2018水电站混凝土施工技术实践探讨

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　　摘要：通过结合某水电站工程的混凝土施工，提出该工程所采用的毛石混凝土以及大坝常态混凝土施工等技术，详细探讨混凝土施工流程等，使混凝土的浇筑施工在保证质量、安全的前提下达到预计目标，确保了工程目标的顺利实现。
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　　关键词：水电站混凝土工程毛石混凝土常态混凝土
　　Abstract： Combining with some water electricity station construction concrete project, it puts forwards to concrete construction process by adopting the cyclopean concrete and dam normalcy concrete construction technology to make sure the concrete construction get to the target under the quality and safety promising.
　　Key Words: water electricity station; concrete project; cyclopean concrete; normalcy concrete
　　中图分类号： TV74 文献标识码：A文章编号：
　　1工程概况
　　本工程水电站位于菲律宾Palawan岛上，坝址距离 Puerto Princesa city 大约87公里。Langogan水电站设计装机容量为6.8MW，枢纽建筑物由位于Langogan河上的主坝和位于Cabuyao河上的副坝及其输水涵管、引水发电系统、厂房、尾水渠及开关站等建筑物构成。本工程混凝土主要包括主体混凝土、进水口闸坝段、压力钢管外包混凝土、厂房、主变室及厂坝道路系统等，混凝土总量共计约25846 m3，其中主坝混凝土占12000 m3，护坦3096 m3。考虑到本水电站工程混凝土施工的不均衡性，为了有效地确保水电站主体工程施工进度，相应混凝土生产能力设计为30～35m3/h。
　　2大坝混凝土施工材料选取要求
　　（1）根据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%。工艺中采取的工艺措施是采用国内外先进的破碎设备及合理的工艺流程来保证。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。
　　（2）石粉含量的控制。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。因此，对生产混凝土用砂的中所流失的部分石粉，必须加以补充。
　　（3）混凝土用砂的含水率控制。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。
　　（4）混凝土骨料的洁净度的控制。制砂应采用湿法生产，可以较好地保证骨料的洁净度。预筛分中对于80～40mm及40～20mm的骨料应设置冲洗筛，除去表面粘裹的泥和石粉，这样可保证各级别骨料的洁净度。
　　3大坝毛石混凝土施工技术
　　本水电站大坝所采用的毛石混凝土就是在混凝土中加入大量的毛石，所采用的毛石一般用20×15×15cm以及10×10×10cm两种尺寸，在坝体混凝土浇筑过程中抛入，为求均匀。形成耐压、承载的构件。当施工毛石混凝土时，其施工做法和普通混凝土要求一样，不过毛石用量有限制，一般毛石的用量不能超过混凝土的25%，石块最大面不能大于构件宽度的1/2。毛石与毛石不能直接接触形成堆砌，必须要砼填充，间距不能小于15cm。本工程所采取的毛石混凝土的施工工艺流程见图1所示。
　　
　　
　　
　　鉴于毛石混凝土虽然类似与普通混凝土，但其施工方法与普通混凝土相比又有所不同，施工中应当充分注意到其特殊性，笔者结合本大坝所采用的毛石混凝土施工实例，总结该类混凝土施工技术：
　　（1）混凝土中掺用的毛石采用自卸汽车运至施工面，在基坑上下游修筑道路，采用反铲及履带吊入仓，人工辅助整平。
　　（2）毛石应选用坚实、未风化、无裂缝洁净的石料，毛石混凝土浇筑时，应先铺一层100～150mm厚混凝土打底，再铺上毛石，毛石插入混凝土约一半后，再灌混凝土，填满所有空隙，再逐层铺砌毛石和浇筑混凝土，直至设计坝体内毛石混凝土的顶面，所掺加毛石数量应控制不超过毛石混凝土体积的25%。
　　（3）毛石铺放应均匀排列，使大面向下，小面向上，毛石间距一般不小于100mm，离开模板距离不小于150mm，以保证能在其间插入振动棒进行捣固和毛石能被砼包裹。振捣时应避免振动棒碰撞毛石、模板。
　　（4）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，
　　（5）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。施工缝应留在毛石与混凝土交界处，使毛石露出混凝土一半，并按规范要求进行接缝处理。
　　（6）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。
　　4主坝溢流面混凝土施工
　　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。
　　主坝体在横缝上游侧校核水位以下设置止水，由于本工程属于低坝，止水采用两道止水橡胶。止水仅在上游侧布置。混凝土浇筑时，橡胶止水带用钢筋样架固定，随坝体混凝土浇筑同步上升。但浇筑常态二级配混凝土完毕后，即在防渗混凝土表面不间断喷雾洒水养护，使其表面始终处于饱和水潮湿状态28天以上。
　　5大坝常态混凝土施工技术
　　本工程常态混凝土主要为两岸坝肩基础及模板附近的常态混凝土、主坝顶及河床中部基础垫层的常态混凝土、溢流坝段坝面混凝土、进水口混凝土、副坝段的泥结碎石路面混凝土工程，主副厂房混凝土、尾水渠混凝土和压力钢管段混凝土等。本工程范围内的混凝土因工程量小，浇筑强度不大，混凝土的入仓方式主要考虑采取溜槽及吊罐为主，材料的转运主要依靠汽车吊等起重设备。本工程所采用的常态混凝土浇筑工艺流程见图2所示。
　　
　　
　　
　　（1）基础垫层常态混凝土从坝底开始浇筑，逐步向岸坡推进，后期与毛石混凝土同仓交错进行浇筑上升。对大坝采用常态混凝土施工，施工过程中应加强管理，精心组织，合理安排混凝土浇筑仓面和钻孔、灌浆工作面，使混凝土浇筑、钻孔、灌浆形成流水作业，减少施工干扰和灌浆所占用直线工期，加快施工进度。对平直的大面积工作面尽可能采用多卡悬臂模板，并配备8t汽车吊进行模板吊装，加快备仓速度。而对于大仓面应当采用大功率振捣器加强振捣，加快混凝土浇筑速度。迎水面主要配多卡模板，局部采用木模板，表面为折面，采用定型钢模板，背部加钢围令，采用圆钢拉条内拉在仓面内。
   　　（2）对于本水电站中的进水口闸室施工分层按3～4m控制，机组下部大体积混凝土施工分层按2～3m控制，纵向按机组划分。混凝土浇筑原则上以平铺法施工为主、以台阶法为辅。基岩面和新老混凝土施工缝面在浇筑第一层混凝土前，将铺一级配10cm同强度等级混凝土或同强度等级的砂浆混凝土，保证新混凝土与基岩或新老混凝土施工缝面结合良好。雨季浇筑时，开仓前要准备充足的防雨设施。在砼浇筑过程中，如遇大雨、暴雨，立即暂停浇筑，并及时用防雨布将仓面覆盖。雨后排除仓内积水，处理好雨水冲刷部位，未超过允许间歇时间或仍能重塑时，仓面铺设砂浆继续浇筑，否则按施工缝面处理。砼浇筑收仓12小时后，开始对砼表面洒水养护及覆盖。
　　（3）调压塔混凝土施工。本工程的调压塔底部基础为4根直径为1m的混凝土柱，高度为12m。拟采取现场加工圆形木模进行浇筑施工。
　　（4）混凝土养护及表面修整。当混凝土浇筑完成后，应当对混凝土层面及时洒水或草袋覆盖进行养护，并且保持混凝土表面湿润。洒水养护施工主要是在混凝土浇筑完毕后6～18h内开始进行，而养护时间应连续不少于28d，对于水电站工程中有特殊要求的部位还必须适当延长养护时间。而对于大体积混凝土的水平施工缝养护则需到浇筑上层混凝土为止。混凝土养护派专人负责，并作好养护记录。如果混凝土养护采用草袋覆盖形式，则采取在混凝土表面覆盖草袋，并经常洒水保持草袋湿润。对于工程中混凝土表面缺陷必须采取处理措施，而主要的缺陷处理包括混凝土表面外露钢筋头、表面蜂窝、麻面、气泡密集区、错台、挂帘，表面缺损、表面裂缝等缺陷，均作修补和处理。
　　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。
　　参考文献：
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　　[3] 李光隆，叶晓培．大花水水电站碾压混凝土拱坝施工工艺[J]．水力发电，2006，31（04）：78-79.
　　附：作者简介
　　姓名：刘泉 性别：男出生于1974年 籍贯：四川乐山 职称 ：工程师 学历 ：MBA
　　从事工作：水电工程施工与管理 邮 编 ：710000
　　
　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。