黄河上游拉西瓦水电站右岸进水塔工程

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发布时间：2011-02-26 13:18:45 更新时间：2023-07-01 11:20:34

　　【摘要】本文主要从施工机械布置、模板、砼施工工艺及养护等方面介绍了拉西瓦水电站右岸进水塔砼工程施工及质量控制。
　　【关键词】拉西瓦水电站进水塔机械布置砼施工质量控制
　　1.工程概况
　　拉西瓦水电站位于青海省贵德县与贵南县交界的黄河干流上，是黄河上游龙羊峡至青铜峡河段规划的大中型水电站中紧接龙羊峡水电站的第二个梯级电站。电站距上游龙羊峡水电站32.8km（河道距离），距下游李家峡水电站73km，距青海省西宁市公路里程为134km，距下游贵德县城25km，对外交通便利。
　　拉西瓦水电站工程属大（1）型一等工程，永久性主要水工建筑物为一级建筑物。工程的主要任务是发电。水库具有日调节能力。该工程由混凝土双曲拱坝（坝高250m）、坝后水垫塘及二道坝、坝身泄洪表孔深孔底孔及右岸地下厂房主变开关室组成。大坝建成后将形成10.79亿m3的水库，电站装机容量4200MW（6×700MW）。
　　电站进水口紧靠右坝肩布置，进水口型式为岸塔式。6个进水口呈台阶式布置，1#、2#机进水塔，高程为EL2385.00～EL2460.00，塔高75m；3#、4#机进水塔，高程EL2365.00～EL2460.00，塔高95m；5#、6#机进水塔，高程为EL2345.00～EL2460.00，塔高115m。单台进水口断面尺寸为23m*29m，进水口前缘总长138.0m。进水口设主副拦污栅、检修闸门（8.0×10.5m）和事故闸门（8.0×9.5m），进水塔下游通过渐变段与引水压力隧洞相接。进水塔顶部设门式启闭机（4000/500KN）一台，快速液压起闭机（4000/8500KN、3600/7500KN、2000/3600KN各两套）6套。
　　拉西瓦水电站进水口主要工程量为混凝土251051.4m3，钢筋27135t。
　　2.机械布置
　　通过对现场实际地形的勘测研究，结合各种大型施工机械的性能参数，决定在进水口布置2台塔机和2台圆筒高架门机相结合的布置方案（各施工机械性能参数见表一）。机械布置分为两期布置状态。
　　表一进水口施工机械性能参数表
　　序号    机械名称    回转半径    最大吊重    最大起升高度    运输强度(砼吊运)    备注
　　1    MQ900门机    62m    30t    70m    30m3/h    低架状态
　　2    DMQ600B门机    50m    30t    75m    30m3/h    高架状态
　　3    K80/115塔机    60m    32t    104m    45m3/h    6m3罐
　　4    C7050-YA851塔机    40m    22t    89m    30m3/h
　　2.1施工机械前期布置
　　2.1.1在1＃、2＃进水塔背后根据现场地形情况回填砼EL2460.00高程布置一台DMQ900门机，用于1＃、2＃进水塔施工垂直运输和3＃进水塔的部分施工垂直运输手段。
　　2.1.2在3＃、4＃进水塔前沿引渠底板EL2369.00高程上布置一台K80/115塔机，用于3＃～5＃进水塔施工垂直运输手段以及部分6＃进水塔施工的垂直运输手段。
　　2.1.3在5＃、6＃进水塔前沿引渠底板EL2349.00高程上布置一台DMQ600B门机，用于4＃～6＃进水塔施工前期的垂直运输手段。
　　2.2施工机械后期布置
　　2.2.1布置在1＃、2＃进水塔背后的DMQ900门机保持不变，用于后期1＃、2＃进水塔施工和进水塔交通桥及闸门、启闭机安装等后续施工的垂直运输手段。
　　2.2.2将布置在3＃、4＃前沿K80/115塔机固定在4＃进水塔前沿，用于后期4＃、5＃进水塔砼施工垂直运输手段。
　　2.2.3在6＃进水塔上游石门沟挡渣墙顶部EL2385.00高程布置一台C7050-YA851型塔机，用于后期6＃进水塔砼浇筑施工的垂直运输手段。
　　2.2.4待1＃、2＃进水塔施工到顶后，将DMQ600B安装到进水塔顶部，用于后期进水塔剩余工程施工和其它施工机械拆除，并于MQ900门机联合完成塔顶启闭机的安装。
　　进水塔施工机械布置见图一。

进水塔施工机械布置
　　图一拉西瓦水电站进水口机械布置平面图
　　
　　由于进水口所布置的施工机械要承担进水塔砼浇筑施工的所有材料吊运、砼垂直运输、引水洞上平段和竖井段的材料吊运和砼运输以及进水塔金结安装、闸门启闭机拼装等施工任务。而由于进水塔砼浇筑施工工期异常紧张，目前施工机械远远不能满足上述施工吊运任务的需要，故需考虑其他措施补充施工手段不足的问题。
　　2.3进水塔皮带机运输砼补充措施
　　由于受到进水口实际地形条件限制，在进水口已无法再布置大型起吊设备，为了解决进水口施工机械不足的问题，经同业主、监理和设计单位共同研究决定：在进水塔背后增加三套皮带机输料系统，即1＃、2＃进水塔共用一套，3＃、4＃进水塔共用一套，5＃、6＃进水塔共用一套。皮带机安装高程为EL2460.00，皮带机底部支撑架采用φ48*3.5mm钢管搭设，皮带机后接EL2460.00门机平台受料口，前端伸至进水塔背后。在解决砼垂直竖向输料手段的过程中，我们通过对真空溜槽和布料机及my-box输料钢管等多种竖向输料方案的比较，最终选定了我们自行改制的适合进行三级配砼输送的my-box输料钢管作为砼垂直输送系统。将my-box竖向输料钢管固定在皮带机前端钢支撑架上，接力将皮带机输送过来的砼料垂直输送入仓。经实践检验证明，三级配砼在利用皮带机及my-box输料钢管垂直输送90m的情况下，无分离，无泌水，能够满足设计和使用要求。皮带机输料系统设计输送能力为80m3/h，主要解决1＃～6＃进水塔塔体砼垂直入仓问题。经测算并实际应用，无论是常规浇筑还是滑模浇筑，该输料系统均能满足砼入仓强度要求。皮带机输料系统布置图见图二。
　　图二进水口皮带机输料系统施工平面布置图
　　
　　2.4增加砼泵送系统
　　增加了皮带机输料系统后，虽能解决进水塔塔体砼浇筑的入仓强度，但仍无法解决进水塔拦污栅墩滑模砼施工及拦污栅栅轨同时安装之间的冲突。由于滑模施工的连续性，使得拦污栅墩砼浇筑与栅轨安装都必须连续施工，造成两者施工都需要连续占用施工机械手段。而每两台进水塔一台施工机械显然无法满足施工需要。为此，经业主、监理同意，我们决定对进水塔拦污栅墩砼采用泵送入仓，从而缓解这一矛盾。
　　3.进水塔砼施工
　　3.1施工分层分块
　　底部边坡基础砼一次成型，不分块，按每层2～3m考虑。进水塔每仓长29m，宽23m，不分块。底板按1.0～2.0米分层,底板以上原则上按3米分层，以浇筑到联系梁底为准，根据具体的联系梁位置进行调整。
　　
　　 3.2施工程序
　　进口段砼施工程序见图三。
　　图三进口段砼施工程序
　　
　　 3.3模板工程
　　本标段进水塔工程结构复杂，埋件、孔洞较多。基于以上特点，合理地选择模板型式，对于提高混凝土质量，加快施工进度，降低施工成本非常重要。在进水塔工程施工中，将根据我局在大峡、湖南江垭、公伯峡及三峡左岸电站厂房等的施工经验优化模板布置，提高混凝土施工质量。
　　3.3.1进水塔砼施工主要模板
　　3.3.1.1现立模板工艺
　　现立模板指在现场拼装的模板，主要用于施工缝面、狭窄部位和部分异型面部位，以及局部补模。包括现立组合钢模、现立木模和现立定型模板等。现

#p#副标题#e#立组合钢模面板采用定型生产的组合钢模板，包括平面钢模P3015、P3010、P1515等和转角模板。联接采用标准扣件。模板支撑采用Φ48脚手管、Φ24可拆卸式套筒螺杆和拉筋固定，拆模后表面不留钢筋头，拉模筋孔采用砂浆及时填补。局部补缝采用现立木模，面板为2.8cm厚松木或杉木板，支撑采用5×8cm方木。
　　3.3.1.2全悬臂DOKA钢模板工艺
　　全悬臂DOKA钢模板主面板分为平面和曲面两类，全悬臂模板支撑为钢结构，支撑系统包括主次背楞。通过可调三脚架，可实现面板向后微倾脱模。埋件采用Φ32螺杆和爬锥。爬锥可周转使用，拆模后爬锥孔用砂浆填补。
　　全悬臂模板面板可根据混凝土仓面情况更换，以适应不同的层高和外观要求。面板基本尺寸3×3.6m。DOKA模板在专业厂家订购。
　　图四现立组合钢模板施工工艺流程图
　　
　3.3.2一般模板的安装
　　3.3.2.1本工程除散装模板采用人工安装拆卸外，绝大多数部位皆采用组装大钢模板，可由5~8t小型仓面吊车或塔机整装整拆。
　　3.3.2.2组装大模板包括DOKA悬臂模板，也包括整装整拆的墩、柱、圆弧面和门槽等部位的模板，其组装工作大多在施工现场进行。
　　3.3.2.3模板施工全部按照模板工艺要求进行操作，确保了施工质量。
　　3.4砼浇筑
　　3.4.1砼施工浇筑前的准备工作
　　3.4.1.1熟悉浇筑部位体形结构。检查建基面处理情况，模板、钢筋、预埋件及止水设施是否符合设计，并做好相应记录。
　　3.4.1.2准备好浇筑施工的工器具。即振捣器配电盘、振捣器、铁锨、小水桶,并根据气候特点准备好保温被、防雨布等冬雨季施工用品。
　　3.4.2砼入仓
　　3.4.2.1对于单仓面积较大的部位，采用吊罐入仓。
　　3.4.2.2施工部位较狭窄或深塘等部位的砼浇筑，可采用吊罐转溜槽（溜筒）入仓，溜槽下料的砼，坍落度一般采用7~9cm，溜筒长度一般不超过15m，砼自由下落高度不大于1.5m。
　　3.4.3铺料方法
　　3.4.3.1平铺法
　　砼下料前先铺设3cm同强度等级的水泥砂浆。基岩面和砼施工缝在斜坡上的仓位，由低到高铺料，先行填塘，再按顺序铺料。有廊道、钢管或埋件的仓位，卸料时，铺料要均匀上升，其高差不得超过层厚（一般30~50cm）。
　　3.4.3.2台阶法
　　台阶法铺料从浇筑块体短边一端向另一端开始，边前进边加高，逐步推进并形成明显的台阶。台阶法浇筑单仓面积较大，平铺法不能满足允许间隔时间要求时采用。
　　3.4.3.3铺料要求
　　铺料前，在老砼面或基岩面均匀铺设一层同强度等级砂浆，砂浆铺设随浇筑边前进边摊铺。铺料厚度控制在30~50cm范围内。台阶法浇筑台阶层次分明，台阶宽度应大于200cm，坡度不大于1:2。
　　3.4.4平仓
　　3.4.4.1人工平仓
　　在靠近模板和钢筋较密的地方，用人工平仓，使石子分布均匀。水平止水、止浆片底部要用人工送料填满，严禁料罐直接下料，以免止水、止浆片底部砼架空。各种预埋件、仪器周围采用人工平仓，防止位移和损坏。
　　3.4.4.2振捣器平仓
　　平仓工作量主要根据铺料厚度，砼坍落度和级配等因素而定，一般情况下，平仓与振捣的时间相比大约为1:3，但不能以平仓代替振捣。
　　3.4.5砼振捣
　　3.4.5.1振捣器选择
　　大体积砼选用高频率插入式电动振捣器。薄壁结构如墩、梁、板、柱等部位模板周围、埋件附近采用小型振捣器或软轴式电动振捣器。
　　3.4.5.2砼振捣技术要求
　　以砼不再显著下沉，不出现气泡，开始泛浆时为准，振捣时间一般控制在30s~40s左右。振捣器移动距离应不超过其有效半径的1.5倍，一般为40~50cm，并插入下层砼中5~10cm。振捣器插入点排列分梅花形和方格形，顺序依次，方向一致，保证上下层砼结合，避免漏振。仓振捣时防止砼分离和漏振，浇筑块第一层砼以及两罐砼卸料后的接头接触处，应加强平仓振捣，以防漏振。振捣器距模板的垂直距离，不应小于振捣器有效半径的1/2，并不得触动钢筋和埋件。在浇筑仓内，无法使用振捣器的部位，如止水片、止浆片等到部位，应辅以人工捣固，使其密实。砼浇筑时，应经常清除附着在模板、钢筋和埋件表面砂浆。浇筑期间，如表面泌水较多，必须及时排除。严禁在模板上开孔赶水，带走灰浆。浇筑中如因机械和停电等故障而中止作业时，要做好停仓准备，即必须在砼初凝前，接头处的砼振捣密实。振捣器振捣30s，振棒10cm内仍能泛浆且不留孔洞、砼还能重塑时，仍可继续浇筑砼。否则，应停止浇筑，并按施工缝进行处理。
　　3.4.6施工缝处理
　　夏季混凝土施工缝处理在混凝土终凝前采用高压水冲毛或在终凝后采用人工凿毛的处理方法。拉西瓦工程位于北部寒冷地区温度较底，冬季的混凝土施工缝只能采用人工凿毛的处理方法。混凝土施工缝面以露出粗砂或小石为准。
　　3.4.7砼保护及养护
　　在高温季节，砼浇完12~18小时后，表面及时洒水养护，关键部位采用覆盖塑料泡沫流水养护。低温季节采用在砼表面及模板外表覆盖保温被，拆完模板后立即在砼表面覆盖一层保温被或延长拆模时间。拆完模板后加强保护砼表面和棱角，分层接茬处采用砂轮打磨机打磨平整，所有外露钢筋接头由切割机切除，凹处用同强度等级的砼抹平。拉西瓦工程位于北部寒冷地区温度较底，为了防止砼受气温骤变而产生有害裂缝，在砼浇筑完成后或在进入冬季以前，将砼外表面贴一层聚氯乙烯塑料泡沫保温材料，进行长期保温。
　　4.质量控制
　　4.1质量管理目标
　　水电三局拉西瓦施工局的质量管理和控制目标是：工程合格率100%，工程优良率85%以上，并满足合同要求，使顾客满意，建一流样板工程，争创鲁班奖。
　　4.2质量管理体系
　　建立以项目经理为组长、项目总工程师及主管生产领导为副组长、各部（室）、工区、厂队主管领导为成员的质量管理小组，负责对施工质量的考评、检查、处理及改进。
　　4.3质量保证措施
　　4.3.1建立切实可行的质量管理规章制度。制定质量责任追溯及追究制度，将责任落实到个人，以加强员工的质量责任心，杜绝人为质量事故的发生。
　　4.3.2严格实行班组自检，工区复检，质检部门终检的“三检制”，展开全过程的质量控制。仓面检验合格后，报监理核验，核验合格，取得开仓证后开始浇筑。
　　4.3.3施工班组明确兼职质检员，工区、质检部门配备专职质检员。质检员专业齐备，素质、数量满足施工要求，执行持证上岗。每班有专人负责现场施工质量控制。
　　4.3.4保障施工技术服务，对存在的问题，提前处理，并行成技术文件，向施工作业班组做好技术交底。
　　4.3.5钢筋加工、模板制做、预制件预制执行出厂验收签证制度，确保只有合格产品出厂。
　　4.3.6执行原材料抽样检验制度，工程施工原材料按规范要求进行抽样检验，确保原材料符合质量要求。
　　4.3.7搞好职工的技术培训工作，不断提高职工的业务素质，使职工始终能掌握较先进的施工技术和施工方法。
　　4.3.8本单位试验室严格控制混凝土的质量，搞好各种项目的试验，并做好详细的试验记录和报表。
　　4.3.9成立专业修补队伍，一旦出现质量问题，及时进行修补。
　　4.3.10成立QC小组，重点解决混凝土施工过程中的质量“顽症”，如表面气泡多等问题。
　　4.3.11加强对施工各工序的监督、检查、控制，对存在的问题和不符合规范的工艺、工序及时制止，要求改正后才能进入下一道工序施工。
　　4.3.12冬季做好严密的保温工作，确保满足砼表面的温度要求，防止裂缝产生。
　　4.3.13混凝土浇筑过程中，派专职木工负责对模板进行维护。
　　4.3.14严格施工测量放线及监测控制。
　　4.3.15定期进行施工质量检查和分析评比活动，对发现的质量问题

#p#副标题#e#及时进行原因分析和处理，避免质量问题的重复出现。
　　4.4现场质量问题处理措施
　　4.4.1常态混凝土的配合比与均匀性，现场用坍落度控制。
　　4.4.2砼出现发白、干硬、初凝现象，应停仓处理。
　　4.4.3混凝土被严重污染，如外来水、泥浆、油污等带入仓内所污染的混凝土，均需挖除重新浇筑。
　　4.5砼缺陷预防及处理措施
　　4.5.1建立健全质量保证体系。
　　4.5.2加强员工质量意识与业务素质培训。
　　4.5.3对不同部位采用不同的模板，从资源配置上保证外观质量。
　　4.5.4针对不同部位制定相应的质量保证措施，把混凝土缺陷控制在施工过程中。
　　4.5.5成立专业修补队伍，对表面缺陷及时进行修补，专业修补队伍里必须配备有专业修补技术人员。
　　4.5.6各种缺陷处理措施报监理部批准后实施。
　　5.结束语
　　从拉西瓦水电站右岸进水塔工程整个砼施工的实际情况来看，我们制定的施工方案及质量控制措施是可行的。在右岸进水塔的整个施工过程中，业主、设计、监理及施工单位等均以“建精品工程，夺鲁班奖”为目标，以高度的责任感克服了种种施工困难，攻克了进水塔混凝土施工中的每一道施工工序的难关，赢得了业主和监理的好评。进水塔混凝土单元工程合格率100%，优良率93.0%。
　　