泸定水电站厂房清水混凝土施工技术

张述毕，谢龙江，孙留阳，陈湘斌

（1.中国水利水电第十四工程局有限公司曲靖分公司，云南 曲靖 655000；2.四川华电泸定水电有限公司，四川 泸定 626100；3.中国水利水电建设工程咨询中南公司，湖南 长沙 410014）

泸定水电站位于四川省甘孜藏族自治州泸定县境内，是大渡河干流水电梯级开发的第12级电站，上距康定县城约44 km，下距泸定县城约2.5 km。电站总装机容量4×230 MW，厂房全长179.2 m，发电机层1 315.4 m高程以上排架柱按饰面清水混凝土工艺施工。

1 清水混凝土质量控制要求及前期准备

1.1 质量控制标准

依据JGJ160—2009《清水混凝土应用技术规程》，清水混凝土质量控制标准为：

（1）外观。①色泽均匀、无明显色差；②混凝土密实整洁，面层平整，棱角整齐平直，梁柱节点、线、面清晰并平顺，无油迹、锈斑及粉化物，无流淌和冲刷痕迹，无明显裂缝，无漏浆、跑模、涨模，无烂根、明显错台、冷缝、蜂窝、麻面和孔洞；③无剔凿、磨、抹或涂刷修补处理痕迹；④穿墙螺栓孔眼整齐，颜色同墙面基本一致；⑤混凝土保护层无露筋，预留孔洞、施工缝整齐。

（2）外形尺寸。①几何尺寸准确，阴阳角的棱角整齐、角度方正，外檐阴阳大角垂直整齐，折线、腰线平顺；②垂直度、平整度允许偏差小于规范要求，达到普通抹灰质量验收规范要求。

1.2 原材料及半成品质量控制

（1）水泥。采用普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5；质量稳定、含碱量低、色泽均匀；同一部位必须选用同一批号水泥。

（2）粉煤灰。选用Ⅰ级粉煤灰；同一部位采用同一批次粉煤灰；粉煤灰掺量由试验确定。

（3）外加剂。性能稳定，减水效果良好，且方便泵送施工；同一仓位宜采用同一批号的外加剂。为利于消除气泡，在聚羧酸外加剂中掺入一定比例的消泡剂。

（4）砂石骨料。料源必须稳定；人工机制砂细度模数为2.4～2.7，颜色一致，石粉含量控制在6%～18%，含水率稳定，饱和面干的含水率不超过6%，各项指标符合DL/T5144—2001《水工混凝土施工规范》的要求；粗骨料连续级配好，颜色均匀，针片状颗粒含量不大于15%；严格控制超径和逊径，避免出现混仓；骨料若裹粉、裹泥或被污染等，则必须清除。

（5）配合比。必须通过试验及现场生产性工艺试验确定；兼顾框排架早期承重需要，在设计标号的基础上，均提高一个标号等级，即排架柱采用C30混凝土，吊车梁采用C35（一）混凝土。

（6）混凝土供应。采用专用拌和楼供料，且需采用强制式搅拌设备，搅拌时间比普通混凝土延长20～30 s，坍落度严格控制在150±20 mm。拌和物应具有良好的和易性、黏聚性和均匀性。

1.3 施工模板

1.3.1 模板设计

模板设计原则：①模板分块设计，对拉筋孔眼排列整齐，几何尺寸精确，互换性好，面板平整光洁，尽可能减少对拉螺杆数量。②当模板接高时，不宜错缝排列，应保持竖向上下通缝；群柱竖向缝方向一致，模板拼缝一致。③柱模板横缝宜从地面标高开始向上均匀布置，余数宜放在柱顶。对于长度≥2.4 m的柱子，长度方向采用一块定型大模板，避免出现竖向接缝。④柱子模板采用 “双陷双扣”设计，即柱模的短边模板与柱子短边尺寸相等，长边模板比长边宽2倍的模板面板厚度，长边将短边扣合。梁底模板宽度为梁宽，侧模与底模边口紧贴。

1.3.2 模板加固材料及加固方式

（1）采用刚度较高、不易变形的型材柱箍配合拉杆加固，所使用材料均需经过受力分析计算，确保受力刚度有一定的富余，并在施工过程安排专人查看变形情况。

（2）采用12号、16号槽钢作为清水混凝土柱箍，柱箍层高需保持一致。

（3） 拉杆采用 φ12 mm、 φ16 mm圆钢加工制成，两端车丝长度及丝牙深度均保持相同。

（4）采用酚醛树脂胶合板模板。采用桦木全芯，双面覆芬兰进口酚醛膜纸。模板标准尺寸为1.22 m×2.44 m，柱子宽度方向用1.22 m×2.73 m定型大模板，模板厚15 mm。

（5）采用6 cm×11 cm×400 cm的枋木加工制成4.9 cm×10 cm×400 cm模板背肋，并与架管间隔排列。柱模模板边口部位必须采用枋木；边口以外部位采用枋木与φ48 mm架管交替布置，或全部利用φ48 mm架管替代枋木。

（6）采用定型PVC线条，夹角93°，一次性使用。当模板紧固后，93°线条变形为90°，以便模板与线条贴紧，起到防漏浆的作用。

（7）柱模高度方向上拼缝位置采用定型 “工”字形分隔条，用于模板分隔缝，宽度12 mm，一次性使用。因模板较 “工”字形线条厚度大，模板外边口加工成斜坡口，便于线条卡入模板，避免漏浆。利用工字形线条形成的明缝，起到立体装饰作用。

（8）采用φ25 mmPVC套管，作对拉杆套管。

1.3.3 模板安装

（1）测量控制。首仓混凝土施工前，测量放出控制线 （用弹墨线），控制线采用大线与小线结合的方式，即在安装间、主机间的长度方向上，弹出柱脚通长控制线，并向外引出30 cm通长控制线；每根柱子的柱脚弹出小线，并引出30 cm控制线。对于柱子第二仓以上的放样，由木工采用铅锤放样，测量校模。联系梁、楼板等采用测量放线与水平管相结合的方式进行。

（2）梁、板模严格控制起拱值。当跨度≥4 m时，梁起拱值为1/1 000 mm。

（3）模板安装时轻拿轻放，严禁拖拉和重撞模板，及时绑扎好保护层垫块；不得用铁撬垫在模板上撬；模板需增加枋木与架管背肋，使背档无间隙分隔排列。保护层垫块采用颜色相近的岩石打磨成大小合适、表面平整的岩块。

（4）模板拉筋孔位对称并收紧，松紧程度一致。

（5）梁模按先铺底模，再安装侧模的顺序安装。柱模按先短边合模，再合长边模板的顺序安装。

1.3.4 防漏浆措施

（1）柱脚底部。对于起始仓，立模前2 d，对柱脚模板下边口位置采用1∶2砂浆找平，砂浆与模板之间增设双面泡沫胶止浆。为了确保所有柱脚砂浆找平高度一致，砂浆施工前，拉线控制砂浆找平高度；根据拉线控制高程，以模板中心线为中心向下凿出3～5 cm、左右各凿出3 cm控制，再铺砂浆找平。在首层混凝土下料时，严格控制下料高度，一般以不超过50 cm为宜，第二次、第三次下料高度也不宜超过100 cm，以免因下料过高侧压力大，增加柱脚漏浆的几率。

（2）模板接缝。柱模板高度方向上的分缝采用“工”字形分隔条止浆，并在线条与模板上下边口增设泡沫双面胶止浆。联系梁模板接缝采用双面胶加透明胶带止浆，即模板接缝部位先卡入泡沫双面胶，再在模板内侧粘贴透明胶带，按蝉缝工艺施工。

（3）柱子分仓线位置。混凝土收仓后，将4个侧边上口打磨平整，并将水平面切平、切齐。柱模板安装与先期施工混凝土接茬位置贴双面胶带封堵，防止漏浆污染已施工完成的混凝土。

（4）拉筋孔周边。模板上开拉筋孔的钻花直径与对穿PVC管外径相同，尽可能减少PVC管与模板间的接缝。对于局部有缝隙的，采用封口胶带在模板外侧封堵。

（5）93°线条背部增设双面胶止浆。

（6）柱脚的密封性检验。开仓前1 d，灌水验柱脚的密封性。灌水过程中，不能用水直接冲刷接缝位置，以避免透明胶带因受水影响而脱落。为了能够在灌水检验后排除柱底集水，在柱脚封堵砂浆或采用砂浆条带找平前，在基础最低位置埋设一根胶管排水，集水排除干净后，用铅丝把胶管扎紧。

1.3.5 模板拆除及保护

（1）联系梁拆模时间的要求与普通混凝土相同。柱子拆模时间应比普通混凝土拆模时间适当延长，具体根据实际的气温等条件决定。

（2）模板拆除必须在结构混凝土强度达到规范要求后进行。侧模拆除时混凝土应达到其表面及棱角不会因拆模而受损的强度时方可进行。

（3）拆除顺序自上而下进行。各紧固件依次拆除后，应轻轻将模板撬离结构体，并注意对拉螺栓孔眼的保护。必须在确认模板与混凝土结构之间无任何连接后，方可移开模板，且不得碰撞混凝土成品。

2 清水混凝土施工及质量控制

2.1 浇筑分层、分段

（1）清水混凝土的浇筑分层、分段应根据结构特点、施工能力设计，一般最大高度控制在6 m左右。

（2）具体分层依据每层联系梁的布置高度设置，分层线设置在联系梁顶上40 cm，以便于后续接缝。

（3）单台机组作为一段施工单位，组内不再分段。

2.2 砂浆润管

开仓前，采用接缝处理砂浆对泵管进行润滑，润管砂浆量按0.5 m3左右控制。起初的润管砂浆不得进入仓内，排放至仓外，人工及时清理。当由管口排出的润管砂浆均匀后，采用皮筒接砂浆，提至仓内作层面接缝砂浆。

2.3 混凝土入仓

（1）清水混凝土坍落度严格控制在150±20 mm。采用拖泵、车载泵入仓，人工振捣。

（2）当泵管出料口高于仓面1.2 m以上时，要求在仓面与泵管出料口间用铁皮搭设溜筒 （槽）进行辅助入仓，降低自由下落高度，防止骨料分离。

（3）由于柱子钢筋布置比较密，浇筑过程中混凝土冲撞到钢筋后，水泥浆便飞溅到模板面上，很容易初凝结痂，影响混凝土的表观质量，需及时覆盖混凝土。但上升速度过快，则会对模板加固系统构成威胁。因此，采用PVC溜管辅助的入仓的方式，即在柱子正中竖直插入一根φ100 mmPVC溜管，混凝土通过溜管入仓，PVC管随混凝土上升而逐步上提。

2.4 平仓振捣

（1）根据断面面积，仓面配置的4～6台软插入式振捣器在浇筑之前均匀分布、全部插入到老混凝土面，先均铺3～5 cm厚的同强度的砂浆，然后开始混凝土浇筑，与此同时，所有振捣器全部开启，振捣逐步提升，与混凝土上升速度保持一致，确保振捣既全面又充分，单根柱子连续施工至分层面。单点振捣时间按75 s左右控制。

（2）为确保振捣质量减少混凝土表面气泡，合理延长混凝土的振捣时间或采用二次振捣方案。柱顶位置间隔30 min后复振。

2.5 施工缝处理

采用凿毛处理，在下一仓施工前，将接茬位置采用切割锯切出3～5 cm齐茬，保证柱子四边均在一个水平面上。

2.6 清水混凝土的养护及后期防护

（1）清水混凝土在脱模后立即用塑料薄膜全封闭养护。塑料薄膜用胶带纸粘裹到框架外表，确保混凝土面处于湿润状态，同时起到成品的保护作用，并避免上层施工时水泥浆等污染成品混凝土表面。

（2）柱子2 m以下柱角使用角模板进行保护，采用黑、黄油漆标示，防止其他工序施工对成品混凝土的损坏或污染。

2.7 清水混凝土的缺陷修补

（1）凡混凝土表面出现的露砂、大于2 mm的气孔、拉筋孔洞等现象均为质量缺陷的重要指标特征，均需采取有效的措施加以修补。修补后应达到5 m距离肉眼几乎无法分辨修补过的效果。

（2）成品混凝土的缺陷部位修补。采用与本工程所用的同品种普通水泥和白色普通水泥调制的水泥浆 （或砂浆）进行修补。且应首先在样板构件上做试验，优选修补方法和材料配合比，经试验验证后确定最终的配合比。

（3）大于2 mm气孔的修补。应在模板拆除后，趁气孔内尚有残余的水分时，采用 “擦拭法”修补，即采用经试验确定的黑白水泥利用湿抹布擦拭气孔，使黑白水泥填充气孔。

（4）对于漏浆、砂线等采用黑白水泥浆修补，配合比需经试验确定。

（5）拉杆孔采用黑白水泥 （或掺滑石粉）、107胶调制砂浆封堵，封堵长度3～5 cm。

（6）缺陷修补部位在水泥浆或砂浆硬化后，应采用细砂纸打磨光洁，并用水冲洗干净。修补后的部位应无明显的修补痕迹。

3 结语

（1）通过试验优化配合比参数，适当减少粉煤灰掺量，有利于减少气泡，有利于减少振捣后粉煤灰上浮导致局部色差。适当增加混凝土坍落度有利于减少表面气泡。

（2）采用柱脚找平以及凡是缝面均设置双面泡沫胶的措施，可有效防止漏浆。

（3）模板加固工艺。经对比试验，采用断面为4.9 cm×10 cm枋木与φ48 mm的普通钢管间隔、密集排列加固，并配合柱箍及对拉螺栓固定，能够很好的控制、保证结构体型参数，节约施工成本。

（4）振捣工艺。根据仓面断面大小，均匀布置4～6台高频振捣器，同时开启、均匀提升，并适当延长振捣时间，能够有效保证振捣质量及减少混凝土表面气泡。

（5）通过上述工艺措施的实施，泸定水电站清水混凝土最终成型效果较好，色泽一致、表面洁净光泽、棱角方正，取得较好的免装饰效果，获得业主、监理和质检专家的一致好评，被称为泸定水电站的 “亮点工程”。

（6）因本工程中线条均采用硬质塑料加工，柔性较差，与模板结合欠佳。若采用软塑料如止水材料加工，止浆效果会更好，且可以周转使用，值得进一步探索。

［1］ JGJ160—2009 清水混凝土应用技术规程［S］.

［2］ DL/T5144—2001 水工混凝土施工规范［S］.

［3］ DL/T5169—2002 水工混凝土钢筋施工规范［S］.

［4］ DL/T5110—2000 水利水电工程模板施工规范［S］.

［5］ SL52—1993 水利水电施工测量规范［S］.