长河坝水电站地下厂房岩壁梁清水混凝土施工技术.pdf

广西水利水电 G U A N G X I WA T E R R E S O U R C E S&H Y D R O P O WE R E N G I N E E R I N G 2 0 1 3 ( 6 ) 施工技术 长河坝水电站地下厂房岩壁梁清水混凝土施工技术 陈 明 ( 四川大唐国际甘孜水电开发有限公司， 四川 康定6 2 6 0 0 1 ) 摘要】 岩壁梁是地下厂房重要的构筑物 ， 清水镜面混凝土施工的关键是混凝土配合比和模板。介绍了长河坝水 电站岩壁梁施工中， 清水混凝土配合比试验、 模板工序控制及吊罐入仓、 复振和温控等保证混凝土施工质量的措施。 关键词 岩壁梁； 混凝土施工； 长河坝水电站 【 中图分类号 T V 5 4 4 9 2 【 文献标志码 B 文章编号 1 0 0 3 1 5 1 0 ( 2 0 1 3 ) 0 6 0 0 2 6 0 3 1 工程 概 况 长河坝水电站位 于四川省甘孜藏族 自治州康 定县境内 ， 为大渡河干流水 电梯级开发的第 l 0 级电 站 ， 是以单一发电为主的大型水 电站 ， 为一等大( 1 ) 型工程 ， 电站总装机容量 2 6 0 0 MW( 4 x 6 5 0 MW) ， 水 库正常蓄水 位1 6 9 0 in ， 总库容为1 0 7 5 亿In 。 长河坝地下厂房布置于大渡河左岸 ， 厂房尺寸 为 2 2 8 8 mX 3 0 8 ( 2 7 3 ) mX 7 3 4 5 IT I ( 长X 宽X 高 ) 。岩 壁梁布置在厂房第开挖层上下游边墙， 轨顶高程 为 1 4 9 5 1 IT I ， 底部高程为1 4 9 1 9 I n ， 梁体高3 2 1T I ， 宽 2 6 5 I n ， 长度 为 2 0 7 9 11 1 ， 岩 壁梁一期混凝 土为 C 2 5 二级配常态混凝土， 二期桥机轨道混凝土为 1 5 e m厚 C 3 0 一级配混凝土 ， 外观质量要求达到清水镜面混 凝土标准 ， 设计混凝土工程量2 2 6 0 I n 。 2 施 工方案及程序 根据设计分缝要求 ， 本工程岩壁梁浇筑共分 3 8 仓 ( 进厂交通洞段除外 ) ， 分段 长度 为9 1 2 3 m， 跳 仓浇筑 ， 搭 设满堂脚手架作为承重排架 ， 模板采用 定 制钢模 内贴 WI S A模板 ， 混凝土采用 吊罐人仓 。 为保 证整体外 观效果 ， 同时为方便轨道二期 砼施 T ， 一期砼 浇筑时将二期砼外 侧 2 0 c m一并浇筑 。 岩壁 梁混凝土浇筑之前需先完成厂房第 开挖层 边墙预裂 、 母线洞开挖支护及岩锚梁上直墙系统支 护和下直墙 E L 1 4 9 1 锚索 ， 按照设计文件要求完成 岩壁超挖部分处理 ， 并将下直墙 2 m范 围内场地整 平 、 压实 ， 浇筑 1 0 C n l 厚C 2 0 混凝土 ， 作为承重排架 的支撑平台。 施工程序是承重排架和施工排架搭设一顶托 安装一工字梁安装一底模安装一钢筋绑扎 、 预埋件 安装一 直立面模板安装一分缝模板安装一模板 校 验一仓面清理一验仓一混凝土浇筑一养护。 3配合 比试 验 3 I 原材料选择 本T程岩壁梁水泥通过试验比选 ， 综合考虑混 凝土色泽 、 强度增长速度 、 质量稳定性 、 供货保证等 方面因素 ， 最终选用 四川嘉华 P MH 4 2 5中热硅酸盐 水泥 ； 粉煤灰选用的是 四川泸州地博粉煤灰有限公 司生产 的一级粉煤灰 ( F 级 ) ； 细骨料采用的是黄金 坪砂石系统生产的人工砂 ， 粗骨料采用长河坝 1 2 0 砂石系统生产的花岗岩质小石和中石 ； 减水剂采用江 苏博特新材料有限公司生产的J M P C A聚羧酸缓凝型 高效减水剂。经 则， 原材料各项检测指标均符合国家 相关标准。 3 2 配合比设计 根据工程特点和配合 比试验原则 ， 首先用两种 比选 水 泥采 用 0 6 、 0 5 5和 0 5水 灰 比 、 3 9 砂 率 、 2 0 粉煤灰掺量进行了 6 组初步配合 比室 内试验 ， 根据试验结果并经专题会讨论 ， 继续按照 0 5 5 、 0 5 、 0 4 5 水灰比， 3 7 、 3 8 、 3 9 砂率 ， l 5 、 2 0 和 2 5 粉煤灰掺量进行配合 比试验以及拌合物性能测试 ， 经反复试验 比较 ， 初拟岩壁梁配合 比见表 1 。 表1 初拟岩壁梁混凝土配合比参数 强度 砂率 材料用量 ( k g m ) 坍 落度 等级 丽 c m C2 5 0 5 3 8 1 5 5 2 4 8 8 0 0 6 53 6 5 2 2 0l 5 6 2 7 9 【 收稿 日期】 2 0 1 3 0 4 2 2 【 作者简介】 陈明( 1 9 7 2 一 ) ， 男 ， 湖北公安人 ， 四川大唐 国际甘孜水 电开发有限公司 ， 工程师 ， 学士 ， 主要从事水利水 电 程项 目管理 T 作 。 26 广西水利水电 G U A N G X I WA T E R R E S O U R C E S&H Y D R O P O WE R E NG I N E E R I N G 2 0 1 3 ( 6 ) 3 3 工艺性实验 因室内试块尺寸较小， 不能完整反映初拟配合 比混凝土的外观质量 ， 为验证外观质量是否达到清 水镜 面混凝 土要求 ， 以及检验混凝土性能 、 入仓方 式 、 分层厚度 、 振捣 时间等参数 ， 需进行场外工艺性 实验 ， 并根据试验结果对初拟配合比进行调整。 场外试 验仓号大致按 照岩壁梁 1 ： 3比例 尺制 作 ， 工艺性试验共进行 了4 次 ， 前 3 次均不 同程度出 现 了气泡 、 光洁度较差 、 色泽不均等问题 ， 外观质量 不能满足清水混凝 土要求 ， 其 中第二次试验用 WI S A模板 内贴 1 m m厚 P V C板和不贴 P VC板 同时做 了两个试件 ， 经对 比， 贴 P V C板与覆膜 WI S A模板浇 筑的混凝土外观无 明显区别。第 4 次试验经专家咨 询， 采取了降低水胶 比、 增大砂率 、 增加胶凝材料、 降低煤灰掺量、 增大坍落度、 高频复振等措施 ， 基本， 解决了前 3 次试验出现 的问题 ， 参建各方一致认 为 试验块 到达 了清水镜面混凝土要求 ， 确定岩壁梁正 式施工配合 比如表 2 ， 并经业主 中心实验室复核满 足设计要求 。 表 2 岩壁梁混凝土施工配合比参数 强 度 砂率 等级 ， 材料用 量 ( k g m ) 坍落 水水泥砂 小石 中石 减水 剂 粉煤灰 度 c m 4施 工 方 法 4 1 排架施工 本工程承重排架和施工排架均采用壁厚 3 5 m m 的 西4 8 钢管单立杆搭设 ， 钢管件连接采用直角扣件。 承重排 架搭设参数 为 ： 立杆纵距 0 6 4 i n ， 横距 0 4 i n ， 步距 0 7 5 m， 搭设 高度 3 3 i n ， 共 3 排 ， 所有横 杆均抵紧下直墙 ， 排架采用横纵向剪刀撑和 1 2 拉 筋加 固， 拉筋焊接在下 直墙锚杆上 ； 每根 承重钢管 顶部安装一个可调节螺纹顶托 ， 每排顶托上铺设一 条 I 1 8 工字钢梁， 用以支撑模板系统、 混凝土重量等。 施工排 架搭设参数 为 ： 立杆纵距 0 6 4 1 1 3 ， 横距 1 0 m， 步距 0 7 5 m， 搭设 高度 7 9 1 1 3 ， 共两排 ， 岩壁梁 下沿和上部用竹跳板搭设两个作业平台 ， 下部平 台 用于模板安装和浇筑过程 中模板的检查调整 ， 上部 平台设置 1 2 I T I 高安全栏杆 ， 挂安全防护网 ， 用于人 员行走和放置施工机具 ， 施工排架通过横杆与承重 排架连成一个整体。 4 2 模板施工 4 2 1 模板结构 外露面采用定型钢模 内贴覆膜 WI S A模板 ， 施 T缝 、 伸缩缝 以及底模与下直墙之间的间隙均采用 2 o m厚木模 。 定型钢模分为底模和立模两部分。底模由【 1 0 槽钢纵肋外包 5 m m厚钢板与三角托架焊成整体 ， 托架 由6 组上弦杆 、 腹杆 、 连接板 、 下弦杆及 2 根纵 向连接组成， 上弦杆为双拼【 1 O 槽钢， 腹杆及下弦杆 为双拼 L 5 0 x 5 角钢 ， 连接板为 t 1 2 钢板 ， 纵 向连接采 用【 8 槽钢， 每块底模尺寸为0 9 7 I n ( 高) x 3 6 m ( 长) ； 立模由【 8 槽钢纵肋外包5 m m厚钢板与背架焊成整 体， 背架由5 组双拼【 1 6 a 槽钢组成 ， 每块立模尺寸 为2 4 5 In ( 高) x 3 6 m( 长) 。为保证岩壁梁下沿整 齐 ， 立模下部特设置了 1 0 c m宽转角。 WI S A模 板 标 准 规 格 为 2 4 4 o m( 长 ) x 1 2 2 c m ( 宽 ) 1 2 mm( 厚 ) ， 根据岩壁梁结构尺寸 ， 底模预先 切割为 l l l o m长 ， 为保证拼接密合 ， 立面与底面的 WI S A模板拼接端均倒角 6 3 。 。 4 2 2 模板安装及加 固 承重排架顶部钢梁铺设完成后 ， 按先安装底钢 模 、 贴 WI S A模板 ， 然后安装侧立面钢模 、 贴 WI S A模 板 ， 再安装分缝模板 的顺序进行 ， 直立面钢模 与底 钢模用 螺栓 连接 ， WI S A模板通过钢模 预留孑 L 用 自 攻螺钉 固定。WI S A模板 间拼接采用双面胶带并用 腻子填刮缝面， 确保接缝严密不漏浆 。 为保证清水镜面混凝土外观效果 ， 岩壁梁仓内 不设拉模筋 ， 所有拉筋均布置在仓外 ， 焊接在上下 直墙 的系统锚杆上 ， 模板 系统的加固除采用承重排 架支撑外 ， 立模底部设 2 根 西4 8 钢管纵 向背管 、 上 部设 西4 8 撑杆 ， 背管和立模上 口采用 西1 6 拉筋 固 定 ， 利用外拉内撑使得整个模板系统牢固稳定 。 第一 次使 用的新 WI S A模板不涂刷脱模剂 ， 周 转使用的WI S A 模板涂刷色拉油作脱模剂。 模板及支撑系统见 图 l 。 4 3 钢筋绑扎及预埋件安装 因岩壁梁高强锚杆不允许焊接 ， 钢筋绑扎需采 用样 架 ， 样架 采用 2 5 钢筋 ， 与岩 台上预设 的短锚 杆焊接 固定 ， 钢筋定位采用测量拉线控制 ， 钢筋接 头采用焊接 。钢筋保护层厚度采用 1 6 钢筋头涂 清漆顶牢 WI S A模板拼接缝后点焊在仓 内钢筋上 ， 取代传统的混凝土垫块 。 一 期混凝土的预埋件主要包括轨道基础埋板 、 车挡 、 通风兼排水管 、 结构柱钢筋 、 冷却水管及下游 梁滑触线埋板等 ， 所有金属埋件的位置 、 高程均经 2 7 陈明： 长河坝水 电站地下厂房岩壁梁清水混凝土施工技术 图1 模板及支撑 系统 图 测量检查后焊接 固定在岩壁梁混凝土钢筋上， 2 0 m mP E冷却水管用扎丝固定在岩壁梁锚杆上。 4 4混凝土浇筑 岩壁梁混凝土采用 6m 罐车运输 ， 2 台 1 6t 吊车 配 1 m。 吊罐入仓 ， 每个仓面均匀布置4 个料斗 ， 全仓 对称均匀下料 ， 人工平仓 ， 铺料厚度不 大于 5 0 c m， 根据_丁艺性试验结果 ， 先使用普通 西7 0 m m软轴振 捣棒振捣 ， 振捣 以混凝 土粗骨料不再显著沉落 ， 并 开始泛浆 为度 ， 全仓振捣完成后再换高频振捣器沿 靠近模板侧补振一遍 ， 可以较好地减少混凝土外露 面气 泡。为防止下层振捣时溅起 的灰浆污染上层 模板， 由专人用长杆绑干净抹布及时将灰浆擦拭干净。 4 5 模板拆除及养护 直立 面和分缝模板在浇筑完成 3 d 后拆模 ， 底 模在混凝土强度达到设计强度的 1 0 0 后拆模。 混凝土浇筑时即开始冷却水管通水 ， 冷却水采 用施工用水 ， 2 4 h 调换一次进 m水 口并派专人测量 温度 。混凝土浇筑完成并初凝后开始洒水养护 ， 直 立面和底面在拆模后采用薄膜覆盖 ， 保湿养护。 5 后 期保护 长河坝地下厂房岩壁梁为 C 2 5清水镜 面混凝 土 ， 距离下层开挖 面最近仅4 m， 作为地下厂房最重 要的构筑物， 近距离爆破防护要求非常严格。为防 止爆破震动 破坏和飞石损坏 砼表面 ， 第 层 开挖 前 ， 首先在岩壁梁上布置多个爆破震动监测测点 ， 按照前期试验成果严格控制单 响药量和爆破规模 ， 再根据实测值优化爆破参数 ， 确保岩锚梁各质点震 动速度符合设计要求 ； 其次采用中 2 O 箍筋将竹跳板 固定在岩壁梁立 面和底面覆盖严实 ， 顶部采用沙袋 覆盖 ， 必要时采用主动防护措施覆盖爆破部位 ， 减 少爆破飞石。 6结 语 本工程 2 0 1 2 年 2 月 2 9日开始第一仓浇筑 ， 4 月 1 2日完成 ， 历时4 3 d ， 平均每仓浇筑时间约 1 0 h ， 经 拆模检查 ， 成型后的岩壁梁表 面平整光滑 、 色泽均 匀 、 线条顺直 、 棱角分 明， 外观质量达到清水镜面混 凝土要求。总结本T程经验 ， 低标号混凝土因水泥 用量相对 较少 ， 不易保证清水混凝土效果 ， 今后类 似工程可以在采用 中热水泥 和采取温控措施 的前 提下， 适当提高混凝土设计标号 ， 增加水泥用量。 ( 责任编辑： 刘征湛) Unde r g r o und po we r ho us e r o c k be a m f a c e d c o nc r e t e c o ns t r uc t i o n t e c h n o l o g y o f Ch a n g h e b a Hy d r o p o we r S t a t i o n CHEN Mi n g ( S i c h u a n D a t a n g I n t e r n a t i o n a l G a n z i H y d r o e l e c t r i c C o L t d ， K a n g d i n g 6 2 6 0 0 1 ， C h i n a ) Abs t r a c t ：Ro c k b e a m i s i mp o r t a n t s t r u c t u r e o f u nd e r g r o u n d p o we r h o us e Th e ke y p o i n t s o f f a c e d c o n c r e t e c o n s t ru c t i o n a r e mi x p r o p o r t i o n a n d f o r mwo r k An i n t r o d u c t i o n wa s ma d e o n t h e t e c h n i c a l me a s u r e s a d o p t e d f o r t h e c o n c r e t e c o n s t ru c t i o n q u a l i t y o f un d e r g r o u n d p o we r ho us e r o c k b e a m o f Ch a n g h e b a Hy d r o p o we r S t a t i 0 n， i n c l u di ng mi x p r o po r t i o n t e s t ， f o r mwo r k c o ns t r u c t i o n s e q u e n c e c o n t r o l ， h a n g i n g p o t c o n c r e t i ng ， r e pe a t e d v i b r a t i o n a n d t e mp e r a t u r e c o n t r o l e t c Ke y wo r d s ： Ro c k b e a m ； c o n c r e t e c o n s t r u c t i o n ；C h a n g h e b a Hy d r o p o w e r S t a t i o n 28