李耀輝

(中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，成都，610091)

1 工程概況

錦屏二級(jí)水電站廠區(qū)樞紐工程8條高壓管道與引水系統(tǒng)相連，組成有豎井段、上下彎段、上下平洞段。豎井段的設(shè)計(jì)斷面是圓形，開挖直徑8.10m，鋼管后0.8m～1.25m作為回填混凝土的厚度，垂直高度250.725m(高程1563.9m～1313.175m)，相鄰兩豎井中心間距30m。

2 施工布置

2.1 混凝土拌制和運(yùn)輸?shù)缆?/h3>

混凝土由高線拌合系統(tǒng)及低線拌合系統(tǒng)供料，分五段進(jìn)行施工，混凝土施工運(yùn)輸通道為：

(1)下平段、下彎段：低線混凝土拌合系統(tǒng)→低線公路→進(jìn)廠交通洞→廠2#施工支洞→下平洞段→混凝土泵機(jī)→施工部位。

(2)豎井1347.525m～1400.685m高程段：低線混凝土拌合系統(tǒng)→低線公路→進(jìn)廠交通洞→尾閘室交通洞→繞行交通洞(尾閘室2#通風(fēng)洞)→大楠公路→通風(fēng)兼安全洞→下層排水廊道新增施工支洞→混凝土泵機(jī)(溜管)→施工部位。

(3)豎井1400.685m～1490.305m高程段：低線混凝土拌合系統(tǒng)→低線公路→進(jìn)廠交通洞→尾閘室交通洞→廠1#施工支洞→廠6#施工支洞→上層排水廊道交通隧洞→混凝土泵機(jī)(溜管)→施工部位。

(4)豎井1490.305m～1537.95m高程段、上彎段：高線混凝土拌合系統(tǒng)→東引1#、2#施工支洞→廠8#施工支洞→混凝土泵機(jī)(溜管)→施工部位，輔以“橋機(jī)+吊罐”入倉作為應(yīng)急措施。

(5)上平段至鋼襯起點(diǎn)：高線混凝土拌合系統(tǒng)→東引2#施工支洞→廠9#施工支洞→調(diào)壓室底部→混凝土泵機(jī)→施工部位。

2.2 施工機(jī)具布置

混凝土水平運(yùn)輸采用6m3攪拌車，混凝土泵機(jī)或溜管輸送，豎井1490.305m高程以上則可輔以橋機(jī)+吊罐的方式進(jìn)行應(yīng)急輸送。施工機(jī)具具體布置如下：

(1)下平段：泵機(jī)布置于倉位附近(最后退于廠2#施工支洞)。

(2)下彎段：泵機(jī)布置于下平段與廠2#施工支洞相交處的洞口部位，接泵管至下彎段上端口。

(3)豎井1347.525m～1400.685m高程段：共布置2臺(tái)泵機(jī)接力。泵機(jī)一布置于D2-17與D2-23相交處的下層排水廊道新增施工支洞內(nèi)，接力泵機(jī)負(fù)責(zé)1#-4#高壓管道澆筑；泵機(jī)二布置于D2-19與D2-21相交處，接力泵機(jī)負(fù)責(zé)5#-8#高壓管道澆筑。

(4)豎井1400.685m～1490.305m高程段：同樣共布置2臺(tái)泵機(jī)接力。泵機(jī)一布置于D1-18與D1-23相交處的上層排水廊道內(nèi)，接力泵機(jī)負(fù)責(zé)1#-4#高壓管道澆筑；泵機(jī)二布置于D1-19與D1-21相交處，接力泵機(jī)負(fù)責(zé)5#-8#高壓管道澆筑。

(5)豎井1490.305m～1537.95m高程段：溜管端口布置于廠8#施工支洞近上彎段附近。

(6)上彎段：泵機(jī)分別布置于廠8#施工支洞及上平段末端近上彎段附近，橋機(jī)+3m3吊罐作為輔助應(yīng)急澆筑措施在上彎段附近準(zhǔn)備。

(7)上平段至鋼襯起點(diǎn)：泵機(jī)布置于調(diào)壓室底部。

3 施工方案

高壓管道混凝土施工與安裝鋼管緊跟，在相應(yīng)部位豎井鋼管貼壁外排水、巖壁外排水系統(tǒng)及接地銅絞線安裝完成并通過驗(yàn)收后進(jìn)行一倉混凝土回填。鋼管首次安裝的數(shù)量是回填長度的依據(jù)，12m回填一次就是平段一次安裝4節(jié)鋼管；9m～15m回填一次就是豎井段一次安裝3～5節(jié)鋼管，彎段則分3倉進(jìn)行回填澆筑。工作區(qū)域設(shè)置與鋼襯相同，有3個(gè)施工面在一條高壓管道壓力鋼管上安裝：第一個(gè)施工面是廠2#施工支洞下游側(cè)安裝鋼管；第二個(gè)施工面是下平段廠2#施工支洞上游側(cè)安裝鋼管；第三個(gè)施工面安裝鋼管部位是豎井段、下彎段、上平段及上彎段。

按照施工總要求，第一個(gè)施工面首先進(jìn)行安裝鋼管，第二個(gè)作業(yè)面安裝鋼管主要是調(diào)節(jié)部位，在前兩個(gè)作業(yè)面空閑時(shí)可以抓緊施工。需要注意的是在蝸殼保壓實(shí)驗(yàn)完成及悶頭拆除后第一作業(yè)面方可進(jìn)行安裝鋼管施工。

4 施工程序

4.1 施工前準(zhǔn)備

提前設(shè)置混凝土施工區(qū)域，在其上搭設(shè)安全防護(hù)平臺(tái)，焊接上下人爬梯，焊接固定溜管及泵管。

在下平段、下彎段施工時(shí)，將泵機(jī)拖至施工部位附近，根據(jù)鋼管安裝及回填混凝土進(jìn)程最終退至廠2#施工支洞；下彎段施工時(shí)，泵管沿已安裝鋼管內(nèi)焊接的支架進(jìn)行搭設(shè)。

在豎井段施工時(shí)，針對(duì)上、下層排水廊道所澆筑區(qū)段，在其內(nèi)布設(shè)2臺(tái)泵機(jī)用于接力運(yùn)送混凝土至豎井，兩臺(tái)泵機(jī)最遠(yuǎn)相距82.5m～175m；排水廊道以下部位采取在鋼管外側(cè)沿洞壁布設(shè)4根溜管，由泵管送入溜管后再溜至倉面，排水廊道以上部位在鋼管外側(cè)沿洞壁布設(shè)4根泵管將混凝土運(yùn)至倉面。

在豎井上部上彎段施工時(shí)，1560平臺(tái)布設(shè)1臺(tái)泵機(jī)用于運(yùn)送混凝土至吊罐，再通過吊罐將混凝土運(yùn)至鋼管上的工作平臺(tái)后，通過溜管將料卸至施工工作面。

4.2 清基和施工縫處理、沖洗

對(duì)處理過的基巖面雜物進(jìn)行清理，然后采用高壓風(fēng)管吹沖干凈，最后進(jìn)行地質(zhì)資料收集整理，進(jìn)行基礎(chǔ)面驗(yàn)收。

4.3 封頭模板安裝

豎井首倉混凝土澆筑及平洞段混凝土回填施工需要立封頭模，模板采用P3015鋼模、P1015鋼模及九夾板(附筋板)成型，鋼管及方木做為橫豎圍檁，并利用φ12拉條與巖壁錨桿或插筋焊接固定。

4.4 預(yù)埋件安裝

在巖壁排水孔施打完畢后，將巖壁排水管焊接于巖壁插筋上，而貼壁排水環(huán)向積水槽鋼為鋼管廠內(nèi)制作焊接，縱向排水角鋼則焊接于壓力鋼管外壁;回填灌漿管利用A12架立筋支撐固定。

4.5 倉面驗(yàn)收

安排施工人員和設(shè)備將倉面內(nèi)的雜物清理干凈，質(zhì)檢員跟進(jìn)倉面的資料驗(yàn)收和混凝土施工工作。

4.6 鋼筋制安

為增加高壓管道鋼襯可靠度，保證運(yùn)行安全，避免因豎井巖溶區(qū)域削弱圍巖的承載能力，設(shè)計(jì)對(duì)豎井某些巖溶區(qū)鋼襯外包混凝土內(nèi)進(jìn)行了配筋。

4.6.1 縱向鋼筋布置

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，并經(jīng)計(jì)算在已澆混凝土上鉆孔為后續(xù)縱向鋼筋插筋做準(zhǔn)備，打孔工作中重點(diǎn)對(duì)插筋的打孔位置、孔的深度等進(jìn)行控制，孔的位置與鋼襯內(nèi)壁距離要滿足當(dāng)環(huán)向鋼筋安裝時(shí)，環(huán)向鋼筋中心線與鋼襯內(nèi)壁的距離為25cm。打孔施工完成后用有壓力的水槍清洗孔道，待孔道干凈后采用首先注入水泥漿液，然后插入鋼筋的方法進(jìn)行施工，采用手風(fēng)鉆Y26在已澆筑混凝土布置系統(tǒng)插筋，鋼筋錨固時(shí)長不小于35d，然后將縱向鋼筋搬至插筋位置對(duì)正并施焊。

4.6.2 環(huán)向鋼筋布置

待縱向鋼筋焊接牢固后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在壓力鋼管側(cè)布置一層環(huán)向鋼筋，環(huán)向鋼筋中心線與鋼襯內(nèi)壁的距離為25cm，環(huán)向受力鋼筋的接頭應(yīng)與鋼管縱縫錯(cuò)開至少100cm(弧線距離)。

4.6.3 鋼筋焊接

鋼筋接頭采用機(jī)械連接或焊接，采用機(jī)械連接時(shí)接頭盒抗拉強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到或超過母材抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，并具有反復(fù)拉壓性及高延性。鋼筋直徑d<28mm時(shí)的焊接接頭宜采用搭接焊；直徑d>28mm時(shí)宜采用幫條焊，幫條焊接頭宜為鋼筋截面積的1.5倍。搭接焊和幫條焊宜采用雙面焊縫，鋼筋的搭接長度不小于5d，當(dāng)施焊條件困難而采用單面焊時(shí)其搭接長度不應(yīng)小于10d。接頭位置宜設(shè)置在構(gòu)件的受力較小處，并應(yīng)錯(cuò)開布置。

4.7 混凝土入倉

(1)低線混凝土拌合系統(tǒng)生產(chǎn)的混凝土對(duì)下平段及下彎段供料，混凝土攪拌車將混凝土運(yùn)輸?shù)綇S2#施工支洞，使用HBT-60型泵機(jī)將混凝土泵送入倉，左右兩側(cè)各布設(shè)1根泵管，按照混凝土澆筑規(guī)范施工，嚴(yán)格控制澆筑坯層厚滿足規(guī)范要求。安排專業(yè)操作人員使用有壓力的水槍對(duì)泵管沖洗干凈，清理雜物后，對(duì)接管后的泵管接口連接處進(jìn)行檢查，保障連接牢固，不脫管、不漏漿。泵機(jī)泵送混凝土前，可采用水泥漿及砂漿對(duì)泵管進(jìn)行潤管，可保障泵管內(nèi)混凝土泵送的連續(xù)、不堵管。

(2)豎井1347.525m～1400.685m高程段由低線混凝土拌合系統(tǒng)生產(chǎn)的混凝土提供，混凝土攪拌車運(yùn)輸至下層排水廊道，使用HBT-60型泵機(jī)將混凝土泵送入倉。下層排水廊道(高程1360m)以下部位在鋼管外側(cè)沿洞壁布設(shè)4根溜管，由泵管送入溜管后再溜至倉面；下層排水廊道(高程1360m)以上部位在鋼管外側(cè)沿洞壁布設(shè)4根泵管將混凝土運(yùn)至倉面，滿足混凝土澆筑規(guī)范施工，鋼襯上方布置鋼結(jié)構(gòu)入倉平臺(tái)。

(3)豎井1400.685m～1490.305m高程段由低線混凝土拌合系統(tǒng)提供生產(chǎn)的混凝土，混凝土攪拌車運(yùn)輸至上層排水廊道，安排專業(yè)操作人員操作HBT-60型泵機(jī)將混凝土泵送入倉。上層排水廊道(高程1450m)以下部位在鋼管外側(cè)沿洞壁布設(shè)4根溜管，由泵管送入溜管后再溜至倉面；上層排水廊道(高程1450m)以上部位在鋼管外側(cè)沿洞壁布設(shè)4根泵管將混凝土運(yùn)至倉面，對(duì)稱分層澆筑，鋼襯上方布置鋼結(jié)構(gòu)入倉平臺(tái)。

(4)豎井1490.305m～1537.95m高程段由高線混凝土拌合系統(tǒng)生產(chǎn)的混凝土提供，混凝土攪拌車水平運(yùn)輸至廠8#施工支洞內(nèi)，由專人操作HBT-60型泵機(jī)將混凝土泵送入倉，沿洞壁布設(shè)4根溜管，由泵管送入溜管后再溜至倉面，按規(guī)范要求澆筑，鋼襯上方布置鋼結(jié)構(gòu)入倉平臺(tái)。

(5)高線混凝土拌和系統(tǒng)拌和的混凝土提供給上彎段，混凝土攪拌車運(yùn)輸至廠8#施工支洞及上平段末端內(nèi)，HBT-60型泵機(jī)或橋機(jī)吊3m3吊罐下料，沿洞壁左右各布設(shè)1根泵管，按照施工質(zhì)量要求規(guī)范澆筑。

(6)高線混凝土拌合系統(tǒng)生產(chǎn)的混凝土給上平段至鋼襯起點(diǎn)供料，混凝土攪拌車運(yùn)輸至調(diào)壓室底部，HBT-60型泵機(jī)在專人操作下，有序的將混凝土輸送入倉，左右兩側(cè)各布設(shè)1根泵管，規(guī)范進(jìn)行混凝土澆筑施工。

4.8 混凝土澆筑

混凝土澆筑由泵機(jī)泵送及掛溜筒倒入倉內(nèi)，溜筒距倉面1m～2m，均勻下料，50一層，4臺(tái)軟軸式振搗棒平倉振搗，振搗完畢后再次下料振搗。

入倉后，及時(shí)平倉，防止混凝土堆積，澆筑時(shí)保持速度均勻，不得超過1m/h，控制鋼管變位。嚴(yán)格按照混凝土澆筑規(guī)范施工，振搗時(shí)控制好時(shí)間，不宜過長也不宜過短，檢查鋼管周邊等宜疏漏的振搗區(qū)域，防止漏振、超振等現(xiàn)象。保證混凝土外觀光滑，無蜂窩麻面現(xiàn)象。由于豎井高差達(dá)到250m左右，泌水現(xiàn)象出現(xiàn)在混凝土入倉振搗中屬于正常情況，泌水一是通過巖石裂隙自排，二是人工舀至操作平臺(tái)上的儲(chǔ)水桶內(nèi)，桶滿后利用垂直運(yùn)輸設(shè)備吊至8#施工支洞作為施工廢水處理。

不間斷連續(xù)進(jìn)行混凝土澆筑施工，因?yàn)樘厥庠蛑袛鄷r(shí)，提前做好應(yīng)對(duì)措施，例如超過4h～6h的間歇時(shí)間，應(yīng)按照規(guī)范要求進(jìn)行冷縫面混凝土施工，安排人員進(jìn)行鑿毛清理等工作，做好混凝土連接接縫以滿足質(zhì)量要求。

通過增加混凝土強(qiáng)度、均勻振搗、科學(xué)施工等方法提高混凝土的質(zhì)量，禁止在混凝土攪拌車內(nèi)及混凝土倉位內(nèi)加水。

在每倉混凝土澆筑完成達(dá)到凝期要求后，對(duì)鋼管外壁混凝土回填脫空情況進(jìn)行檢查，采取的方法為：用小鐵錘輕輕敲擊鋼管內(nèi)壁，重點(diǎn)檢查加勁環(huán)上下面附近部位，用聽聲音的方法判斷鋼管外壁有無脫空情況。已安裝的時(shí)差井鋼管檢查結(jié)果表明：鋼管外壁混凝土回填情況良好，無脫空現(xiàn)象。

4.9 混凝土養(yǎng)護(hù)

收倉后對(duì)混凝土表面鋪設(shè)絨氈，并進(jìn)行24h不間斷養(yǎng)護(hù)，直至下一倉倉面準(zhǔn)備工序。

5 結(jié)語

憑借逐條對(duì)高壓管道壓力鋼管安裝及混凝土回填經(jīng)驗(yàn)逐步改進(jìn)，使各程序已臻于完美，進(jìn)一步加快了施工進(jìn)度，保證了施工質(zhì)量。從施工效果觀察，回填混凝土質(zhì)量良好，脫空率微乎其微，可很好地滿足電站運(yùn)行要求，從而解決了高壓管道高豎井鋼襯回填混凝土運(yùn)輸問題，圓滿完成了高壓管道鋼襯段混凝土回填施工，保證了施工安全，縮短了工程施工時(shí)間，節(jié)省了施工投入費(fèi)用，為錦屏二級(jí)水電站發(fā)電創(chuàng)造了條件，為以后類似工程施工提供技術(shù)借鑒。