白鹤滩水电站左岸机组精品混凝土技术研究与应用
2021-09-18余旭东
余旭东
中国水利水电第七工程局有限公司 四川成都 610081
白鹤滩水电站左岸地下厂房采用一字型布置,从南到北依次布置副厂房、辅助安装场、机组段和安装场。机组间距38.00m,机组段长304.00m,安装场长79.50m,辅助安装场长22.50m,副厂房长32.00m。主副厂房洞安装8台单机容量为1000MW的水轮发电机组。机组安装高程570.00m,水轮机层高程576.20m(含装修层),中间层高程582.40m(含装修层),发电机层高程590.40m(含装修层)。
本次为实施混凝土精品工程的部位为左岸地厂房7#、8#机组EL.576.15-EL.590.35实施精品工作主要包括钢筋制安、模板安装、混凝土浇筑等。混凝土等级为C30W10F100,结构缝内填20mm厚闭孔泡沫板(两侧涂刷一层沥青)。
1 施工方法
要达到混凝土精品工程施工标准,对混凝土施工的模板、支撑体系、明缝条等都有严格的要求。通过相关技术研究与应用,最终实现精品工作。
1.1 模板选型与工艺
通过各种对比,采用“维萨模板为主,定型钢模板为辅”方案。机墩、风罩圆弧墙采用可调圆弧维萨模板,厚度1.5cm,模板尺寸根据圆弧墙半径、高度个性化设计加工,该模板自带围楞丝杆,采用松紧度调节模板弧度。直线墙、板、梁、柱、楼梯、孔洞、二期混凝土坑槽采用维萨模板,厚度1.5cm,标准平面尺寸:2.44m×1.22m(长×宽),板应无变形、扭曲、鼓包、刮痕、水波纹等缺陷,板面及边角无破损。模板根据结构尺寸现场个性化加工。机坑进人廊道和下机架进人廊道采用定型钢模板[1]。
模板安装前对风罩墙、圆弧墙,直墙、柱部位模板安装位置施工缝统一进行砂浆找平层(砂浆找平平台为20cm×10cm(长×宽)),砂浆找平层不侵占混凝土结构。
同时完成模板拉杆开孔,风罩墙、上游墙维萨模板采用节安螺栓内拉,开Φ32节安螺栓孔;圆弧墙、直墙、梁维萨模板采用Φ14拉杆+Φ16PVC管对拉,开Φ16拉杆孔;机坑进人廊道和下机架进人廊道定型钢模板采用对称加固,不开拉杆孔。维萨模板应根据浇筑部位结构、分层分块图、配模加固示意图进行开孔。标准模板(244cm×122cm)孔距为60cm×80cm,其余模板孔孔距不宜大于60cm×80cm。
模板开孔前按照设计开孔间距在模板上标记孔位,采用专用钻机在专用车床上进行模板开孔。开孔时,防止孔口不平整,每3张模板1组进行开孔,孔底位置用废旧木板垫实,开孔钻头钻入废旧木板中,避免上部3张模板开孔不出现“爆边”、“劈裂”现象,确保模板开孔完好、孔眼排列整齐,孔洞封堵密实平整,封堵材料颜色基本同墙面一致,“调色色浆+润色漆”调整颜色,形成完美装饰效果,见图1。
图1 维萨模板拉杆孔开孔梁板模板加固
模板施工严格按照测量点线进行,配置的模板应具有足够的强度和刚度,板面平整。模板背后采用方木(标准规格为5×10×400cm。),需要方木进行二次加工以提高方木的平整度和垂直度以确保影响精品工程混凝土外观平整度。或Φ48架管(Φ48.3×3.6mm,L=6.0m)固定。保证在混凝土入仓、振捣时不松动和变形。
1.2 分割条、倒角条
为保证模板接缝位置严密不漏浆,提高精品工程外观质量。模板接缝位置设计有明缝条,明缝条为PVC材质,包括①、工型分割条:2.5cm宽、0.5cm厚、卡槽净空1.5cm,L=3m;②、25A阳角倒角条:圆弧角度93°、圆弧弦长32mm、直角边长25mm,L=4m。模板水平接缝、竖向接缝设置工型分割条,柱阳角、梁下部阳角设置阳角倒角条,门洞与边墙混凝土交汇处设置阳角倒角条。明缝条按照明缝条规划图随模板一起安装。
图2 工型分割条
图3 阳角倒角条
1.3 承重支撑体系质量控制
采用盘扣式脚手架作为承重支撑体系,盘扣脚手架型号:立杆Φ60,横杆Φ40,斜杆Φ48的杆件搭设,横,盘扣架具有搭设简单、稳定性好、承载力高、安全可靠等优点。施工测量定位→安装可调底座调至设计高度→安装立杆,横杆→安装扫地杆→安装上一层水平杆→安装斜杆→水平尺校正水平和垂直→重复安装上一步立杆,横杆、斜杆→安装可调顶托,调至设计高度→支撑架验收。必要时在在盘扣架1.5m间排距中间部位增加一排Φ48架管立杆支撑围楞,水平方向采用Φ48架管与盘扣架水平杆连接牢固[2]。
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2 精品混凝土质量控制
2.1 维萨模板
板面不平整度≤2.5mm/2m。混凝土结构尺寸准确、阴阳角的棱角整齐、角度顺滑,线条平顺、流畅。门窗孔洞边线顺直、整齐;梁柱节点、楼板与墙体交角、交线清晰、顺直。表面垂直度、平整度达到高级抹灰质量验收标准,平整度≤2mm/2m测点占比≥95%。
2.2 脱模剂涂刷
模板表面清理干净后,派专人使用海绵对模板表面进行脱模剂(HD-1)涂抹,脱模剂(HD-1)涂抹必须均匀,涂抹方向从一端向另一端,从上向下;待模板表面脱模剂(HD-1)自然风干后,采用相同方法对模板表面进行第二次脱模剂(HD-1)涂抹。
2.3 定位垫块
焊接在结构钢筋分布筋上,垫块外表面处于混凝土结构边线(模板表面),每隔2.4m左右采用吊线锤的方式保证混凝土垫块外表面在同一铅垂线上,同时直线墙和柱部位采用拉线方式保证混凝土垫块在同一高程,同一水平面上。风罩墙和圆弧墙定位垫款按照80cm×40cm(长×宽)布置,直线墙定位垫块按照120cm×60cm(长×宽)布置,立柱定位垫块按照每条立柱边同一平面上2块,高度间隔100cm布置。
2.4 混凝土密实光洁
无错台、砂线、蜂窝、麻烦、露筋、烂根等质量缺陷,不得出现宽度大于0.2mm,长1m裂缝,混凝土成型后的自然质感作为饰面效果,达到“无修补、免装修”标准。
2.5 施工缝清理
混凝土浇筑层面收仓初凝后,施工缝面采用冲毛机冲毛,冲毛压力一般为20-25MPa,冲毛时间为收仓后16-18小时。冲毛枪角度要求控制在70-75度之间,冲毛以净除乳皮,泛露粗砂,微露小石面积占比≥80%为准,缝面冲毛后清洗干净,保持清洁、湿润。局部水平施工缝面不能采用高压水冲毛部位,混凝土浇筑完成后,混凝土强度达到2.5MPa时采用人工对先浇层进行凿毛。
2.6 冷却水管安装
根据施工技术要求,主厂房混凝土10月-次年3月允许最高温度为41℃,4月-9月允许最高温度为45℃,厂房机组中间层混凝土机墩位置属于大体积混凝土,满足施工技术的温控要求混凝土浇筑前需在机墩中提前预埋冷却水管和温度计,冷却水管标准间距1.5m。冷却水管和温度计安装按照仓面设计进行预埋,材料采用Φ32HDPE管,采用20#铁丝绑扎在C25架立筋上,冷水水管要求处于同一高程上且间距均匀,单根冷却水管要求<200m,冷却水管接长采用热融或专业接头连接。
2.7 混凝土浇筑
应按照仓面设计进行,综合考虑混凝土结构尺寸和现场实际情况综合采用立柱式布料机、HBT80混凝土泵、TB110布料机和溜槽等方式入仓,运用平铺法进行浇筑,胚层厚度严格按照仓面设计要求进行控制,浇筑方向从一个方向向另一个方向,严禁随意下料,随意浇筑。进入仓内的混凝土应随浇随平仓,不得堆积,仓内若有粗骨料堆砌时,应均匀地分摊于砂浆较多处。混凝土振捣采用Φ100、Φ70、Φ50振捣棒进行振捣,振捣时要避开金结埋件,并与侧模保持5-10cm的距离,按一定的顺序和间距逐点振捣,其间距为振捣棒作用半径的一半,振动棒要快插慢抽,并插入下层混凝土面5cm;定子基础和下机架基础等部位振捣棒从两侧斜伸入基础底部混凝土中振捣、并在顶部预开孔部位伸入振捣棒振捣,振捣以表面停止明显下沉,周围无气泡冒出,泛浆为止[3]。
2.8 混凝土抹面、压光
为保证混凝土精品工程外观质量,厂房机组混凝土结构面应进行抹面、收光;施工缝可不进行收光,但必须抹面。混凝土结构面收面高程可略低于设计高程,按照-2cm进行高程控制。混凝土浇筑至控制高程时应在初凝以前完成抹面、收光工序,在收面过程中和混凝土初凝后12h内混凝土表面不得有外来水进入仓面。抹面、收光工序综合采用刮轨、人工刮尺精平,振平尺、抹光机抹面,人工靠尺检查平整度后采用铁抹子二道压实收光。
2.9 养护
3 施工难点与处理
3.1 施工缝、结构缝与明缝的统一
为确保精品混凝土外观明缝线条美观,根据维萨模板模数设置水平施工缝高度,总体满足混凝土结构设计要求,并能将施工缝、结构缝与明缝的统一,提高模板的通用性和周转次数。减少模板投入及切割量。
3.2 明缝条十字接头处理
十字接头需要结合现场进行加工,应满足接头处不漏浆,又要满足接头美观,更要便于现场加工和操作。通过现场水平连通,竖向断开,明缝条对接;水平断开,竖向断开,明缝条对接,水平、竖向均断开,明缝条切成90度角对接等三种方式开展试验工作。最终采用水平断开,竖向连通,明缝条对接工艺取得较好效果。
3.3 上一层施工缝收面后
局部存在凹凸不平整现象,为防止模板安装后,混凝土浇筑过程中模板底部出现漏浆现象,影响精品工程混凝土外观质量,模板安装前应对风罩墙、圆弧墙,直墙、柱部位模板安装位置施工缝进行找平处理。砂浆找平层不侵占混凝土结构。砂浆找平平台强度达到一定强度后,施工找平平台中间砂浆找平层,找平层与找平平台等宽,采用拉线控制顶高程。
4 结语
通过对机组精品混凝土技术研究与应用,从模板选型、安装、支撑系统、钢筋安装、混凝土原材料及浇筑质量控制形成一套较完整的标准和工艺,土建、金结、灌浆等各工序、各专业联动。施工过程技术全程跟踪指导,浇筑过程全程旁站管控,一仓一总结促进工艺提升。各单元均满足“混凝土表面光洁,无错台、砂线、蜂窝、麻面、露筋、烂根等质量缺陷,混凝土成型后的自然质感作为饰面效果,达到“无修补、免装修”标准。避免二次装修,有效缩短工期。避免二次装修受潮湿环境脱层,质量经久耐用。其缺点:精品混凝土受材料、人工熟悉程度等影响,要做好这项系统工程,需从建设单位、设计单位、监理单位、混凝土拌制供应单位共同推进。为后续类似工程提供参考。