發(fā)電廠房混凝土施工技術(shù)措施

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摘要： 尼爾基發(fā)電廠房前期由于圍堰滲水及基坑結(jié)冰等原因?qū)е麻_挖工期推遲了1個月，使廠房混凝土施工工期顯得異常緊張，為此發(fā)電廠房混凝土施工中，在確保質(zhì)量的前提下采用了一系列加快進(jìn)度的技術(shù)措施，如：采用對門機(jī)布置方案進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)水口檢修平臺和尾水平臺現(xiàn)澆板梁改為預(yù)制板梁方案；進(jìn)水閘墩、尾水閘墩以及閘門二期采用滑模施工工藝，采用6方蓄能液壓臥罐替代沿用多年的手動臥罐，混凝土澆筑預(yù)埋自動測溫記錄儀加強(qiáng)混凝土內(nèi)部溫度檢測，鋼筋連接采用等強(qiáng)滾軋直螺紋連接技術(shù)，閘墩牛腿梁和橋機(jī)連續(xù)梁牛腿模板支撐由外撐改為內(nèi)拉方案，擋水壩段澆筑塊內(nèi)埋設(shè)冷卻水管降溫措施（在高寒地區(qū)首次采用），用P3軟件編制混凝土工期。以上措施的實施，使廠房施工質(zhì)量和進(jìn)度均取得了比較顯著的效果。 

    關(guān)鍵詞： 尼爾基發(fā)電廠房混凝土施工技術(shù)措施 1     概述  尼爾基 水利 樞紐工程位于黑龍江省與內(nèi)蒙古自治區(qū)交界的嫩江干流的中游，控制流域面積 6.64 萬 km 2  。樞紐工程具有 防洪 、工農(nóng)業(yè)供水、發(fā)電、航運及水資源保護(hù)等綜合利用效益，是嫩江流域水資源開發(fā)利用、防治旱澇災(zāi)害的核心工程，也是實現(xiàn)北水南調(diào)的控制性工程之一。發(fā)電廠房與變電站  土建工程包括右副壩與廠房壩段連接翼墻、主壩與廠房壩段連接翼墻、主副廠房段 ( 包括導(dǎo)流底孔壩段 ) 、廠  前區(qū)及變電站等建筑物。本電站采用河床式廠房。廠房右側(cè)與副壩翼墻相接，左側(cè)與主壩翼墻相接，河床式廠房為Ⅰ級建筑物，主廠房尺寸 ( 長×寬×高 ) ： 149m × 26.1m × 60.64m ，裝機(jī)四臺，單機(jī)容量 62.5mw ，總裝機(jī) 250mw ，年發(fā)電量 6.39 × 10 8 kw · h ；變電站為戶外中式變電站，布置于距安裝間下游約 40m 處廠前區(qū)左側(cè)，為石渣回填壓實基礎(chǔ)，尺寸為 ( 長×寬 )73m × 62m ，共設(shè)一回 220kV 出線至拉東變電站。發(fā)電廠房混凝土工程量見表 1 。 表 1     發(fā)電廠房主要工程量     序號  項   目  單位  工程量  備注   1  主壩與廠房連接翼墻  m 3   49000  2  廠房與右副壩連接翼墻  m 3   34400  3  擋水壩體混凝土  m 3   88011  4  廠房機(jī)組段混凝土  m 3   225179  合計  m 3   396590  2        施工 條件的變化  由于尼爾基廠房標(biāo)段合同簽定的日期是  2001  年  12  月  30  日，合同規(guī)定的開工日期是  2002  年  1  月  1  日，元月份的尼爾基極端最低氣溫達(dá)  -35.5  ℃  ，廠房基坑內(nèi)由于廠房圍堰滲水非常嚴(yán)重，基坑內(nèi)結(jié)冰層厚度達(dá)  90cm  ，招標(biāo)文件規(guī)定，廠房基坑開挖是旱地施工條件，開挖作業(yè)無法按預(yù)定的工期展開作業(yè)，采取進(jìn)占法挖除基坑內(nèi)結(jié)冰和采用截滲溝解決圍堰滲水后，    02   年  3  月底才正式開始基坑巖石開挖。通過方案比較，決定采用在進(jìn)水渠和尾水渠預(yù)留門機(jī)巖臺（見圖  1  ），門機(jī)布置在預(yù)留巖臺上，這一方案得到業(yè)主和工程師的認(rèn)可。盡管廠房增加了開挖設(shè)備和人員的投入，廠房開挖工期原定的  6  月  30  日還是延期到  7  月  31  日才完成廠房開挖施工。由于混凝土施工節(jié)點工期不變，廠房混凝土施工工期受到壓縮，開挖與門機(jī)安裝以及混凝土澆筑施工同步進(jìn)行，道路、排水、基礎(chǔ)固結(jié)灌漿干擾非常之大，造成廠房整體施工難度加大。    3       混凝土施工主要技術(shù)措施  3.1       模板工程  （1）     進(jìn)水口、出水口閘墩門楣以下墩頭模板采用定型鋼模板，定型鋼模板由專業(yè)廠家加工制作；門楣以上閘墩采用滑模施工，閘墩滑模施工工藝在金哨電站用過，工藝已經(jīng)日臻成熟，滑模施工速度快，日平均滑升  3.0m  左右；滑模施工質(zhì)量可靠，滑?；炷帘砻嫫交?，外觀光潔，很少出現(xiàn)“麻面”以及出現(xiàn)錯縫現(xiàn)象；滑模 經(jīng)濟(jì) 效益非?？陀^，減少了層間鑿毛工作量和模板拆安工作量；滑模對高空作業(yè)人員安全保障性好，由于滑模模體 結(jié)構(gòu) 布置有封閉操作平臺，可以有效防范施工人員墜落、墜物等安全事故。 （2）     尾水肘管模板采用組合木模板（見圖  2  ），模板排架在木加工廠分片預(yù)組裝，運至現(xiàn)場后分片吊裝就位，大大提高了模板支立的速度，創(chuàng)造了一臺機(jī)組尾水肘管模板安裝用時  9  天的最高記錄；肘管尾水側(cè)墻、尾水管平臺部分采用鋼模板拼裝，減少木材使用量，降低了工程成本。 （3）     尾水?dāng)U散段頂板采用倒“  T  ”型預(yù)制梁結(jié)構(gòu)，減少了頂板現(xiàn)澆支撐時間，大大加快了施工進(jìn)度。 （4）     尾水平臺和進(jìn)水口檢修平臺板梁均采用預(yù)制板梁結(jié)構(gòu)型式，確保了施工安全，保證了施工進(jìn)度。    （5）     機(jī)組擋水壩段大體積混凝土模板采用標(biāo)準(zhǔn)鋼模板拼裝大模板，拼裝大模板提升采用外伸懸臂鋼架導(dǎo)鏈提升裝置（見圖  3  ），模板安裝基本上不依賴于垂直吊運設(shè)備，大大加快了倉號準(zhǔn)備時間，減少了支模占用門機(jī)時間，提高了混凝土澆筑強(qiáng)度。 （6）     進(jìn)水口頂板橢圓曲線面模板（見圖  4  ）支撐采用鋼桁梁取代滿堂紅鋼管支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，節(jié)省了支撐材料，減少了因混凝土待強(qiáng)而延長的施工時間。 （7）     進(jìn)水口溢流面采用拉模工藝，采用拉模使溢流面表面成形質(zhì)量得到了保證。 （8）     尾水閘墩牛腿、擋水壩段橋機(jī)梁牛腿、擋水壩段鋼屋架牛腿以及擋水壩段  221.00  高程上下牛腿模板支撐均采用內(nèi)拉法施工（見圖  5  ），內(nèi)拉模板施工簡化了施工工藝，模板拆除由門機(jī)配合，加快了施工進(jìn)度。 （9）     廠內(nèi)橋機(jī)混凝土梁支撐采用鋼桁架梁支撐，以改以往的鋼管支撐方案。 （10）  異形弧段曲面模板采用標(biāo)準(zhǔn)鋼模板替代傳統(tǒng)的白松木模板方案，擋水壩段進(jìn)水口頂板橢圓弧面、蝸殼內(nèi)側(cè)墻漸變曲面、尾水管直立面，直平面等采用鋼模板，替代圍囹加白松板方案，節(jié)省了大量木材。 （11）  模板支撐縱橫聯(lián)結(jié)及斜拉桿件等材料采用廠房通用鋼筋主材，支撐材料拆除后，可以用于主體工程，提高了材料的利用率。導(dǎo)流底孔頂板、蝸殼頂板支撐等大部分縱橫聯(lián)結(jié)及斜拉桿件均采用螺紋二級鋼筋，支撐拆除以后可再次用于主體工程。 3.2    鋼筋工程  1)     鋼筋連接采用等強(qiáng)滾軋直螺紋套筒連接工藝，節(jié)省了倉位鋼筋焊接時間，提高了工效。    2)     混凝土外露面拉條采用預(yù)埋橡膠錐體工藝，節(jié)省了處理拉條時間。 3)     橋機(jī)混凝土梁鋼筋綁扎采用車間綁扎成型，整體吊裝方案。  3.3    為混凝土澆筑配置充足的入倉手段。  為了加快混凝土入倉速度，縮短混凝土澆筑時間，同時滿足模板快速提升以及鋼筋、機(jī)電埋件的及時吊運入倉和安裝要求，對廠房門機(jī)布置方案進(jìn)行全面的優(yōu)化設(shè)計，確定了在上下游進(jìn)水渠、尾水渠預(yù)留門機(jī)巖石臺階，不僅可以減少一期巖石開挖量，為門機(jī)盡早形成澆筑作業(yè)能力創(chuàng)造了條件。 （    1    ）根據(jù)混凝土分布部位以及按不同的施工時段進(jìn)行門機(jī)布置  ①    2002    年門機(jī)布置：   在上游進(jìn)水渠門機(jī)巖臺上首先布置  1  臺  MQ540  高架門機(jī)、  1  臺  MQ1260  （  B  ）高架門機(jī)和  1  臺  WD-400  履帶吊車，在下游尾水渠門機(jī)巖臺上布置  1  臺  MQ540  低架門機(jī)、  1  臺  DZQ600  自升式高架門機(jī)和  1  臺  WD-400  履帶吊車，在左翼墻  185.00  高程安裝  1  臺  QTZ  建筑塔吊，用以滿足  2002  年廠房基礎(chǔ)混凝土澆筑作業(yè)。 ②    2003    年門機(jī)布置：   2003  年是廠房混凝土澆筑高峰年，隨著廠房澆筑塊的逐漸升高，上下游的  MQ540  門機(jī)和  WD-400  履帶吊車已經(jīng)不能滿足高倉位澆筑要求，需要對  2002  年門機(jī)布置進(jìn)行調(diào)整：在上游進(jìn)水渠巖臺上布置  2  臺  MQ1260  門機(jī)，在下游尾水渠巖臺上布置  1  臺  MQ540  門機(jī)、  1  臺  DZQ600  門機(jī)，在右翼墻  195.00  平臺上布置  1  臺  MQ540  門機(jī)，在  1#  安裝間尾水平臺上做臨時軌道梁布置  1  臺  MQ540  門機(jī)，這樣  2003  年共布置  6  臺門機(jī)，  2  臺履帶吊車共計  8  臺套混凝土垂直吊運設(shè)備（見圖  6  ）。   ③    2004    年門機(jī)布置   ：在尾水平臺上  191.84m  高程布置  1  臺  MQ540  高架門機(jī)，在擋水壩段  221.00m  高程布置  1  臺  MQ540  低架門機(jī)，以上兩臺門機(jī)可以滿足進(jìn)水渠和尾水渠以及廠房機(jī)組段剩余部分二期混凝土施工任務(wù)。 （  2  ）臥罐采用新型的蓄能式液壓臥罐。采用  6m 3   蓄能液壓臥罐替代沿用多年的手動臥罐。這在六局尚屬首次。 （  3  ）在施工過程中擋水壩段增加了抗剪型鋼，擋水壩段混凝土吊運能力受到很大的 影響 ，為了彌補(bǔ)垂直運力不足的矛盾，不失時機(jī)地增加了  1  臺  HB-60  混凝土泵，在不改變配合比的情況下，對蝸殼流道底板等混凝土進(jìn)行了常規(guī)泵送混凝土實驗，實驗取得了成功，擴(kuò)大了泵送混凝土澆筑范圍，在很大程度上緩解了擋水壩段門機(jī)設(shè)備運力不足的矛盾。      3.4    混凝土溫控     （1）      夏季混凝土溫控。  廠房夏季混凝土施工除采取一系列降低混凝土澆筑溫度、層間溫差的常規(guī)措施，還采用了以下措施： ①  擋水壩段大體積混凝土埋設(shè)蛇形冷卻水管（見圖 7 ），并采用薄層澆筑（混凝土分層厚度在 2.0m 左右）（  在高寒地區(qū)首次采用）  ； ②  加強(qiáng)混凝土表面流水養(yǎng)護(hù)，平面、坡面采用自流水養(yǎng)護(hù)，立面利用懸掛多孔水管噴水養(yǎng)護(hù)； ③  混凝土澆筑塊預(yù)埋自動測溫記錄儀，加強(qiáng)混凝土內(nèi)部溫度檢測，根據(jù)檢測結(jié)果及時調(diào)整并改進(jìn)溫控措施； ④  蝸殼側(cè)墻及頂板摻加抗裂合成纖維（ CTA ），以增強(qiáng)混凝土抗裂性能。  CTA Fiber  抗裂合成纖維是專用于砂漿  /  混凝土的改性聚丙烯短纖維，能極大提高砂漿  /  混凝土的抗裂、抗?jié)B、抗沖擊、抗震、抗沖耐磨性能，使混凝土構(gòu)件具有良好的整體性，工程質(zhì)量顯著提高。 （ 2 ）低溫季節(jié)混凝土施工。  低溫季節(jié)混凝土采用提高混凝土出機(jī)口溫度，延遲拆模時間，及時覆蓋或懸掛保溫草簾子，封堵孔洞，加大入倉強(qiáng)度等措施。 （ 3 ）冬季混凝土過冬保護(hù)。  對于進(jìn)入冬季未達(dá)到 28d 強(qiáng)度的混凝土澆筑塊進(jìn)行過冬保護(hù)。主要采用蓄熱法：在需保護(hù)的混凝土澆筑塊的表面覆蓋或懸掛 2 層共 5cm 厚的草簾子，所有的易形成穿堂風(fēng)的孔洞用彩條布進(jìn)行封口。      3.5    其他  （  1  ）對廠房混凝土分區(qū)段施工，各區(qū)段相對獨立。 將河床式廠房分為三個施工區(qū)段：擋水壩段、機(jī)組段和尾水副廠房，三個區(qū)段在結(jié)構(gòu)上通過板梁和橫墻連接，由于各部位 圖紙 到位時間上存在差異，如果按部就班平行作業(yè)，施工無法正常進(jìn)行。為了解決這個 問題 ，征得業(yè)主和設(shè)計許可，在先澆區(qū)段的交接面上預(yù)留板（墻）槽梁窩，有效地避免了圖紙到位晚等不利因素的影響，使廠房各區(qū)段相對獨立開來，大大加快了施工進(jìn)度。    （  2  ）合理分層分塊。 針對尼爾基地區(qū)的氣候特點，對廠房分層分塊進(jìn)行季節(jié)性調(diào)整，既滿足了溫控要求，又加快了施工進(jìn)度。在夏季高溫季節(jié)采用薄層澆筑（控制在  2.0m  ），高溫季節(jié)過后，適當(dāng)加大澆筑層高（調(diào)整到  3.0m  ）。 （  3  ）廠房機(jī)組段基礎(chǔ)固結(jié)灌漿取消，為混凝土施工贏得了時間。 由于廠房機(jī)組段基礎(chǔ)巖石比較完整，經(jīng)與設(shè)計院溝通，取消廠房  1#  ～  4#  機(jī)組段基礎(chǔ)固結(jié)灌漿，右翼墻加大固結(jié)灌漿壓重厚度，使固結(jié)灌漿對混凝土澆筑施工的干擾減少到最低限度。 （  4  ）與其他標(biāo)段的協(xié)調(diào)。 廠房土建與金屬結(jié)構(gòu)、左右副壩施工相互制約極大。加強(qiáng)相互協(xié)調(diào)，在相互安排上，互相配合，嚴(yán)謹(jǐn) 科學(xué) 地組織施工，盡早為對方提供施工條件，施工加快進(jìn)度、縮短直線工期的有效途徑之一。    4       結(jié)語  堅持 科技 創(chuàng)新，是振興水電建筑 企業(yè) 的必由之路。尼爾基發(fā)電廠房依靠先進(jìn)的施工技術(shù)和創(chuàng)新的管理理念，取得了豐碩的成果。今后，仍然需要加大對發(fā)電廠房混凝土施工先進(jìn)技術(shù)的推廣和 應(yīng)用 的力度，六局會在廠房施工方面占有更多的技術(shù)優(yōu)勢。