山口水电站钢筋混凝土压力支管道施工技术
| 摘要：新疆哈巴河县山口水电站在4条钢筋混凝土压力支管混凝土施工中采取了新技术、新工艺，很好地克服了因压力支管管径较大，场地限制而带来的施工中的难题，保证了压力支管混凝土工程质量。 关键词：水电站；压力支管；排气孔；浮力 1 前言 新疆哈巴河县山口水电站是一座堆石面板坝后电站，电站总装机容量为25200KW，共有4台机组，每台机组容量为6300KW，引水工程由2条直径4m、壁厚1m的钢筋混凝土压力主管经岔管分为4条压力支管，压力支管内径为1.8m，壁厚70cm，外径2.5m，此电站设计水头为90m。山口电站两条钢筋混凝土压力主管于1994年7～9月施工完成，在施工过程中施工单位、监理单位、设计单位3方共同研究决定，为了降低施工难度，压力管道外部由圆形设计变更为方形，两条主管连在一起。 压力支管基础为火成岩石基础，支管两侧有1/2被岩石包围，设计管节长15m，接缝用铜和橡胶两道止水，4条支管长度不等，支管混凝土为C25F100S6。 在压力支管混凝土浇筑施工中存在２个技术难题，本文就为解决难题采取的措施作以阐述。 2 支管底部振捣、排气问题及解决措施 由于压力支管管径为1.8m，壁厚70cm，管径较大，外部被基岩包围。施工范围、场地受到限制，施工中要确保混凝土浇筑质量，因振捣不实、漏振、振捣中排出气体聚集支管底部会造成空洞、麻面而引发质量问题显得特别重要，不解决这一难题，无法保证支管混凝土浇筑质量。 解决压力支管混凝土施工中支管底部振捣、排气难题在施工过程中采取了5条技术措施： （1）增加混凝土和易性。 加大混凝土坍落度，原先经设计、检测单位确定支管C25混凝土坍落度为5～7cm，施工中增加为7～9cm，增强了混凝土和易性，便于支管底部浇筑时混凝土流动性增大，易到达支管底部。 （2）设置专人清除泌水。 由于增大了混凝土坍落度，在浇筑过程中产生较多泌水，清除泌水也就成了必要的技术措施，每个作业班次由一名专人用海棉、勺子负责清除，保证混凝土施工质量。 （3）加强平仓，保证铺料。 由于施工环境限制，加上钢筋密集，混凝土不易到达支管底部，常堆积于底角，为此采取平仓措施，用振捣棒插入料堆顶部，借助混凝土在振捣作用下的流动推平，保证铺料。 （4）采取平衡放料法。 压力支管混凝土浇筑施工中，采取平衡放料法，在支管两边平整场地，设置高50cm的栏杆和土堆，便于混凝土罐车出料，支管内模板用3cm厚垫块固定于钢筋内，钢筋用撑筋支撑，浇筑时为了防止混凝土产生的冲力使模板和钢筋整体移位，采用两边平衡浇筑法。 （5）设置排气孔 由于支管管径较大，钢筋密集，混凝土配筋率高，混凝土浇筑过程中虽采取增加混凝土坍落度和平仓铺料措施，还是无法消除在支管底部有架空现象。混凝土浇筑时受施工环境、条件限制难以成水平层浇筑。 多成斜层，且斜层上部厚度较大，大于30cm，再加上为了防止模板和钢筋整体位移，两边入料有可能由于骨料堵塞形成架空现象，又要防止由于钢筋影响而引起骨料分离，且由于管径大无法正常振捣，必然会导致混凝土不密实、漏振，还由于振捣作用下，混凝土内排出大量气体，而这些排出气体会因两边堆高而会聚于模板底部，形成较大气泡，小的形成麻面，大的形成空洞，支管底部混凝土质量非常明显的成为克难问题。这些因素严重影响混凝土质量，无法满足支管设计强度、质量要求。为此，在支管底部弧形模板上设置排气孔，排气孔为方形，长宽各为20m，在15m的管节上间隔2m共设置有7个排气孔。 这些排气孔的作用有： ①可以观察混凝土在支管底部动态，看是否在平仓、振捣作用下混凝土到达支管底部、是否有骨料分离现象，如有骨料分离现象，立即进行人工加填骨料，满足设计混凝土强度。 ②振捣时排出气体，消除因气体聚集而形成的麻面、空洞。 ③可把振捣棒插入排气孔，进行底部混凝土充分振捣，排气孔间隔是根据50型振捣棒有效作用范围设置的，由此孔振捣，保证了支管底部混凝土的密实性，消除了振捣不到位、漏振现象。 ④发现混凝土料无法到达底部，可以采用人工由此孔入料，再加以振捣。 当支管底部混凝土振捣密实后，此孔有溢出现象，人工修平，再盖上按孔尺寸做好的模板。新疆哈巴河水电站压力支管混凝土浇筑的实践证明，这些技术措施保证了支管混凝土施工质量，达到了满意的效果。 3 模板产生浮力问题及解决措施 此电站压力支管为岩石基础，支管模板固定于钢筋上，整体由施工用筋支撑于岩石上，没有一期混凝土或砌石工程，没有预埋钢筋，总的来说“无根”。在混凝土浇筑施工中，混凝土具有一定的流体性质，它对模板产生有浮力，可以使模板和钢筋上浮，改变管道轴线位置，是施工中的又一个难题。为解决这一难题，施工单位在混凝土施工中采取了3项有力措施： （1）增加模板内支撑，增加总体重量。在保证模板支撑牢固的前提下，由于增加了模板总体重量，增大了抵抗混凝土对模板产生的浮力。 （2）在混凝土浇筑强度上采取措施，适当调整混凝土浇筑强度，避免强度过大，控制入仓时间，使混凝土缓慢入仓。 （3）在当时的混凝土施工环境下，混凝土初凝时间为3～4h，在保证混凝土施工过程中不产生冷缝的前提下，逐层浇筑，压力支管管节为15m，由一端向另一端逐层浇筑，第一层浇筑完毕后再浇筑第二层，每层厚度不超过40cm，降低了混凝土对模板、钢筋的冲力和上浮力。实践证明，这些技术措施很好地解决了这一难题。 |
| 原作者： 吴正 |
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