中国葛洲坝集团第二工程有限公司 四川成都
摘要：厄瓜多尔索普拉多拉水电站地下厂房预制混凝土排架柱安装及现浇吊车梁施工，解决了大型厂房不常见的无岩壁台阶吊车梁的支撑问题，并针对施工中出现的重点和难点问题给出了相应的对策，为国内外类似的工程提供借鉴，具有较大的推广应用价值。
关键词：水电站厂房；预制混凝土排架柱；现浇吊车梁；施工技术
1工程概况
厄瓜多尔索普拉多拉水电站地下厂房洞室为圆拱直墙型，全长87m，最大跨度22m，总高度56.4m。地下厂房分8层开挖，排架柱安装及吊车梁混凝土浇筑在第Ⅳ层抽槽爆破后进行。
预制排架柱共22根，单根长10m，重约25t。现浇混凝土吊车梁为五边形，长77.8米。排架柱和现浇混凝土吊车梁的预应力锚杆（Ф32mm，L=12m）共1032根。
地下厂房采用预制混凝土排架柱和现浇吊车梁的设计，利用预应力锚杆与岩体相连，预制混凝土排架柱直接作为支撑，这样的设计在国内并不多见。厂房预制排架柱形式的吊车梁施工程序比较复杂、安装技术及锚杆支护技术质量要求较高，可借鉴的经验少，技术难度大，施工程序复杂，工期任务紧。
2厂房预制排架柱与现浇吊车梁施工程序
3施工方法
3.1排架柱施工
22根排架柱需提前完成预制，确保其凝期达到28d、厂房完成第IV层抽槽爆破后，方可进行吊运和安装施工。
3.1.1 排架柱预制
（1）模板安装
底模：底模采用f’c =180kgf/cm2的混凝土制作，长10.4m，宽1.1m，高10cm，在高5cm的位置间隔80cm预埋φ50mmPVC管，用于固定模板拉条孔。底模表面收光或抹3cm厚的水泥砂浆并收光，确保底模平整、光洁、不变形、不下沉。
侧模：侧模采用P6015、P6015、P1015拼装成整体，采用25t吊车进行整体吊装。
封头模板：封头模板采用3cm厚木板制成。
模板加固：侧模采用φ48mm钢管作为纵向和横向围檩，φ12mm钢筋作为拉条，设上下2排，间距不大于80cm；封头模板采用5×10cm方木进行固定。
（2）预埋件安装
排架柱埋件有2种：吊环和φ110mmPVC管预应力锚杆预留孔。混凝土浇筑之前认真检查预埋件的数量、位置、方向满足设计要求，并进行固定，确保浇筑混凝土时不产生位移。
（3）混凝土浇筑
采用25t吊车配吊罐进行入仓，平铺法铺料。铺料均衡上升以防止下料过多造成模板变形，铺料厚度30-40cm。铺料后立即进行平仓，平仓以振捣器为主，人工为辅。平仓后，使用φ70和φ50的插入式振捣器振捣，钢筋密集部位使用φ50振捣器振捣，严格控制振捣速度、时间，防止过振、漏振。
（4）模板拆除及混凝土养护
侧模及封头模板在混凝土强度达到结构表面及棱角不因拆除模板而损坏时拆除，时间控制在24h后。混凝土浇筑完毕6h～18h，开始进行人工洒水养护，始终保持混凝土表面湿润。养护时间28d。
3.1.2 排架柱运输、安装
选用50t轮胎吊在混凝土预制厂内装车，40t拖车运输。拖车进入厂房区域后，使用100t轮胎吊卸车。
排架柱安装前须先安装梁底部支架和3道柱箍。梁底部支架采用钢板、工字钢、槽钢等制作而成，柱箍采用锚杆和槽钢制作。
采用全站仪进行测量定位，排架柱底部采用不同厚度的钢板支垫调节高度，达到设计高程后将垫板与底部支架焊接牢固；两侧采用锚杆上的螺帽和锲型木或锲型钢调节垂直度。
先由内向外依次安装左侧的排架柱，再由内向外依次安装右侧的排架柱。排架柱准确安装后，再浇筑排架柱与厂房墙壁间的混凝土。
3.2预应力锚杆施工
预应力锚杆为Ф32mm长12m的螺纹钢筋，共计1032根。其中每边吊车梁上布置252根，两边共有504根；每根排架柱布置24根，共有528根。锚杆入岩部分为预应力基岩段，穿入排架柱或吊车梁部分为预应力张拉段。
3.2.1预应力锚杆施工工艺
预应力锚杆施工工艺：钻孔（直径Ф75mm）→安装锚杆（对中器、止浆环、进浆管、排气管固定在锚杆上）→第1次灌浆（灌浆长度5m）→浆液达到所需强度后进行张拉→锚杆外端部固定→第2次灌浆。
排架柱的预应力锚杆施工顺序：岩体锚杆孔钻孔→排架柱安装→安装锚杆（对中器、止浆环、进浆管、排气管固定在锚杆上）→第1次灌浆（锚杆入岩段）→浆液达到所需强度后进行张拉→锚杆外端部固定→第2次灌浆（排架柱部分）。
现浇混凝土吊车梁的预应力锚杆施工工艺：岩体锚杆孔钻孔→安装锚杆（对中器、止浆环、进浆管、排气管固定在锚杆上）→第1次灌浆（锚杆入岩段）→吊车梁混凝土浇筑→预应力锚杆张拉→锚杆外端部固定→第2次灌浆（吊车梁部分）。
3.2.2预应力锚杆钻孔及清孔
采用DT820二臂钻或DX700液压钻造孔，孔径Ф75mm。由于预应力锚杆孔分布范围高达9.90m，因此造孔分两次进行，先进行上部6.65 m范围的造孔施工，再完成下部3.25m范围的造孔施工。造孔后用高压水或高压风清洗。
3.2.3预应力锚杆安装
安装前，间隔2m安装一个PVC对中器，并将Ф12mm的进浆管和排气管按设计图纸要求固定在预应力锚杆上。采用人工安装预应力锚杆就位，最后安装止浆环。待基岩段注浆完成后安装锚垫板（同时安装回填灌浆的Ф12mm的进浆管和排气管）；待锚杆预应力张拉后紧固螺帽，最后进行回填灌浆。
3.2.4预应力锚杆内锚段注浆
预应力锚杆灌浆分基岩段和张拉段2次灌浆进行。基岩段灌浆在插杆后立即进行，张拉段灌浆在锚杆张拉后进行。水泥浆强度满足f'c=250kgf/cm2，灌浆压力最小为0.15Mpa。采用JZ350浆液搅拌机搅拌，采用RG90注浆机注浆。水泥浆凝固前严禁敲击、碰撞及拉拔锚杆。
3.2.5预应力锚杆张拉
在基岩段浆液达到72小时后，采用液压千斤顶（最大吨位为50t）轴向施加张拉力。张拉要求：对锚杆施加17t的荷载力，达到张拉吨位后旋紧螺母即完成张拉。预应力锚杆在托板安装后必须定期检查其紧固情况，如有松动及时处理。张拉工具或机具使用前须进行配套率定。预应力锚杆的试验荷载力为22t。
3.3现浇混凝土吊车梁施工
现浇混凝土吊车梁在预制混凝土排架柱安装及排架柱的预应力锚杆施工完成后施工。洞室每侧按设计分5段浇筑，两侧同时进行。
3.3.1排架搭设
为确保施工人员、材料、小型机具（混凝土振捣器等）停放的方便施工和安全，搭设扣件式脚手架施工平台。布置在靠近排架柱两侧，最大高度13.1m，最大宽度6.9m，主要材料采用Φ48×3.5钢管，脚手架立杆纵横间距及步距均为120cm。排架竖向钢管要求竖立要直，纵横排列规整，由水平和剪刀撑钢管连接固定。排架顶部纵横向用钢管连接，上铺木板形成施工平台。
3.3.2测量放样
采用leicaTS06全站仪进行测量放样，测出结构边线，用红油漆标示。模板安装好后进行复核测量，保证模板安装的误差控制在设计误差范围内。
3.3.3钢筋及预埋件安装
加工好的钢筋采用8t平板汽车运输，所有钢筋接头均采用绑扎搭接。
主要预埋件为吊车轨道钢板。按照设计位置准确定位，并用红漆标示位置，然后进行安装和加固。安装固定后，再用钢筋加固，保证浇筑过程中不能碰撞，防止其变位。
3.3.4模板配置及安装
均采用自制木模板，板厚3cm，与混凝土接触面贴2mm厚的三夹板。
3.3.5混凝土浇筑
（1）混凝土浇筑顺序
水平方向：采用跳仓倒退浇筑法，即每侧吊车梁按设计分仓，从副厂房向安装间方向进行跳仓浇筑。首先浇筑第1、3、5段（仓），间隔48h以后进行第2、4段（仓）浇筑。
垂直方向：分层铺料振捣，层厚30-40cm。
（2）混凝土入仓、平仓、振捣
采用BT60混凝土泵机入仓，洞室两侧各布置1台BT60混凝土泵机，平铺法铺料。泵机布置见图2。
铺料后立即进行平仓，平仓以振捣器为主，人工为辅。每个作业面配置3部ф70mm和2部ф50mm的软管振捣器进行混凝土振捣；边角及有埋件的位置采用ф50mm软管振捣器，其他位置采用ф70mm软管振捣器。严格控制振捣速度、时间，防止过振、漏振；振捣时间以混凝土料表面出现气泡为准，以免欠振和超振。
（3）梁顶抹面收光
无二期混凝土的表面及时进行收光抹面，在混凝土初凝前先用原浆将表面抹平，再由人工抹面收光；有二期混凝土的表面需进行打毛或冲毛。
3.3.6拆模养护等后续施工
（1）拆模
在混凝土强度达到结构表面及棱角不因拆除模板而损坏时拆除，时间控制在48h以后。对模板拆除后混凝土表面出现的局部蜂窝、麻面等缺陷，采用水泥砂浆进行修补。
（2）养护
按照当地规范要求，混凝土浇筑24h后在外露面喷（刷）养护剂，当混凝土内部实测温度与外部温度的温差上升接近20°C时开始进行洒水降温，并设专人负责洒水养护，始终保持混凝土表面湿润，养护时间7d～14d。
（3）承重排架的拆除
当已浇筑混凝土达到75%的设计强度时，可拆除排架柱两侧1m范围内的水平及斜向钢管，以便进行排架柱预应力锚杆的相关施工。当已浇筑混凝土达到设计强度后可拆除全部排架。
（4）混凝土的保护
承重排架全部拆除后，进行厂房下挖作业。当下挖表面距梁底部小于或等于30m时，必须采取表面覆盖2cm厚木板、木板外挂废旧汽车轮胎、控制爆破等措施对吊车梁混凝土进行保护。
4施工重点、难点及对策
4.1预制混凝土排架柱安装
预制混凝土排架柱两端均有外露结构钢筋，如何确保安装高程及平面位置的准确性、安装后的稳定性是施工的重点和难点。
实际施工中在预制混凝土排架柱底部设置钢板凳，沿排架柱两侧设3道锚杆及型钢进行固定。
4.2预应力锚杆孔精确对位
岩体预应力锚杆孔需根据厂房整体下挖进度跟进钻孔，而预制混凝土排架柱预应力锚杆孔是在预制时设置的，设计误差为2.4cm。如何确保每根预制混凝土排架柱的24个锚杆孔与岩体预应力锚杆孔对位是施工中的另一重点和难点。
实际施工中先将已经完成的每根预制混凝土排架柱编号，并将其上预设的PVC管孔准确测量、做好记录；再将每个孔位对应放样到岩体上进行标记，然后进行钻孔，有效解决了此项难题。
5结语
厄瓜多尔索普拉多拉水电站地下厂房排架柱安装及吊车梁混凝土浇筑施工完成后，经监理测量验收，预制混凝土排架柱安装高程最大误差3mm，垂直度最大误差5mm，均满足设计要求。
本项目地下厂房采用预制混凝土排架柱和现浇混凝土吊车梁的设计，在国内外地下厂房吊车梁施工中并不多见。本项目的顺利实施为国内外类似的工程提供了强有力的技术支撑，具有一定的推广应用价值，是十分值得借鉴的。
作者简介：
姜媛，性别：女，出生年月：1988年7月，籍贯：湖北，职称：助理工程师，单位：中国葛洲坝集团第二工程有限公司（四川成都），主要从事专业：水利水电工程技术管理。
吴哲，性别：女，出生年月：1988年10月，籍贯：河南，职称：助理工程师，单位：中国葛洲坝集团第二工程有限公司（四川成都），主要从事专业：水利水电工程技术管理。
论文作者:姜媛,吴哲
论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿
论文发表时间:2016/4/6
标签：排架论文; 混凝土论文; 预应力论文; 锚杆论文; 吊车论文; 厂房论文; 模板论文; 《基层建设》2015年21期供稿论文;