枕头坝一级水电站泄洪闸支铰牛腿施工技术

2015-02-01严亚雄，徐镭梦，王伟

四川水力发电 2015年6期

关键词：泄洪闸施工方案混凝土

严亚雄，　徐镭梦，　王　伟

(1.国电大渡河枕头坝水电建设有限公司，四川乐山　614700；2.国电大渡河沙坪水电建设有限公司，四川乐山　614700；

3.中国水利水电第三工程局枕头坝施工局，四川乐山　614700)

枕头坝一级水电站泄洪闸支铰牛腿施工技术

严亚雄1，徐镭梦2，王伟3

(1.国电大渡河枕头坝水电建设有限公司，四川乐山614700；2.国电大渡河沙坪水电建设有限公司，四川乐山614700；

3.中国水利水电第三工程局枕头坝施工局，四川乐山614700)

摘要：考虑到枕头坝一级水电站泄洪闸支铰牛腿混凝土施工具有工期紧、施工平台搭设困难、预留次锚索孔钢管定位安装及支铰座预埋件的安装精度要求高、施工难度大等因素，在总结、借鉴以往工程施工经验的基础上，对泄洪闸支铰混凝土施工方案进行了一些创新和改进，从施工规划、分层分块、支撑系统及模板的选择、施工要点、工期分析、经验总结等方面进行了阐述。工程实践表明：该方案克服了工程建设难题，保证了工程质量及施工进度，节省了工程投资，取得了满意的施工效果，可供同类工程借鉴。

关键词：泄洪闸；支铰牛腿；混凝土；施工方案；枕头坝一级水电站

1枕头坝一级水电站泄洪闸支铰的基本情况

枕头坝一级水电站1#～5#泄洪闸坝段位于右岸，坝段长89.5m。泄洪闸进口底板高程为585m，单孔尺寸为8m×16m(宽×高)，孔顶以上设胸墙；坝顶高程626.5m，闸墩高度41.5m；中墩厚5m，边墩厚4m；闸室顺水流方向长62.2m。闸室体型见图1。

图1　泄洪闸体型剖面图

泄洪闸上游设平板检修门，下游为弧形工作门，弧门支铰牛腿尺寸为7.83m×7m，对角线最高为8.01m，牛腿悬臂长度为3m，支座牛腿混凝土方量为1 343.5m3(C45F100W6二级配)，二期混凝土方量为543.1m3(C45F100W6二级配)，钢筋455.4t，热轧等边角钢12.78t，主锚索预埋φ210钢管共计210束，次锚索预埋φ170钢管共计126束。

图2　泄洪闸弧门支座牛腿剖面图

2支铰牛腿施工方案(图2)

弧形闸门支铰座是弧形闸门的重要组成部分，弧形门受水压力后，压力通过支臂传给支铰座、再传递给闸墩牛腿，闸门启闭时，绕支铰轴转动，支铰中心应保证与弧形闸门面板的圆心重合，闸门水压力的合力总是通过支铰轴中心，故支铰牛腿的施工质量直接关系到泄水系统的运行安全。

2.1混凝土浇筑分层、分块

1#～5#泄洪闸胸墙以下每个闸墩单独全断面浇筑上升。胸墙以上施工时分上下游两段分别浇筑上升，即在闸墩上设临时施工缝，每个闸墩前半幅作为先浇块与胸墙连在一起先期上升，以保证泄洪闸金属结构安装等工作能提前进行；施工缝面以下各闸墩作为后浇块，单独浇筑上升。

闸墩及弧门支座牛腿施工整体成仓，该部位施工采用水平分仓，分三层浇筑(图3)。

2.2模板支撑系统与模板的选择

弧门支座牛腿混凝土浇筑模板支撑系统采用预埋工字钢作为下支撑，预埋采用20号工字钢，最大间隔1m，最小间距0.6m，共设置15根作为下部支撑，下加八字撑。支撑采用的型钢在钢筋加工厂焊接成桁架，施工现场组焊成型。弧门支座牛腿在桁架上采用φ48钢管搭设承重架套可调丝杠然后进行模板的铺设(图4)。

模板主要采用P3015、P1015组合钢模板及木模板现场组装成型，下部采用木方进行垫隔，支撑于架管上，侧壁采用双层钢管固定模板。

2.3备仓要点

2.3.1钢筋制安要点

该工程钢筋、模板按规范实施，钢筋锚固长度为40 d(d为钢筋直径)，弧形门支座牛腿一期混凝土采用帮条焊(双面焊缝)，对于其余部位钢筋d≥28mm的采用机械连接，钢筋d≤28mm时采用搭接焊接(图5～8)。

图3　泄洪闸浇筑分层图

图4　泄洪闸弧门支座牛腿模板支撑图

2.3.2预留锚索孔

图5　牛腿承重架搭设现场施工图

预留锚索孔施工为该项目难点之一。预留锚索管数量大、钢筋密集、空间狭小、测量放样困难。次锚索预留锚索管为φ170×3.5mm钢管，主锚索为φ210×3.5mm钢管。为确保对穿次锚索管精确放样，施工过程中，对于周边有钢筋的部位结合钢筋固定，无钢筋的部位现场制作型钢门字架支撑，测量确定端头点位，根据施工图纸要求确定倾斜坡度，待施工人员按照点位调整好位置并经简易固定后，测量人员再次复核最终点位，以确保精确放样。对已完成定位的次锚索预留管两端采用棉絮加土工布进行封堵，避免浇筑过程中出现污染而造成锚索预留孔堵塞。

2.3.3支铰预埋件的安装

支铰预埋件的安装：先在支铰座上安装模拟铰座(用于检测支铰中心)，然后穿入地脚螺栓，利用50t汽车吊将支铰座吊至其安装高程，用5t手拉葫芦进行辅助牵引、调整支铰座进行精确定位，当模拟支铰中心线的高程、里程、同轴度等达到有关要求后，将锚筋与一期埋筋进行焊接加固，加固完成后的复测数据应满足要求。

2.4混凝土浇筑

该部位混凝土为C45F100W6二级配混凝土，其中一期混凝土1 343.5m3，二期混凝土543.1m3。

2.4.1混凝土配合比

根据设计院下发的图纸要求，将塌落度控制在70～90mm，通过配合比试验(28d)确定采用嘉华低热水泥(P.LH42.5)+涛峰I级粉煤灰配合方案作为该工程现场施工混凝土配合比。减水剂采用江苏博特JM-II型缓凝高效减水剂及宏志达HD-II型缓凝高效减水剂，引气剂采用陕西隆生DH-9A1引气剂，砂的细度模数为2.79。

2.4.2混凝土浇筑、拆模及养护

该部位混凝土结合泄洪闸闸墩混凝土同步浇筑，共分3层浇筑。入仓手段主要依靠纵向导墙上游侧2#MQ1260、1#、2#泄洪闸消力池内7#MQ900及右非坝段1#MZQ1260门机吊罐直接入仓(图10)，仓面内设置可调节小溜槽作布料用，入仓强度为20～25m3/h。仓面内部铺料方向为沿仓号短边方向，铺料厚度为50cm，平仓和振捣主要选择φ100插入式振捣器，振捣方式为梅花形布置。对于局部钢筋密集部位采用φ70软轴振捣器振捣，振捣时间以混凝土不再显著下沉、不出现气泡、开始泛浆为准。浇筑过程中，严格控制吊罐的入仓高度，禁止将混凝土直接倾砸在已完成定位的次锚索预留管上，加强预留管下部空腔内的振捣。

混凝土浇筑完毕12～18h，对混凝土表面进行洒水养护，2～3d后拆除侧模，底模14d后拆除。拆模时应特别注意对细部结构边角的保护和拆完模后的光洁度，对破损部位进行合理修补。对拆模后的混凝土及时进行洒水养护，养护时间为28d左右，覆盖麻袋片进行保护。

2.4.3二期混凝土浇筑

次锚索张拉完成及支铰座埋件安装完成后，进行二期混凝土的回填(图10)。

2.4.4质量检查与验收

图6　钢筋绑扎现场施工图

图7　主锚索预留锚索孔示意图

图8　牛腿支座次锚索预留锚索孔示意图

设计等级级配设计坍落度/稠度/mm配合比主要参数每m3混凝土材料用量/kg·m-3水胶比F/%S/%减水剂掺量/%引气剂掺量/万水水泥粉煤灰砂小石中石减水剂引气剂C45F100W6二70～900.272533JM-110.8DH-9A11.81303611205916186183.850.0867C45F100W6二70-900.272533HD-110.7DH-9A11.81303611205916186183.370.0867M50砂浆70～900.2525100JM-110.5DH-9A11.0240720240986004.80.096M50砂浆70～900.2525100HD-110.5DH-9A11.0240720240986004.80.096

图9　泄洪闸施工门机布置图

图10　二期混凝土浇筑现场图

施工过程中，承包人严格按照规范要求进行技术交底，专职质检部门全程把控，严格执行“三检制”。监理单位实时把控现场施工质量，深入到各个环节。履行“四控制、二管理、一协调”的职责，实行全方位、全天候、全过程的监理。

2.5工期分析

由于泄洪闸支铰牛腿部位在实际施工过程中是结合闸墩一起进行的，同时，结合该部位现场施工场地狭小的情况，单个牛腿每仓每次投入施工人员7～8人，牛腿第一层备仓时间约为14d，其余两层备仓时间约为7～9d，浇筑时间平均为2d。考虑到泄洪闸施工同步工期及支铰预埋件安装，每个牛腿完成时间约为30～35d(不包含二期混凝土回填)。

3枕头坝一级水电站泄洪闸支铰牛腿施工取得的经验

枕头坝一级水电站泄洪闸支铰牛腿混凝土工程施工的重、难点在于施工平台的搭设、预留次锚索孔、钢管定位安装及支铰座预埋件的安装精度。

混凝土分层分块时，在闸墩上游胸墙和下游闸墩处设施工缝，形成上下游独立浇筑上升。虽然增加了施工缝，但减小了单仓浇筑仓号的强度，避免了施工冷缝的发生，有利于加快施工进度。实践证明：在闸墩上游胸墙和下游闸墩设施工缝、分开施工是必须的。

由于牛腿钢筋种类较多、施工现场的钢筋安装又无摆放场地，因此，钢筋下料要尽量减小钢筋截断的段数，减小等差钢筋数量，为现场钢筋清料减小难度，从而有利于加快钢筋的安装进度。牛腿钢筋下料分2层完成较好。