侧，防止影响清水混凝土表面效果。现场施工时，如发生对拉螺栓与结构钢筋干扰时，需采取合理措施，尽量使结构钢筋避让对拉螺栓。

5)对混凝土的施工制定全过程的质量监控措施，控制生产过程；控制混凝土运输过程；收集混凝土坍落度、入模温度等技术参数；随时测量并控制混凝土标高和几何尺寸。

3 实施效果

乌弄龙水电站主厂房水轮机层至发电机层1 812.50～ 1 824.00 m高程之间的板、梁、柱及其机墩、风罩墙，以及主变室1 824.00 m高程以上板、梁、柱和墙，均成功应用地下厂房优质混凝土施工技术进行施工。

该施工技术解决了传统工程原材料质量无法满足常规清水混凝土施工工艺要求的难题，在不改变普通混凝土原材料的基础上完成优质混凝土施工，利用混凝土自身成型后的质感，达到免装修效果，减少了建筑装修工序及投入，节约了施工成本，避免了建筑装修造成的环境污染和资源浪费等现象，施工质量和安全都得到有效保证，取得了良好的环境效益和经济效益。

4 结语

乌弄龙水电站地下厂房优质混凝土施工技术采用PVC材质“倒角、T型”装饰线条模型，解决了常规模板拼缝位置混凝土外观质量差的问题，确保了混凝土饰面效果；采用双面覆膜胶合板，提升了混凝土成型后的表面光洁度、平整度；采取混凝土表面保护措施，确保混凝土成型效果；提升混凝土施工过程质量控制标准，从而实现地下厂房优质混凝土施工，利用混凝土自身成型后的质感，达到免装修效果。该施工技术具有对混凝土原材料要求限制少、施工成本低、施工工艺简单、适用性强等优点，符合国家有关环保、节能降耗的政策法规，属于绿色施工技术。