(中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司,成都,610091)
厄瓜多爾保特-索普拉多拉水電站高壓豎井上彎段起始高程為1253.18m,頂部高程為1271.86m,總高度為18.68m,水平方向起始樁號為引水隧洞K4+796.182,終止樁號為引水隧洞K4+814.833,總長為18.651m,上彎段襯砌完成后,橫向剖面內(nèi)徑為15.33m,縱向剖面為半徑6.1m的環(huán)形彎管,其圓心角為90°,彎管軸線長度約23.56m,為三維空間曲面。
在以往的工程中,像彎段這樣異形結(jié)構(gòu)的模板均采用定型木桁架,按照一定間距組拼形成支撐骨架,在骨架上釘散裝木模板方式進(jìn)行施工,但由于其特殊的空間結(jié)構(gòu)限制,施工相當(dāng)困難。另外,在上彎段混凝土施工中,由于自然條件限制,無法采用大型起重設(shè)備輔助施工,工作環(huán)境差,安全隱患突出,如何保證施工人員在施工過程中的安全也是施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
在以往的工程中,像彎段這樣的異形結(jié)構(gòu)的模板,常規(guī)思路有兩種:一種是采用定型木桁架,按照一定間距組拼形成支撐骨架,在骨架上釘散裝木模板的方式進(jìn)行施工;另一種是采用特制的異形鋼模板進(jìn)行施工。以上兩種方案單塊模板的重量大,需要大型起重設(shè)備輔助施工,但由于高壓豎井上彎段空間結(jié)構(gòu)的特殊性,空間狹小,常規(guī)的施工思路并不適用。
經(jīng)過多次討論、研究,本工程決定采用鋼管拱架+鋼管配合支撐P3015組合鋼模板的方式進(jìn)行施工。此方案需要大量的鋼管,P3015組合鋼模板大約需要1200塊,數(shù)量較多。但較以上兩種方案,具有重量輕、方便搬運(yùn)、拆裝靈活等優(yōu)點(diǎn)。
用鋼管拱架+鋼管配合支撐P3015組合鋼模板的方式進(jìn)行施工,需要提前加工鋼管、鋼管拱架以及對模板進(jìn)行削角處理。根據(jù)鋼模裝配平面圖
圖1 鋼模裝配平面
(如圖1所示),模板及支撐系統(tǒng)中件1共需加工280根,件2-1、2-11共需加工6根,件2-2~2-10各需加工12根,件3長5778mm,共需加工700根。其中件1~件2為拱形鋼管,型號為CEDULA4011/2″無縫鋼管,件3為φ48腳手架鋼管。
高壓豎井上彎段施工的同時,引水隧洞2#支洞下游正在進(jìn)行施工,若鋼筋、模板及混凝土經(jīng)此處運(yùn)輸,會互相干擾,將占用直線工期,從而直接影響到首臺機(jī)組的充水試驗。經(jīng)討論,決定通過調(diào)壓井來運(yùn)輸,具體運(yùn)輸路線為:綜合加工廠(拌和樓)→瓜魯馬爾-門德斯道路→開關(guān)站道路→調(diào)壓井上平段→調(diào)壓井下平段→高壓豎井上彎段。
鋼筋、模板通過布置在調(diào)壓井上平段的卷揚(yáng)機(jī),用改裝后的載物吊籠將材料經(jīng)調(diào)壓井從調(diào)壓井上平段運(yùn)輸至下平段,然后人工搬運(yùn)至作業(yè)面;混凝土通過布置在調(diào)壓井內(nèi)的溜管,將混凝土從調(diào)壓井上平段溜至布置在下平段的BT60型混凝土泵機(jī)。溜管通過調(diào)壓井內(nèi)的滿堂排架支撐,排架間排距均為1.2m,步距1.8m。
高壓豎井上彎段混凝土施工完之后,提升系統(tǒng)已經(jīng)拆除,也沒有施工平臺可供使用,因此模板的拆除,以及后續(xù)混凝土修補(bǔ)、支撐鋼平臺的拆除是施工中的一大難題。支撐鋼平臺下是300多m深的超深高壓豎井,拆除施工過程中的安全問題亦顯得尤為突出。
經(jīng)多次召開方案討論會,最終采用了安全系數(shù)較高的特制活動小車來完成以上模板拆除、混凝土修補(bǔ)、支撐鋼平臺拆除等施工工作?;顒有≤囃ㄟ^臨時布置在引水隧洞第251倉的5t卷揚(yáng)機(jī)來牽引,通過布置在上彎段的軌道來滑動,鋼絲繩由卷揚(yáng)機(jī)發(fā)出經(jīng)安裝在上彎段的3t定滑輪與活動小車的吊耳連接,定滑輪布置原則為鋼絲繩張拉時不接觸混凝土面。模板拆除小車采用10mm厚的鋼板為面板,箱體所有轉(zhuǎn)角采用75mm×75mm角鋼焊接加固,長度方向最大間距0.5m,采用8#槽鋼加固,鋼絲繩型號為公稱抗拉強(qiáng)度1470MPa、d=18mm的6×9W+IWR,活動小車系統(tǒng)最大運(yùn)輸重量為3t(包括小車自重和裝載貨物重量)。
厄瓜多爾保特-索普拉多拉水電站高壓豎井上彎段采用本技術(shù)進(jìn)行混凝土施工,相比常規(guī)方法,實(shí)際工期比項目計劃提前了約90d完成,為電站按期發(fā)電、確保工程質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)環(huán)保目標(biāo)創(chuàng)造了條件,效益極為顯著。
厄瓜多爾保特-索普拉多拉水電站是中國葛洲壩集團(tuán)公司在南美洲的第一個國際水電站工程項目,研究成果的應(yīng)用在提高水電行業(yè)施工技術(shù)水平、增加公司的國際市場競爭力等方面具有極其重要的意義。