中小型水电站蜗壳混凝土施工技术之我见

中小型水电站蜗壳混凝土施工技术之我见

摘要：蜗壳施工是水电站工程施工里的重要环节，本文以大唐华银巫水公司湖南长寨水电站为例，详细讲解了中小型的水电站在混凝土蜗壳方面的施工技术，在施工技术经验上有很大的借鉴意义。由于电站厂房二期混凝土具有结构复杂、钢筋密集、温控要求高,以及浇筑难度大等特点。为了保证混凝土浇筑质量,施工前对混凝土浇筑施工的重点和难点进行了分析,并提出了有针对性的施工方案。

关键词：中小型；水电站；混凝土蜗壳；施工技术

中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：

长寨水电站施工工程由大唐华银巫水公司出资建设，在该水电枢纽施工建成后，主营发电，兼营灌溉、航运。其蜗壳使用的是立模浇筑混凝土成型的施工技术，下面就讲一讲该水电站的混凝土蜗壳施工技术。

混凝土蜗壳施工工艺分析长寨水电站施工工程采用了2台机组，总装机容量24mw。在水电站施工方案的制定时，考虑到其对季节性要求很高，避免洪水汛期带来的不良影响，为此，混凝土蜗壳的施工采取预留基坑二期浇筑的方法，放在厂房上下游防洪墙浇筑至一定高度形成了封闭后进行，让2台机组构成流水的工序。

结合施工现场、蜗壳本身形状对蜗壳混凝土进行研究，蜗壳混凝土施工有着以下特点：

本部位对质量要求较高，混凝土浇筑要求密实度较好，座环底部

要求埋设灌浆系统进行灌浆达到密实要求。

土建施工与机电埋件安装穿插进行施工互相干扰，如基坑里衬、转轮室周围的二期混凝土施工，为满足业主进度需求，混凝土浇筑准备工作（钢筋、模板、止水等安装）与机电安装经常同时进行。蜗壳混凝土模板为异形模板，制作、安装难度较大。

二期基坑尺寸较小，且本部位钢筋密集，场地紧张。

结合水电站蜗壳的特征，为了以后能够方便地施工，为此在把蜗壳分成了几个部分，先后进行施工，这几个部分有侧壁部分、斜平面和锥体部分、底板部分、顶板部分。为保证浇筑的连续性，减小蜗壳温度应力影响，需对混凝土进行分层分块，在分层中还应充分考虑蜗壳钢衬结构形状，避免产生小锐角混凝土体、减小混凝土浇筑上升时对蜗壳的浮力，防止蜗壳位置偏差等，施工分层在设计蓝图的基础上进行了优化调整，蜗壳分4层进行浇筑，分层厚度

2.5~

3.0m。

水电站蜗壳的结构属于异型，斜壁也有很大的渐近线曲度，为此选用了木模这种施工方案。在木工车间内制成大模板，试装后再在现场拼装，这样一来，可以防止其受到雨淋日晒，也方便了在非常狭窄的施工现场进行模板制作、拼装。该水电站的施工工序流程如图1。

图1蜗壳施工工序流程图

一方面先制作蜗壳钢筋、清理蜗壳施工场地、进行侧壁以及椎管

的投影放线工作、依靠锚杆孔进行钻孔并且锚固拉筋，另一方面进行蜗壳模板平台的建设、对蜗壳进行现场投影放线、进行蜗壳模板的制作加工、在加工房进行蜗壳模板的试拼、运输蜗壳模板，然后结合起这两个方面来，搭设好蜗壳的脚手架，接下来的工序是进行现场的蜗壳模板调整以及加固、安设预埋侧壁的椎管钢筋、埋设蜗壳的灌浆管道、清洗蜗壳仓位、进行混凝土蜗壳的浇筑工作、对混凝土蜗壳进行养护管理、对蜗壳底板混凝土进行浇筑、对蜗壳底板混凝土进行养护、进行蜗壳灌浆管道现场的清理、最后进行灌浆工序。

制作蜗壳模板技术要点

在侧壁模板方面，依靠混凝土蜗壳单线图在平台上投影侧壁线。结合制作方面、尺寸方面、运输方面、起吊方面、施工方面的相关因素，把每10度的角当成一个截面段，一共分18段，然后把每段都制作为定型木模。在这些模板制作完成后，进行试拼、调整，在侧壁模板上安设好底板钢筋和插筋的位置以及高程。根据测设线方面分割侧壁模板为两个部分。根据四分之一圆锥面来制作蜗壳锥体，也是在侧壁模板上安设好底板钢筋和插筋的位置以及高程，根据测设线方面分割侧壁模板为两个部分。调整拼试蜗壳的锥体和斜平面模板交接的位置，然后在现场安装方面，在混凝土平面上进行轮廓线投影，用墨汁标记。然后运输木模到制定位置，进行支撑架台的搭建工作，保持支架有个牢固的混凝土支撑。在脚手架和支架立柱间，要有足量的杆件来连接。借助于塔式起重机拼装、拉结木

模。

钢筋安装和混凝土施工技术

在立模前，绑扎好水平筋，通过电渣压力焊来立筋。完成立模后，预埋插筋以及底板水平网筋，然后用胶带纸或者小木方来堵缝隙。钢筋的放线预埋在浇筑混凝土时进行，斜平面以及锥体的施工需要先理顺预埋筋。并绑之间的距离要小于3cm，清楚混凝土出现的乳皮。对于混凝土的浇筑工作，考虑到其仓位面积很大，可以采用分层台阶式的浇筑方法，在新旧混凝土的结合位置填铺1:1的水泥砂浆，其厚度大小为2cm左右。当混凝土入仓速度过快时，会形成过大的侧压导致爆模；当混凝土入仓速度过慢时，会形成混凝土初凝。为此，需要委派专门的人员管理混凝土入仓速度。彻底地清除仓位的渣料，可以通过白布的擦拭来检验干净程度。在混凝土振捣设备的选择方面，结合好仓位的情况，对蜗壳的椎管使用φ50型号的振动棒、侧壁使用φ70型号的振动棒，流道底板需要使用φ100型号的变频振动组。养护混凝土的工作需要在混凝土最终凝固后再进行，可以使用湿麻袋进行混凝土表层的覆盖，然后进行喷水养护工作，喷水的时间间隔可以设定为每小时一次。这样一来，就能保证蜗壳混凝土的湿润。当蜗壳混凝土表层不平滑时，会降低水流的能量，为此，需要在蜗壳混凝土拆模后，打磨平顺蜗壳混凝土不平整的位置。

混凝土温控措施

由于蜗壳混凝土结构的几何尺寸较大，混凝土硬化期间的水泥水

化过程，会释放大量的水化热使混凝土中心区域产生很高的温度而混凝土的表面和边界受气温的影响，外界气温较低，这样便形成较大内外温差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当温度超过一定的限度，其产生的温度应力极易导致混凝土产生裂缝。为此，采取下列方法进行温控混凝土施工：

降低混凝土浇筑温度

①保证混凝土出机口温度符合设计要求，根据经验蜗壳大体积混凝土采用14℃预冷混凝土。

②运输混凝土工具设置隔热遮阳措施，缩短混凝土暴晒时间。

③将混凝土浇筑尽量安排在早晚和夜间施工。

减低混凝土的水化热温升

①选用水化热较低的中热水泥。

②改善混凝土骨料级配，加入优质的掺合料和外加剂以适当减少单位水泥的用量。

蜗壳回填、接触灌浆

蜗壳灌浆分为蜗壳阴角部位回填灌浆和蜗壳底部钢衬接触灌浆。蜗壳外围容易脱空部位有蜗壳底部和座环底部。按照设计要求在蜗壳底部铺设灌浆管路，座环底部则利用厂家在座环上预留的灌浆孔进行灌浆；灌浆完毕并养护期过后采用敲击的办法检查座环、蜗壳灌浆质量，如发现存在“空腔”部位，则应在此部位采取钻孔接触灌浆。

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