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大崗山水電站泄洪洞流道混凝土平整度控制淺析

2017-01-09 10:31米從銳
四川水利 2016年3期
關(guān)鍵詞:泄洪洞臺(tái)車平整度

米從銳

(中國水利水電第七工程局有限公司,成都,610081)

大崗山水電站泄洪洞流道混凝土平整度控制淺析

米從銳

(中國水利水電第七工程局有限公司,成都,610081)

大崗山水電站泄洪洞工程洞身流道混凝土施工,采用全面質(zhì)量管理理論,對(duì)混凝土施工中影響平整度質(zhì)量的四個(gè)主要因素“人、機(jī)、料、法”進(jìn)行了管理控制,確保了流道混凝土平整度的質(zhì)量控制要求。

大崗山水電站 泄洪洞流道 混凝土 平整度 控制措施

1 工程概況

大崗山水電站位于大渡河中游上段的四川省雅安市石棉縣挖角鄉(xiāng)境內(nèi),為大渡河干流規(guī)劃調(diào)整推薦的22級(jí)方案的第14梯級(jí)電站。電站樞紐主要由攔河混凝土雙曲拱壩、泄洪消能建筑物、引水發(fā)電建筑物等組成,最大壩高210.00m,電站裝機(jī)4臺(tái),單機(jī)容量650MW,總裝機(jī)2600MW。

泄洪洞工程布置在大渡河右岸,主要包括進(jìn)水口、洞身段、出口段及下游河道防護(hù)工程的施工。其中,洞身為無壓隧洞段,采用一坡到底的形式,洞長(zhǎng)1077.50m,縱坡i=0.1039,斷面形式為圓拱直墻型,凈空斷面(14.00m~16.00m)×(18.00m~20.00m)(寬×高)。洞身段為高速水流流道,最大總泄流量為3352m3/s,流速為20m/s~40m/s。若過流面平整度施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo),則運(yùn)行過程中產(chǎn)生的空蝕、氣化現(xiàn)象將對(duì)混凝土表面造成嚴(yán)重破壞。為此設(shè)計(jì)在《泄洪洞混凝土施工技術(shù)要求》中提出,過流面不平整度2m內(nèi)最大允許高度5mm,否則對(duì)超標(biāo)部位按垂直水流1/50、平行水流1/30坡度磨平。本工程采用全面質(zhì)量管理理論,對(duì)混凝土施工中影響平整度質(zhì)量的其中四個(gè)主要因素“人、機(jī)、料、法”進(jìn)行管理控制,以滿足泄洪洞高速水流流道混凝土平整度的質(zhì)量要求。

2 現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制

2.1 人員管理

人員管理是質(zhì)量管理中的難點(diǎn),因此施工前選擇的作業(yè)人員年齡在30~45歲之間,從事混凝土澆筑作業(yè)時(shí)間基本都為8年以上,在國內(nèi)大型水電站(向家壩、錦屏)從事過相關(guān)混凝土澆筑工作,特別是在上一個(gè)工地錦屏水電站(與本工程特點(diǎn)很相近)從事過混凝土澆筑工作。人員進(jìn)場(chǎng)后由技術(shù)和質(zhì)量部門多次組織進(jìn)行技術(shù)、質(zhì)量培訓(xùn),確保人員理解技術(shù)質(zhì)量核心要求,糾正施工中存在的問題并按要求進(jìn)行施工。同時(shí)考慮到作業(yè)人員的工作心態(tài),采取激勵(lì)機(jī)制進(jìn)行重點(diǎn)考核,將激勵(lì)機(jī)制落實(shí)到個(gè)人(特別是底板施工中主要靠人員控制質(zhì)量的收面人員),鼓勵(lì)人員積極參與質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)控制。

2.2 設(shè)備選擇

混凝土澆筑中邊墻采用9m鋼模臺(tái)車,臺(tái)車襯砌長(zhǎng)度9.1m,有效襯砌長(zhǎng)度9m,搭接100mm。臺(tái)車采用2個(gè)4m3料斗配合4組布料機(jī)澆筑常態(tài)混凝土,主要技術(shù)參數(shù):臺(tái)車類型液壓自行式臺(tái)車最大橫移量左右100mm,走行速度5m/h,走行液壓16MPa,布料機(jī)橫移量左、右各800mm,皮帶機(jī)長(zhǎng)度12900mm,皮帶機(jī)寬度950mm,皮帶機(jī)高度680mm,料斗提升速度8m/min,布料機(jī)理論輸料強(qiáng)度2×90t/h。底板采用定制自行式布料機(jī)入倉預(yù)埋收面軌人工收面,布料機(jī)受料長(zhǎng)度20m,布料寬度大于14m,設(shè)計(jì)送料強(qiáng)度為60m3/h。

運(yùn)輸采用9m3混凝土罐車,高溫季節(jié)加裝保溫設(shè)施。振搗設(shè)備采用φ100mm及φ70mm插入式振搗器,前者主要用于邊墻混凝土振搗。

2.3 混凝土控制

根據(jù)成勘院科研所設(shè)計(jì)的泄洪洞硅粉混凝土施工配合比(詳見表1),施工中通過混凝土工藝試驗(yàn)確定選擇常態(tài)混凝土配合比,有利于混凝土平整度控制。混凝土均由大壩低線混凝土系統(tǒng)拌和樓供應(yīng),嚴(yán)格控制坍落度。通過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,坍落度控制在90mm~110mm時(shí),最有利于混凝土施工及平整度控制。

表1 二級(jí)配C9050粉煤灰硅粉混凝土施工配合比

施工方式配制強(qiáng)度(MPa)水膠比膠材用量(kg/m3)砂率(%)每方混凝土用量(kg/m3)水水泥粉煤灰硅粉砂石JM-PCANOF-AE常態(tài)591033379381252847619718117234110015泵送5910334154051373118321738108737350017

2.4 主要工序控制

泄洪洞施工常規(guī)段采用“先澆邊墻,頂拱跟進(jìn),最后底板”的施工方式,主要對(duì)模板和澆筑過程進(jìn)行控制。

2.4.1 模板工序

邊墻鋼模臺(tái)車整體安裝完成后,檢查板面接縫(≤2mm)及平整度(≤5mm),滿足要求方可投入使用。臺(tái)車軌道鋪設(shè)時(shí),保持軌道在正確位置,中心線偏離在±50mm以下;軌道橫向鋪設(shè)水平誤差±10mm;軌道縱向鋪設(shè)不平度在±50mm/10m以下。模板面板須打磨光潔平整,混凝土開倉前必須在面板上涂刷脫模劑,涂刷要均勻成膜、不漏刷、不積存。施工中模板與設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)線控制偏差為10mm內(nèi),校核完成監(jiān)理驗(yàn)收后全面加固支撐。底板在混凝土設(shè)計(jì)高程安裝φ20mm圓鋼收面軌,安裝方向?yàn)轫標(biāo)鞣较?、間距2.0m,共7道,由調(diào)節(jié)螺栓進(jìn)行收面高程調(diào)節(jié),安裝完成后測(cè)量檢查,按±5mm進(jìn)行控制。

施工中容易出現(xiàn)新老混凝土結(jié)合部位錯(cuò)臺(tái)的問題,主要采取以下方法處理:邊墻臺(tái)車新老混凝土結(jié)合部位增加液壓支撐,并在臺(tái)車校模完成進(jìn)行二次加固;同時(shí)為防止漏漿,將模板與混凝土面搭接處的雜物清理干凈,凸起部分打磨平整并貼止?jié){帶,使模板與混凝土面貼合嚴(yán)密。新老混凝土結(jié)合部位加設(shè)止?jié){帶;底板在端頭模板頂部安裝方鋼,方鋼頂面高程與底板設(shè)計(jì)高程一致。

2.4.2 澆筑工序

邊墻臺(tái)車入倉強(qiáng)度控制在20m3/h內(nèi),下料要對(duì)稱進(jìn)行且下料高度不超過1.5m,前后混凝土高度差要求不超過600mm,左右混凝土高度差要求不超過500mm;模板附近布料時(shí)要防止直接沖擊模板,防止模板變形影響平整度。澆筑時(shí)每料斗入倉方量約為3m3,鋪料厚度約30cm,因此每斗料入倉后必須平倉振搗。每一位置振搗時(shí)間以混凝土不再顯著下沉(時(shí)間控制在70s~90s)為止。上層料鋪設(shè)完成進(jìn)行振搗時(shí),須再次完全插入已振搗完成的下層混凝土進(jìn)行二次復(fù)振(即振搗厚度為兩層共計(jì)約60cm)。澆筑完成后,必須讓混凝土凝固一定時(shí)間(夏季10h、冬季14h)后才能進(jìn)行脫模,過早易造成混凝土表面損壞,過遲則可能脫不了模。

底板面板因有10.39%坡度,采用預(yù)埋收面軌人工刮平,抹光機(jī)抹面,人工收光。混凝土采用臺(tái)階法分層澆筑,分層厚度按50cm控制,臺(tái)階寬度按軌道間距控制。單幅(兩軌道之間)混凝土大面平倉、振搗至與收面軌頂面大致一樣(略高于收面軌頂面)后開始待凝。待凝至混凝土流動(dòng)性變差時(shí)開始找平工作,保證粗骨料不外露,混凝土表面保持5mm~8mm厚的砂漿層;用2m刮尺沿軌道(垂直于軌道)將混凝土面刮平整,同時(shí)采用木抹子抹面并拍打,每單幅均采用此方法進(jìn)行初次找平。完成兩幅(約4m)澆筑后采用4m刮尺進(jìn)行找平檢查,對(duì)于不合格的部位進(jìn)行修整。下幅找平檢查時(shí)4m尺必須與已檢查部位搭接,范圍為2m,找平檢查后進(jìn)行收面。手指按壓混凝土表面,壓深只有10mm~30mm,手指上有濕印和少量水泥砂漿黏附,但混凝土表面有彈性,開始采用抹光機(jī)反復(fù)壓抹,并輔以輕拍,讓砂漿漿液提到混凝土表面,填平混凝土表面的砂眼、孔洞;并清除影響抹面的粗骨料等,使混凝土表面進(jìn)一步抹光壓實(shí)。在抹光壓實(shí)的同時(shí),采用4m直尺檢測(cè)平整度,通過局部修整和找平,提高混凝土表面平整度,檢查后對(duì)休整部位再次使用抹光機(jī)抹光壓實(shí)。在兩側(cè)端頭平整度控制時(shí),應(yīng)注意新老混凝土結(jié)合部位靠尺施工和檢查,均要與老混凝土搭接,搭接長(zhǎng)度為靠尺的一半;立端頭模部位,則要與模板頂部方鋼搭接。當(dāng)混凝土表面已經(jīng)開始初凝時(shí),采用鐵抹子對(duì)混凝土大面積收面拋光處理,收面人員成排進(jìn)行統(tǒng)一方向進(jìn)行收面拋光。

3 平整度控制效果

3.1 平整度檢測(cè)成果

洞身段邊墻、底板混凝土施工完成后,對(duì)過流面采用2m靠尺進(jìn)行不平整度檢查,共檢測(cè)3937點(diǎn),合格點(diǎn)數(shù)3711點(diǎn),合格率94.2%。不平整度質(zhì)量控制效果達(dá)到優(yōu)良水平。對(duì)于局部超標(biāo)部位,按垂直水流1/50、平行水流1/30坡度磨平?;炷吝^流面不平整度檢測(cè)成果統(tǒng)計(jì)見表2。

表2 混凝土不平整度檢測(cè)統(tǒng)計(jì)

3.2 泄洪運(yùn)行情況

泄洪洞工程施工完成并通過了各項(xiàng)驗(yàn)收,2015年7月參與了大崗山水電站度汛泄洪。泄洪過程中,通過多次深入現(xiàn)場(chǎng)檢查,過流面未見明顯氣蝕、磨蝕部位,運(yùn)行情況良好。

4 結(jié)語

大崗山水電站泄洪洞工程洞身邊墻、底板混凝土施工,通過采用全面質(zhì)量管理理論中的主要因素“人、機(jī)、料、法、環(huán)”對(duì)過流面不平整度進(jìn)行控制,確保了混凝土表面不平整度施工質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良水平。在經(jīng)歷一個(gè)汛期長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)泄洪后,過流表面未被破壞,經(jīng)受住了運(yùn)行考驗(yàn)。

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