新藏水电站蜗壳混凝土快速施工技术

汤林伟

(葛洲坝集团第二工程有限公司，成都，610091)

新藏水电站为中小型水电站，其地下厂房3台机组为SF60－20/6000混流式水轮发电机组，其蜗壳安装面高程均为1971.85m，蜗壳中心安装高程均为1874.2m，机组中心间距为14m。蜗壳混凝土设计参数为C25F50。主厂房机组蜗壳层混凝土浇筑高程1971.85m～1976.50m，浇筑方量约为1267.56m3，钢筋制安22.36t，弹性垫层242.47m2，接触灌浆158.46m2。本文将该电站蜗壳混凝土快速施工技术介绍如下。

1 蜗壳混凝土施工工序

蜗壳混凝土施工工序严格按设计规范要求，在蜗壳安装施工验收完成后，按1#→2#→3#机组的顺序呈阶梯形浇筑上升。蜗壳混凝土施工程序如图1所示。

图1 蜗壳混凝土施工程序

1.1 基础面清理

在钢筋(或模板)施工前，对墙体围岩面松动岩石采用人工清撬的方式清理，岩面、混凝土施工缝及已喷护部分均采用人工凿毛、压力水冲洗的方式处理，直至验收合格。

1.2 测量放线

由专业测量人员测量放样，对设计轮廓线和关键控制点、控制线进行标示，并加以保护，钢筋及模板等工序必须根据测量放样结果施工，保证施工精度。

1.3 钢筋安装

蜗壳外包钢筋型号较为复杂，钢筋加工前，钢筋下料员认真阅读设计图纸和施工详图，编制钢筋放样加工单，经复核后转入制作工序。钢筋的安装按照规范以及施工图纸要求执行，绑扎时根据设计图纸，测放出关键边线、中线、高程等控制点，根据控制点坐标、高程，对照设计图纸，定出纵向和横向水平钢筋的位置;按照放线结果，选择合适的几组钢筋作为样架钢筋，先把样架筋绑扎好并校对无误后加固牢，样架应满足所有钢筋绑扎后不变形和稳定性要求。样架核对无误后，铺设分布钢筋。钢筋接头采用绑扎连接，搭接长度不小于35d;φ25mm主筋采用电焊焊接，焊接长度不小于10d。蜗壳主筋净保护层厚度为10cm(从蜗壳外壁计算)。

1.4 模板施工

厂房蜗壳段混凝土采用组合钢模板立模，局部预留机电管道安装部位，使用木模板补缝。模板采用内拉外撑法加固，保证模板支撑有足够的刚度和稳定性，确保混凝土浇筑后模板不变形。固定模板的拉条严禁焊在结构钢筋上。

为保证混凝土浇筑表面外观质量以及模板防锈蚀和脱模方便，钢模板每次使用前均需清理干净，面板涂刷高级精炼色拉油类的防锈保护涂料。

混凝土达到设计强度后开始拆模，拆模过程中，必须注意保护模板，做到小心轻放，以防损伤模板表面，造成浪费。拆下来的模板，必须及时回收到加工厂内，及时清理模板面上的杂物，按规格堆放整齐，供重复使用。

1.5 弹性垫层施工

钢蜗壳在安装高程1974.2m以上外包沥青油毡，厚度为10cm。钢筋绑扎施工前，先将已经按蜗壳尺寸加工好的沥青油毡粘贴在蜗壳上半部表面，待检查确认粘贴牢固及验收合格后再进行外包钢筋绑扎及后期混凝土浇筑施工。

2 蜗壳混凝土施工工艺

2.1 蜗壳混凝土浇筑

蜗壳混凝土的几何形状十分复杂，结构尺寸和体积相对较小，且预留孔洞、埋件及机电管路众多。蜗壳混凝土拟分两层浇筑，第一层高程1971.85m～1974.00m，第一层混凝土浇筑过程中按Ⅰ、Ⅲ和Ⅱ、Ⅳ象限对称下料，均匀上升，薄层浇筑。第二层高程1974.00m～1976.50m。

蜗壳第一层混凝土先浇筑蜗壳外侧混凝土，在蜗壳外部形成阻挡后，利用搭设在蜗壳外侧的下料平台，通过泵管溜槽接浇筑混凝土至蜗壳底部，并采用人工平仓，振捣器振捣。该部位根据施工部位不同，分别采用环向管和径向管浇筑。在蜗壳内侧及座环底部布设环向管，采用退管法浇筑，逐步将蜗壳底部、蜗壳内侧和座环底部以及蜗壳阴角部位浇筑密实。同时，浇筑工用φ100mm插入式振捣器振捣或人工振捣密实，钢筋密集处或狭窄部位辅以φ30mm或φ50mm软管振动器协助振捣。待蜗壳第一层混凝土浇筑完成后，继续进行蜗壳第二层混凝土的浇筑施工。蜗壳第二层混凝土同样采用对称浇筑施工。

2.2 灌浆施工

蜗壳底部及座环基础阴角部位混凝土入仓困难，为保证该部位混凝土密实，蜗壳混凝土浇筑完成后对蜗壳底部进行接触灌浆，根据设计要求灌浆压力不小于0.15MP。接触灌浆的水泥采用525#中热水泥，浆液浓度0.5∶1(水∶水泥重量)。在设计规定的压力下，出浆浓度达到设计要求浓度比级浆液，灌浆孔停止吸浆，延续灌注30min，结束灌浆，闭浆时间不少于8h。灌浆结束后，用砂浆将孔封堵填实并抹平。为防止灌浆对蜗壳抬动的影响，施工中严格控制灌浆压力，并对灌浆区域分组，采取分序的方法灌浆。

3 蜗壳混凝土浇筑过程中注意事项

3.1 开仓前检查原材料的准备工作及混凝土生产、浇筑等设备或机具的完好情况能否满足混凝土连续浇筑要求，混凝土必须连续浇筑完成，不得中途停仓。

3.2 混凝土浇筑坯层厚不超过30cm，入仓内的混凝土应先平仓后振捣，不能以振代平，及时散开集中的骨料，以避免出现漏振、架空、麻面等现象。

3.3 混凝土振捣时，采用快插慢拔的方法进行，并宜垂直插入混凝土中，按顺序依次振捣，如略带倾斜，则倾斜方向应保持一致，以免漏振。振捣上层混凝土时，应将振捣器插入下层混凝土5cm左右，以加强上下层混凝土的结合。混凝土的振捣时间，以混凝土不再显著下沉、不出现气泡并开始泛浆时为准，振捣时间一般为20s～30s，并且在30min～45min后对其进行二次复振。

3.4 振捣器插入混凝土中的间距，应不超过振捣器有效半径的1.5倍，一般控制间距为40cm左右。振捣器距模板的垂直距离，不应小于振捣器有效半径的1/2，并不得触动蜗壳、钢筋及预埋件。在浇筑仓内，无法使用振捣器的部位，辅以人工捣固，使其密实。

3.5 养护混凝土浇筑12h后，对混凝土表面进行洒水或喷雾养护，保证混凝土表面呈连续湿润状态，养护时间不小于21d。

4 结语

通过采取一定的技术措施，通过研究新藏水电站蜗壳混凝土施工工艺特点，优化一期、二期混凝土浇筑工艺，在强度达到目标的前提下，缩短间隔时间，减少分层。通过研究混凝土入仓手段，采用多途径多通道同时进行，泵送、BOX管、溜槽多种方式进行浇筑施工，为蜗壳混凝土快速施工创造了有利条件，为类似的中小型水电站地下厂房工程施工提供了强有力的技术支撑。