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摘 要:事故检修闸门井混凝土浇筑中从测量放样及承重满堂脚手架架设、浇筑顺序进行总结,闸门井的顺利浇筑和良好的质量,凝聚了施工人员的心血。
关键词:泄洪洞;检修闸门井;胸墙;混凝土施工;脚手架
中图分类号:U445.33
1 引 言
小湾水电站工程属大(1)型一等工程,电站装机容量4200MW(6×700MW)。泄洪隧洞是本工程三套泄洪设施之一,泄洪洞洞身为有压变无压“龙抬头”布置,由进水口、有压段、工作闸门室、龙抬头段、直槽斜坡段及出口泄水(窄缝消能)组成。事故检修闸门井位于进水口(桩号泄0+00~泄0+20)。闸门井总高为51.5m,底板建基面高程为1193.5m,顶部高程为1245.0m。事故检修闸门为平板闸门,孔口尺寸15m×16.5m(宽×高)。检修闸门井上方设置一启闭机室。闸体一期混凝土标号为C25F100,二期混凝土为C40。事故检修闸门井胸墙部位体型较难控制,故局部采用定型木模板和小钢模配合使用。
2 事故检修闸门井混凝土施工
2.1 施工总程序
该部位开挖结束后,随之进行闸门井混凝土浇筑施工,自下而上分层浇筑,先底板,后井身。闸门槽二期混凝土在检修闸门井一期混凝土完成后再进行施工。
2.2 混凝土浇筑分块、分层
事故检修闸门井底板混凝土浇筑分为三层施工:Ⅰ层EL.1193.5~EL.1196.2,Ⅱ层EL.1196.2~EL.1197.7,Ⅲ层EL.1197.7~EL.1200.0。胸墙以下,边墩单独成块、成仓,胸墙以上整块浇筑。
2.3 模板方案
事故检修闸门井轴线方向长度为20m。检修闸门井井身内壁体形不规则,变化频繁,采用组合钢模板及木模,以适应井身悬挑平台等部位的分层浇筑。事故检修闸门井底板墩头采用木桁架、木模板拼装,边墩墩头部位体形为椭圆曲线,墩头采用定型钢模板,边墩其他部位采用组合钢模板。胸墙部位采用组合钢模板拼装,局部体形变化较大部位,采用木模板拼装,按照设计体形切割的华丽板(δ=2mm)粘贴在上面,以保证混凝土表面质量。以2根Φ48×3.5mm脚手管作模板背枋。胸墙以上部位井体及二期混凝土浇筑采用北新钢模板组合拼装,局部突变采用木模板及P1015、P1035小钢模板拼装。
2.4 混凝土入仓方式
检修闸门井胸墙EL.1216.5以下混凝土采用泵送入仓,胸墙EL.1216.5以上部位采用溜槽下料。在EL.1245平台设置一集料仓,溜槽下料方式。混凝土水平运输采用8m3混凝土搅拌运输车运送。
3 混凝土工程
3.1 检修闸门井底板施工
事故检修闸门井底板为水平封面,墩头为半径2m的1/4圆弧,混凝土封面所在高程为1200.0m。浇筑准备主要有抹面刮轨安装、混凝土泵管架设、清仓冲洗、振捣设备和混凝土拖泵就位等。混凝土入仓方式主要采用泵送混凝土入仓,下料点应均匀布置,以满足混凝土入仓的强度要求。
底板墩头采用木桁架外钉木模板拼装,拉筋圆钢Ф12固定,墩头及过流面安装刮轨抹面施工。混凝土浇筑前,先铺一层同标号厚度2~3cm砂浆,保证现浇混凝土与岩基面结合良好。混凝土浇筑采用台阶分层法,从一端向另一端顺序推进,混凝土坍落度控制在14cm~16cm之间。底板混凝土浇筑时一定要浇筑平整,重点在抹面施工。底板墩头及过流面设置刮轨对混凝土面进行找平,安装时,按照测量放线点,安装几道与底板设计高程水平的抹面轨道。刮轨采用钢板(δ=10mm)弯制而成,间距1.5m。安排对抹面施工工艺熟悉的人进行抹面施工。刮尺使用3m长的轻型铝合金直尺,用2m靠尺检查抹面平整度。浇筑完后通过平仓振捣,基本找平,再用搓板细致找平一次。待3~4小时后进行压光处理,一般压光2~3次,重点在上下游端头要准确,接口要平滑。
3.2 检修闸门井边墩施工
边墩采用现支模板分层浇筑,墩头采用定型钢模板,其他部位采用P3015、P1015标准模板拼装,模板背枋采用Φ48×3.5mm脚手架管弯制成型,弯制曲线按x2/10.52+ y2/3.52=1计。3块P3015与1块P1015模板交叉拼装,竖排模板,横拉背枋,背枋为双根脚手架钢管,采用专用扣件与模板拉筋连接,在P1015模板中间钻拉筋孔,孔径为14mm,采用直径12mm拉筋,钻孔中心距离75cm,距離上下两端37.5cm,拉筋间排距布置为75×100cm,每次支模高度3m。
为确保接缝质量,每仓上层模板不拆除,逐层测量校正后与下层预留模板连续支模,混凝土泵送入仓,Φ100振捣器振捣,两侧钢筋密集区域,Φ70软轴振捣器振捣,施工面终凝前人工刷毛处理施工缝。为防止混凝土浆液施工缝交接处渗出,施工缝处模板采用海绵条压接固定。
3.3 检修闸门井胸墙施工
胸墙混凝土采用通仓浇筑。满堂脚手架支撑作为混凝土施工承重体系,脚手架管间排距为60cm×65cm,步距80cm。脚手架管立杆采用对接连接,保证支撑强度。胸墙过流面处工字钢I10弯制而成,立杆固定横杆支撑工字钢,保证不出现脱空承力杆。
顶部弧型段脚手钢管,水平横向连接杆难以连接时,加斜杆固定,以减小承力杆长细比,增加支撑杆承载能力;脚手管排架沿洞轴线方向每隔4排搭建一排剪刀撑,横断面每隔4排搭建一排剪刀撑;为了方便施工及施工运送材料的需要,搭设至检修闸门井顶部的楼梯。
钢模板难拼装部位采用木模安装。采用2.5cm和3cm木模板用7cm铁钉连接,节点的每个结构杆上不少于4个铁钉,确保木模板与钢模板连接强度牢固。木模板安装完成后,在其表面粘贴1~2mm华丽板,确保混凝土脱模后表面光洁。
保证有压段洞内混凝土施工通道要求,检修闸门井内设置钢结构龙门架4.5m×4m(高×宽)作为施工通道。因胸墙部位混凝土厚度较大,共分三层施工,下层施工厚度1.5m左右,下层混凝土强度达到80%后,再进行上层施工,确保支撑稳定及施工安全。
3.4 检修闸门井井身施工
闸门井形状比较规则,井身混凝土模板以北新G70钢模板为主,局部采用小钢模P3015、P1015配合使用,体型变化较大、难施工部位以拼装木模为主,调节螺杆配合拉筋使用,搭设双排脚手架作为施工平台,井身内悬挑平台满堂脚手架作为承重构件,闸门井按从底到高顺序施工。EL.1245平台布置一座塔机吊运钢筋及其他施工材料。闸门井施工重点在立模上,采用逐层安装模板的方法,靠近所要浇筑这一层的模板不拆,在这层模板基础上支立下一仓模板,使两层之间施工缝错台减少到最小。立模前先经测量放出线,使安装模板误差在允许的范围内。溜槽入口从EL.1245.0平台一直往下沿伸到要浇筑仓位的上边,然后用分溜槽分到各个角落,溜槽入仓的特点是下料速度快,节省机械设备费用,操作使用方便,其中一个小缺点是出口处理不好会发生四周下料不均匀上升,分层下料,每层厚度50cm,入仓速度在20~30m3/h为宜,坍落度要合适,才能使混凝土振捣密实,强度最好。
4 结语
检修闸门井的最大的难点是胸墙混凝土的施工。该部位仓面大、面层钢筋密集,不利于放料、振捣,易于出现漏振形成蜂窝甚至于出现空腔,故浇筑过程中必须严格控制混凝土坍落度及下料厚度、浇筑速度,振捣要密实。承重脚手架支撑结构也是另外一个难点。施工中不断地总结经验,调整、优化施工方案,提高施工进度和保证质量。尽可能多工序的平行作业是加快施工进度的有效手段。
作者简介:尹太平(1975- ),男,出生地:江苏省赣榆县,工程师,主要从事水利水电建筑工程施工与管理工作。
关键词:泄洪洞;检修闸门井;胸墙;混凝土施工;脚手架
中图分类号:U445.33
1 引 言
小湾水电站工程属大(1)型一等工程,电站装机容量4200MW(6×700MW)。泄洪隧洞是本工程三套泄洪设施之一,泄洪洞洞身为有压变无压“龙抬头”布置,由进水口、有压段、工作闸门室、龙抬头段、直槽斜坡段及出口泄水(窄缝消能)组成。事故检修闸门井位于进水口(桩号泄0+00~泄0+20)。闸门井总高为51.5m,底板建基面高程为1193.5m,顶部高程为1245.0m。事故检修闸门为平板闸门,孔口尺寸15m×16.5m(宽×高)。检修闸门井上方设置一启闭机室。闸体一期混凝土标号为C25F100,二期混凝土为C40。事故检修闸门井胸墙部位体型较难控制,故局部采用定型木模板和小钢模配合使用。
2 事故检修闸门井混凝土施工
2.1 施工总程序
该部位开挖结束后,随之进行闸门井混凝土浇筑施工,自下而上分层浇筑,先底板,后井身。闸门槽二期混凝土在检修闸门井一期混凝土完成后再进行施工。
2.2 混凝土浇筑分块、分层
事故检修闸门井底板混凝土浇筑分为三层施工:Ⅰ层EL.1193.5~EL.1196.2,Ⅱ层EL.1196.2~EL.1197.7,Ⅲ层EL.1197.7~EL.1200.0。胸墙以下,边墩单独成块、成仓,胸墙以上整块浇筑。
2.3 模板方案
事故检修闸门井轴线方向长度为20m。检修闸门井井身内壁体形不规则,变化频繁,采用组合钢模板及木模,以适应井身悬挑平台等部位的分层浇筑。事故检修闸门井底板墩头采用木桁架、木模板拼装,边墩墩头部位体形为椭圆曲线,墩头采用定型钢模板,边墩其他部位采用组合钢模板。胸墙部位采用组合钢模板拼装,局部体形变化较大部位,采用木模板拼装,按照设计体形切割的华丽板(δ=2mm)粘贴在上面,以保证混凝土表面质量。以2根Φ48×3.5mm脚手管作模板背枋。胸墙以上部位井体及二期混凝土浇筑采用北新钢模板组合拼装,局部突变采用木模板及P1015、P1035小钢模板拼装。
2.4 混凝土入仓方式
检修闸门井胸墙EL.1216.5以下混凝土采用泵送入仓,胸墙EL.1216.5以上部位采用溜槽下料。在EL.1245平台设置一集料仓,溜槽下料方式。混凝土水平运输采用8m3混凝土搅拌运输车运送。
3 混凝土工程
3.1 检修闸门井底板施工
事故检修闸门井底板为水平封面,墩头为半径2m的1/4圆弧,混凝土封面所在高程为1200.0m。浇筑准备主要有抹面刮轨安装、混凝土泵管架设、清仓冲洗、振捣设备和混凝土拖泵就位等。混凝土入仓方式主要采用泵送混凝土入仓,下料点应均匀布置,以满足混凝土入仓的强度要求。
底板墩头采用木桁架外钉木模板拼装,拉筋圆钢Ф12固定,墩头及过流面安装刮轨抹面施工。混凝土浇筑前,先铺一层同标号厚度2~3cm砂浆,保证现浇混凝土与岩基面结合良好。混凝土浇筑采用台阶分层法,从一端向另一端顺序推进,混凝土坍落度控制在14cm~16cm之间。底板混凝土浇筑时一定要浇筑平整,重点在抹面施工。底板墩头及过流面设置刮轨对混凝土面进行找平,安装时,按照测量放线点,安装几道与底板设计高程水平的抹面轨道。刮轨采用钢板(δ=10mm)弯制而成,间距1.5m。安排对抹面施工工艺熟悉的人进行抹面施工。刮尺使用3m长的轻型铝合金直尺,用2m靠尺检查抹面平整度。浇筑完后通过平仓振捣,基本找平,再用搓板细致找平一次。待3~4小时后进行压光处理,一般压光2~3次,重点在上下游端头要准确,接口要平滑。
3.2 检修闸门井边墩施工
边墩采用现支模板分层浇筑,墩头采用定型钢模板,其他部位采用P3015、P1015标准模板拼装,模板背枋采用Φ48×3.5mm脚手架管弯制成型,弯制曲线按x2/10.52+ y2/3.52=1计。3块P3015与1块P1015模板交叉拼装,竖排模板,横拉背枋,背枋为双根脚手架钢管,采用专用扣件与模板拉筋连接,在P1015模板中间钻拉筋孔,孔径为14mm,采用直径12mm拉筋,钻孔中心距离75cm,距離上下两端37.5cm,拉筋间排距布置为75×100cm,每次支模高度3m。
为确保接缝质量,每仓上层模板不拆除,逐层测量校正后与下层预留模板连续支模,混凝土泵送入仓,Φ100振捣器振捣,两侧钢筋密集区域,Φ70软轴振捣器振捣,施工面终凝前人工刷毛处理施工缝。为防止混凝土浆液施工缝交接处渗出,施工缝处模板采用海绵条压接固定。
3.3 检修闸门井胸墙施工
胸墙混凝土采用通仓浇筑。满堂脚手架支撑作为混凝土施工承重体系,脚手架管间排距为60cm×65cm,步距80cm。脚手架管立杆采用对接连接,保证支撑强度。胸墙过流面处工字钢I10弯制而成,立杆固定横杆支撑工字钢,保证不出现脱空承力杆。
顶部弧型段脚手钢管,水平横向连接杆难以连接时,加斜杆固定,以减小承力杆长细比,增加支撑杆承载能力;脚手管排架沿洞轴线方向每隔4排搭建一排剪刀撑,横断面每隔4排搭建一排剪刀撑;为了方便施工及施工运送材料的需要,搭设至检修闸门井顶部的楼梯。
钢模板难拼装部位采用木模安装。采用2.5cm和3cm木模板用7cm铁钉连接,节点的每个结构杆上不少于4个铁钉,确保木模板与钢模板连接强度牢固。木模板安装完成后,在其表面粘贴1~2mm华丽板,确保混凝土脱模后表面光洁。
保证有压段洞内混凝土施工通道要求,检修闸门井内设置钢结构龙门架4.5m×4m(高×宽)作为施工通道。因胸墙部位混凝土厚度较大,共分三层施工,下层施工厚度1.5m左右,下层混凝土强度达到80%后,再进行上层施工,确保支撑稳定及施工安全。
3.4 检修闸门井井身施工
闸门井形状比较规则,井身混凝土模板以北新G70钢模板为主,局部采用小钢模P3015、P1015配合使用,体型变化较大、难施工部位以拼装木模为主,调节螺杆配合拉筋使用,搭设双排脚手架作为施工平台,井身内悬挑平台满堂脚手架作为承重构件,闸门井按从底到高顺序施工。EL.1245平台布置一座塔机吊运钢筋及其他施工材料。闸门井施工重点在立模上,采用逐层安装模板的方法,靠近所要浇筑这一层的模板不拆,在这层模板基础上支立下一仓模板,使两层之间施工缝错台减少到最小。立模前先经测量放出线,使安装模板误差在允许的范围内。溜槽入口从EL.1245.0平台一直往下沿伸到要浇筑仓位的上边,然后用分溜槽分到各个角落,溜槽入仓的特点是下料速度快,节省机械设备费用,操作使用方便,其中一个小缺点是出口处理不好会发生四周下料不均匀上升,分层下料,每层厚度50cm,入仓速度在20~30m3/h为宜,坍落度要合适,才能使混凝土振捣密实,强度最好。
4 结语
检修闸门井的最大的难点是胸墙混凝土的施工。该部位仓面大、面层钢筋密集,不利于放料、振捣,易于出现漏振形成蜂窝甚至于出现空腔,故浇筑过程中必须严格控制混凝土坍落度及下料厚度、浇筑速度,振捣要密实。承重脚手架支撑结构也是另外一个难点。施工中不断地总结经验,调整、优化施工方案,提高施工进度和保证质量。尽可能多工序的平行作业是加快施工进度的有效手段。
作者简介:尹太平(1975- ),男,出生地:江苏省赣榆县,工程师,主要从事水利水电建筑工程施工与管理工作。