官地水电站尾水调压室混凝土施工方案调整分析

2019-02-14

四川水利 2019年3期

(中国水利水电第四工程局有限公司新疆公司，乌鲁木齐，830000)

1 工程概况

官地水电站位于雅砻江干流下游、四川省凉山彝族自治州西昌市和盐源县交界的打罗村境内，上游与锦屏二级电站尾水衔接，下游接二滩水电站。引水发电系统采用单机单管供水，共装4台单机容量600MW的水轮发电机组，总装机容量2400MW。

尾水调压室位于右岸山体内，调压室最大尺寸为205m×21.2m×76.5m(含尾调室安装间)。中间设岩柱隔墙将其分为①、②两个单室，隔墙顶高程1229.50m，此高程以上两室连通。尾调室底板衬砌厚度为1.5m，阻抗板厚度为2.0m，边墙厚为1.0m。尾水调压室结构混凝土包括：底板混凝土、边墙混凝土、闸墩混凝土、桥墩混凝土、检修平台牛腿、T形梁混凝土、隔墙顶面混凝土、排架混凝土、门槽二期混凝土等结构混凝土，各结构混凝土根据自身结构特点及功能分别具有抗冻、抗渗、防渗、结构性等要求，分布于尾水调压室1193m～1241.5m高程之间。

2 原混凝土施工方案

2.1 主要施工设备配置

尾调室开挖施工时，为满足施工需要，在尾水调压室顶拱处设天锚，沿调压室顶拱(轴线方向)铺设工字钢轨道，轨道上设25t电动葫芦。调压室混凝土施工时，利用开挖时布置的电动葫芦吊罐入仓。

2.2 施工道路布置

进厂交通洞→尾调室下支洞→2#尾调室底板→岩柱隔墙下支洞→1#尾调室底板。进厂交通洞→尾闸交通洞→尾调室交通洞→尾调室安装间。进厂交通洞→2#尾调室中支洞。

2.3 混凝土施工形式

底板采用组合钢模板和定型钢模板，边墙采用爬升模板，按3m左右进行分层。其浇筑顺序为底板混凝土→边墙混凝土。尾水调压室闸墩采用滑模连续浇筑，牛腿部位采用定型钢模板，上部排架采用标准钢模板，按3m左右进行分层。钢筋在钢筋加工场加工完后运至施工现场，人工绑扎。

2.4 混凝土运输

尾水调压室混凝土采用6.0m3混凝土搅拌运输车运至施工现场，采用HB60型混凝土泵泵送入仓。上部电动葫芦吊罐进行辅助，混凝土采用20t自卸汽车背罐经尾调交通洞运至施工现场，电动葫芦吊罐，溜槽辅助入仓。

2.5 混凝土浇筑

尾调室底板衬砌厚度为1.5m，边墙厚为1.0m。尾水调压室底板采用组合钢模板，面板采用混凝土整平振实机，局部人工抹面；边墙采用爬升模板，其浇筑顺序为底板混凝土→边墙混凝土，其中底板及边墙混凝土按设计结构缝进行分块浇筑。底板混凝土采用HB60型混凝土泵泵送入仓，上部电动葫芦吊罐、溜槽辅助入仓。其中闸墩采用滑模进行连续浇筑，滑模利用顶拱电动葫芦进行安装与拆除。牛腿混凝土采用定型钢模板进行施工，排架混凝土采用标准钢模板进行施工。混凝土均采用平铺法铺料，人工平仓，软轴插入式振捣器或平板式振捣器进行振捣。

2.6 尾水调压室施工计划工期

1#、2#尾调室混凝土浇筑(含埋件及二期混凝土)计划工期426d。

3 施工方案的调整

尾水调压室从北端墙向南端墙顶拱、拱肩及边墙出露两条缓倾角的错动带(fxt01、fxt05)，同时与其它节理裂隙组合，尾水调压室顶拱地质条件较差。在第二层开挖过程中，第一层顶拱出现了裂缝，施工过程中曾多次出现掉块，地质条件发生变化，根据设计要求：增加大量支护工程，同时，为减小隔墙施工支洞开挖对尾调室中隔墙的削弱，保证尾调室的整体稳定性，取消中隔墙施工中支洞向下扩挖至1193m底板高程施工方案，致使1#、2#尾调室之间的施工道路制约。

由于以上原因，原混凝土施工方案无法实施，故对原施工方案进行调整。

3.1 方案调整后施工设备布置

由于1#尾水调压室处于一个相对封闭的地下洞室内，可有效利用的施工道路仅为尾调交通洞，施工期间混凝土运输最大高差为47.5m，在尾调室底板水平运输距离为88m。根据现场实际情况，在混凝土输送过程中为了满足混凝土泵车的性能要求，在1#尾水调压室底板布置两块混凝土泵场地，即靠北端墙侧、1#下部流道与2#下部流道闸墩之间。布置在1#下部流道与2#下部流道闸墩之间的混凝土泵负责输送2#下部流道对应上方边墙的混凝土及岩柱隔墙的混凝土，混凝土的输送利用泵接力的形式实现，即布置在流道底部的混凝土泵将混凝土运送到布置在1194m高程平台的混凝土泵，再输送到工作面。后期，在尾水调压室安装场布置一台混凝土泵，负责1#尾水调压室排架启闭机轨道梁的混凝土施工。

1#调压室北端墙靠尾调安装场用φ200的钢管、溜槽、漏斗及my-box管组合的方式进行混凝土的垂直运输，以保证混凝土到达布置在尾调室底板的泵车时不发生骨料分离现象，达到混凝土施工的要求。同时在尾水调压室安装场布置一台50t吊车，进行1#调压室材料的吊运。待1194m高程底板形成后，布设一台移动式短臂塔机进行材料吊运。由于尾水调压室内空间尺寸限制及起吊的钢筋、模板、结构架钢管等材料的要求，塔机采用移动式短臂塔机，塔机行走距离为80m，行走轨矩为6.0m。

2#调压室在1193m底板平台与尾调中支洞内各设置一台混凝土泵，1193m～1216m高程闸墩、边墙及隔墙混凝土采用1193m底板设置的混凝土泵进行施工，1216m高程以上闸墩、边墙及隔墙混凝土采用1193m底板平台与尾调中支洞内设置的一台混凝土泵同时施工，加快了施工进度。

2#调压室底板布置一台25t(后期用80t)吊车将材料吊运至各仓号内，上部排架最后一层启闭机轨道梁混凝土施工，利用尾水调压室安装场布置的混凝土泵进行施工。

3.2施工道路布置

(1)1#尾调室：进厂交通洞→尾闸交通洞→尾调室交通洞→尾调室安装间。北端墙下游侧增加旋转钢梯作为安装间至1#调压室底板施工人员通道。

(2)2#尾调室：①进厂交通洞→尾调室下支洞→2#尾调室底板；②进厂交通洞→尾调室中支洞。

3.3 混凝土施工形式

尾水调压室边墙及闸墩采用标准钢模板(P6015、P3015、P1015模板)，φ48钢管作围檩，周边搭设脚手架进行模板安装。钢筋安装采用现场绑扎、焊接、机械连接三种方式，加快了施工进度。

混凝土施工顺序为底板混凝土→边墙及闸墩混凝土→排架柱混凝土，牛腿部位采用定型钢模板，工作桥、上部排架、启闭机轨道梁采用胶木板立模，按3m左右进行分层。

尾水调压室南北端墙衬砌混凝土与岩柱隔墙衬砌混凝土分层高度为1.5m～6.0m，混凝土衬砌从1194.0m至1229.5m共35.5m，分为9层，共36仓。

尾水调压室边墙衬砌混凝土分块长度与底板分块相一致，分块长度为12m左右。1#调压室上游边墙与闸墩共分为7块，下游边墙分为7块。2#调压室上游边墙与闸墩分为8块，下游边墙分为8块。尾水调压室边墙衬砌与闸墩、桥墩混凝土分层高度保持一致，均为1.0m～6.0m。由于受尾水调压室通道条件限制，闸墩上的T形梁(工作桥)只能采用现浇的方法施工，T形梁单独一层进行浇筑。边墙衬砌从1194.0m至1229.5m共35.5m，分为9层；1229.5m至1238.96m共9.46m，分为2层。1#调压室边墙衬砌共144仓，2#调压室边墙衬砌共162仓。

尾水调压室启闭机排架高23m，分层高度为3m～4m，共分为6层。排架柱1#、2#调压室各为一块。启闭机平台板梁顺厂横方向为一块。

尾水调压室门槽二期混凝土按照4.0m～6.0m的高度从下向上浇筑。

3.4 尾水调压室承重排架支撑

根据尾水调压室结构布置，尾水调压室排架柱支撑采用从高程1194m底板搭设至1241.5m，对于门槽范围及门槽之间在1218.5m高程布置交通桥部位，待其混凝土达到设计强度的70%后继续搭设以上部位排架。

尾水调压室排架柱支撑排架搭设范围为厂横0+126.34～0-39.5(高程1194m～1242.7m)，排架搭设最大高度为48.7m，搭设长度为167.08m，支撑排架为满堂红式支撑排架，采用φ48脚手架钢管搭设。满堂红支撑大横杆间距为0.75m，小横杆间距为0.75m，步距为1.0m。排架设置剪刀撑、水平支撑、连墙杆、施工平台、人行通道、人行爬梯，采用安全网、密目网进行防护。

4 调整后尾水调压室施工进度

尾水调压室开挖因地质原因，导致工期滞后，方案调整后，从2010年11月1日开始进行混凝土施工准备，1#尾水调压室11月20日完成旋转钢梯安装，供施工人员下至1#尾水调压室底板进行施工作业。2011年春节，农民工大部分返乡过年，1、2月施工受影响，3月份恢复正常。1#、2#尾水调压室混凝土施工(含埋件及二期混凝土)截止2011年12月19日全部完成，工期414d，相比原方案工期提前12d。