浅谈双河口水电站导流洞衬砌混凝土浇筑程序及方法

浅谈双河口水电站导流洞衬砌混凝土浇筑程序及方法（长江工程职业技术学院，湖北武汉430212）中图分类号：TU528.36文献标识码：A文章编号：1673-0992（2010）05-028-02摘要：隧洞衬砌在水利工程中运用广泛，而且是水工建筑物中一个必不可少的项目，本文就双河口水电站导流洞混凝土衬砌的过程及施工方法做一个解析，从施工准备到施工方案确定，施工过程做一个全面的介绍。关键词：隧洞；混凝土；衬砌；程序一、工程概况双河口水电站位于贵州省罗甸县边阳镇交砚乡，地处蒙江干流河段上格凸河与涟江汇口下游4km处，是蒙江干流规划开发的第七级水电站。双河口水电站枢纽为钢筋砼面板堆石坝，其前期隧洞施工主要有三条，导流洞、泄洪洞、交通洞（见平面布置示意图）。导流洞工程为临时工程，承包范围为土石方明挖、石方洞挖，砼衬砌、临时支护、回填灌浆及钢筋制安、金属结构闸门、出口临时交通桥。导流隧洞布置在右岸泄洪隧洞外侧，两洞轴线相距约25m。导流隧洞为城门洞型，隧洞长467.021m，进口底板高程495.5m，出口底板高程493.00m，进口接明渠，明渠长145.86m，进口设钢闸门1扇，用于导流隧洞封堵。导流隧洞开挖断面采用9.6m×10.6m城门洞型，过水断面采用8m×9m城门洞型，钢筋砼衬砌平面布置图二、隧洞洞室分层导流洞的砼衬砌分层分为底板、侧墙、顶拱三部分，并分开浇筑，侧墙分两层上升，导流洞底板分左右两侧浇筑；其浇筑顺序为底板→边墙→顶拱。分块长度为12m，每块衬砌砼之间的环向施工缝根据设计要求设置止水，导流洞衬砌纵向钢筋从缝面断开，边墙分缝与顶拱分缝保持一致，避免错缝出现。导流洞分层、分块图见下图。导流洞分层、分块图三、施工准备工作及施工方案（一）施工顺序导流洞的施工考虑到工期的原因及结合实际情况（导流隧洞开挖断面为9.6m×10.6m，）采取导流洞洞身衬砌砼施工与开挖施工并行操作，当隧洞开挖到一定进尺，开挖爆破飞石不再影响到洞身衬砌段的正常施工时，即可开始隧洞洞身衬砌砼施工。由于隧洞衬砌段衬砌后断面宽度为8m宽，而且顶拱立模均采用中间预留过车通道，因而洞身衬砌施工时，洞身开挖施工不受影响，可以继续正常施工。洞身砼衬砌先施工底板，由于洞挖和砼浇筑平行施工作业，底板分左右侧施工，然后施工侧墙和顶拱；衬砌顺序为由进出口各展开工作面，由洞外方向至洞内方向顺序施工，距进出口较近仓面，砼输送泵可布置在明渠段，不占洞内砼施工空间；侧墙和顶拱砼分3个工作面展开；采用1台简易钢筋台车进行安装钢筋，随后架设满堂脚手架进行立模砼浇筑，在脚手架施工过程中，需在洞轴线中间留出罐车过车通道和与其它工程车交汇部位。但是要注意的问题是，在砼浇筑过程中与洞室开挖不得相互干扰，特别是洞室爆破开挖时，浇筑工作必须停止，并在洞室排烟完成后方可进行，确保施工人员安全；开挖出渣自卸汽车与砼运输车之间的会车地点要合理安排好，避免相互影响造成耽误工期。（二）施工方案首先考虑运输方案，模板、钢筋、预埋件等材料用自卸车运至工作面，衬砌砼用6m3搅拌车从拌和楼接料运至工作面，卸入砼输送泵，用砼泵经由泵管将砼输送到施工仓面。其次立模方案，底板及衬砌边墙模板为常规简支模板，面板材料使用1.5×0.3m的钢模，采用Φ12的钢筋拉条固定。隧洞各转弯弧段和渐变段顶拱模板立模方案为定型组合钢模板面板，组合钢桁架现场拼装立模，转弯段顶拱采用预制转弯凑合段木模板形成弯弧。隧洞直线衬砌段顶拱采用简易模板台车。钢筋安装方案，钢筋在钢筋加工厂内根据设计图纸加工成形，用自卸汽车运至工作面，人工安装。底板及边墙砼振捣：使用插入式振捣器振捣，顶拱使用附着式振捣器振捣相结合，封拱使用垂直封拱法封拱。（三）施工方法1.底板砼施工底板清理及仓面冲洗：底板清理时采用人工进行底板清理，并用高压风、水联合冲洗干净。钢筋安装完成后，在开仓进行砼浇筑前，必须使用高压风、水枪联合将仓面冲洗干净，并沾干基岩上的水。保证在混凝土浇筑过程中，能与基岩紧密结合，确保在高速水流通过下满足设计强度。钢筋制安：根据设计图纸、施工规范以及仓面分块情况，拟定钢筋放样配料单，根据配料单在钢筋厂内加工钢筋，用汽车或人工运至施工工作面，人工安装。分布钢筋采用搭接绑扎接头，受力主筋采用手工电弧单面焊接头，确保主筋连接处牢固，形成整体。验仓：仓面冲洗完成后按三检制度进行验仓，自检合格后方可报请监理工程师验仓，符合条件后凭现场监理工程师开仓许可证开仓施工。砼拌和、运输、摊铺、振捣、收仓：衬砌砼由拌和楼根据设计工程师批准的配合比进行拌料，使用搅拌运输车运输到施工仓面，在通过砼泵直接泵入仓内，入仓后由人工摊铺，使用插入式振捣器及表面振捣器进行振捣密实。振捣过程中一定要严格按照规范进行，避免浇筑完成后出现麻面、蜂窝、狗洞。振捣完毕后进行人工抹面。2.侧墙、顶拱砼施工首先测量放样：利用业主提供并经施工单位、监理工程师校核过的控制网，以及通过控制网建立的测量控制导线，使用莱卡全站仪进行放样施工。根据设计图纸、施工规范以及分仓分块情况，拟定钢筋放样配料单，根据配料单在钢筋厂内加工钢筋，用汽车运至施工工作面，人工安装。安装时，要保证钢筋的保护层厚度和钢筋绑扎牢固，防止砼浇筑时钢筋移位。分布钢筋采用搭接绑扎接头，受力主筋采用手工电弧单面焊接头。钢筋安装完成后，项目部按施工规范及设计的质量要求进行自检合格后，请监理工程师对钢筋安装工序进行验收，经验收合格后，才进行下一道施工工序。侧墙及顶拱的模板施工主要用小钢模拼装，对特殊过流的圆弧或渐变部位，专门制作异形模板和异形拱架。在模板工序施工前，首先由测量员用测量仪器放出结构物边线，施工工段按该边线立模，模板安装完后再由测量员校核模板安装是否正确；在重要的圆弧、渐变、过流面施工部位，质检员从测量放线，立模安装，异形模安装，均为全过程监督控制。同时，质检员还对模板安装的稳定性、刚度和强度，模板的光洁度、平整度、承重模的标高、预留孔洞尺寸及位置进行严格检查和校核，自检合格后，再请监理工程师验收。止水种类有：橡胶止水、塑料止水和铜止水三种，橡胶止水的连接方式采取锚钉连接，塑料止水采取粘胶连接，铜止水采取焊接。每一类止水接头加工均在质检员监督下施工，质检员除对止水接头检查外，还对止水的安装位置、止水的型式、厚度、填料进行仔细检查，检查合格方能进行下一道工序施工，否则进行返工处理。伸缩缝施工：质检员对永久伸缩缝工程主要检查砼表面是否冲洗干净，砼缺陷是否处理合格，外露施工铁件是否割除，缝面填料的铺设厚度是否均匀、平整，搭接是否紧密等。对检查不合格的，监督班组返工处理。仓面冲洗与验收：开仓进行砼浇筑前，使用高压风、水联合将仓面冲洗干净，根据施工规范的质量要求，对待浇筑仓面按三检制的程序进行验收，终检合格后，形成验收数据报请监理工程师验收，监理工程师验收合格后，才能开仓浇筑。模板、钢筋施工完成后，砼拌和、砼运输：衬砌砼由拌和站拌制大塌落度砼，以满足泵送砼需要。拌和严格根据工程师批准的施工配合比进行配料拌和。使用搅拌运输车在拌和站出料口接料后运至砼输送泵，卸入砼泵进料口，经由泵管进入浇筑仓面。砼浇筑，顶拱进料封拱采用垂直封拱法封拱，封拱时，泵管与台车顶部模板的予留泵管孔连接，一个孔封拱完成后，使用阻断阀封闭孔口，之后将泵管与台车模板予留孔分离，移至下一个予留泵管孔连接，继续进料封拱直到顶拱封拱结束。顶拱砼浇筑振捣使用安装在模板上的附着式振动器振捣密实。养护、拆模、施工缝处理：浇捣完成后，根据规范要求进行洒水养护保持湿润，并养护足够时间；根据施工规范的要求确定拆模时间；环向施工缝按设计要求进行处理。四、总结在水利工程隧洞混凝土施工中，现浇混凝土质量缺陷主要有：露筋、峰窝、夹渣、裂缝、疏松（内部不密实）、与钢构件连接部位松动、外形缺陷（缺棱掉角、凸凹不平、麻面、起砂、掉皮）、强度达不到设计要求等。这些质量缺陷不但影响整体工程美观，还通常会影响工程的结构性能、使用功能、耐久性和安全性，造成质量事故。所以在施工过程中必需严格按照规范施工，合理安排工序，对突发问题要进行科学论证，采取行之有效的办法解决，保证施工进度及施工质量。参考文献：【1】洞室混凝土施工规范【2】水工混凝土设计与施工【3】水工隧洞设计规范