青龍水電站進水口攔污柵和閘門井混凝土施工技術(shù)

馮海艷

青龍水電站進水口攔污柵和閘門井混凝土施工技術(shù)

馮海艷

（雞西辰能水務(wù)有限責(zé)任公司，黑龍江雞西158100）

青龍水電站進水口攔污柵和閘門井混凝土貼山體陡壁懸空布置，距離下方河床高差約60m，位置險峻，因此施工難度大、安全風(fēng)險高，文章結(jié)合其結(jié)構(gòu)型式特點、交通條件等客觀因素，闡述了該部位混凝土澆筑的施工方法。從施工完成的結(jié)果看，此項施工方案切實可行，并達到了預(yù)期的控制效果。

攔污柵；閘門井；混凝土；結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)；安全風(fēng)險

1 工程概述

青龍水電站進水口布置攔污柵和閘門井混凝土結(jié)構(gòu)，貼山體陡壁布置，距離下方河床高差約60 m，處在的位置比較險峻。攔污柵混凝土垂直高度為50.9 m，頂部高程737.7 m，澆筑后混凝土外結(jié)構(gòu)邊線坡比為1∶0.141，水平斷面最大長度為9.8 m，寬度為2.5m。閘門井位于攔污柵下游約20 m處，混凝土結(jié)構(gòu)高度為50.9 m，頂部高程737.7 m，澆筑后外部斷面尺寸為5.8×4m，內(nèi)部斷面尺寸為3.2×1.8m。

2 施工布置

2.1 施工道路

結(jié)合現(xiàn)場實際情況，進水口上游為河道，且距離河床高度約為60 m，無法布置施工道路；攔污柵和閘門井頂部根據(jù)大壩的施工進度，還未形成壩頂交通道路，因此也無法布置施工道路；故施工道路只有布置在引水隧洞主洞內(nèi)，路線為：洞外臨建場地→1＃施工支洞→經(jīng)上游隧洞至進水口攔污柵和閘門井。

2.2 材料運輸布置

材料主要有鋼筋、模板等小型材料，采用小型自卸車運輸材料由施工道路進入到688 m高程底板平臺，再利用進水口腳手架在上方適當(dāng)位置掛設(shè)滑輪，人工在下方牽引繩索將材料運送至工作面。

混凝土運輸采用3 m3罐車運送，混凝土泵泵送入倉的方式進行，混凝土泵布置在進水口688 m高程底板上。

2.3 施工平臺布置

攔污柵和閘門井混凝土結(jié)構(gòu)尺寸較小，且高度較大，故采用搭設(shè)腳手架鋪竹跳板形成施工平臺，具體結(jié)構(gòu)型式詳見下文。

3 主要施工程序

3.1 攔污柵混凝土

進水口攔污柵混凝土分底板、進口擴散段和上方攔污柵槽結(jié)構(gòu)混凝土，根據(jù)結(jié)構(gòu)型式，采用由下至上、分層分塊的施工方法。

分層分塊原則：①根據(jù)進水口混凝土結(jié)構(gòu)布置特點及圖紙要求，進水口攔污柵混凝土未設(shè)置結(jié)構(gòu)縫，因此混凝土按整體性進行澆筑，每倉之間設(shè)施工縫；②攔污柵混凝土底板整體一次性澆筑；擴散段分2層施工，即邊墻一層、頂部一層；③上方攔污柵槽結(jié)構(gòu)混凝土按每層≤3 m進行分層，共分15層施工［1］。

3.2 閘門井混凝土

閘門井混凝土分底板、洞身段邊墻和井身結(jié)構(gòu)混凝土，根據(jù)結(jié)構(gòu)型式，采用由下至上、分層分塊的施工方法。

層分塊原則：①根據(jù)閘門井混凝土結(jié)構(gòu)布置特點及圖紙要求，閘門井混凝土未設(shè)置結(jié)構(gòu)縫，因此混凝土按整體性進行澆筑，每倉之間設(shè)施工縫；②閘門井混凝土底板整體一次性澆筑；③洞身段邊墻分1層施工，至頂板高程；④井身結(jié)構(gòu)混凝土按每層≤3 m進行分層，共分15層施工。

4 混凝土施工方法

4.1 模板施工

攔污柵和閘門井模板考慮施工條件，為便于人工轉(zhuǎn)運和加固，模板主要采用木模板拼裝的型式。模板外側(cè)采用5×10cm木方和2Φ50鋼管做為圍囹固定，木圍圍囹設(shè)置間距為0.3m，鋼管圍囹設(shè)置間距為0.6m，拉條鋼管圍囹布設(shè)，外側(cè)采用蝴蝶卡扣和螺帽進行固定，局部不穩(wěn)部位可將拉條和圍囹加密。拉條采用Φ12鋼筋，固定端與系統(tǒng)錨桿焊接，或與下層已澆筑混凝土面上埋設(shè)的插筋焊接固定。

攔污柵在模板支立時，在結(jié)構(gòu)線外側(cè)設(shè)腳手架滿鋪竹跳板做為施工平臺，閘門井在結(jié)構(gòu)內(nèi)部搭設(shè)腳手架滿鋪竹跳板做為施工平臺，腳手架高度隨混凝土澆筑高度上升，利用已澆筑完成的混凝土面上設(shè)插筋與腳手架連接，保證腳手架整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

4.2 鋼筋制安

鋼筋加工在現(xiàn)場鋼筋加工廠進行，嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙下料加工。鋼筋加工完畢經(jīng)檢查驗收合格后，根據(jù)其使用部位的不同，分別進行編號、分類，露天堆放應(yīng)墊高遮蓋，做好防雨、防潮、除銹等工作。

鋼筋的安裝采用人工架設(shè)，鋼筋安裝的位置、間距、保護層及各部分鋼筋的大小尺寸，嚴(yán)格按施工詳圖和有關(guān)設(shè)計文件進行。為保證保護層的厚度，鋼筋和模板之間設(shè)置強度不低于設(shè)計強度的預(yù)埋有鐵絲的混凝土墊塊，并與鋼筋扎緊。在多排鋼筋之間，用短鋼筋支撐以保證位置準(zhǔn)確。安裝后的鋼筋加固牢靠，且在混凝土澆筑過程中安排專人看護經(jīng)常檢查，防止鋼筋移位和變形［2］。

4.3 混凝土澆筑施工

攔污柵和閘門井混凝土澆筑方案采用泵送入倉方式，混凝土輸送泵采用HBT60A型混凝土泵，混凝土泵布置在進水口底板適當(dāng)位置，混凝土泵設(shè)置1臺，泵管可分別接引至各工作面?；炷帘霉苤苯咏又翝仓膫}號內(nèi)，泵管隨每倉混凝土澆筑上升而增加高度，可在澆筑完成的混凝土上設(shè)插筋固定泵管，不可利用腳手架敷設(shè)泵管。

混凝土澆筑采用平鋪法，鋪料厚度30～50 cm。混凝土入倉后人工輔助平倉振搗，由于混凝土澆筑斷面較小，選擇1.1kw軟軸插入式振搗器振搗，振搗時間以混凝土不再顯著下沉，不出現(xiàn)氣泡，開始泛漿為準(zhǔn)。振搗器距模板的垂直距離不小于振搗器有效半徑的1／2，并不得觸動鋼筋及預(yù)埋件等［3］。

混凝土澆筑完成后，設(shè)專人及時進行灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間≥14 d。

5 腳手架搭設(shè)施工

5.1 攔污柵腳手架搭設(shè)施工

攔污柵施工腳手架布設(shè)在混凝土結(jié)構(gòu)邊線外側(cè)，由于混凝土外邊線坡度為1∶0.141，腳手架搭設(shè)時立桿垂直設(shè)置，以保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全，所以腳手架整體為臺階型式施工［4］。

腳手架基礎(chǔ)設(shè)在底板混凝土上，但由于底板平臺較小，為滿足施工要求，在底板混凝土澆筑時預(yù)埋I25工字鋼，工字鋼單根長度為4.5 m，延伸出混凝土邊線外側(cè)2 m擴大平臺面積，另一端埋入混凝土2.5 m與底板鋼筋焊接牢固，工字鋼間距為2.5 m，腳手架可直接焊接固定在工字鋼上進行搭設(shè)。

腳手架搭設(shè)立桿橫縱間距為1～1.2 m，步距為1.5～1.8 m，橫桿按立桿的間排距控制。立桿接頭采用對接扣件連接，采用直角扣件連接需設(shè)2個，立桿與橫桿采用直角扣件連接。接頭交錯布置，兩個相鄰立柱接頭避免出現(xiàn)在同步同跨內(nèi)，并在高度方向錯開距離≥50cm；各接頭中心距主節(jié)點的距離≤60cm。橫桿采用搭接扣件連接，其接頭交錯布置，不在同步、同跨內(nèi)。相鄰接頭水平距離≥50 cm，各接頭距立柱的距離≤50 cm。立桿與橫桿相交處（即立節(jié)點），都必須設(shè)置一根縱向橫桿，并采用直角扣件扣緊在大橫桿上，該桿軸線偏離主節(jié)點的距離≤15 cm，縱向橫桿間距應(yīng)與立桿柱距相同。腳手架采用剪刀撐與橫向斜撐相結(jié)合的方式，隨立柱、縱橫向水平桿同步搭設(shè)。

由于腳手架搭設(shè)高度較大，為確保整體穩(wěn)定，腳手架必須設(shè)置可靠的連墻件進行固定，擬增設(shè)連墻插筋，插筋為φ25，L＝1m，埋入已澆筑的混凝土中，另一端與腳手架之間連接焊接牢固，連墻件按2步2跨布置。

腳手架在工作平臺滿鋪馬道板或竹跳板形成施工平臺，臨空面?zhèn)仍O(shè)1.2 m高鋼架管護欄，外側(cè)臨空面整體掛安全網(wǎng)和密目安全網(wǎng)，每5m高平鋪安全網(wǎng)，防止高空墜落。

腳手架設(shè)人員行走的“之”字形梯子，梯子與剪刀撐結(jié)合布置，即在縱剖面上的剪刀撐布置2根，2根之間再利用短橫桿相連，橫桿長1m，上鋪竹跳板形成人形通道，該通道由下部之字形布置到腳手架的上部。

5.2 閘門井腳手架搭設(shè)施工

腳手架在閘門井內(nèi)搭設(shè)，為滿足下方可以過車，在閘門井混凝土澆筑到694.4 m高程時埋設(shè)I25工字鋼，做為腳手架搭設(shè)的基礎(chǔ)，工字鋼順?biāo)鞣较蛩皆O(shè)置，兩端埋入混凝土中0.4m，間距為1m，腳手架可直接焊接固定在工字鋼上。

腳手架搭設(shè)立桿橫縱間距為1～1.5 m，為滿足材料倒運的要求，中間部位預(yù)留1.5×1.5m的空間，腳手架步距為1.5～1.8m，橫桿按立桿的間排距控制。立桿接頭采用對接扣件連接，采用直角扣件連接需設(shè)2個，立桿與橫桿采用直角扣件連接。接頭交錯布置，兩個相鄰立柱接頭避免出現(xiàn)在同步同跨內(nèi)，并在高度方向錯開距離≥50 cm；各接頭中心距主節(jié)點的距離≤60 cm。橫桿采用搭接扣件連接，其接頭交錯布置，不在同步、同跨內(nèi)。相鄰接頭水平距離≥50 cm，各接頭距立柱的距離≤50 cm。

由于腳手架搭設(shè)高度較大，為確保整體穩(wěn)定，腳手架必須設(shè)置可靠的連墻件進行固定，擬增設(shè)連墻插筋，插筋為φ25，L＝1m，埋入已澆筑的混凝土中，另一端與腳手架之間連接焊接牢固，連墻件按3步2跨布置，同時將澆筑完混凝土部位的橫桿頂在混凝土面上，確保結(jié)構(gòu)牢固穩(wěn)定。

5.3 腳手架搭型式示意圖

腳手架搭型式示意圖見圖2所示。

6 資源配置情況

6.1 主要機械設(shè)備配置情況

主要機械設(shè)備配置情況工程見表1。

序號 設(shè)備名稱 型號及規(guī)格 數(shù)量 備注1 混凝土攪拌運輸車／輛 3m33 2混凝土泵／臺 HBT60A 1 3 小型自卸汽車／輛 3t 1 場內(nèi)鋼筋運輸4 插入式振搗器／臺 各型 10 5 鋼筋加工設(shè)備／套 全套 1 6 木材加工設(shè)備／套 全套1

6.2 主要施工人員配置情況

單班勞動力配置工程見表2。

序號 工種 人數(shù) 備注1 管理及技術(shù)人員2 2駕駛員 4 4混凝土泵工 1 5電 工 1 6鋼筋工 8 含電焊工7混凝土工 6 8模板工 8 9其它輔助工 5合計35

7 總 結(jié)

青龍水電站進水口攔污柵混凝土于2013年11月1日開始施工，總工為100 d，至2014年2月22日施工完成；閘門井混凝土與攔污柵混凝土平行進行澆筑施工，總工期為70 d，至2014年1月23日施工完成；施工進度滿足總進度計劃的要求。

圖1 攔污柵和閘門井閘門井腳手架搭設(shè)縱剖圖

攔污柵和閘門井混凝土施工受客觀條件影響，施工難度大、安全風(fēng)險高，通過本文闡述的混凝土澆筑施工方法及腳手架布置方案經(jīng)在實踐中的應(yīng)用，其結(jié)果達到了預(yù)期的效果，在安全、質(zhì)量和進度等各方面均得到了有效的控制。因此，此項施工技術(shù)得到了成功的運用，在今后類似工程和類似施工條件下可采納應(yīng)用。

［1］黃德勝.滑模技術(shù)在水利施工中的應(yīng)用［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（17）：123.

［2］李剛.簡介水利水電工程中的混凝土裂縫施工技術(shù)［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（18）：141.

［3］朱康，楚段段，周宏毅，孫凡.高海拔地區(qū)大體積混凝土溫度應(yīng)力仿真分析研究［J］.青海大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2015（03）：19-23.

［4］李宜忠，劉天懌.洪屏抽水蓄能電站上水庫混凝土工程施工技術(shù)［J］.水利水電技術(shù)，2015（05）：30-36.

Concrete Construction Technology of Qinglong Power Station Intake Trashrack and Gate Shaft

FENG Hai-yan

（Jixi Chenneng Water Affairs Ltd，.Jixi158100，China）

Concrete of the trash rack and gate shaft of in Qinglong Power Station intake is hanging on the mountain cliff，about60 meters higher from the lower river bed，the location is danger，therefore，it is difficult of the construction and high of the safety risk.Combined with the objective factors including the characteristics of construction type and traffic conditions，the construction ways of concrete pouring in the position is described in the paper.According to the results of construction completion，the construction scheme is feasible and comfortable to the control effect desired.

trash rack；gate shaft；concrete；structure；construction technology；safety risk

TV544

B

1007-7596（2015）07-0026-04

2015-06-28

馮海艷（1980-），女，黑龍江五常人，工程師。