白鹤滩水电站厂房岩壁吊车梁混凝土施工技术研究

孙会想，段兴平，徐进鹏，王鹏飞，何 鑫，晏和帅

（1.中国三峡建设管理有限公司，610000，成都；2.中国长江电力股份有限公司，443000，宜昌）

一、工程概况

白鹤滩水电站地下厂房岩壁吊车梁作为机组安装和检修的承重结构，需要承受最大1300 t荷载，工程规模大，质量要求高，施工难度大，如何采用全液压自行式台车进行岩壁吊车梁混凝土施工，是一个值得深入研究的问题。

二、分仓设计

厂房岩壁吊车梁混凝土浇筑共分为57仓。

①上游侧。辅助安装场段左厂0-39.6 m～左厂 0-17.1 m共22.5 m，分2仓浇筑；主机间段左厂0-17.1 m～左厂0+286.9m，按照每两个机组段（76 m）分5仓浇筑；安装场段左厂0+286.9m～左厂0+366.4m共79.5m，分6仓浇筑；上游侧共28仓。

②下游侧。辅助安装场段左厂0-39.6 m～左厂 0-17.1 m 共 22.5 m，受进厂交通洞南侧支洞门洞影响，分3仓浇筑；主机间段和安装场段浇筑分仓和上游侧相同；下游侧共29仓。

三、台车设计

根据岩壁吊车梁混凝土浇筑分仓，对单侧式钢筋台车、钢模台车进行了设计。

钢筋台车尺寸为 17.736 m×8.8 m×9.9 m/15.6 m×11.7 m×9.9 m（长×宽×高），由门架总成、侧面可伸缩平台、顶部平台、悬臂卷扬提升机构、行走机构、机电系统、台车防护结构等7个主要部分组成（见图1）。其中门架是整个钢筋台车的主要承重构件，由横梁、立柱及纵梁通过螺栓连接而成。侧面可伸缩平台为钢筋绑扎主工作面，左右两边各设计有3个承重层。顶部平台为钢筋吊装、转运平台，兼做岩壁吊车梁顶部钢筋绑扎平台，作业人员可在顶部不同开挖断面运送、绑扎钢筋，顶部平台可承受适当重量。悬臂卷扬提升机构，共设置2台，可起吊货物1 t，吊臂最大旋转角度为90°。主、从行走机构各为2套，采用螺栓连接在门架纵梁下部。台车通过机电系统对卷扬提升机构及主动行走机构进行控制。钢筋台车通道、操作层及平台底部均做安全防护，其中操作层平台及台车底部采用花纹钢板封闭。

钢模台车结构尺寸20.157 m×8.43 m×11.9 m/16.5 m×11.25 m×11.0 m（长×宽×高），由门架总成、模板系统、模板调节系统、行走机构、机电系统、台车防护结构等6个主要部分组成（见图2）。其中门架总成、行走机构、机电系统、台车防护结构和钢筋台车相同，台车模板系统由左侧和右侧模板构成，分别设置在台车两侧构成岩壁吊车梁轮廓，单块模板纵向长1.5 m，模板横向由两块直面模板及一块拐角模板组合而成，拐角模板与直面模板之间通过螺栓以及定位销进行连接与固定。模板调节系统由6套横移机构组成，分别设置在门架上横梁两侧，并与伸缩梁连接，通过伸缩梁顶升油缸伸缩调整模板进行竖向定位及拆模。水平方向上布置有横移油缸，用于调整模板的水平位置。考虑到岩壁吊车梁混凝土浇筑的重要性，为确保不产生侧向位移和变形，在岩壁吊车梁上部、下部分别增加一排拉筋将钢模台车连接至边墙，以加固钢模台车。

台车安装工序流程：轨道安装→下部门架安装→上部门架安装→边模安装→调整→支撑千斤顶安装→检查、紧固所有螺栓→液压系统安装、调试。各工序施工过程中使用全站仪全程检测纠偏。

图1 钢筋台车示意图（单位：cm）

图2 钢模台车示意图（单位：cm）

四、岩壁吊车梁混凝土施工技术

1.施工工序

台车浇筑岩壁吊车梁混凝土施工工序流程：钢筋台车就位→钢筋安装→钢模台车就位→预埋件及端头模板安装、校正→泵机、布料机等浇筑设施就位→验仓浇筑→等强度达到规定指标、养护→钢模台车拆模、行走→下一循环。每个仓位的钢筋安装、混凝土施工均在台车平台上实施，施工全过程机械化、流水化、集成化。

为提高混凝土浇筑入仓效率，采用9.0 m3或12 m3混凝土搅拌车+TB110G布料机配合钢模台车入仓方式（见图 3），混凝土采用坍落度 14～16 cm的二级配混凝土。为保证混凝土浇筑质量、控制模板变形，浇筑过程中严格控制混凝土入仓强度，仓内混凝土分层厚度30～40 cm，上升速度不超过50 cm/h。

2.混凝土振捣技术

经现场混凝土振捣生产性试验确定混凝土振捣技术要求：入仓后的初振时间为25～35秒，以混凝土不再显著下沉、无气泡、开始泛浆为止；复振在初振30～40分钟后进行，振捣不超过15秒，严禁过振、欠振。

3.混凝土温控、养护技术

（1）温控技术

全段采用低热水泥混凝土配合比减少水化热，从源头上降低混凝土温度。在岩壁吊车梁混凝土内部埋设单层水平冷却水管，间距约1.0 m，竖向距离混凝土底部约1.6 m，收仓后及时通制冷水降温，降低水化热对混凝土的影响，通水时长不少于10天。

岩壁吊车梁混凝土浇筑温控标准：混凝土入仓温度18℃以下（4—9月）、15℃以下（10 月—次年 3 月），其中12月和1月为自然入仓。4—9月混凝土内部温度控制在42℃以下，10月—次年3月控制在39℃以下。混凝土内部温度与表面温度 （环境温度）最大温差不超过25℃。混凝土内部温度与通水温度最大温差不超过25℃。混凝土温度达到最高温度后，每天降温幅度不能超过1℃。

（2）养护技术

混凝土表面养护在收仓后12～18小时及时进行，顶部采用两侧端头设置挡坎、中间蓄水养护，侧面及下斜面均采用覆盖土工布结合人工洒水养护，养护时间均不低于28天。采取紧固措施使土工布紧贴下斜面，保证斜面养护效果。

4.岩壁吊车梁混凝土浇筑质量

图3 岩壁吊车梁浇筑示意图

现场混凝土体型测量和检测结果表明：岩壁吊车梁混凝土浇筑最大不平整度小于8 mm，混凝土内部最高温度均未超过设计标准，无温度裂缝，混凝土施工质量良好，同时混凝土施工进度得到有效提高，人力资源投入明显减少。

五、结 论

研究结果表明，采用钢筋台车、钢模台车浇筑厂房岩壁吊车梁施工工艺和方法可行，实现了岩壁吊车梁浇筑机械化、流水化、集成化作业，混凝土施工质量好，施工进度得到有效提高，人力资源投入明显减少，成果可供水利水电、交通和市政等行业地下工程参考借鉴，应用前景广阔。