南水北调东线泗阳泵站混凝土施工技术.pdf

水利建设与管理兰 2 1 皇 竺： 苎! ! 塑 DOI ： 1 0 1 6 6 1 6 j c n k i 1 1 4 4 4 6 1- V 2 0 1 6 1 1 0 0 2 南水北调东线泗阳泵站混凝土施工技术 豆云 霞 ( 中国水利水电第十一工程局有限公司，河南 郑州4 5 0 0 0 0 ) 【 摘要】 在南水北调东线泗阳泵站工程建设中， 通过优化混凝土施工方案， 较好地解决 了混凝土浇筑、 质量控制 等方面的问题， 促进 了工程进度。本文对该项 目中混凝土施工技术的应用作了详细介绍。 【 关键词】 泗阳泵站； 混凝土工程； 施工技术 中图分类号 ： T V 5 4 4 文献标志码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 5 - 4 7 7 4 ( 2 0 1 6 ) 1 1 - 0 0 1 1 - 0 4 Co n c r e t e c o n s t r u c t i o n t e c h n o l o g y o f S i y a n g Pu mp i n g S t a t i o n i n e a s t l i n e o f S o u t h - t o - N o r t h Wa t e r D i v e r s i o n P r o j e c t DOU Yu n x i a ( S i n o h y d r o B u r e a u N o 1 1 C o ， L t d ， Z h e n g z h o u 4 5 0 0 0 0 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ：P r o b l e ms i n t h e a s p e c t s o f c o n c r e t e p o u ri n g ，q u a l i t y c o n t r o l ，e t c a r e b e t t e r s o l v e d ，a n d p r o j e c t p r o g r e s s i s p r o mo t e d t h r o u g h o p t i mi z i n g c o n c r e t e c o n s t r u c t i o n p l a n i n e n g i n e e ri n g c o n s t r u c t i o n o f S i y a n g P u mp i n g S t a t i o n i n e a s t l i n e o f S o u t h t o N o r t h Wa t e r D i v e r s i o n P r o j e c t T h e a p p l i c a t i o n o f c o n c r e t e c o n s t ruc t i o n t e c h n o l o g y i n t h e p r o j e c t i s i n t r a d u c e d i n d e t a i l i n t h e p a p e r Ke y wo r ds：S i y a ng Pu mpi n g S t a t i o n；c o nc r e t e e n g i n e e r i n g；c o n s t r u c t i o n t e c hn o l o gy 1 工程概况 泗 阳泵站是南水北调东线一期工程江苏省第 4座 梯 级提水泵站 ， 为大 型泵站 ， 年运 行 时间长 ， 对 机组 的 综合社会经济效益、 运行安全稳定性要求很高。泗阳 泵 站设计调水流量为 1 6 4 m s ， 共装机 6套 。其 中混凝 土工程量约 4万 m 。 2 施工 总体规划 2 1 主体工程施工顺序 工程 主要施工 内容包 括泵站 站身及 其上 部结 构 、 上下游翼墙 、 上下游护坦、 上下游引河护坡、 下游清污 机桥 、 厂房、 控制楼及道路、 室外地坪、 室外电缆沟、 室 外排水沟等。工程总体施工顺序见图 1 。 图1 施工顺序 水利建设与管理 2 0 1 6 年 第1 1 期 2 2 混凝土运输、 人仓 混凝土水平运输 ： 在使用混凝土泵进行浇筑时， 由 混凝土搅拌运输车运送 混凝土 ； 采用 布料 机 、 塔机浇筑 时采用 自卸汽车运料 。 混凝土入仓 ： 泵站底 板 及流道混凝 土 以履带 式 布 料机入仓为主 、 塔机辅助 ； 厂房上部结构 、 安 装间 、 副 厂 房混凝土人仓采用泵送 、 结合塔机吊卧罐的方法； 上下 游引河护 坡 、 上 下 游连 接 段 翼墙 采用 混 凝 土 泵 进 行 浇筑。 2 3 钢筋、 模板、 埋件安装 在进 水一侧 布置一 台 C 7 0 5 0建筑塔 机 进行 钢筋 、 模板 、 埋 件的吊装 ， 人工配合安装 ( 见图 2 ) 。 图 2 异型模板N T 2 4 模 板 流道 混凝 土采用喷塑木模 ， 墙体 、 梁 、 板 、 柱 采用竹 胶模板 ， 桥墩采用定型钢模板 ( 见图 3 ) 。 图 3 流道模板制作 2 5 混凝土施工的分块分层原则 浇筑时 ， 以结构缝进行分块 ， 以有利于混凝 土温控 1 2 防裂 、 有利 于模 板安 装 、 有 利 于混 凝 土浇 筑 质量 为原 则 ， 进行 分层 ， _ L 尽靛减少施工分层 接缝 一 3 混凝土拌和系统 3 1 混凝土浇筑强度计算 泗 阳泵站混凝 土总量 约 4万 l q l ， 混凝土施工 时段 共 1 9个月 ， 自2 0 1 0年 9月一2 0 l 2年 3月 月平均 强度 2 1 0 5 m ， 混凝土 浇筑 高峰 集 中在 2 0 1 0年 l 0月一2 0 1 1 年 5月 ， 高峰月浇筑强度为 3 7 0 0 m 月。工程最大仓号 为泵站底板 ， 尺 寸为 3 6 m X 2 8 3 m， 底 板厚 度 1 3 m， 混 凝土 1 3 7 0 m 采用台阶法从一端 向另一端推进 浇筑 为减 少台阶 盖 的方量 ， 需 沿底板短边 向长边方 向推 进浇筑 。但 由 于该底板 顺 水流方 向( 长边 方 向 ) 中间 低 、 上下游高， 混凝土不能从高向低浇筑， 因此无法沿 短边先 浇筑 ， 最终选择 沿 长边 先浇筑后 向短边 方 向推 进 。台阶宽度 取 2 5 m， 分 三层浇筑 台 阶每层 覆盖混 凝土量 为 ： 3 6 X 2 51 3=1 l 7 m 在 混凝 土掺 加缓凝 减水剂情况下其初凝时间控制在4 h以上 ， 混凝土浇筑 强度不小 于 l 1 7 4= 2 9 n l h 。 3 2 拌和设备选择 根据 以 上 汁 算 ， 设 计 拌 和 强 度 不 小 于 4 3 m 11 ( 2 91 5 ) ， 凶此 选 用 H Z S 6 0 E型拌 和 站 l座， 另 配 0 5 m 拌 和机一 台作为 备用。 该工程 水泥采 购为敞 装 和袋装水泥 ， 选用 1 5 0 t 水 泥 罐 2个 ， 1 0 0 t 粉煤 灰 罐 1 个。 水泥库及拆包车间 2 0 0 m ， 水泥储存能 力不少于 4 0 0t 。 该工程 砂石 骨 料 为外 购 ， 砂石 骨料储 停能 力按正 常浇筑 强度 3 c 1 以上考虑 ， 并不小于最 大仓号的需求量 1 5倍 ， 按 3 5 0 0 m 考虑 4 混凝土施工准备及模板安装 4 1 施工准备 混凝土施工前 的准备工 作充分 与否 ， 是 决定混 凝 土施工能否连续顺利进行的关键， 施工前对设备的维 护保养 、 原材料 的储 备 、 对施 工人员 的技术 交底 、 施工 过程中的技术服务与保证都要做到心中有数； 落实水 豆云 霞 南水 北调东线泗阳泵站混凝 土施 工技 术 泥 、 煤灰 、 骨料等原 材料供 应情况 ； 对基础 清理 进行 验 收 ， 测量人员应严格按照图纸及有关规范 的要求 ， 准确 地测放 出结构 的边 、 中、 高程线及 各种预埋件 、 埋 管 、 止 水 和模板 的位置线 ， 并控制测量误 差在允 许范 围内 ， 为 混凝土浇筑过程 中连续施工奠定 基础。 4 2 混凝土浇筑前仓内准备 混凝土浇筑施 工前检查仓 内满足施工所 需要 的设 备、 器具、 材料、 人员等是否到位， 是否处于正常状况； 对混凝土料的分 区 、 标号 、 高 程 、 收仓 高程 以及埋 件位 置等用红漆标注清楚， 便于仓内人员操作 ； 仓面进行充 分湿润， 以保证新老混凝土或混凝土与岩石结合 良好； 钢筋材质和焊接( 机械连接) 经检测合格， 钢筋制作和 安装满足设 计和规 范要求 ； 开仓 前仓面 总指挥对操 作 人员进行详细布置、 交底， 做到分工合理、 协调到位； 需 铺筑砂浆 的部位提前备料 ， 均匀铺筑。 4 3 模板 4 3 1 平 面模 板 构筑物平面采用大型竹胶模 板外辅 以脚手架钢管 和方木做横竖 围囹支撑体系 ， 非外露面采用木模 ， 流道 模板及 闸墩端部等 曲面模 板预先 在加工 厂加工成型后 运至 施工现场 进行拼装 加 固， 镶止水 处 的方木 在木加 厂特别处理， 使其能将止水固定牢固且不损坏止水。 4 3 2流道异 型模板 流道模板采用木模 板 ， 在 木加 厂提前 加工 、 拼装 ， 流道 曲面模板制安要控制好设计 、 加工 拼装 、 安 装 固定 三道工序， 在设计上要符合设计的曲面形体 ， 沿流道空 间 中心线间隔 3 05 0 c m切垂 直断 面作为模 板支 撑弧 带 的放样 依据 ， 支撑 弧带和 面板 的强度 和刚度 满足要 求 ， 模板在断面上 采用整体式设计 ， 在安装条件 允许 的 前提下尽 量减少模板 的分节 ， 严格控制 支撑弧带 和面 板的加工精 度 ， 支撑 弧带按设计 的位置 准确定位后 固 定面板 ， 面板 表面钉 宝丽板 ( 见 图 4 ) 。流道模 板在 加 工厂验收合格后运往工地， 安装前先在仓号内测放出 安装位置线 、 在流道模板上标识出与安装位置线相对 应 的控制线 ， 现场用 吊车配合人工安装就位 ， 因流道模 板 的整体 刚度 满 足要 求 ， 现 场安 装 主要 进 行定 位 、 加 固 ， 采用钢顶托和拉杆进行 固定 ( 见图 5 ) 。 。j。一 、 预留进入孔 预 留 进 入 孔 图 4 流道异型模板设计 施工样板 图 5流道模板施工样 板 由于进水流道模板重量大 ， 塔吊无法整体 吊装 ， 所 以在模板 中部 位置分成 两段 ， 在入仓 吊装后再进 行接 缝处理 。 模板拆除时 ， 在混凝 土强度 达到其 表 面及棱角 不 因拆模而损伤 时， 对不承 重侧面模 板进行 拆 除； 墩 、 墙 和柱部位在 其强 度不 低 于 3 5 M P a时进行 拆 除 ； 底 模 在混凝土强度达到规定 强度后进行拆模 。 5 混凝土主要施工方法 5 1 主泵房混凝土 根据施工总进度计 划 ， 泵房 的混凝 土施工 处在关 键线路上 ， 在安 排 施工 时优 先 进行 主泵 房 的 防渗 、 降 水 、 开挖 等工作 ， 并尽快安装 C 7 0 5 0塔 吊。当其他部位 的混凝土施工与泵房混凝土施工有矛盾时， 优先保证 泵房混凝土的浇筑 ， 以尽快具备桥吊的使用条件。 5 2 封底及底板混凝土 封底混凝土为 1 0 c m厚， 在沉降缝的位置分两块进 1 3 一水利建设与管理 2 0 1 6 年 第1 1 期 行 浇筑 ， 每块顺 水 流方 向长 3 8 5 m， 宽 2 8 3 m， 方量 约 1 0 9 m ， 主要采用混凝土搅拌车运输， 在上下游方向布 置皮带机入仓 ， 平板振捣器振捣。 5 3 流道混凝 土 流道及中部混凝土仍按图纸要求的沉降缝分两块 浇筑， 泵房底板为一个浇筑层， 出水侧流道下空箱分三 层浇筑 ， 流道分两 层浇 筑 ： 流道 底板一 层 、 边墙 及 顶板 一 层 。 中部及流道混凝土属于大体积混凝土 ， 仓 面面积 较大 ， 对于仓面小于 2 0 0 m 的仓 号采用 分层浇 筑 ， 铺层 厚度 为 0 3 0 3 5 m； 在流道翼墙混凝 土浇筑过 程 中严 格控制浇筑速度， 每小时不超过 1 m， 避免因浇筑过快 导致混凝 土侧压加 大造成涨 模或跑模 ； 对 于仓 面大 于 2 0 0 m 的 仓 号 采 用 台 阶 法 浇 筑 ， 铺 层 厚 度 为 0 4 0 5 m。由于流道混凝土属于大体积混凝土， 混凝土采 用履带式布料机入 仓。 混凝土振捣采 用佛山 l O 0型振捣棒与 6 5 o 、 6 7 5软 轴振捣棒。混凝 土施 工 时严 格控 制廊 道 、 预 留孔 的位 置与止水的埋设 ， 在相邻块 施工时妥善保护止水 带 ， 严 防损坏 。 5 4 厂房上部混凝土 厂房上部为框架 结构 的梁柱 混凝 土 ， 包括 牛腿 及 吊车梁混凝土 。 混凝土按 4 m左 右分 层 ， 梁 柱混 凝 土模 板 采用 木 模板 ， 模板通过 围囹组 成一个 整体 。圈梁 、 牛腿 、 吊车 梁等模板均采用承重脚手架支撑 。 混凝土采用搅拌运输车运输 ， 主要使 用塔 吊吊1 2 m 混凝土罐入仓， 与混凝土泵相配合， 插人式软轴振 捣器振捣 ， 薄层摊铺浇筑 ， 每 层厚度 为 3 0 4 0 c m， 浇筑 时多个框架柱轮流下料 ， 避免下料速度过快 。 5 5 清污机桥混凝土施工 下 游 清 污 机 桥 的 顶 部 高 程 为 1 6 O O m， 桥 面 宽 8 5 m， 清污机桥 的底板 宽 ( 顺水 流方 向 ) 1 3 m， 长 ( 垂直 水流方 向) 6 3 8 2 m， 每孔 宽 3 9 7 m， 两边墩 厚 0 9 m， 中 墩厚 0 6 m， 两缝墩 厚 0 5 9 m， 共 l 2孔 。清污机桥 的底 板分为两块 ， 6孔一联 ， 单块底板长 3 1 9 1 m， 中间设沉 1 4 降缝。底板顶高程 5 O O m， 底板板厚 1 O m。拦污栅采 用倾斜布置 ， 与底 板水平 面夹角 7 5 。 ， 配 回转 式清污 机 1 2台套 ， 并配 置皮 带输 送 机 。清 污机 桥及 岸 、 翼墙 的 混凝土浇筑均使用混凝土泵泵送入仓。 5 6 进、 出水池混凝土施工 泵站进水池位 于进水 引渠 和泵房 之 间， 在平 面上 呈长方形 ， 长度 为 1 4 m， 进水 池 由平 直 段 和 斜坡 段 组 成， 分别长 7 m， 平直段底高程为 5 O O m， 斜坡段底高程 由 5 O O m逐 渐降到 3 5 8 m。 泵站 出 水 池 位 于 出 水 引 渠 与 泵 房 之 间 ， 总 长 2 5 O m， 平面上呈 喇 叭 口扩散 ， 为 平直 段 ， 与 出水 引渠 相接 ， 底高程为 1 1 5 5 m。 混凝 土主要包 括垫 层混 凝土 ( C 2 5钢筋 混凝 土厚 6 0 c m， C 2 5素混凝 土 l O c m) 、 底板 ( 护坦 ) 混凝 土 、 挡 土 墙混凝 土和护坡混凝 土。 5 7 混凝土表面抗冲蚀部位的施工要求 为避免高速水流 引起空 蚀 ， 施工 中严 格控 制过 水 混凝土表面不平整度 ， 混凝土表面要求光滑。闸室进 出 口结构混 凝土面与施工 图所示 理论线 的偏差 不得大 于 3 m m 1 5 m； 闸 门底 槛及 临 近 闸门底 槛混 凝 土 面与 施工 图纸所示理论线 的偏差不 得大 于 3 m m 1 5 m。对 于局部不满足设计要求部位， 采用打磨方法 ， 使混凝土 面形成不大于 l ： 2 0的斜度 。 6 特殊季节施工措施 当 日平均气温低 于 3 或最 低气温 低于 一3 C时 ， 应采取低温季节施工措施 ， 开仓前 ， 及时掌握 当地天气 预报， 了解气候的变化情况， 准备好应对措施。寒潮来 临前 ， 对 已浇筑混凝土面及时采用 5 c m的保 温被 覆盖 ， 当采取的临时保温措施不能满足以上温度要求时 ， 停 止施工 ， 对 已浇 的混凝土面进行临 时保温 或永久保 温。 拆模时间选择在晴天午后 ， 避开霜冻天气。低温季节 施工期 问 ， 特别注意混凝土浇筑温度检查 。 高温时段混凝土施工， 重点考虑降低混凝土的浇 筑温度和水化热温升， 在施工中主要采取优化混凝土 配合比、 采取温控措施 、 控制浇筑层厚 ( 下转第2 5页) 赵振压力钢管在大伙房水库输水( 二期) 工程中的应用 除浮锈 、 焊疤 、 焊瘤 、 毛刺 、 氧化皮 、 油 污 和其他 不利 于 金属与油漆形成紧密连接的各种物质。 b 防腐漆喷涂。每个工程防腐要求均不一样 ， 都 有相应的标准， 本文不详细阐述。防腐施工作业时， 注 意施工 自身防护和砂尘及防腐涂料对环境的影响。 4 焊缝检验 4 1 焊缝分类 钢管制造 的焊缝按其重要性可分为三类 ： a 一类焊缝， 包括所有主要受力焊缝。例如： 管 壁纵缝、 凑合节合拢环缝。 b 二类焊缝， 包括较次要的受力焊缝。例如： 管 壁环缝 、 加劲环对接焊缝 。 C 三类焊缝， 包括受力很小的附属构件的焊缝。 4 2 无损探伤 a 焊接完成后尽快进行无损检测 。 b 无损检测人 员需 通过 经有关 主 管部 门批 准 的 无损 检测人 员技术资格 鉴定考试 委员会 考试 ， 评定 焊 缝质量 由 级或 级 以上的检测人 员担任 。 C 焊缝无损探伤遵 守 D L 5 0 1 7 9 3规定选用 射线 探伤或超声波探伤 ， 探伤 比例按施 工图纸 或 焊缝无损 探伤抽查率 规定执行。 5 焊缝缺 陷处理 a 裂缝 ， 根据 无损 检测 结果 ， 利 用碳刨 刨 除不合 格 的焊缝 ， 并进行补焊 。 b 不符合标准 的应补焊 。 C 返修后 的焊缝用 u T进 行复查 ， 同一 部位 返修 次数 不超过两次 。 6 漆膜厚度的测量 a 每节钢管都应做漆膜厚度的测量， 选位要均匀 布置 。 b 漆膜厚度应满足设计要求 。 C 漆膜附着力检查， 使用刀具在涂层上划一尖角 为6 0 。 切口( 划透涂层直到管壁表面) ， 用胶带压紧粘 贴切 口处 ， 然后揭去胶带涂层应无剥落。 参考 文献 1 D L 5 0 1 7 -1 9 9 3压力钢管制造安装及验收规范 S 北京： 中国电力出版社 ， 1 9 9 6 2 毛小琳 ， 王金伟， 赵明哲 大伙房水库输水应急入连工程输 水管材的选定 J 水利建设与管理， 2 0 1 2 ( S 1 ) ： 3 - 5 3 谢新伟 高水头小流量引水式水电站压力钢管稳定设计与 施工 J 水利建设与管理 ， 2 0 0 9 ， 2 9 ( 1 0 ) ： 5 1 - 5 2 ( 上接第 1 4页)及间歇期、 通水冷却等措施。 7 混凝土质量控制措 施 对混凝土原材料 、 配合 比 、 施工各 主要环节及 硬化 后的混凝土质量 ， 进行全程控制与检查。在混凝土施 工中， 及时进行过程质量检查， 掌握质量动态信息， 采 用质量管理 因果表进 行统计分 析 ， 及 时制定 改进 与提 高质量 的措施 。同时 ， 建立 和健全质 量管理 和保证 体 系， 配备相应的技术人员和必要的检验试验设备， 制定 必要 的技术管理与质量控制 制度 。 8 结语 泗阳泵 站施工历经寒暑 、 攻坚克难 ， 目前 已全部完 成 ， 并 于 2 0 1 4年 6月顺利 通过 完工验 收 。运行 期 间， 通过对各部位的监测和检验， 各项指标均符合设计及 验收规范的要求 ， 证 明该 工程混 凝土施 工所采 用 的施 工方法和技 术措施是得 当的 ， 在保证质量的前提下 ， 加 快了施工进度 ， 为同类地 区 的混 凝土施 工提供 了可借 鉴的经验 。 2 5