?、僮髡吆喗椋簞W明(1971-8-6),男,籍貫:廣東省清遠市,中專畢業(yè),從事水利水電工程施工管理工作。
水電站引水隧洞砼襯砌及灌漿施工①
劉學明
摘要:本文結(jié)合某二級電站的施工實踐,對電站引水隧洞砼襯砌及灌漿施工作簡要探討。
關(guān)鍵詞:引水隧洞 混凝土襯砌 灌漿施工
中圖分類號:TV7文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2011)06(b)-0000-00
1 概況
某電站由跨流域引水隧洞、發(fā)電引水系統(tǒng)、攔水堰壩和發(fā)電廠房等建筑物組成。以發(fā)電為主,裝機容量3500kw。發(fā)電引水隧洞沿右岸布置,進水口緊挨攔水堰壩,進水口閘孔2孔。潛孔式布置,每孔尺寸3.0×4.0m,閘門段長4m,閘門采用平板鋼閘門,閘板尺寸b×h為3.5×4.5m。設(shè)15t螺桿啟閉機二臺,在進水口攔砂坎后設(shè)回轉(zhuǎn)式自動清污機二臺,柵底高程229.1m,安裝高度6.15m。進水口0+020.03~0+025.72m(即閘門槽中心線)為方形截面,開挖尺寸為3.7×4.7m,襯后尺寸3.0×4.0m,閘門槽后設(shè)長6m的漸變段與圓形斷面發(fā)電隧洞街接。發(fā)電隧洞開挖洞徑4m,襯后洞徑3.5m,樁號0+000~2+434m段縱坡為0.01015,調(diào)壓干電池布置在進水口3256.36m處,調(diào)壓干電池之后水平轉(zhuǎn)彎后接出口貧管,由兩根貧管接入廠房。
2 砼系統(tǒng)
根據(jù)工程地形特點,施工條件等因素,配備1臺0.75m3拌和機集中拌制生產(chǎn)砼,為固定式拌和機,設(shè)在堰壩右岸上游的空地上,另配備1臺0.25m3砂漿攪拌機,用于砌石砂漿拌制。
3 隧洞砼襯砌
3.1施工程序
清理巖面及底拱→安裝鋼筋→立模→砼澆筑→砼養(yǎng)護→拆?!謇怼M入下→循環(huán)。
3.2施工布置
隧洞全斷面襯砌以采用鋼模施工方法為主,每個工作面為邊頂拱和底拱兩部分,分別采用自制鋼模進行砼襯砌施工。洞襯砼澆筑段長度為:底模為拉模長度按4m,邊頂拱長度按8m考慮。在開挖完成后采用先襯底拱后襯頂拱方案。共需設(shè)置一套底拱拉模,二套臺邊頂拱模板。在施工過程中,按照底拱拉模在外側(cè),邊頂拱模板在里側(cè)原則布設(shè)。洞身段襯砌材料由進水口運至工作面,采用砼泵入倉。
3.3洞身襯砌
先襯底拱砼,襯砌5~6段后,再襯邊頂拱砼。
底拱砼:基巖面清理→軌道鋪設(shè)、固定→鋼筋安裝→底拱拉模就位→支堵頭模板→安裝止水→驗收→底拱砼澆筑→砼等強→拆堵頭模板→模板脫模及移位→施工下段砼。
邊頂拱砼:鋼筋安裝→鋼模就位→堵頭模板安裝→止水安裝及灌漿管預(yù)埋→驗收→砼澆筑→砼等強→鋼模臺車脫模及移位→施工下塊砼。
模體牽引及軌道設(shè)置:底拱拉模由1臺5T慢速卷揚機牽引行走。邊頂拱模體利用安裝在鋼支架上的滑輪用手拉葫蘆拉動,至下一澆筑砼安裝就位。
3.4砼襯砌施工
(1)循環(huán)作業(yè)
澆筑段準備→鋼筋安裝→模體就位→驗收→澆筑砼→砼等強→拆模。
(2)鋼筋制安
砼襯砌所用鋼筋均在鋼筋加工廠制作成型,用手扶拖拉機直接運至安裝部位,人工綁扎及焊接。利用洞壁錨桿焊接架立鋼筋,然后進行環(huán)向、縱向鋼筋綁扎與焊接。
?。?)洞身段模板
利用布置在頂拱和腰線上的激光定向器進行模板的定位與控制。底拱襯砌通過調(diào)整絲桿控制底拱模板的起落;頂拱模板,將分節(jié)模板拱頂節(jié)、側(cè)節(jié)的順序先后用千斤頂和絲桿調(diào)整到設(shè)計位置。模體就位后,進行堵頭模板的安裝,底拱的環(huán)向堵頭模板采用現(xiàn)場支立木模板進行封堵,頂拱堵頭以定型鋼模板為主木模板輔助。
(4)運輸及入倉
砼由砼拌和站集中拌制,水泥采用硅酸鹽水泥,水泥標號不低于425號。為了滿足泵送砼及鋼模臺車脫模時間的需要,要求砼在滿足設(shè)計條件的同時,還要具有較好的和易性和較高的早期強度,因此拌制砼時添加適量的外加劑。砼配合比通過試驗確定。砼水平運輸采用手扶拖拉機運至洞內(nèi)暫存料斗,由軌道小車運砼至砼泵,后由砼泵輸送砼入倉。根據(jù)澆筑強度需要,采用HB30砼泵。泵送砼時,應(yīng)經(jīng)常使砼轉(zhuǎn)動,以免導管堵塞,在正常溫度下,如間歇時間過久應(yīng)將留在導管內(nèi)的砼排除,并加以清洗。砼澆筑時,拱兩側(cè)砼應(yīng)均衡上升。不合格的砼嚴禁入倉,凡不能保證正常澆筑作業(yè)的砼必須清除和廢棄。
?。?)砼振搗
主要采用插入式軟軸式振搗器及附著式振搗器振搗。砼振搗到可能的最大密實度,而且避免振搗過度。振搗操作應(yīng)嚴格按規(guī)定執(zhí)行。頂拱砼襯砌,需要封拱時,用自制的封拱器封拱。
?。?)脫模及養(yǎng)護
為了便于脫模,支模前鋼模表面均涂刷脫模濟。頂拱鋼模按先下后上的順序脫模。砼表面一般在拆模后立即開始灑水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間滿足規(guī)范要求。
4 灌漿施工
4.1回填灌漿
?。?)鉆孔
在襯砌砼達到設(shè)計強度70%以上后,即可進行回填灌漿?;靥罟酀{鉆孔采用YT27型氣腿式風鉆鉆孔,通過預(yù)埋Φ50mm鋼管。鉆孔孔徑不小于Φ38mm,鉆孔孔深穿透砼入巖5cm即可,孔位及孔向依據(jù)設(shè)計圖紙施工,施工中應(yīng)測記砼厚度和空腔尺寸。
?。?)回填灌漿
回填灌漿采用孔口循環(huán)的方法進行?;靥罟酀{分兩個次序進行,后序孔包括頂拱孔?;靥罟酀{按著由低到高的原則進行,同一區(qū)段內(nèi)同一次序孔全部或部分鉆出后再行灌漿。灌漿壓力為0.2MPa。灌漿采用425#普通硅酸鹽水泥。灌注水灰比:Ⅰ序孔為0.6:1,Ⅱ序孔為1:1和0.6:1兩個比級的水泥漿,對空隙大的部位灌注水泥砂漿。比重不宜大于水泥重量的200%。結(jié)束標準:在設(shè)計規(guī)定的壓力下,灌漿孔停止吸漿,延續(xù)灌注5min即可結(jié)束。封孔采用機械封孔。
(3)質(zhì)量檢查
灌漿在相應(yīng)區(qū)段結(jié)束7天后,采用鉆孔注漿的方法進行該部位的質(zhì)量檢查。
4.2固結(jié)灌漿
固結(jié)灌漿在該部位回填灌漿結(jié)束7天后開始進行。
?。?)鉆孔
固結(jié)灌漿鉆孔采用YT27型氣腿式風鉆鉆孔,鉆孔預(yù)埋鋼管孔內(nèi)進行。所有鉆孔統(tǒng)一編號,并編各孔序號??孜话凑赵O(shè)計圖紙,孔深為2.5m。,終孔直徑不小于Φ38mm。
(2)沖洗及壓水
灌漿孔鉆孔結(jié)束后應(yīng)進行鉆孔沖洗,并在灌漿前用壓力水進行裂隙沖洗直至回清水時為止,沖洗壓力為灌漿壓力的80%。灌漿壓力為0.6MPa。固結(jié)灌漿孔的壓水試驗在裂隙沖洗后進行,試驗孔數(shù)不宜小于總數(shù)的5%,壓水試驗采用單點法。
?。?)固結(jié)灌漿
固結(jié)灌漿按環(huán)間分序,環(huán)內(nèi)加密的原則進行,環(huán)間分兩次序施工。固結(jié)灌漿壓力按設(shè)計要求施工,并以不破壞或抬動基巖面或砼為原則。固結(jié)灌漿采用孔內(nèi)循環(huán)法施工。全孔一次灌漿,如吸漿量大時采用同一孔灌注;吸漿量小時可采用群孔并聯(lián)灌注,并對稱均勻布置。固結(jié)灌漿灌注水灰比為5:1,3:1,2:1,1:1,0.8:1,0.6:1,0.5:1七個比級的水泥漿,開灌水灰比為5:1。結(jié)束標準:在規(guī)定的壓力下如灌漿段的吸漿量小于0.4L/min并持續(xù)30min即可結(jié)束。封孔:除對個別涌水孔段采用機械封孔外,其余均用人工封孔。
(4)質(zhì)量檢查
固結(jié)灌漿質(zhì)量檢查在該部位灌漿結(jié)束7天后進行,檢查孔的數(shù)量不宜少于灌漿孔總數(shù)的5%??锥魏细衤?0%以上,不合格孔段的透水率值不超過設(shè)計規(guī)定的50%,且不集中,灌漿質(zhì)量認為合格。
5 結(jié)語
在水工隧洞施工中,為保證襯砌砼結(jié)構(gòu)在正式運行中不變形而影響隧洞運營安全,一般對襯砌砼進行回填灌漿和固結(jié)灌漿施工,以確保砼與巖面緊貼,形成一個整體受力結(jié)構(gòu)。