水电工程师论文水电站斜井混凝土衬砌施工技术

　　水电站是每个城市和地区都必须有的一种设施，我国不同地区根据自然环境不用，水电站的建设也有一定的区别，专业的工程师也根据地区情况进行了很多研究。本文是一篇水电工程师论文范文，主要论述了水电站斜井混凝土衬砌施工技术分析。

　　[摘要]沃代水电站斜井高差大，混凝土施工难度较大。通过对仓面模板、预埋件及支撑等工序进行合理设计，现场实施，可以尽量简化工序。若上平段混凝土衬砌、斜井混凝土衬砌以及斜井混凝土灌浆等工作同时开展，则相互之间干扰大。因此必须做好施工安全、质量和进度协调并进，确保工程的顺利和安全。

　　[关键词]水电站,斜井,混凝土浇筑

　　一、工程概述

　　沃代水电站(AtayHydroelectricPowerProject)位于柬埔寨王国菩萨省列文县欧桑乡的额勒赛河上游支流——沃代河上，坝址南面距国公省省会国公市路程约60km(其中水路约22km，进场公路约38km)，北面距离列文县城路程约60km。电站分两级开发。二级引水式电站位于一级电站主坝下游约6km处，在河道上建一座壅水坝，拦蓄一级电站的发电尾水和两坝间的区间来水，通过坝左岸引水隧洞引水发电。枢纽建筑物包括壅水坝及2座副坝、塔式进水口、压力引水洞、高压管道、调压井、引水式厂房及开关站等;引水式地面厂房位于壅水坝下游约6.5km的河道左岸，厂房装机4台，单机容量为25MW，总装机100MW。二级电站区域地质主要为第四系地层和侏罗系中统地层，第四系洪冲积层主要为漂石、块石、砂砾石;残坡积层主要为粉质粘土混碎石夹粉土团块。工程区域属热带季风气候。沃代二级电站斜井衬砌混凝土主要包括：下弯段、直线段、上弯段三部分。斜井内直径为5m，总长度为：154.885m，上、下弯段长度均为32.725m，直线段长为89.435m。斜井混凝土为C25二级配混凝土，衬砌厚度为50cm。单层钢筋，主筋为，分布筋为。

　　二、混凝土浇筑分层、分仓

　　斜井下部引水隧洞轴线高程为EL277.5m，斜井上部轴线高程为EL402.5m，总高度为125m。下弯段分为3段施工，每段长度约为11m，每仓混凝土约100m3;直线段分为22仓，下部21仓均为4m高一仓，每仓混凝土方量为35.75m3，第22仓高为2.388m，混凝土为21.35m3;上弯段分为3段施工，每段长度约为11m，每仓混凝土约100m3。具体分层详见《斜井混凝土浇筑分层图》。

　　三、工程难点

　　本工程最大难点是施工干扰大，上平段混凝土衬砌、斜井混凝土衬砌以及斜井混凝土灌浆等工作同时开展，相互之干扰大，必须做好施工协调，确保施工顺利和安全。尤其是斜井上部混凝土施工的同时，下部正在进行灌浆，要求上部必须做好防护，尤其是注意预留孔的遮盖以及施工平台要铺设木板，以防高空掉物。混凝土浇筑强度不高，但仓面多，工期长。混凝土总方量为1350m3，共分28仓，斜井弯段每仓混凝土约为100m3，需立木拱架。直线段每仓(4m高)仅为35.75m3，小模板拼装。所以，立模与架设周转排架时间长，设备利用率低，浇筑工期长。混凝土入仓难度大。斜井下弯段、EL337.5m以下直线段、上弯段B、C两段与E采用输送泵从下往上浇筑，EL337.5m以上直线段和上弯段A段采用从上搭设MY-BOX管结合溜槽从下往上浇筑。38km)，北面距离列文县城路程约60km。电站分两级开发。二级引水式电站位于一级电站主坝下游约6km处，在河道上建一座壅水坝，拦蓄一级电站的发电尾水和两坝间的区间来水，通过坝左岸引水隧洞引水发电。枢纽建筑物包括壅水坝及2座副坝、塔式进水口、压力引水洞、高压管道、调压井、引水式厂房及开关站等;引水式地面厂房位于壅水坝下游约6.5km的河道左岸，厂房装机4台，单机容量为25MW，总装机100MW。二级电站区域地质主要为第四系地层和侏罗系中统地层，第四系洪冲积层主要为漂石、块石、砂砾石;残坡积层主要为粉质粘土混碎石夹粉土团块。工程区域属热带季风气候。沃代二级电站斜井衬砌混凝土主要包括：下弯段、直线段、上弯段三部分。斜井内直径为5m，总长度为：154.885m，上、下弯段长度均为32.725m，直线段长为89.435m。斜井混凝土为C25二级配混凝土，衬砌厚度为50cm。单层钢筋，主筋为，分布筋为。二、混凝土浇筑分层、分仓斜井下部引水隧洞轴线高程为EL277.5m，斜井上部轴线高程为EL402.5m，总高度为125m。下弯段分为3段施工，每段长度约为11m，每仓混凝土约100m3;直线段分为22仓，下部21仓均为4m高一仓，每仓混凝土方量为35.75m3，第22仓高为2.388m，混凝土为21.35m3;上弯段分为3段施工，每段长度约为11m，每仓混凝土约100m3。具体分层详见《斜井混凝土浇筑分层图》。

　　四、工程难点

　　本工程最大难点是施工干扰大，上平段混凝土衬砌、斜井混凝土衬砌以及斜井混凝土灌浆等工作同时开展，相互之干扰大，必须做好施工协调，确保施工顺利和安全。尤其是斜井上部混凝土施工的同时，下部正在进行灌浆，要求上部必须做好防护，尤其是注意预留孔的遮盖以及施工平台要铺设木板，以防高空掉物。混凝土浇筑强度不高，但仓面多，工期长。混凝土总方量为1350m3，共分28仓，斜井弯段每仓混凝土约为100m3，需立木拱架。直线段每仓(4m高)仅为35.75m3，小模板拼装。所以，立模与架设周转排架时间长，设备利用率低，浇筑工期长。混凝土入仓难度大。斜井下弯段、EL337.5m以下直线段、上弯段B、C两段与E采用输送泵从下往上浇筑，EL337.5m以上直线段和上弯段A段采用从上搭设MY-BOX管结合溜槽从下往上浇筑。

　　五、仓面设计主要施工程序及方法

　　1.基础面清理在进行混凝土浇筑立模之前进行基础面的清理，首先将待浇仓面清理干净，同时进行规格修整和老混凝土凿毛。建基面清理结束后方可进行下一道施工工序。2.测量放样利用测量控制网和设计下发蓝图进行放样，测量放样由专业测量工程师进行，精确放出每个浇筑仓面的桩号、建筑物设计结构边线的具体位置，每放一个桩号及控制点应采用红油漆在该部位做出明显标记及相应的说明，放样结束后必须在现场对该部位的施工管理人员进行测量交底，确保混凝土结构尺寸。3.架立筋焊接为满足施工钢筋制安要求，局部位置需设置架立筋，架立筋初拟采用φ20钢筋制作，间排距为2.0m×2.0m，长度为45cm，焊接在一期锚筋上。4.钢筋制安与运输钢筋制安：严格按照钢筋图进行钢筋的加工、安装，并按有关规范要求进行施工，施工技术员应熟读图纸和相关技术条款、规范。掌握各施工工序，尽量减少由施工工序不当造成的人为浪费。另外，施工时注意以下环节：首先，在施工缝或基岩面处理完毕合格后，进行现场钢筋安装，安装时应在加工成型的钢筋上进行挂牌分号现场归类放置，如工作面现场狭窄，钢筋运输根据现场安装强度分批进入，技术员应根据施工图纸的钢筋布置，确定安装顺序和加工部位、规格型号，组织有序的施工，如有差错及时更正。其次，每仓钢筋安装前，应对预留钢筋进行校正，并保证保护层厚度，钢筋安装时先安装主筋，后进行分布筋，安装时，每隔3～5m设吊线锤和样架，以保证钢筋平、直、齐，并控制保护层厚度。最后，钢筋安装完成后应做到整体不摇荡，不变形。受力筋和架立筋焊接时应使各相同弧点在同一直线上，确保结构筋和受力筋紧密相连，搭接钢筋的接头均采用直螺纹焊接。钢筋运输：钢筋在加工厂按照钢筋表加工完成后由自卸车运输至引水洞内，根据现场需要通过4#施工支洞运输至斜井下部或通过3#施工支洞运输至斜井上部。自斜井下部运输至施工仓面，需要人工转运。自斜井上部转运至施工仓面，则使用斜井开挖时布置的运输小车转运。5.工字钢预埋斜井直线段衬砌时，为节约材料，直线段排架采用预埋工字钢，分段搭设的方法。预埋工字钢层高为28m，斜高约29m。工字钢预埋详见《斜井直线段排架搭设工字钢预埋示意图》。6.立模与校模斜井上下弯段均采用30mm木模板及预制定型木模架。模板及模架根据设计衬砌断面在木工厂进行预拼装，经测量放样合格后拆除，运至施工现场再进行组装。模架背面用φ48mm钢管背撑加固，并且使用拉模筋内拉，模板下面采用架立筋支撑，并采用φ16mm沿水流方向及垂直水流方向的样架筋与架立筋焊接，保证模架稳定性，立模时模板内面必须刨光。弯段混凝土浇筑时，采用木模架、木模板和满堂脚手架的施工方式，定型木模架的间距为72cm(以椭圆外弧端点控制)，定型木模架间角度为1.50°。脚手架立柱间排距为80cm×80cm，步距100cm，排架中间留一施工通道，方便材料及木拱架转运。混凝土浇筑前在排架适当位置铺设竹夹板，方便施工人员操作。根据现场的具体情况在模架的主要受力方木后增加短钢管支撑加固。脚手架钢管支撑在底板混凝土上面，为了保护浇筑成型底板混凝土表面，须在钢管与混凝土之间加设木质垫块。在混凝土浇筑过程中，为确保施工及运行的安全，需严格控制浇筑速度0.5m/h。堵头部位采用3cm厚木模封堵(也可加工成定型堵头模板)，内拉外撑进行加固。图4直线段混凝土衬砌排架搭设剖面图斜井直线段衬砌混凝土采用P3015与P1015现立钢模板浇筑，局部采用木模补缝，钢模板外侧采用定型钢围檩固定。为保证接缝质量，同时立4层小钢模，保证模板翻转上升。所有模板立模前，表面涂脱模剂，重复使用的模板必须校正，不合格的模板严禁使用，严格按照测量放线架设模板。模板加固采用内拉外撑方式进行施工，拉模筋采用φ12mm钢筋。模板需加固牢靠，防止在混凝土上升过程中和进行振捣时模板受到向外的侧压力而跑模变形，模板局部不平整度应小于2mm，板面缝隙不大于2mm。7.混凝土运输及入仓(1)混凝土浇筑前的准备首先根据相关的技术要求对混凝土施工进行技术交底，详细明确注意事项，混凝土作业人员根据仓面情况进行工号布置;然后现场供电、照明、浇筑设备准备充分，机械设备运转是否正常。(2)混凝土拌和拌制混凝土时，必须严格按照经试验合理后的混凝土配料单和投料程序进行配料，严禁擅自更改。如需调整，应得到专业试验人员的同意。所有混凝土均由拌和站统一拌制，非特殊情况不考虑现场拌制，以确保混凝土质量。(3)混凝土运输混凝土的运输应考虑混凝土浇筑能力及仓面具体情况，满足混凝土浇筑间歇时间要求(按混凝土施工规范要求执行)。混凝土应连续、均衡地从拌合站运至浇筑仓面，在运输途中不允许有骨料分离、漏浆、严重泌水、干燥及过多降低坍落度等现象。因故停歇过久，已经初凝的混凝土应作废料处理，在任何情况下，严禁在混凝土运输中加水后运入仓内。(4)混凝土入仓衬砌混凝土浇筑时采用6.0m3混凝土搅拌运输车运至仓面，然后采用相应的入仓方式入仓(斜井下弯段、上弯段B、C两段和斜井直线段下部，采用输送泵入仓，根据施工现场实际情况，混凝土输送泵安置在方便施工的位置，斜井上弯段A段和直线段上部采用MY-BOX管配合滑槽下料)。当斜井上部开始施工，混凝土需要在斜井上部通过BOX管下料线下料时，按照原来引水隧洞整体计划安排，3#施工支洞下游面及调压井均已施工完成，确保了该工作面道路通畅，调压井下游段(圆形断面)路道采用编织袋装砂垫平的方式通车。8.混凝土平仓及振捣混凝土浇筑时需根据仓面实际情况确定浇筑方式，避免出现冷缝等现象。混凝土振捣采用φ50型振捣器进行，振捣合格标准为无显著下沉、不泛浆、周围无气泡冒出为止。斜井上弯段B段只能采用加大泵送压力。9.混凝土拆模及养护拆模应在混凝土强度达到2.5MPa以上，能保证其表面和棱角不因拆模而损坏时，才能拆模。具体的拆模时间应经计算和试验复核(对混凝土进行回弹试验测定其强度)，混凝土结构实际强度已能承受自重及其它实际荷载时，经监理工程师批准后，方可提前拆模。拆模时先使钢模脱离混凝土表面，并人工用钢丝刷等清除钢模上附着的混凝土和砂浆，喷刷脱模剂，对拆除的模板、钢管等应堆码整齐。被损坏的模板及时进行校正，经验收不合格的模板不得投入使用。混凝土浇筑完成6～8h开始洒水养护，洒水养护时间不少于28天。

　　六、结语

　　本工程最大难点是施工干扰大，上平段混凝土衬砌、斜井混凝土衬砌以及斜井混凝土灌浆等工作同时开展，相互之干扰大。必须做好施工协调，确保施工顺利和安全。尤其是斜井上部混凝土施工的同时，下部正在进行灌浆，要求上部必须做好防护，特别是注意预留孔的遮盖以及施工平台要铺设木板，以防高空掉物，成功保证了混凝土施工的安全和质量，同时加快了施工进度，实现了低成本投入的情况下也可以很好完成混凝土施工。通过对此斜井的成功完成，特别在国外工程，资源不是特别丰富，为同类型的工程提供一定的借鉴。
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