白鹤滩水电站左岸母线洞免装修混凝土研究与应用论文_倪华军

倪华军

中国水利水电第七工程局有限公司 四川成都 610081

摘要:为了推进白鹤滩水电站主副厂房及主变室采用免装修混凝土施工工艺,率先在左岸母线洞边墙和顶拱衬砌中进行免装修混凝土试验和研究。本文从母线洞免装修混凝土施工方法、标准和难点处理等方面进行总结,为类似工程进行免装修混凝土施工提供参考。

关键词:白鹤滩水电站;免装修混凝土;

1引言

免装修混凝土定义是直接利用混凝土成型后的自然质感为饰面效果的混凝土,行业规范中称清水混凝土,清水混凝土包括普通清水混凝土、饰面清水混凝土及装饰清水混凝土。普通清水混凝土:混凝土表面平整、光洁,颜色均匀、无明显色差,对饰面无特殊要求;饰面清水混凝土:表面颜色基本一致,由有规律的螺栓孔眼、明缝、蝉缝、假眼等组成,以自然质感作为饰面效果;装饰清水混凝土:利用混凝土拓印特性或采用镶嵌装饰片、参加颜色添加剂等工艺,使其表面具有装饰性纹理质感、线条、图案或彩色。免装修混凝土施工工艺已在较多工程实施,但每个工程原材料、工况、施工方法不一样,免装修混凝土成型外观就不一样。白鹤滩水电站工程定位:追求卓越,创造精品工程。拟在主副厂房及主变室进行免装修混凝土施工,先在母线洞边顶拱衬砌进行免装修混凝土施工试验和研究。

2工程概况

白鹤滩地下电站左岸母线洞连接主厂房和主变洞,共布置8条,自南向北分别为①~⑧母线洞,母线洞洞轴线与主厂房、主变洞轴线垂直,各母线洞相互平行布置。母线洞轴线之间间距为38m,母线洞之间最小岩柱厚度为25.2m。每条母线洞水平投影长度为60.65m,断面为城门洞型,其中靠主副厂房洞侧洞段为平洞,衬砌后净断面尺寸为8.0×8.7m,长度23.15m;中间洞段为斜洞,纵坡42.1%,铅直方向衬砌后净断面尺寸为8.0×8.7m,水平投影长度19m;靠主变洞侧洞段为平洞,衬砌后净断面尺寸为10.4m×10.2m,长度18.5m。母线洞边墙及顶拱采用钢筋混凝土衬砌,设计衬砌厚度为65cm(斜坡段指铅直方向上的厚度),衬砌混凝土设计标号为C30W10F100。单条母线洞分三段,即下平段、斜段及上平段,单段分两层,即边墙和顶拱。

3 施工方法

要达到免装修混凝土施工标准,对混凝土施工的模板、脱模剂、支撑体系都有严格的要求。通过免装修混凝土工艺性试验,最终确定:母线洞边墙采用厚度为维萨模板,具体开孔下料均在现场进行;母线洞顶拱采用厚度为1.5cm、长宽按顶拱具体弧度加工的定型维萨模板,顶拱模板在现场进行弧度调节;脱模剂优选模板漆(HD-1);边墙模板加固采用内拉方式+Φ32节安螺栓,顶拱模板采用盘扣脚手架外部支撑方式。具体施工方法如下:

3.1 边墙施工

边墙施工排架采用φ48钢架管进行搭设,横距1.8m,纵距及步距为1.5m,靠通道侧设纵向剪刀撑,三跨一步,并设斜撑,三跨一步。施工排架即要满足边墙钢筋安装,又要满足边墙混凝土浇筑。

在模板安装前,需完成边墙钢筋安装,完成拉模插筋施工等。边墙均采用厚度为1.5cm,长×宽=2.44m×1.22m维萨模板,并根据现场尺寸加工安装,模板内侧涂刷模板漆(HD-1),模板穿Φ32节安螺栓,并套Φ32PVC管用于止浆。模板施工严格按照测量点线进行,模板必须具有足够的强度和刚度,模板板面平整,立模时应设有足够的支撑,保证在混凝土振捣时不松动和变形。模板水平缝设置工型分割条,靠厂房侧永久棱角设置圆倒角分割条(25A),单根分割条长为4m,工型分割条、圆倒角分割条根据分缝长度对应下料。根据模板拼装图进行拼装,模板背部采用方木(5cm*10cm)或钢架管固定。圆倒角分割条采用木钉维萨模板两侧,工型分割条将模板插入分割条卡槽内,逐层模板安装工型分割条。安装一块模板,同时节安螺栓穿入对应孔内,临时固定,待模板安装并校正完成后进行最终固定。横向背带采用双钢架管内拉节安螺栓固定,横向背带间距为80cm,节安螺栓孔位布置详见图1。

3.2 顶拱施工

顶拱采用盘扣式脚手架作为承重支撑体系,盘扣脚手架型号:立杆Φ70,横杆Φ48,斜杆Φ48的杆件搭设,横距为1.21m,纵距1.51m,步距1.5m。顶拱模板在厂家定制成定型维萨模板,维萨模板厚1.5cm,模板配置肋板及调节丝杆,具体定型模板型号:A1(1.22m×1.22m,R5.05m)、A2(0.95m×1.22m,R5.05m)、B1(1.22m×1.22m,R6.55m)、B2(1.12m×1.22m,R5.05m)、C1(1.22m×1.22m,R5.369m)、A2(0.85m×1.22m,R5.369m)。在施工现场,根据母线洞不同断面顶拱半径调节模板肋板的丝杆,使面板弧形半径达到设计值。1-1断面顶拱单环由6块A1和2块A2,3-3断面顶拱单环由8块B1和2块B2,斜坡段垂直轴线断面顶拱单环由6块C1和2块C2,A1定型模板背部结构示意图详见图2。

图1 图2 定型模板示意图

顶拱模板安装前,集中完成顶拱纵向槽钢支撑,环向工字钢(10#)围檩每两根为一个单元,环向围檩间距0.6m,环向围檩安装一个单元,并完成对应单环模板安装,之后再进行下一单元环向围檩安装,循环安装。顶拱模板支撑详见图3。根据顶拱弧度制作模具,以模具为参照,调节定型模板后面的调节丝杆,每块定型模板达到形体要求,并结合模板拼装图逐环安装。整仓模板从上游向下游方向逐环安装,单环从一侧向另一侧依次安装,每安装一块模板对应完成工型分割条安装,每环模板之间采用螺栓调紧,防止跑模和漏浆。

图3

4 免装修混凝土质量控制标准

(1)免装修混凝土结构尺寸准确、阴阳角的棱角整齐、角度方正;线条平顺、流畅;门窗边线顺直、整齐;梁柱节点或楼板与墙体交角、交线清晰、顺直。表面垂直度、平整度达到高级抹灰质量验收标准,平整度允许偏差不大于3mm。

(2)免装修混凝土密实整洁,表面无明显裂缝(不得出现宽度大于0.2mm、长1m的裂缝)。

(3)免装修混凝土浇筑须作到无漏浆、跑模和涨模、烂根、错台、冷缝、夹杂物、蜂窝麻面和孔洞、露筋,无剔凿、磨、抹或涂刷修补处理痕迹等观感缺陷。

(4)免装修混凝土表面需保持平整光滑、色泽均匀颜色基本一致(距离墙面5m肉眼看不到明显色差);气泡均匀、细小(气泡直径不大于8mm,深度不大于2mm,每平方米气泡面积小于2.0×10-3m2);不得有油迹、锈斑、粉化物,流淌和冲刷痕迹。

(5)明缝、禅缝线条顺直、清晰、布置均匀,整体建筑明缝、禅缝应合拢交圈,(明缝直线度允许偏差不大于3mm,禅缝错台不大于2mm,禅缝交圈允许偏差不大于5mm)。

(6)穿墙螺栓孔眼排列整齐,螺栓孔洞封堵密实平整、深浅一致,封堵材料颜色基本同墙面一致,形成完美的装饰效果。

5 施工中难点与处理

(1)施工缝、结构缝与明缝的统一。维萨模板标准尺寸为:1.22m×2.44m(宽×长),为确保免装修混凝土外观明缝线条美观,将边墙水平施工缝高度进行调整,母线洞下平段和斜段边墙水平施工缝高度调为6.1m,母线洞上平段边墙水平施工缝高度调为7.32m;母线洞下平段环向结构缝与设计沟通进行了局部位置调整;总体满足混凝土结构设计要求,并能将施工缝、结构缝与明缝的统一,提高了模板的通用性和周转率。

(2)明缝条十字接头处理。首先明缝条出厂均为直条,没有定制好的十字接头,十字接头需要现场加工。明缝条十字接头处理比较关键,既要满足接头处不漏浆,又要满足接头美观,同时,便于现场加工和操作。针对明缝条十字接头现场试验:1)水平连通,竖向断开,明缝条对接。2)水平断开,竖向连通,明缝条对接。3)水平、竖向均断开,明缝条切成90︒角对接。经过三种方式试验对比,最终选用:水平断开,竖向连通,明缝条对接,详见图4。

图4

(3)顶拱环向围檩变形及加固。母线洞顶拱衬砌厚度为65cm,且还有两层钢筋布置,在浇筑顶拱时,施工人员无法进入仓内振捣,于是采用自密实混凝土浇筑和70型盘扣脚手架做支撑系统,有效满足浇筑质量要求和顶拱仓外操作空间。顶拱支撑模板的环向围檩采用10#工字钢加工,单榀由两根螺栓连接,型式向下开放。在浇筑过程中,围檩受混凝土施工荷载,环向围檩易产生轻微变形,这对混凝土外观尺寸有一定影响。为解决这个问题,首先在顶拱立面前进行测量放线,通过排架顶部调节丝杆校正环向围檩,局部出现环向围檩与模板存在间隙,现场根据具体间隙大小,设置方木并与环向围檩、模板肋板进行固定、垫实。其次,在浇筑顶拱混凝土时,严格控制浇筑强度,对称下料,并配置专门守模人员。另外,如出现环向围檩变形较大时,采取更换围檩。

6 免装修混凝土施工效果评价

通过母线洞免装修混凝土试验及研究,从混凝土原材料、模板及排架体系、施工质量控制形成一套较完整的标准和工艺。为改善混凝土外观色彩,采用不掺加粉煤灰的混凝土浇筑,混凝土特性满足设计要求;模板设计实用易操作,模板制作及安装控制在规范允许偏差内,模板及排架体系刚度、强度及稳定性满足施工要求;施工质量优良,外观美观,不平整度偏差总体满足要求,混凝土外观详见图5。

图5

7 结束语

免装修混凝土主要优点:避免二次装修,有效缩短工期;避免二次装修受潮湿环境脱层,质量经久耐用。其缺点:免装修混凝土受材料、人工熟练程度等影响,相对普通混凝土施工成本大。免装修混凝土施工是一项系统工程,要做好这项系统工程,需从业主方需求、设计方总体规划、监理现场管控及施工方实施共同推进。在白鹤滩水电站左岸母线洞进行免装修混凝土施工,这为后续及类似工程提供参考。

作者简介:

倪华军(1983-),男,四川乐至人,工程师,从事水利水电工程施工与技术工作。

通过对变电站项目工程材料采购优化管理,可以减少项目的采购费用和存储费用投入,提高项目的盈利能力。

(3)加强材料进场验收及存储保管

在材料采购工作完成之后就要对材料进行进场验收及存储保管,以保证进场材料符合工程需求。

材料进场验收时首先应对材料的质量保证书、产品合格证、出厂检验证明等材料进行检查。其次应按质量验收规范严格检验材料品种、型号、质量、数量。最后应对不符合计划要求的材料,进行退货或降级使用。

材料进场验收合格后应采取相应的措施对材料进行保管,在材料保管过程中应分区堆放,并建立台账,设专人负责保管。材料管理通常采用ABC分类法,具体分为收集数据、计算整理、进行ABC分类、绘制ABC分析图[3]。

(4)材料合理化投入

为保证材料的合理化投入,通常采用“资源有限,工程最短”的优化方式,首先应根据变电站项目的工期目标进行任务分解,编制进度计划及资源使用计划。其次通过工作的时间利用,改变某些工作的开始时间、对原进度计划进行调整。

具体方法如下:设每项工作的资源需要量等于其资源强度乘其持续时间:

(5)加强施工阶段的管理

在EPC总承包模式下变电站项目建设项目管理时应加强施工阶段的管理,严格对工程施工的每个关节及施工技术进行控制,保证工程施工质量满足合同要求,同时采用科学的方法对工程施工的质量、成本、进度及安全进行全方位的管理,以免因管理不良而造成返工、返修的发生,保证工程能够按照既定的施工目标完成。

(6)加强施工风险管理

基于EPC总承包模式下变电站建设项目管理的过程中应加强施工过程的风险管理,将施工出现风险发生概率降到最低,从而确保减少项目投入。在项目合同签订过程中应对项目的工期、成本、环境等因素进行分析,重点关注施工环节可能发的风险,制定相对应的防范措施,同时可以在所签订的合同中对施工时所需材料、施工方法及调价因素进行规定,将施工风险降到最低[4]。

3.结语

在EPC总承包模式下变电站建设项目管理人员应加强设计、采购、施工的过程管理,以保证工程项目顺利实施,最终实现项目管理目标。本文首先介绍了EPC总承包模式的概念及特点,然后从承包单位角度对EPC总承包模式下变电站建设项目管理的措施进行了详细的介绍,为变电站建设项目的管理提供了参考。

参考文献:

[1]刘启航.浅谈工程项目EPC总承包模式下建筑经济管理与发展[J].中国乡镇企业会计,2015,15(8):175-176.

[2]王超,苏义坤.基于项目总控的公益性水 利工程新型管理模式[J ] .山西建

筑,2016,42(34):232-233.

[3]陈偲勤.以项目管理公司为主体的 EPC 总承包模式设计管理策略分析[J].中国市场,2014(44):35-36.

[4]Eckes,G..Six Sigma Revolution:How General Electric and Others Turned Process into Profits.New York:John Wiley &Sons,2001.

论文作者:倪华军

论文发表刊物:《建筑科技》2017年第24期

论文发表时间:2018/4/8

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