溪洛渡水电站左右岸出线竖井上段二期滑模混凝土施工质量控制论文_刘月明

中国水利水电第六工程局有限公司 辽宁省沈阳市 110000

摘要:溪洛渡水电站左右岸出线竖井上段包括左岸1#、2#出线竖井和右岸3#、4#出线竖井,出线竖井具有井身深、直径大等特点,并且竖井境内功能分为七个小室,施工难 度较大,针对这些特点,在出线竖井二期滑模混凝土施工中采取了一系列行之有效的控制措施,确保了左右岸出线竖井上段二期滑模混凝土的施工质量。

关键词:出线竖井;滑模混凝土;质量控制

一、工程概况

溪洛渡水电站左右岸出线竖井上段二期土建工程主要包括竖井井壁和管道(GIL)井、电缆井、电梯井、电梯前室、楼梯间、加压送风井及排风井七个小室的隔墙混凝土衬砌。井壁衬砌厚度基岩段为60cm,覆盖层为80cm,隔墙衬砌厚度均为40cm,井壁与隔墙采用滑模一次衬砌成型,混凝土为C30砼,采用井壁布置的2趟下料系统进行混凝土垂直运输;砼下料时配置3台6m3混凝土罐车,振捣棒选用Φ50、Φ70软轴插入式振捣棒;井内混凝土浇筑分井壁与隔墙2个区进行施工,Ⅰ区为井壁,Ⅱ区为井内隔墙,浇筑时先施工Ⅰ区后施工Ⅱ区,且做到对称、均匀下料,防止滑模偏移。竖井滑模平均滑升速度3.1m/d,最高日滑升4.9m,创溪洛渡同类工程最快,且施工质量、安全、进度无影响,自起滑以来未出现过因故障停滑、质量及安全事故,滑模运行顺利。

二、施工质量控制重点

1、钢筋绑扎时要保证钢筋的设计位置、数量、间排距、保护层准确,钢筋搭接、焊缝、套筒满足设计要求。

2、埋件在施工前要熟悉图纸及埋件提示表,根据要求进行安装,严禁错埋和漏埋。安装精度要满足相关技术要求。

3、要求每天对滑模进行观测,当滑模的偏差在1cm以内时,加强测量,超过1cm分析偏差产生的原因,及时采取纠偏措施。当滑模的偏差超过1.5cm时,要采取强制纠偏措施。

4、下料时为防止骨料分离,在距离浇筑面6m~7m的位置设置一分料盘,将后下的混凝土落在先下的混凝土上堆积,以防止离析,堆积到混凝土自己能流动时向下料口分料,人工配合入仓。

5、混凝土浇筑的下料顺序为先井圈后隔墙;砼入仓下落高度不大于1.5m,下料要均匀,局部出现下料不均匀采用人工平仓,砼不得直接冲击滑模;设专人指挥分料,根据仓号需要不断改变下料位置。

6、振捣的间距不超过振捣棒的有效作业半径的1.5倍,即不超过40cm,并避免直接振捣钢筋、爬杆和模板。滑模提升后振捣第一层砼时,振捣棒插入砼之中,头部不得触及老砼面,但相距不超过5cm。正常振捣时,振捣棒插入下层砼5cm左右,使上下层结合好。

三、施工过程控制措施

1、基础面与施工缝处理

竖井二衬混凝土浇筑前,对仓内喷砼面进行清理与喷砼面冲洗,并排干仓内积水,需做到喷砼面无松动块体、仓内无积水。

2、测量放样

测量队将钢筋施工必要的高程、点半距标记于岩壁或外层竖向钢筋上。测量放样主要包括两部分,钢筋绑扎放样,滑模就位后模体校核。钢筋绑扎前对井壁架立筋放线,并采用红油漆标示在钢筋上,根据架立筋进行钢筋绑扎,绑扎后测量进行复核;滑模就位后,测量人员进行模体校核,保证滑模模体的误差控制在规范要求范围内。

3、钢筋制安

3.1钢筋加工

钢筋加工在井口出线场内的钢筋加工厂进行。钢筋厂布置厂棚和露天场地作为钢筋加工场地,另设置成品堆放场和来料堆放场地。

(1)钢筋切断

计算钢筋弯曲延伸长度,得出钢筋的实际下料长度,并在钢筋上进行长度标记,启动钢筋切断机,将钢筋逐根切断。用检查测量长度工具或切断机工作台的定尺卡板检测切断后的钢筋长度。对根数较多的批量切断任务,先必须进行试切,检查无误后再行加工。

(2)钢筋弯曲

①划线标志

将要弯曲加工的钢筋分段尺寸标记在钢筋上,在弯曲机工作台上按各段尺寸要求,经试弯后在工作台固定若干标志,按标志控制操作,保证成批加工钢筋的精度。

②试弯和加工

在成批钢筋弯曲操作前,对各种类型的弯曲钢筋和复杂的渐变圆弧钢筋等按1:1比例放出钢筋弯曲大样样图,在钢筋弯曲机上进行试弯加工。将弯曲后的钢筋与样图比较,直至钢筋弯曲角度和弧度与样图相同为止,然后进行成批生产。

③钢筋弯曲的质量要求

1)Ⅰ级钢筋末端需作180°弯钩时,其圆弧弯曲直径不小于钢筋直径的2.5倍,平直部分长度不宜小于钢筋直径的3倍。

2)弯曲钢筋弯折处圆弧内半径应大于12.5倍钢筋直径。

3.2钢筋安装

加工好的钢筋采用门机进行垂直运输,运至井内分料盘上,并在分料盘上均匀放置,然后通过人工运输方式及时倒运到滑模操作盘上。

滑模滑升前要提前绑扎好靠岩壁外层竖向钢筋和环向钢筋、内层竖向筋以及中间隔墙竖向筋,砼浇筑过程中随滑模上升绑扎井壁内层环向钢筋及中间隔墙横向钢筋。井内竖向钢筋绑扎时通过定位环对钢筋垂直度及间距进行控制,环向随着滑模的每次提升高度进行钢筋绑扎,有效地保证了钢筋的绑扎质量。钢筋绑扎时注意控制好保护层厚度,钢筋搭接长度、间排距严格按照规范执行。

4、预埋件施工

左右岸出线竖井混凝土衬砌预埋件主要为接地扁铁、钢楼梯埋件、钢平台埋件、钢爬梯埋件、消防管路埋件、电气管路埋件、系统排水管等。由于埋件较多,在施工前要熟悉图纸及埋件提示表,根据埋件提示表要求先在井上加工制作完成,并经过验收合格后运至井内。埋件采用焊接的方式与钢筋连接,以保证在混凝土浇筑过程中埋件不发生偏移。

5、梁窝、门洞施工

井内所有门洞、梁窝均依据设计位置及尺寸在滑模施工时预留,门洞的高程通过提前放到井壁上的高程点引测,水平位置通过放线确定。门洞立墙采用改制的钢模板,门洞顶板采用胶合板,门洞内模板的支撑采用Φ22螺纹钢筋,水平与竖向钢筋之间用10#铁丝绑扎,水平钢筋与模板之间加木楔。

梁窝、板槽采用免拆模板,按照设计尺寸用钢筋做支撑,免拆模板固定到钢筋骨架上。爬杆穿过梁窝、板槽时正常施工,在爬杆的位置免拆模板开口,使爬杆穿过。

6、混凝土浇筑

6.1仓面验收

在钢筋绑扎、埋件埋设及门洞、梁窝、板槽预留完成,清理完仓内杂物后即可进行仓面验收,首先由作业队技术员对仓面进行初步检查,仔细检查埋件安装是否遗漏、位置是否准确,门洞、梁窝设置情况,如发现有不合乎设计、施工规范要求的,立即进行调整,严格按照施工规范及施工措施进行备仓,自检合格后联合质检部质检人员进行初步联合验收,验收满足开仓条件后,通知监理工程师验仓,验收合格后准予开仓,仓号验收合格后,在正常滑升过程中,不再进行仓号验收。但每班应对施工工序(钢筋、预埋件等)进行过程控制验收,并填写每班验收记录表,满足一个单元时填写单元资料。

6.2混凝土浇筑

(1)混凝土浇筑采用井内布置的2趟下料系统下料,砼入仓顺序为:井口集料斗 → 溜管 → 分料盘 → 溜筒 → 仓号。

①下料管

1#竖井总共布置了2套下料系统,下料系统采用Ф219钢管(上部100m壁后6mm,下部130m壁后8mm),6m一节,沿每节下料管两端内壁,焊接一圈钢筋,钢筋规格为:Ф25mm,L=15cm@5cm。在整趟下料管底部一节布置一个“H”型缓冲器与一个“V”型缓冲器,“V”型缓冲器再通过溜筒与分料盘连接。为保证施工安全,下料管采用2根Ф28钢丝绳通长悬吊,溜筒采用2根Ф16钢丝绳悬吊。

②分料盘

分料盘上设置6个下料口,并且采用3mm厚钢板将6个下料口围成2个下料槽,砼料通过溜管先到分料盘,通过分料盘将砼料分配到仓内。砼连续下料时无骨料分离现象,由于管壁挂浆,所以每车料的料头约0.2方左右骨料分离严重,将在分料盘上进行二次拌合后方下到仓内。采用5根10t导链将分料盘与井壁锚杆连接,以增大分料盘的安全系数。为便于管理,将分料盘上的下料口进行编号,从1号~6号,下料顺序也是从1号~6号循环进行。分料盘、滑模盘上各配有一个指挥人员,两个指挥人员采用对讲机联系。

根据下料系统的运行情况来看,下料管通过每节钢管的变径措施以及最底部的“H”型、“V”型缓冲器有效地解决了砼骨料分离问题,且能减小下料管被磨穿的可能;分料盘上设置的下料槽,可进行混凝土的二次拌合。通过以上2个措施,混凝土入仓后的各项指标都能满足要求。

(2)混凝土入仓前首先采用与砼同标号的水泥砂浆润湿泵管,并在纵向施工缝及新老砼面上铺一层水泥砂浆,其厚3cm~5cm。

(3)混凝土浇筑的下料顺序为先井圈后隔墙;

(4)混凝土浇筑严格按照30cm一层,砼入仓下落高度不大于1.5m,下料要均匀,混凝土应随浇随平仓,不得堆积,若产生骨料堆积时,应人工将其铲至砂浆较多的部位,避免由此产生蜂窝麻棉,砼不得直接冲击滑模。

(5)滑模盘上混凝土浇筑时设专人指挥分料盘上的分料人员,根据仓号浇筑需要不断改变下料的位置;

(6)混凝土振捣:混凝土振捣采用插入式振捣器,振捣器应固定位置,分层下料、分层振捣,振捣器一前一后交叉两次梅花型插入振捣,快插慢拔,振捣器插入混凝土的间距不得超过振捣器有效半径的1.5倍,距模板的距离不小于振捣器有效半径的1/2倍,然后依次振捣直至密实,滑模提升后振捣第一层砼时,振捣棒插入砼之中,头部不得触及老砼面,但相距不超过5cm。正常振捣时,振捣棒插入下层砼5cm左右,使上下层结合好。

在钢筋密集部位、有埋件部位、爬杆附近应细心振捣,并避免直接振捣钢筋、爬杆和模板。振捣宜按顺序垂直插入混凝土,如略有倾斜,倾斜方向保持一致,避免漏振。单个位置的振捣时间15~30s,以混凝土不再显著下沉,不出现气泡,并开始泛浆为止。

(7)混凝土浇筑时,如出现外来水或仓号泌水,要及时安排人员进行排除。

7、滑模滑升

(1)初滑升

混凝土初次浇筑和模板初次滑升应严格按以下六个步骤进行:第一次浇筑50mm砂浆,接着按300mm分层浇筑两层,厚度达到650mm时,开始滑升30~60mm检查脱模的混凝土凝固是否合适,第四层浇筑后滑升150mm,继续浇筑第五层,滑升150~200mm,第六层浇筑后滑200mm,若无异常情况,便可进行正常浇筑和滑升。

模板初次滑升要缓慢进行,并在此过程中对提升系统、液压控制系统、盘面及模板变形情况进行全面检查,发现问题及时处理,待一切正常后方可进行正常浇筑和滑升。

(2)正常滑升

施工进入正常浇筑和滑升时,应尽量保持连续施工,并设专人观察和分析混凝土表面情况,根据现场条件确定合理的滑升速度和分层浇筑厚度,脱模强度控制在0.2~0.4Mpa;依据下列情况进行鉴别:滑升过程中能听到“沙沙”的声音,出模的混凝土无流淌和拉裂现象,手按有硬的感觉,并留有1mm左右的指印,能用抹子抹平。滑升过程中有专人检查千斤顶的情况,观察爬杆上的压痕和受力状态是否正常,检查滑模中心线及操作盘的水平度。

(3)滑模运行中检查

滑模作业的重点、难点就是滑模的体型控制,为保证结构中心不发生偏移,门洞、梁窝和预埋件位置准确,每班对模板的运行情况及偏差情况进行检查,滑模检查采用3种方式,分别如下:

①千斤顶限位:

滑模系统使用的千斤顶一次行程为3cm,只有当所有千斤顶全部走完一个行程后,才能再次开启千斤顶。

②垂线控制

在井口悬挂4个重锤线,分别布置在井壁四周,在每个重锤线正对的高架梁上设置一个观测框,并有初始值,每班安排专人观测并做好记录,一发现与初始值有出入,即查找原因是偏移或旋转,按照前期准备好的纠偏措施,进行纠偏。(具体检测数据见附件)

③测量控制

测量人员每一个单元(11.5m)对滑模情况及砼体型进行一次检测。

8、砼面抹面及养护

混凝土表面抹面直接关系砼的外观质量,混凝土脱出滑模模板的下沿后安排专人进行抹面,抹面遍数不应少于三遍,即人工用抹子在混凝土表面作原浆压平或修补,最终使砼表面光洁。

抹面完成后,应及时洒水养护砼面,一般在砼浇筑完成后12小时即可洒水养护,采用自制花管养护,具体做法为:用电钻在养护用的水管(一般为PVC管)上每隔50cm钻一个小孔,然后将水管固定在辅助盘下方,通水即可养护。表面抹面及养护均采用滑模的辅助盘作为施工平台。

9、施工质量控制

竖井上段滑模砼自施工以来,施工质量就受到各方的关注。我部安排二名经验丰富、业务能力强的质检人员24h对竖井滑模砼施工进行质量控制,在施工过程中,业主、监理也给予了很多的指导,质检部每周对滑模砼施工质量进行检查,及时发现问题及时要求整改,最终确保了滑模砼施工质量。

四、质量控制成效

左右岸出线竖井上段二期滑模混凝土自2010年7月开始滑升,至2010年10月底共完成1#竖井27个单元、3#竖井23个单元的混凝土施工,合格50个单元,合格率为100%,优良49个单元,优良率为98%。其中1#出线竖井▽613.7~▽662.7共计7个单元被三峡总公司溪洛渡工程建设部评选为溪洛渡水电站优质样板工程;1#出线竖井▽662.7~▽777.7、3#出线竖井▽623~▽680.5共计15个单元被三峡总公司溪洛渡工程建设部评选为溪洛渡水电站优质推广工程。

五、结束语

溪洛渡水电站左右岸出线竖井二期土建施工中采取了一系列行之有效的措施,对出线竖井二期混凝土施工质量起到了很好的控制作用,从1#、3#出线竖井已浇筑完的混凝土施工质量来看,其各项质量控制指标均在设计图纸、施工规范和合同技术条款要求范围内,部分已浇筑施工段被评为溪洛渡工程“优质样板工程”及“优质推广工程”,为今后的竖井滑模混凝土施工积累了丰富的经验。

论文作者:刘月明

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第12期

论文发表时间:2018/9/12

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