小湾水电站尾水隧洞出口渐变段衬砌混凝土施工.pdf

囊 毒 永 水 电巍I 2 0 1 4 铎 、 1 4 2 小湾 水 电站 尾水 隧 洞 出 口渐 变 段 衬砌 混凝 土施工 李军强 ( 中国水利水电第十四工程局有限公司) 【 摘 要】 小湾水 电站尾水隧洞 出口渐 变段截 面 由圆形渐 变为方形 ，再 由方形渐 变为城 门洞形 ，体形 复杂 ，断 面较大。衬砌混凝土厚度较大，重量重，支撑体系要求坚固可靠。小湾水电站尾水出口渐变段分层分块、施工 方法、施工程序 以及 模板制作情况 ，可为 以后 同类工程施工提 供一定的经验和借鉴 。 【 关键词】 小湾水 电站尾水隧洞 出口渐 变段混凝 土衬砌施 工 1 工程概述 小湾水 电站尾 水 隧洞 出 【 _ i 渐 变 段分 为两类 ：第 一 类 住榆修闸 门井 前 巾圆形( 直径 1 8 m)变 为 方形( 1 8 m I B m) ，第二类在检修闸门井后由方形 ( 1 8 m1 8 m)渐变 为城门洞形 ( 1 8 mX1 8 m，_R 一1 0 3 9 2 m， 一1 2 0 。 ) 。上游接 尾水隧洞 ( 圆形断面 ) ，下游 为尾 水 出 口段 ( 城 门洞形 ) ， 中间南检修 f 】 井相连。闸前渐变段开挖高度 1 9 1 5 2 3 O O m，开挖宽度 1 9 1 5 2 1 2 0 m，平顶部 位开挖起拱高 度 2 O m；闸后渐变段开挖高度 2 3 o O 2 1 1 5 m，开挖宽度 2 1 2 0 m，平顶部位开挖起拱高度 1 5 m。 尾水隧洞 口检修井闸前渐变段衬砌厚度为 1 _ 3 3 3 m，闸后渐变段衬砌厚度为 1 5 3 0 m，尾水隧洞衬 砌后 高度 1 8 O m，宽 度 1 8 m。衬 砌 混 凝 土 强 度 等 级 为 C 2 O 。主筋为 , 3 2 mm螺纹钢 ，分布筋为 引6 mm螺纹钢 。 施 缝的设置 ：尾水隧洞出L 7闸门井前渐变段分为 底板 、边顶拱两 层施 T ；尾水 隧洞 口闸 井后 渐 变段 分底板、边墙、边顶拱= 层施 ；为减小顶拱混凝土单 仓 自重 ，减小拱架尺寸 ，将边顶拱层分为两层浇筑 。 2 施工分层 、分块及程序安排 2 1 分 层分块 方 案 ( 1 )尾水 隧洞 出 口闸前渐变段 长度 为 2 0 m，分 为两块 4 0 进行施工 ，每 块 长 度 为 1 O m，每 块 分 为 底板 、边 顶拱 、 顶拱 层进行浇筑 。 第 一层为底板层 ( 底板及其 以上 边端 0 2 O re) ，高度 2 2 m。底板层 整块 浇筑 ，K度 2 5 4 3 m。 第二 、 层 为 边 墙 层 ，分 高 度 分 别 为 4 7 m 和 4 6 m，二、 i 层 顶 面为水 平 面。第 、 i 层 均 小 分块 ， 单块浇筑 ，长度 2 5 4 3 m。 ( 2 )尾水隧洞 口 后渐变段 混凝 l十分 为两块 、“层 浇筑 。 第 一 、第 二 、 i 层 分 层 、 分 块 前 渐 变 段 相 同 。 第 四层 为顶 拱 层 ，高 度 1 8 2 0 m，分 两 块 浇 筑 第 一 块长 1 3 O m，第 7 ： 块 K 1 2 4 3 m。 第五层为顶拱起拱部分 二次浇筑 ，高度 1 8 2 O m， k度 l 3 O m。 2 2 模 板方 案 尾 水隧 涧底 板 为 普通 钢 水组 合 模 板 ，边 端 采 “ I 北 新钢模 ，内置拉筋及对撑支撑 案。顶拱模板JL j 水模 拼装，上面钥 竹胶 板 ，满堂 脚 于架 结 合水拱架 支撑 体系 。 2 3 总体 施工程 序 底板 混凝 土施 lr 一 边墙混 凝 土施T 一 第一 块顶 拱混 凝土一次浇筑一第 块顶 拱混 凝土起 拱部 分二 次浇 筑 第二块顶拱混凝土浇筑。 3 施 工工艺措施 3 1 垫层 、底板混凝土施工 3 1 1 施工工艺流程 岩面清理一测量放线一预埋管安装一钢筋绑扎一接 地体、止水安装一预埋灌浆管安装一模板安装一抹面轨 道设置一清仓、验收一混凝土人仓、振捣一收仓抹面一 养护 、脱模 。 3 1 2 主要施工工艺措施 ( 1 )岩面清理 ：首先用反铲将底板 大块石渣清走 ，然 后人工配合反铲对岩面进行仔细清理 ，至无大块石渣及 局部聚集碎渣及石粉为止 。 ( 2 )测量放线：用全站仪放出结构体形线及体形控 制 、校核点 。 ( 3 )预埋管安装 ：严格按设计图纸及设计要求埋设排 水管 ，并进行接头的密闭性试验 。 ( 4 )钢筋绑扎 ：依据结构钢筋控制点拉施工线控制结 构钢筋绑扎高程。为保证混凝土的钢筋保护层厚度，在 钢筋与模板之间设置强度不低于结构设计强度的混凝土 垫块 。 ( 5 )接地体、止水安装 ：接地体沿衬砌混凝土内层结 构钢筋敷设，每隔 l O m与结构钢筋牢同焊接 ，接地体过 缝处设置过缝 钢管 ，施 工缝 处接 地体 露 出混凝 土 不短 于 1 O m。结构缝安装两道止水：内层为复合紫铜片止水带， 外层为橡胶止水带；施工缝设一道橡胶止水 。止水在钢 筋绑扎完后进行安装 。 ( 6 )预埋灌浆管安装 ：由于该段钢筋较密，为避 免 后期造灌浆孔时损坏结构钢筋 ，采用预埋灌浆管导 向 钻孔 。 ( 7 )模板安装 ：堵头模用钢木模拼装而成，内置拉筋 结合外撑加同模板。 ( 8 )抹面轨道设置 ：为保证底板抹面平整度要求，在 底板设置刮轨对混凝土面进行找平。 ( 9 )清仓、验 收：用高压水对仓 面进行清洗 ，待 仓面冲洗 干净后 ，请 现场 监理工 程师 验收并 签发 开 仓证 。 ( 1 0 )混凝土人仓、振捣：采用 8 m。 混凝土搅拌运输 车运输，泵送入仓。混凝土振捣应均匀，严禁漏振或过 振 ，振捣器应快插 慢拔 ，振捣 时 间 以混 凝 土骨料 不 再显 著下沉并开始泛浆为止。预埋件周围要小心仔细振捣， 保证 预埋 件下部的混凝土密实 。 ( 1 1 )收仓、抹面：收仓时根据仓 内剩余空间情况预 估要料数量，以免浪费。首先用刮板对混凝土面大体找 平，然后施工人员脚踏承重木板用木抹子局部收平，最 、 一一 地卜上 柱 后用钢抹子压光，局部缺陷用同批次混凝土的砂浆压光 修复。预埋灌浆管部位采用木塞暂时堵塞，待抹平后 ， 将木塞轻旋取出。 ( 1 2 )养护、脱模：混凝土收仓后将混凝土面用麻带 覆盖。在混凝土浇筑结束后 6 1 8 d内对混凝土面喷水养 护 ，严禁混 凝土 出现 干湿 交替 现象 ，待 混凝 土达 到 7 O 强度后拆模 ，继续喷水养护至 2 8 8 。 3 2 边墙 混凝 土 施工 边墙混凝土分两层通仓浇筑，用 1 5英寸钢管搭设 作 业平台 ，拉模锚杆及对撑加 固模板 。 3 2 1 施 工工艺流 程 已浇底板混凝土 面保 护一作 业 平 台搭设 一拉 模锚 杆 施工一缝面处理一测量放线一钢筋绑扎一接地、灌浆管 及止水安装一模 板安 装一 清仓 、验 收一 混凝 土 浇筑 一 收 仓、抹面一养护、脱模。 3 2 2 主要施工工艺措施 ( 1 )已浇底板混凝土 面保护 ：当底板 已浇混凝 土 达到设计强度后 ，在上 面铺 2 0 c m厚 的袋装细砂 ，袋 装细砂 上 面铺 5 0 c m 厚 的碎 石 作 为 底 板 混 凝 土 保 护 层 。 ( 2 )作业平 台搭设 ：尾水支洞渐变段边墙混凝土施工 平台用 1 5英寸钢管搭设。宽度为整个渐变段，中间预 留施工通道。作业平台铺竹跳板，竹跳板用铅丝与脚手 架牢固绑扎 ，整个作业平台用安全网包裹。 ( 3 )拉模锚杆施 工 ：模 板支撑 由拉筋承担 ，拉模 锚 杆 充分 利 用 系 统 锚 杆 ，在 系 统 锚 杆 不 足 的 情 况 下 增 设 。 ( 4 )缝面处理：人工对施工缝面进行凿毛处理 ，以粗 骨料半露为 宜。 其他施工工艺措施 同底板 。 3 3 顶 拱 混凝 土施 工 为减小模板支撑体系，将第一块顶拱混凝土分两层 浇筑，第二块一次性浇筑。模板支撑体系为木拱架+满 堂脚手架 。人仓方式 为泵 送。 施 工工 艺 流程 ：满 堂 脚 手 架 搭 设 一 缝 面 处 理 一 测 量放线及木拱架安 装一模板安装一钢 筋绑扎一接地 、 灌浆管埋 设一入 仓、振 捣一待 凝一 顶拱二 次浇筑 一 收仓 。 ( 1 )满堂脚手架 搭设 ：满 堂架 用 1 5英 寸钢管搭 设 ，将边 墙 浇筑 时使 用 的 满 堂架 继续 加 高 至 设 计 施 工 高程 。 ( 2 )测量放线及木拱架安装：用全站仪测出每一榀木 拱架安装位置及其安装高程 ，木拱架安装后及时用抓钉 将其与底部的枋木同定以防止位移，固定之后校核其位 置 、高程 。 41 水利水 电施工2 0 1 4 第 1 期 总第 1 4 2期 ( 3 )模板安装：顶部模板用胶合板拼装，拼缝要严 密 ，有错 台及缝 隙的地方必须进行刨平及批灰处理 。 ( 4 )顶拱为斜坡，为减小支撑体系，将顶拱第一块混 凝土分两层浇筑，在仓内架设悬窄模板，用钢筋架支撑 模板，拉筋加同，浇筑后形成台阶状分层，此项 工作在 内层钢 筋绑 扎完后施 工。 ( 5 )堵头模板采用钢木组合模板，在J 卜 水安装好后即 口 f 进行 安装 。 ( 6 )人仓 、振 捣 ：边 墙 部 分 混 凝 上 从 上 游 向下 游 分层浇筑 。层厚不大于 5 0 c m，混凝土浇筑时两侧和上 下游 之 问上升 速 度要 均 匀 。分 料 时多 移 动 下 料 _I ，使 混凝 土层 厚尽 量 均 匀 ，减 少 振 捣 器 平 仓 ，严 格 按 设 计 进 行收 仓 。 ( 7 ) 顶拱 二 次浇 筑 ：边 顶拱 浇筑 2 4 h以后进 行施 工 缝 处理 ，待第 一次 浇筑 混凝 土 强度 达 到 7 0 之后 进 行 顶拱 二 一 次 浇 筑 施 一 E。从 上 游 到 下 游 采 用 退 管 法 施 工 ， 封拱时 一定要保证 浇满 _口 I 适 采用部 分一缴 配混 凝 土 。 其他施 l 1 工 艺措施 同底板 。 4 安全重点 防范措施 ( 1 )所有 进入施工作业面的人员 ，必须按 规定佩戴安 全 防护J j 品，遵章 守纪 ，听从 指挥 。上 郑作 时 小得 rn J 下抛扔物品， 高字作、 时应卡 H 互照心。 - 作台、踏板、 脚 手架 的承 再量 ，不得超 过 波汁要求 ， 应 存现 场挂 牌 标明。混凝 土浇筑前，应全面榆杏仓1 人 】 排架 、支撑、拉 筋 、模板及平 、溜简等足 安全 靠 ；于持式电气没 备的操作手柄和 工作中接触的部分。应有 良好绝缘 ，使 用 前进行绝缘榆查 。 ( 2 )尾水 隧洞 渐 变段一 7 欠性 浇筑 段 排 架 稳 定验 算 。 该段混 凝 土最 大浇 筑 厚 度 为 2 9 0 m，排 架 验 算取 最 大 浇 筑 厚 度 进 行 验 算 。 卡 J 步 确 定 脚 于 架 问 、排 为 0 8 m，层 高为 0 8 m。 5 结束语 小湾 尾 水 出 f_ _ j 渐 变 段 混 凝 十 衬 砌 厚 度 为 I 3 3 3 m，榆修 闸 】 井 前 后 各 2 0 m 各 分 两 段 ，每 段 l 0 m 顶拱分 层 1 8 2 2 m， 顶拱 有 1 3 的坡 度 ，将分 层线 没计为台 阶 状 ，共 分 为 5个 阶 ， 阶 长度 为 2 0 3 O m，台 阶高 度为 0 5 m。待第 一 一 次浇 筑混 凝 J - 强 度达 到 7 O 之后进行 顶拱二 次浇筑施 _ r，退 管法施 封拱 时适 考虑采 用 一部 分 一级 配 混 凝 j ， 一 定 要 保 证 浇 满 。满 堂脚 于架 支撑体 系 j 排 经过 计算确 定 。保 证施 1 安全 #， ； 一 ( ! 一 、 i P ti 、 ； 、 ， 、 一 ； 、 一 一 、 一 、 ( 上接 第 页 ) 为保证薄壁结构的稳定 ，保护层分层下挖过 中在 井 的中下部设置加 同铺筋束 ，2 号井壁在高 4 1 l m和 4 0 6 m共 设置两排，3 号井壁在高程 4 1 9 m和 d 1 2 m及 4 0 7 m共设置i 排。锚筋束规格型式为 3 郏2 、L 9 O m，间距 3 0 m，锚筋束 向下倾斜，与水平 夹角 为 l ( ) 左 右，采用 1 0 0 B潜 孔钻 钻孔， 人T安装锚筋束，采用锚杆沣浆机灌注纯水泥浆。 8 施工期临时监测 2 、3 号闸门 升开挖时， F 部的闸室段 已完成上层的开 挖与支护，闸室段最大开挖断面为 3 4 rex3 2 m ( 宽 高) 。受 井开挖的影响。闸室段及竖井 中下部 安全稳定问题十分突 ： 为此，在距离 井 上、下游各 1 5 m左右的导流洞闸室段 各布置一个监测断面，每个监测断面安装 5 个棱片和 3 根锚杆 应力计。在 计开挖过程中， 及时进行观测，采集同岩变形的 相火数据，加以分析、整理和合理利用，以指导现场施工。 9 结束语 溪洛渡水 电站左 岸导流洞 2 、3号闸门 井存施工 中 4 2 充分利用 井断 面大 、深 度小 大的特点 巧 妙地 将深 孔 梯段爆破 、超深 孔托 槽爆破 0 1 人 列 井 挖 一 f t ，结 合 T ： 程 际情况 ，合珲利川先期形成的涮渣 升，采川先 l 问 槽 贳通 ，再分层进行 预 f l， f 保 护 开挖 的方 法 ，措 施 得 当 ，大大 减少了扒清工 作量 ，方便 r 施 r ： ，缩 短 r_ l 期 ，节约 r成 今 ，取 得 r良 好 的 效 果 。 岽 r 一 经验 ： ( 1 )竖 井开 挖 扒 洽 量 的大 小 直 接 火 系 到 一 I 期 和 施 工成 本 ，必须 合 利 T 作 ，创 造 条 件使 爆 渣 r l f 能多 一 些 自然溜渣 下井，以减少人T或 没侪扒渣的 作量 。 ( 2 )在条件 具备时 ，大断 断 井开挖 ， J 适 、J ， f j 1 人深孔 梯段爆破等 明挖 常用 的技术 ，形成 人规模 的 力 井挖局 面，叮以大大加快施 - 1 2 进度 。 ( 3 ) 开挖与 支护 是密小 町分 的 ，儿其足 井开挖分 层分 块 时 ，要 充 分 考 虑 支 ， l 作 业 的需 要 以方 便 支护 施T 。 ( 4 )监测是施1 | 的眼睛，在 井开挖c f 1 必须高度雨 视施 1 二 期 的临时 监测 ，及 时 r 解 的变形 情 兄，判定 支护是 否有效 ，以指 导施 ： 。