溧阳抽水蓄能电站岔洞段混凝土施工技术
所属栏目:公路工程类论文
发布时间:2013-02-01 10:48:28 更新时间:2013-02-01 10:20:27
摘 要:本文介绍溧阳抽水蓄能电站进厂交通洞与7#施工支洞岔洞段混凝土衬砌在保证交通通畅情况下的施工方法,供相似工程施工处理参考。
关键词:隧洞;岔洞段;衬砌施工;模板支撑
1、工程概况
江苏溧阳抽水蓄能电站地处江苏省溧阳市,枢纽建筑物主要由上水库、输水系统、发电厂房及下水库等4部分组成。电站安装6台单机容量250MW的可逆式水泵水轮发电机组,总装机容量1500MW。
进厂交通洞从安装间下游侧垂直进入。交通洞全长1550m,洞内采用马蹄型断面,围岩类别为Ⅳ类,开挖断面尺寸9.7×8.85m(宽×高),衬砌后为8.0×7.5m(宽×高)。7#施工支洞从进厂交通洞高程5.77m处引岔洞至尾水主洞高程-33.035m处,断面净尺寸为7.5m×6.9m(宽×高)。
7#施工支洞和进厂交通洞岔洞段衬砌范围为厂交0+634.803~厂交0+650.00和7#施工支洞0+004.00~0+010.050段,均为C25混凝土衬砌,衬砌厚度800 mm。由于洞内施工还未完成,岔洞段混凝土浇筑时必须保证交叉口处的交通通畅。
主要工程量:钢筋制安61.223t,C25混凝土620.41 m³。
2、施工布置
1、施工用风、水、电均利用开挖施工已形成的供应系统。
2、混凝土采用生产生活营地的拌和楼自拌混凝土,拌和楼至作业面由7.5m³搅拌运输车运输,由作业面至仓面的运输,以拖式混凝土泵入仓。
3、模板主要采用标准钢模,其余木模板、钢筋均在生产营地的木工厂、钢筋厂加工,经15T自卸车运至各作业面,人工绑扎。
3、模板支撑系统
在混凝土浇筑期间要保障交叉口的交通通畅,为此采用搭设型钢平台的方法,在施工支洞洞口两边各设置一个牛腿作为跨越洞口钢梁的下部支撑,牛腿为双28a工字钢组成,后半部分埋入边墙衬砌混凝土中。牛腿上方设双25a槽钢钢梁,在钢梁上平铺25a的工字钢作为顶拱立模的外部支撑。浇筑时钢梁和牛腿下部增设6个双25a槽钢支柱作为临时支撑。牛腿埋入高度为4.5m,可以满足交叉口段的交通需求。
岔洞段其余部位采用四管柱钢桁架作为支撑,主体为4根外径45mm钢管(壁厚10mm),以200*80*8mm钢板焊接牢固,分为长柱、短柱和拱三个部分加工,运输至施工部位后采用高强度螺栓组装成型。四管柱钢桁架跨度5.35m,间距0.9m。
4、混凝土衬砌分块分层
进厂交通洞段分四层浇筑,按排水沟及以上30cm高边墙、底部边墙、中间边墙、顶拱进行施工,先浇筑排水沟及以上30cm高边墙,再浇筑底部边墙,然后浇筑中间边墙,最后浇筑顶拱,分层施工缝作全断面凿毛处理。底部边墙浇筑高度为3.5m,中间边墙浇筑高度为3.5m~5.5m,5.5m以上一次浇筑完成。
施工支洞段分三层浇筑,按底部边墙、中间边墙、顶拱进行施工,先浇筑底部边墙,然后浇筑中间边墙,最后浇筑顶拱,分层施工缝作全断面凿毛处理。底部边墙浇筑高度为3.5m,中间边墙浇筑高度为3.5m~5.5m,5.5m以上一次浇筑完成。
5、模板
5.1、排水沟及以上30cm边墙模板
根据施工顺序,先浇筑排水沟及排水沟以上30cm的边墙,采用P3015标准钢模板结合木模立模进行浇筑。
5.2、底部及中间边墙立模
底部边墙主要采用采用标准钢模板,两侧封头及与基岩接触面凹凸不平部位采用木模镶板。模板表面及时清理,涂刷脱模剂,确保施工用模板表面光洁平整。模板安装位置要准确,设若干测量控制点,模板安装后测量校模,保证模板安装精度。模板安装过程中,设置足够的临时固定设施,以防变形和倾覆。模板接缝要足够紧密,以防混凝土中水泥浆液流失。同时模板纵横围檩支撑、拉锚等保证强度和刚度要求,保证混凝土浇筑过程中不发生模板移动、倾斜、扭曲。
5.3、顶拱立模
顶拱采用P3015标准钢模板来立模,两侧封头以及凹凸不平部位采用木板和异型木模。顶拱模板支撑系统采用外撑内拉的方式,内部拉条与顶拱系统锚杆或另打的锚杆焊接,外部支撑采用四管柱钢桁架或型钢平台作为支撑系统,在钢桁架或型钢平台上搭设钢管架形成立模的拱架。
模板支架采用钢管,立杆间排距60×80cm,步距80~160cm,钢管底部与钢桁架连接,顶部与圆弧形钢管连接,构成模板支撑系统。模板搭设在弧形钢管上,采用拉条、垫板、螺栓等固定。架子两端各架设一组剪刀撑固定。作业层部位满铺毛竹排,四角用铁丝绑扎固定,底部挂安全网。
钢桁架分为四管柱钢桁架和型钢平台两种,四管柱钢桁架采用钢管格栅拱架搭设,由双排杆组成,底部建基面采用碎石找平,底脚垫双排12cm×12cm方木,桁架间距80~100cm。钢管由横围囹(间距为1.2m)和纵向的钢管排架以及支撑钢架构成整体,横向钢管采用钢筋拉条与侧墙锚杆连接牢固,间距75cm。
型钢平台采用25a槽钢组成双槽钢支柱和纵向钢梁,在纵向钢梁上铺设25a工字钢,槽钢支柱间距90cm。底部建基面采用碎石找平。支柱采用钢筋拉条与侧墙锚杆连接牢固,间距75cm。
6、混凝土浇筑
洞身侧墙和顶拱的混凝土浇筑均采用7.5m³搅拌车运送混凝土至工作面,再由混凝土泵泵送入仓的施工方法。
混凝土施工前,先对施工区域内的工作面清理,采用人工清除所有的浮碴、松动岩块,检查是否有欠挖现象,以保证衬砌断面尺寸。
施工缝处理:施工缝作全断面凿毛处理,施工缝设置膨胀止水条,建基面及水平施工缝用2㎝厚同标号水泥砂浆铺盖。
边墙混凝土浇筑时,混凝土从边墙上部采用拖泵输送,沿模板(钢管)两侧均衡下料,两侧高差不得超过50cm 。人工平仓、分层浇筑浇筑铺料层厚控制在30~40cm,混凝土振捣以插入式振捣器振捣,振捣要充分、密实,上层混凝土振捣器应插入下层混凝土5cm。
顶拱混凝土采用混凝土泵由顶模注浆口入料进行浇筑,顶拱浇筑时注意观测混凝土注入情况,发现混凝土浇筑满仓时应立即停止泵送混凝土,以避免顶部模板局部压力过大,造成模板变形。混凝土振捣采用插入式振捣器,顶部采用振捣器人工敲击钢模板。在封拱时,增加混凝土的坍落度,保证连续压送混凝土,并保证压送混凝土能自流扩散,确保封拱混凝土的质量。
混凝土的振捣必须符合规范的要求,混凝土浇筑铺料分层对称进行,分层厚度一般控制在30~50cm以内,混凝土振捣密实,振捣以不显著下沉,不产生气泡并开始泛浆为准,避免过度振捣。施工过程中避免混凝土堆积,特别是模板周边不得有骨料堆积现象,对模板周边砂浆、粗骨料集中或砂浆量不足的混凝土料采用人工挖除,避免出现麻面现象。确保混凝土外观质量。
洞内混凝土采用喷水养护,保持混凝土表面湿润,混凝土的养护在混凝土浇筑完毕后12 ~ 18小时后开始,养护期14天。
7、施工中注意事项
1、控制浇捣速度
在顶拱浇筑过程中,控制混凝土浇捣的速度,在不影响混凝土浇筑质量的情况下尽可能的减缓浇捣速度,较慢的混凝土浇捣速度可以避免局部压力过大,改善整个钢桁架的受力状态。施工过程中混凝土浇捣速度控制在0.5m/h,效果良好。
2、型钢平台安全措施
型钢平台支撑系统中有跨越施工支洞口的钢梁,跨度8.0m~9.0m,为保证混凝土浇筑过程中钢梁受力安全,在钢梁中部3.5m范围内设5排φ25,入岩3.0m的固定锚杆,结合系统锚杆布置,每排两根锚杆,均与钢梁底部焊接牢固。由于顶拱岩石破碎,在固定锚杆施工中,严格控制锚杆注浆,做到锚杆注浆饱满,以满足锚杆抗拉要求。
顶拱混凝土浇筑前,确保钢梁下部双槽钢临时支撑安装到位,受力牢固。在顶拱混凝土浇筑时,在钢梁中间部位增设一临时支撑,待混凝土达到一定强度后拆除。在整个混凝土浇筑过程中安排专人负责观察整个型钢平台支撑系统,如发现支柱位移、钢梁出现弯曲等安全问题,立即停止施工。
8、结束语
江苏溧阳抽水蓄能电站进厂交通洞与7#施工支洞岔洞段于2012年4月18日完成全部衬砌施工。通过使用型钢平台加四管柱钢桁架作为模板支撑系统,既保证了岔洞段混凝土工程质量和施工安全,又使施工期间交通一直保持通畅,为7#施工支洞开挖支护按时完成创造了有利条件,取得了很好的效果。
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