浅谈水电站混凝土施工技术实践

浅谈水电站混凝土施工技术实践
浅谈水电站混凝土施工技术实践

【摘要】结合某水电站混凝土施工实例,对该水利工程所采用的毛石混凝土以及大坝常态混凝土施工技术进行详细探讨,提出其混凝土施工流程,实践表明所采用的技术有效地确保混凝土浇筑施工质量,确保了工程目标的顺利实现。

【关键词】水利工程;混凝土施工;毛石混凝土;常态混凝土

1.工程概况

本工程枢纽建筑物由挡水坝、河床式厂房及两岸接头坝、开关站等组成。挡水坝为自由溢流坝,厂房布置于左岸,开关站为户内式开关站,布置在安装间下游进厂道路侧。溢流堰采用实用堰,2#~6#坝段每段宽16m,1#坝段宽15.5m,7#坝段宽6.5m。最底建基面高程211.00m,最大堰高19m。坝内设置交通廊道,截面尺寸3.0×4.0m(宽×高),廊道底高程221.80m。左岸混凝土重力接头坝,坝顶高程240.50m,长11.19m,右岸混凝土重力接头坝,考虑厂顶交通的需要,取坝顶高程与厂顶高程等高,高程为240.50m,长18.17m。整个工程的混凝土总方量约有6万m3。

2.大坝混凝土施工材料选取

结合大坝工程中所采用的混凝土用粗骨料的质量要求,粗骨料的针片状颗粒应小于15%。在本工艺设计中,由于粗碎采用了颚式破碎机,因此前段产品针片状较多,但后续的破碎设备选用了国外的圆锥式破碎机可以比较好降低破碎产品的针片状含量,可以得到优良的产品粒形。实践证明在人工砂石料中,适当提高石粉含量有利于改善混凝土的拌和性能和改善混凝土的综合力学性能。对生产混凝土用砂的中所流失的部分石粉,必须加以补充。混凝土用砂的含水率应控制小于6%,且应保持在一个稳定的范围内。制砂采用湿法生产,有效地保证骨料的洁净度。

3.大坝混凝土施工技术

3.1混凝土运输、入仓

挡水坝工程混凝土浇筑均采用自卸汽车运输,经施工道路运到现场卧罐后由门机吊料入仓。发电厂房的混凝土由自卸车运至卧罐后由门机吊料入仓;门机覆盖不到的部位,其混凝土施工将采取砼地泵输送。

3.2混凝土浇筑技术

混凝土全部由拌和站拌制,混凝土拌制要严格按照经监理人批准的配合比进行,根据不同的情况及时对配合比予以调整。进入仓内的混凝土料必须是合格料,禁止不合格料入仓。

混凝土浇筑时,基础、底板等大面积仓面采用台阶式浇筑方法;板、梁、柱等小仓面采用平铺法施工。层间铺料厚度40~50cm,使用插入式振捣器振捣,振捣时间以混凝土不再显著下沉、不出现气泡并开始泛浆时为准。钢筋密集部位则用软管振捣器振捣。振捣器距模板的垂直距离不小于振捣有效半径1/2,不得触动模板、钢筋及预埋件。浇筑的第一层混凝土以及在两罐混凝土卸料后的接触处加强振捣,防止漏振。对于本工程基础面或老混凝土面检查验收合格后,才能进行混凝土浇筑,在混凝土浇筑前保持仓面洁净和湿润。浇筑第一层混凝土前基岩面上均匀铺一层2~3cm与混凝土浇筑强度相适应的砂浆,以保证混凝土与基岩结合良好。

混凝土应连续浇灌完毕,当不能连续浇筑时、一般超过2小时,应按施工缝处理。采用插入式振捣器应快插慢拔,插点应均匀排列,逐点移动,顺序进行,不得遗漏,做到振捣密实。移动间距不大于振捣半径的1.5倍。振捣上一层时振捣器应插入下一层5cm,以便清除两层间的接缝,混凝土浇筑过程中应时时关注模板、支架、管道和预埋件有无移动现象,若出现移动、变形时,应立即停止浇筑,并及时处理好再进行混凝土的浇筑施工。

(1)溢流堰滑模混凝土浇筑。对于本大坝工程中的主坝上游表面防渗层采用常态二级配混凝土,厚度0.5m,抗渗指标为W6,溢流表面采用高强度的二级配C30混凝土,上游面二级配混凝土与毛石混凝土同仓浇筑、同时上升,以利二者结合良好,成为一体。在施工过程中值得注意的是,毛石混凝土与主坝体上游侧防渗层常态二级配混凝土同时浇筑时,先浇筑毛石混凝土,然后浇筑上游侧抗渗常态混凝土。施工时注意防渗常态混凝土与毛石混凝土的分区,避免错浇或少浇抗冲防渗常态混凝土。溢流面顶模曲线面板采用钢、木组合的整体异形模板,面层加铺宝丽板;面板外侧采用三角形木桁架,支撑采用型钢梁与脚手架钢管。

(2)挡水坝混凝土浇筑。挡水坝混凝土由左岸公路附近的拌和站集中搅拌,用自卸车或小四轮水平运输至挡水坝左岸。在挡水坝左岸设置集料斗,采用一台高架门机垂直运输砼。高架门机在17~50m全幅度内,额定起重量为10t,起升范围120m(其中轨上70m,轨下50m),用以3m3砼吊罐的砼浇筑作业;改变起重钢丝绳绕法后,最小幅度17m至幅度20m时,安全起重量为30t,最大起吊高度达70m。

(3)发电厂房混凝土浇筑。发电厂房混凝土由左岸公路附近的拌和站集中搅拌,用自卸车运输至厂房安装间下游侧,设置一台高架门机和混凝土卧罐接料。

(4)纵向围堰砼浇筑。由左岸附近的拌和站集中搅拌,用自卸车或小四轮水平运输至砼泵机,采用混凝土输送泵浇筑。

3.3输送泵参数的选择与确定

根据设计图纸、实际仓面的大小以及各工程部位施工进度的要求,混凝土运输拟采用一台HB30D的混凝土输送泵承担。根据以往施工经验,经过计算塔吊入仓强度可达到20m3/h,则以每天1个台班浇筑混凝土,考虑自卸车或小四轮运输混凝土的功效等因素,每月时间按22天计,则泵送入仓强度可达到3500m3/月,满足高峰月混凝土浇筑强度要求。

对于本工程输送泵布置采取如下考虑:1)输送泵的布置:布置在厂房安装间下游侧。2)取料点的布置:取料点布置于厂房安装间外侧,用8t自卸车运输混凝土,用集料斗接料。

3.4混凝土浇筑分层

挡水坝混凝土施工分层,基础、底板大体积混凝土按1m至2m一层设置,基础以上部份按3m一层设置,详见混凝土施工分层图。发电厂房混凝土施工分层按照梁、板、柱进行划分。平洞的衬砌按照衬砌混凝土截面不同进行分段,从入口处往出口处顺序进行浇筑。所有施工缝的设置均要符合《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001的规定。门槽二期混凝土由门机配吊罐入仓。二期混凝土浇筑前,先将结构面老混凝土凿毛,并冲洗干净,保持湿润。在二期混凝土浇筑过程中,采用软轴振捣器捣实,避免漏振,并控制混凝土的上升速度,以保证钢筋和金属埋件不移位、不变形。

3.5混凝土养护

混凝土收仓12―18小时后及时洒水和覆盖湿草袋养护,对一般浇筑层连续养护至上一层混凝土浇筑前;对暴露时间较长的混凝土体部位,养护21天;对抗冲耐磨层、门槽等重要部位养护时间不于28天。一般季节采用洒水养护,养护到规定龄期。夏季高温季节,采用流水养护,冬季低温季节,混凝土收仓后和拆模后,覆盖聚乙稀薄膜进行养护。混凝土浇筑完后,即在混凝土表面不断喷水雾养护或覆盖湿透的草袋养护,使其表面始终处于饱和水潮湿状态14天以上。

4.结语

水电站主体多为混凝土结构,施工方应认真进行混凝土原材料设计及质量控制,严格混凝土生产工艺控制,使得常态混凝土全面达到设计及规范要求,而且还需确保混凝土外观质量。

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