糯扎渡水电站泄洪洞底拱混凝土滑模施工技术.pdf

第 3 7卷第 7期 2 0 1 1 年7月 水 力 发 电 糯 扎 渡 水 电 站 泄 洪 洞 底 拱 混 凝 土 滑 模 施 工 技 术 张尹耀 ，李文瑛 ，宋希 宁 ( 中国人 民武装警察部 队水 电第一 总队第 一支 队，河北唐 山 0 6 3 0 0 4 ) 摘要 ：糯扎渡水 电站右岸泄洪洞有压段 圆形底拱混凝 土浇筑采用滑模施工技术 。施工 中遵循规范要求 ，按施工 方 案和质量标准严格 管控 ，在保证质量 的前提下 ，大大缩短 了工期 ，为边顶拱 台车浇筑创造 了有利条件 ，取得 了 良好 的经济效益和社会效益 。 关键词 ：泄洪洞 ；底拱 ；滑模 ；糯扎渡水电站 Co n c r e t e S l i p f o r m Co n s t r u c t i o n f o r t h e I n v e r t o f S p i l l wa y Tu n n e l i n Nuo z h a d u Hy d r o p o we r S t a t i o n Z h a n g Yi n y a o ， L i W e n y i n g ， S o n g Xi n i n g ( T h e 1 s t D e t a c h m e n t o f 1 s t G e n e r a l C o n t i n g e n t o f C h i n e s e P e o p l e S A r me d P o l i c e H y d r o p o w e r T r o o p s ， T a n g s h a n 0 6 3 0 0 4 ， H e b e i ， C h i n a ) Ab s t r a c t ：T h e c o n c r e t e i n t h e i n v e r t o f c i r c u l a r p r e s s u r e d s e c t i o n s o f t h e s p i l l w a y t u n n e l i n N u o z h a d u Hy d r o p o w e r S t a t i o n w a s p l a c e d b y u s i n g s l i p f o r m． F o l l o w i n g t h e r e q u i r e me n t s o f c o n s t r u c t i o n s p e c i fi c a t i o n s a n d ma n a g i n g s t r i c t l y t h e c o n s t ru c t i o n a c c o r d i n g t o c o n s t ru c t i o n p r o g r a m a n d q u a l i t y s t a n d a r d s ， t h e c o n s t ru c t i o n p e r i o d i s s h o rt e n o n t h e b a s i s o f g u a r a n t y i n g t h e q u a l i t y ．T h e c o n s t r u c t i o n a l s o p r o v i d e s a g o o d b a s i s f o r t h e c o n c r e t e p l a c e me n t o f o t h e r p a r t s o f t u n n e l ，a n d a c h i e v e s g o o d e c o n o mi c a n d s o c i a l b e n e fi t s ． Ke y W o r d s ： s p i l l wa y t u n n e l ； i n v e r t ； s l i p f o r m； Nu o z h a d u Hy d r o p o we r S t a t i o n 中图分类号 ： T V 6 5 1 ． 3 ( 2 7 4 ) 文献标 识码 ： B 文章编号 ： 0 5 5 9 — 9 3 4 2 ( 2 0 1 1 ) 0 7 — 0 0 4 7 — 0 3 1 工程概况 糯 扎 渡水 电站 右 岸 泄 洪 洞有 压 段 标 准段 包 括 右 泄 0 + 0 3 2 ～ 0 + 0 6 2和 右 泄 0 + 1 7 8 ．7 ～ 0 + 5 1 3 ． 4 4 9 ( 包 括 右 泄 0 + 3 3 3 ． 9 7 9 ～ 0 + 41 7 ． 7 5 5，R= 8 0 m 的转 弯 段 ) ，总长 3 6 4 ． 7 4 9 m，衬 砌 后 为 直 径 1 2 m 的 圆形 ，衬 砌 厚 度 1 ． 2 m。 右 泄 0 + 0 3 2 ～ 0 + 0 6 2底 板 坡 比 为 0 ． 7 ％ ， 右 泄 0 +1 7 8 ． 7 ～ 0 + 5 1 3 ． 4 4 9底 板 坡 比 为 0 ．4 6 8 ％ 。 施 工 缝 及 结 构 变 形 缝 均 设 置 橡 胶 止 水 。底 拱 为 洞 身 直 径 1 ／ 4 圆 弧 部 分 ，混 凝 土 标 号 C 3 0， 布 设 双 层 或 4层 钢 筋 ， 环 向 受 力 筋 为 ~ b 3 2 mm、 间 距 1 4 0 mm ，纵 向 分 布 筋 为 4 , 1 6 mm、间 距 2 5 0 mm。混 凝 土 量 4 5 3 8 m ，钢 筋 51 O ． 8 5 t 。 2 模板方案比选 2 ． 1 翻 模 底 拱 浇 筑 的传 统 工 艺 是 采 用 翻模 施 工 。翻模 施 工受 人 员 素质 影 响 较 大 ，对 翻 模 时机 、翻 模 的 固定 措施 有 很 高 的要 求 。 翻模 过 早 会 造成 混 凝 土 流淌 或 混凝 土 粘 贴模 板 ，使 结构 体 形 发 生变 化 ：翻模 过 晚 混 凝 土 已 终凝 ，表 面 处理 不 能 采 用原 浆 抹 面 ．会 出 现“ 两 层 皮 ”现 象 。且在 翻模 过 程 中模 板 是 边浇 筑 边 组 立 的 ，不 利 于 振 捣 ，模 板 拼 缝 和表 面 平 整度 控 制 难 度 也 较 大 。 2 ． 2滑模 滑 模 施 工通 过 模 板 自重 、轨 道 及各 方 向 限位 系 统 使混 凝 土表 面 不会 发 生变 形 ；且 滑模 宽 度仅 1 m， 振 捣 时 可 在 滑 模 两 侧 和 前 部 振 捣 窗 口 振 捣 ．有 利 于 气 泡 的排 出 ，滑模 混 凝 土 出模 时 间 以混凝 土不 塌 落 来 控 制 ，通 过 观察 确定 滑 模移 动速 度 ，同 时可 以及 收稿 日期 ：2 0 1 1 - 0 4 — 1 8 作者简介 ：张尹耀( 1 9 8 2 一) ，男 ，湖北松滋人 ，工程 师 ．主要从 事水利水 电工程施工管理工作． W a t e r P o w e r V o 1 ． 3 7 N o ． 7固 时 对 出模 混凝 土 进行 抹 面 压 光 ，确 保 原 浆抹 面 和 表 面平 整度 。保 证混 凝 土“ 外 美 内实 ” 。滑模 混凝 土 的 坍 落 度 必 须 控 制 在 l 2 ～ 1 4 c m，否 则 无 法 浇 筑 混 凝 土 ，这 样 就可 以减 小混 凝 土 的 用水 量 ，降低 混 凝 土 水 化热 ，减小 干 缩 变形 ，避 免 产生 裂 缝 。综 合 比较 后 ，在 施 工 中 采 用 了 滑 模 施 工 方 案 。 3 滑模主要构件设计 3 ． 1 行走 轨道 滑模 轨 道采 用 型钢 支 撑 ，间距 1 0 0 ～ 1 2 0 c m，开 挖 面至 支墩 面 高度 3 6 8 9 mm，顺 水 流方 向支墩 宽 度 2 5 ～ 3 0 c m。支墩 与基础 连接部位安装 2 2 mm、长 1 m 的锚筋 ，入岩深度 7 0 c m，外露 3 0 c m。轨道采用型钢 ， 单根长 5 m，两边各 3根 ，轨道 中心距为 1 1 5 0 0 mm。 3 ． 2滑动 模板 滑 动模 板 由面板 、背 肋( 枋 ) 、振 捣 仓 口组 成 ， 振 捣仓 口设 在 模 体前 部 ，便 于振 捣 ，避 免两 侧 混 凝 土 随 意流 动 ．同时 作 为滑 模 体 的一 道 刮 板 找平 混 凝 土 。振 捣 仓 口采 用 1 0 mm厚 钢板 制 作 ， 中 间按 5 0 c m 分成 数 个 小方 格 。 面板采 用 8 mm厚 钢板 卷 制 而 成 ，成“ 】 ”结 构 ，中间宽 1 m，两 翼渐 变 为 1 ． 6 m， 以确 保 两侧 更 长 的脱 模 时 间 。背 肋( 枋 )采 用L8 0 等边 角 钢和 [ 2 0 b型槽 钢加 固面板 。 3 ． 3滑模 平 台 滑模 平 台为 依 附 于隧 洞 两侧 轨 道 支 撑 的空 间 结 构 平 台 ，共 3层 。上平 台为 主 操作 平 台 ，液压 系 统 操 控 、指 令 下达 、施 工 观 察 均 在其 上 。 中间平 台为 辅 助平 台 ，主要 提供 混 凝 土 向两 侧 分 流 。下 平 台采 用 下 吊式 ．作 为刮 削混 凝 土和修 饰抹 面工 作平 台 。 上 下 平 台 梁 设 有 连 接 梁 ， 构 成 主 平 台 和 辅 助 平 台 ，平 台梁之 间各 用两 道 环 梁 连接 ，环 梁 之 间用 一 组 横 梁 连 接 ，上 平 台 梁 和 中间 平 台 为 一 刚 性 结 构 ， 与 模 板 滑 移 构 件 之 间 用 千 斤 顶 加 固 ，组 成 空 间 稳 定 结 构 。中间 平 台和下 平 台之间设 有 4组 螺旋 千斤 顶 ， 两 侧 分别 设有 两 组 拉杆 式 的弦 杆 千斤 顶 固定滑 模 主 体 ．并可 调 整滑模 上 下左右 的距 离约 3 0 mm。 4 混凝土施工 4 ． 1 施 工程序 施 工程 序 为 ：施工 准 备一 基础 处 理( 施 工 缝 面 处 理 )一 测 量 放 线 一 底 拱 钢 筋 绑 扎 一 堵 头 模 板 组 立 一 滑 模 就 位一 仓 号 冲 洗 一 仓 面 验 收一 混 凝 土 浇 筑一 滑模 一 抹 面一 洒 水养 护 。 4 ． 2施 工方 法 4 ． 2 ． 1 钢筋制作安装 钢 筋 在 加 工 厂制 作 完 成 后 用 8 t自卸 汽 车 运 至 圜W a l e r P o w e r “ ／ ． 3 7 h o ． 7 施工 现 场 。人 工 绑 扎 钢筋 ，钢 筋 间排 距 误差 不 大 于 间排 距 的 1 ／ 1 0， 3 2 mm 钢 筋采 用 直螺 纹 套 筒 连接 ， l 6 mm 钢筋 采 用 搭 接 或单 面焊 接 ，搭 接 长度 为 3 5 倍 钢 筋直 径 ，焊接 长度 为 1 0倍 钢 筋直 径 。直 螺纹 采 用 套 丝 机 在 加 工 厂 加 工 ，拼接 时 用 管 钳 扳 手 拧 紧 。 使两 个 丝 头 在套 筒 中问相 互 顶 紧 ，不 得 有 一扣 以上 的 完 整 丝 扣 外 露 。 4 ． 2 ． 2 止水 安装 橡胶 止 水 由厂家 购 买 。橡 胶 止水 按 照制 造 商 的 说 明 书 进 行 加 热 连 接 ．接 头 处 的 抗 拉 强 度 不 应 低 于 母 材 强 度 的 7 5 ％。止水 片 按 缝 面居 中设 置 ，以 已安 装好 的模 板 和钢 筋 为支 撑 ，设 置 专 用 止 水 夹 固定 ， 止水 片与 模板 结 合 面应 严 密 ，止水 安 装 后设 专 人 进 行 维 护 。 4 ． 2 ． 3施工缝 面及 基础 面处 理 混凝 土 浇 筑前 先 用 高 压水 将 基岩 表 面 的杂 物 等 冲洗 干 净并 排 除积 水 ，经 验 收合 格 方 可 进 行 浇 筑 。 施 工 缝 在 混 凝 土 初 凝 后 采 用 人 丁 凿 毛 ， 去 除 表 面 乳 皮 、松 散 骨料 及 污 染 物等 ， 以露 出粗 砂 和小 石( 外 露 1 ／ 3 )为准 ．并用 高 压水枪 冲洗 干净 。 4 ． 2 ． 4混凝土 浇 筑 ( 1 )清 仓 冲洗 、设 备 就位 。混凝 土 浇筑 前 必 须 先将 仓 面 内 的石 渣 、木 屑等 杂 物 清 理 、冲 洗 干 净 ， 并将 浇 筑设 备 就 位 。振 捣 设 备 为手 提 式 振捣 棒 ，住 开仓 前左 右 边 各 放 置 2台振 捣 棒 ，2台备 用 ，堵 头 处 及 泵 管 沿 线 、混 凝 土 泵 车 、支 撑 处 等 必 须 有 照 明 。 以 上 准 备 工 作 完 成 后 ，安 排 混 凝 土 泵 车 就 位 ，连 接 导管 和泵 车 出料管 ，在 泵车接 料 口后搭 设上 料平 台 。 ( 2)混 凝 土 供 应 及 运 输 。根 据 施 工 总体 布 置 ， 右 岸 泄 洪 洞 标 准 段 混 凝 土 主 要 由火 烧 寨 拌 和 系 统 拌 和 ，采用 6 1 T I 混 凝 土搅 拌运 输 车水 平运 输 。设 两 条 运输 线路 ：一 条 经 右 岸 坝顶 公 路 、7 1 5隧 洞 、交 通 通 风 洞 、 有 压 洞 施 工 支 洞 至 浇 筑 部 位 ； 另 一 条 经 右 岸 坝 顶 公 路 、右 岸 上 游 6 5 6公 路 、6 9 5隧 洞 至 浇 筑 部 位 。 ( 3 ) 混 凝 土 入 仓 及 振 捣 。 配 置 1台 HB T 6 0 A 型 混 凝 土 泵 ， 混 凝 土 泵 送 入 仓 ， 卸 料 口设 在 滑 模 两 侧 和 中 间部 位 。严 格 控 制拌 和物 质 量 ，坍 落 度控 制 在 1 2 1 4 c m。底 拱 滑 模 施工 一 旦 开 始 ，即需 连续 作 业 至 浇筑 完成 ，一 般保 持 滑 行 速度 为 1 ． 0 ～ 1 ． 5 m／ h。滑 模 滑行 前 清 除模 板 前 沿 的超 填 混凝 土 ，以减小 滑 动 阻 力 。混 凝 土振 捣 以 4 , 7 o mm 型 振 捣 器 为 主 ，4 , 5 0 mm 型振 捣器 为辅 。底拱 布料 厚 度约 4 0 c m，两侧 边 缘部 位 振捣 器 插入 处距 模 板 约 l 0 ～ 2 0 c m，严 禁直 接 伸 入 模 体 底 部 振 捣 。振 捣 时 振 捣 器 不 得 触 碰 钢 筋 、 模 板 和 止水 ，以 防止 钢 筋 、模 板 和 止水 变 形 。振 捣 第 3 7卷第 7期 张尹耀 ， 等： 糯扎渡水电站泄洪洞 时 间 以粗 骨料 不 再 显 著 下 沉 、不 出现 气 泡 、开 始 泛 浆 为 准 。振 捣 器 移 动 距 离 不 超 过 其 有 效 半 径 的 1 ． 5 倍 ，并 插 入 下 层 混 凝 土 5 ～1 0 c m，振 捣 依 序 进 行 ， 方 向一致 ，以保 证 上 下 层 混凝 土 结 合 ，避免 漏 振 或 过 振 。在 止水 处浇 筑 时采用 人 工布 料 ，去 除大 骨料 ， 加 强振 捣 ，确保 混 凝 土与止 水 良好结 合 。 ( 4)底 拱 抹 面压 光 。 随 着 底 拱 滑 模 架 的 滑 行 ， 对 出模混 凝 土 的表 面 及 时进 行 人 工 修 整 和压 面 。模 体 后 设 置 1 ． 5 m 长 的抹 面 平 台 ．并 采用 2 m 长 滚 杠 提 浆 。 ( 5)混 凝 土养 护 。混凝 土凝 固后 及 时进 行 养护 ， 用 无 压水 管均 匀 洒 水 ，并 覆 盖 土 工 布保 湿 ．持 续 养 护 2 8 d 。 5 施工质量控制措施 ( 1 ) 技 术 管 理 。 组 织 相 关 技 术 人 员 进 行 图 纸 会 审 ，了解 设 计 意 图 ，并 层 层 组 织 技 术交 底 ，严 格按 图纸和 规 范要求 组 织施 工 。 ( 2)测 量控 制 。测 量 队对 工 程 的设计 控 制数 据 进 行认 真 复核 ，根 据复 核成 果进 行测 量 控制 。 ( 3)原 材料 质 量 控 制 。对 每 批 进 入 施 工 现 场 的 原 材料 按 规 范 要求 进 行 质 量 检 验 ，杜绝 不 合 格 材料 及 半 成 品 使 用 到 工 程 中 。 ( 4) 过 程 工 序 质 量 控 制 。 实 行 施 工 过 程 的 自控 检查 ，严格 执行 工序 质量“ 三检 制 ”验 收控 制程 序 ， 每 道工 序 完 工 经“ 三 检 ”合 格后 报请 监 理 工 程 师复 检 ，上道 工 序 不合 格 不 准 进行 下 道 工 序施 工 ；对 重 要施 工 部位 或关 键工 序进 行跟 踪 、检查 、旁 站 。 ( 5) 加 强 与 业 主 、 监 理 、设 计 单 位 的 联 系 和 沟 通 ， 在 施 工 技 术 方 面 取 得 广 泛 的 合 作 与 支 持 ， 并 及 时解 决施 工 中遇 到 的技术 难题 和 问题 。 ( 6)混 凝 土 施 工 质量 控 制 。① 严 格 按 照测 量 准 确 控 制 滑 模 就 位 位 置 ，就 位 前 认 真 清 除表 面 污 物 ， 并 均 匀涂 刷 脱 模 剂 ，堵 头 模板 应 支 撑 稳 固 ，接 头 紧 密 平顺 ，缝 隙 和孔 隙用 双 面胶 堵 严 。② 对 钢 筋 、预 埋 件 的质 量 、数 量 、位 置 逐一 进 行 检查 ，并 做好 记 录 。③ } 昆凝 土 浇 筑施 工 保 持 连续 进行 ，允 许 间 歇 时 间 按 试 验 确 定 。 混 凝 土 施 工 过 程 中尽 量 缩 短 间 歇 时 间 ．并 在 前层 混 凝 土 凝 结 之前 将 次层 混 凝 土 浇筑 完 成 。④ 采 用振 捣 器 捣 实混 凝 土 时 ，每一 振 点 的振 捣 时 间 以 将 混 凝 土 捣 实 至 表 面 出 现 浮 浆 和 不 再 沉 落 时 为 止 。 6 结语 糯 扎 渡 水 电站 右岸 泄 洪 洞有 压 段 圆形底 拱 混 凝 土采 用 有 轨 滑模 施 工 ，严 格 按 照 规 范要 求 和施 工 方 案 及 质 量 标 准 进 行 ， 通 过 现 场 严 格 管 控 ， 在 保 证 质 量 的前 提 下 ，大 大 缩 短 了工 期 。为下 一 步 的边 顶 拱 台 车浇筑 创 造 了有利 条 件 。通过 精 心施 工 ，右 泄 0 + 2 4 0 — 0 + 3 0 5段 底 拱 混 凝 土 被 业 主 评 为 工 区“ 混 凝 土 样 板 工程 ” ，取 得 了 良好 的经 济 与社会 效 益 。 ( 责任编辑常 青) ( 上 接 第 1 8页) [ 2 4 ] 刘 仲秋． 岩体 中饱和渗流应力耦合模型研究进展 [ J ] ． 力学进展 ， 2 0 0 8 ，3 8 ( 5 ) ： 5 8 5 — 6 0 0 ． [ 2 5 ] Z h a n g S ， C o x S P a t e r s o n M S ． T h e I n f l u e n c e o f R o o m T e mp e r a t u r e De f o r ma t i o n o n Po r o s i t y a n d P e rm e a b i l i t y i n Ca l c i t e Ag g r e g a t e s [ J ] ． J ． G e o p h y s ． R e s ． ， 1 9 9 4 ， 9 9 ： 1 5 7 6 1 — 1 5 7 7 5 ． [ 2 6 ] Mo r d e c a i M，Mo r r i s L H．A n I n v e s t i g a t i o n i n t o t h e C h a n g e o f P e r me a b i l i t y Oc c u r r i n g i n a S a n d s t o n e W h e n F a i l e d u n d e r Tr i a x i a l S t e r s s C o n d i t i o n s [ J ] ． p r o c ． US ． Ro c k Me c h ， S y ru p ． ， 1 9 7 1 ， 1 2 ： 2 2 1 - 2 3 9 ． [ 2 7] P e a c h C J ， S p i e r s C J ． I n fl u e n c e of C r y s t a l P l a s t i c De f o rma t i o n o n Di l a t a n e y a n d P e rm e a bi l i t y De v e l o p ，En t i n S y n t h e t i c S a l r t Ro c k [ J 1 ． T e e t o n o p h y s i e s ， 1 9 9 6 ， 2 5 6 ： 1 0 1 - 1 2 8 ． [ 2 8 ] S t o e m o n t J C ， Da e m e n J K． L a b o r a t o ry S t u d y o f Ga s P e rme a b i l i t y C h a n g e I n r o c k S a l t D u ri n g D e f o rma t i o n [ J ] ． I n t ． R o c k Me c h ． Mi n ． S c i ．，1 9 9 2 ， 2 9： 3 2 3 —3 4 2． [ 2 9 ] 李 世平 ，李 玉寿 ，吴振业 ． 岩石 全应力 应变过 程对 应的 渗透 率一 应变方程 [ J ] ． 岩土工程学报 ，1 9 9 5 ，1 7 ( 2 ) ： 2 3 1 - 2 3 5 ． [ 3 0 ] 吉小明． 隧道开挖 的围岩损 伤扰动带分析 [ J ] ． 岩石力学 与工程 学报 ，2 0 0 5，2 4 ( 1 0) ： 1 6 9 7 — 1 7 0 2 ． [ 3 1 ] 赵延林． 裂 隙岩体渗流一 损伤一 断裂耦合模 型及其应用 『 J ] ． 岩石 力学与工程学报 ，2 0 0 8 ，2 7 ( 8 ) ： 1 6 3 4 — 1 6 4 3 ． 张巍 ，肖明 ，范国邦． 大型地 下洞室群围岩应力一 损 伤一 渗流耦 合分析[ J ] ． 岩土力学 ，2 0 0 8 ，2 9 ( 7 ) ： 1 8 1 3 — 1 8 1 8 ． 陈卫忠 ，伍 国军 ．戴永浩． 锦屏二级水 电站 深埋 引水隧洞稳定 性研 究『 J ] ． 岩土工程学报 ，2 0 0 8 ．3 0 ( 8 ) ： 1 1 8 4 — 1 1 9 0 ． 杨林德 ，丁文其． 渗水高压 引水 隧洞 衬砌 的设计研究 [ J ] ． 岩石 力学 与工程学报 ．1 9 9 7 ，1 6 ( 2 ) ： 1 1 2 —1 1 7 ． 肖明． 地下 高压钢 筋混凝 土岔 管渗水 开裂三 维数值 分析计 算 [ J ] ． 岩石力学与工程学报 ，2 0 0 2 ，2 l ( 7 ) ： 1 0 2 2 — 1 0 2 6 ． 苏凯 ，伍鹤皋 ，韩前龙． 高压透水 隧洞工作 机理探讨 [ J ] ． 水利 水电技术 。2 0 0 5 ( 6 ) ： 6 1 — 6 4 ． 李青麒． 压 力隧洞衬 砌计算 方法 f J ] ． 水 力发电学报 ，1 9 9 8 ( 3 ) ： 2 4 -3 3． 侯 靖． 天 荒坪抽水 蓄能 电站高 压隧洞 充水试 验实测 资料 分析 [ J ] ． 水利水电科技进展 ，2 0 0 9，2 9 ( 2 ) ： 2 7 — 3 1 ． 张强勇． 压力 隧洞充水运行过程的数值模拟分析研 究 [ J ] ． 岩石 力学与工程学报 ，1 9 9 7 ，1 6 ( 5 ) ： 4 5 3 — 4 6 0 ． 苏凯． 水工 隧洞钢筋混凝 土衬砌非线性有限元分析 『 J 1 ． 岩 土力 学 ，2 0 0 5 ，2 6 ( 9 ) ： 1 4 8 5 — 1 4 9 0 ． ( 责任编辑常 青) W a t e r P o w e r V o 1 ． 3 7 N o ． 7囫 ∞ f ： f