瀘定水電站廠房清水混凝土施工技術

張述畢，謝龍江，孫留陽，陳湘斌

（1.中國水利水電第十四工程局有限公司曲靖分公司，云南 曲靖 655000；2.四川華電瀘定水電有限公司，四川 瀘定 626100；3.中國水利水電建設工程咨詢中南公司，湖南 長沙 410014）

瀘定水電站位于四川省甘孜藏族自治州瀘定縣境內，是大渡河干流水電梯級開發的第12級電站，上距康定縣城約44 km，下距瀘定縣城約2.5 km。電站總裝機容量4×230 MW，廠房全長179.2 m，發電機層1 315.4 m高程以上排架柱按飾面清水混凝土工藝施工。

1 清水混凝土質量控制要求及前期準備

1.1 質量控制標準

依據JGJ160—2009《清水混凝土應用技術規程》，清水混凝土質量控制標準為：

（1）外觀。①色澤均勻、無明顯色差；②混凝土密實整潔，面層平整，棱角整齊平直，梁柱節點、線、面清晰并平順，無油跡、銹斑及粉化物，無流淌和沖刷痕跡，無明顯裂縫，無漏漿、跑模、漲模，無爛根、明顯錯臺、冷縫、蜂窩、麻面和孔洞；③無剔鑿、磨、抹或涂刷修補處理痕跡；④穿墻螺栓孔眼整齊，顏色同墻面基本一致；⑤混凝土保護層無露筋，預留孔洞、施工縫整齊。

（2）外形尺寸。①幾何尺寸準確，陰陽角的棱角整齊、角度方正，外檐陰陽大角垂直整齊，折線、腰線平順；②垂直度、平整度允許偏差小于規范要求，達到普通抹灰質量驗收規范要求。

1.2 原材料及半成品質量控制

（1）水泥。采用普通硅酸鹽水泥，強度等級為42.5；質量穩定、含堿量低、色澤均勻；同一部位必須選用同一批號水泥。

（2）粉煤灰。選用Ⅰ級粉煤灰；同一部位采用同一批次粉煤灰；粉煤灰摻量由試驗確定。

（3）外加劑。性能穩定，減水效果良好，且方便泵送施工；同一倉位宜采用同一批號的外加劑。為利于消除氣泡，在聚羧酸外加劑中摻入一定比例的消泡劑。

（4）砂石骨料。料源必須穩定；人工機制砂細度模數為2.4～2.7，顏色一致，石粉含量控制在6%～18%，含水率穩定，飽和面干的含水率不超過6%，各項指標符合DL/T5144—2001《水工混凝土施工規范》的要求；粗骨料連續級配好，顏色均勻，針片狀顆粒含量不大于15%；嚴格控制超徑和遜徑，避免出現混倉；骨料若裹粉、裹泥或被污染等，則必須清除。

（5）配合比。必須通過試驗及現場生產性工藝試驗確定；兼顧框排架早期承重需要，在設計標號的基礎上，均提高一個標號等級，即排架柱采用C30混凝土，吊車梁采用C35（一）混凝土。

（6）混凝土供應。采用專用拌和樓供料，且需采用強制式攪拌設備，攪拌時間比普通混凝土延長20～30 s，坍落度嚴格控制在150±20 mm。拌和物應具有良好的和易性、黏聚性和均勻性。

1.3 施工模板

1.3.1 模板設計

模板設計原則：①模板分塊設計，對拉筋孔眼排列整齊，幾何尺寸精確，互換性好，面板平整光潔，盡可能減少對拉螺桿數量。②當模板接高時，不宜錯縫排列，應保持豎向上下通縫；群柱豎向縫方向一致，模板拼縫一致。③柱模板橫縫宜從地面標高開始向上均勻布置，余數宜放在柱頂。對于長度≥2.4 m的柱子，長度方向采用一塊定型大模板，避免出現豎向接縫。④柱子模板采用 “雙陷雙扣”設計，即柱模的短邊模板與柱子短邊尺寸相等，長邊模板比長邊寬2倍的模板面板厚度，長邊將短邊扣合。梁底模板寬度為梁寬，側模與底模邊口緊貼。

1.3.2 模板加固材料及加固方式

（1）采用剛度較高、不易變形的型材柱箍配合拉桿加固，所使用材料均需經過受力分析計算，確保受力剛度有一定的富余，并在施工過程安排專人查看變形情況。

（2）采用12號、16號槽鋼作為清水混凝土柱箍，柱箍層高需保持一致。

（3） 拉桿采用 φ12 mm、 φ16 mm圓鋼加工制成，兩端車絲長度及絲牙深度均保持相同。

（4）采用酚醛樹脂膠合板模板。采用樺木全芯，雙面覆芬蘭進口酚醛膜紙。模板標準尺寸為1.22 m×2.44 m，柱子寬度方向用1.22 m×2.73 m定型大模板，模板厚15 mm。

（5）采用6 cm×11 cm×400 cm的枋木加工制成4.9 cm×10 cm×400 cm模板背肋，并與架管間隔排列。柱模模板邊口部位必須采用枋木；邊口以外部位采用枋木與φ48 mm架管交替布置，或全部利用φ48 mm架管替代枋木。

（6）采用定型PVC線條，夾角93°，一次性使用。當模板緊固后，93°線條變形為90°，以便模板與線條貼緊，起到防漏漿的作用。

（7）柱模高度方向上拼縫位置采用定型 “工”字形分隔條，用于模板分隔縫，寬度12 mm，一次性使用。因模板較 “工”字形線條厚度大，模板外邊口加工成斜坡口，便于線條卡入模板，避免漏漿。利用工字形線條形成的明縫，起到立體裝飾作用。

（8）采用φ25 mmPVC套管，作對拉桿套管。

1.3.3 模板安裝

（1）測量控制。首倉混凝土施工前，測量放出控制線 （用彈墨線），控制線采用大線與小線結合的方式，即在安裝間、主機間的長度方向上，彈出柱腳通長控制線，并向外引出30 cm通長控制線；每根柱子的柱腳彈出小線，并引出30 cm控制線。對于柱子第二倉以上的放樣，由木工采用鉛錘放樣，測量校模。聯系梁、樓板等采用測量放線與水平管相結合的方式進行。

（2）梁、板模嚴格控制起拱值。當跨度≥4 m時，梁起拱值為1/1 000 mm。

（3）模板安裝時輕拿輕放，嚴禁拖拉和重撞模板，及時綁扎好保護層墊塊；不得用鐵撬墊在模板上撬；模板需增加枋木與架管背肋，使背檔無間隙分隔排列。保護層墊塊采用顏色相近的巖石打磨成大小合適、表面平整的巖塊。

（4）模板拉筋孔位對稱并收緊，松緊程度一致。

（5）梁模按先鋪底模，再安裝側模的順序安裝。柱模按先短邊合模，再合長邊模板的順序安裝。

1.3.4 防漏漿措施

（1）柱腳底部。對于起始倉，立模前2 d，對柱腳模板下邊口位置采用1∶2砂漿找平，砂漿與模板之間增設雙面泡沫膠止漿。為了確保所有柱腳砂漿找平高度一致，砂漿施工前，拉線控制砂漿找平高度；根據拉線控制高程，以模板中心線為中心向下鑿出3～5 cm、左右各鑿出3 cm控制，再鋪砂漿找平。在首層混凝土下料時，嚴格控制下料高度，一般以不超過50 cm為宜，第二次、第三次下料高度也不宜超過100 cm，以免因下料過高側壓力大，增加柱腳漏漿的幾率。

（2）模板接縫。柱模板高度方向上的分縫采用“工”字形分隔條止漿，并在線條與模板上下邊口增設泡沫雙面膠止漿。聯系梁模板接縫采用雙面膠加透明膠帶止漿，即模板接縫部位先卡入泡沫雙面膠，再在模板內側粘貼透明膠帶，按蟬縫工藝施工。

（3）柱子分倉線位置?；炷潦諅}后，將4個側邊上口打磨平整，并將水平面切平、切齊。柱模板安裝與先期施工混凝土接茬位置貼雙面膠帶封堵，防止漏漿污染已施工完成的混凝土。

（4）拉筋孔周邊。模板上開拉筋孔的鉆花直徑與對穿PVC管外徑相同，盡可能減少PVC管與模板間的接縫。對于局部有縫隙的，采用封口膠帶在模板外側封堵。

（5）93°線條背部增設雙面膠止漿。

（6）柱腳的密封性檢驗。開倉前1 d，灌水驗柱腳的密封性。灌水過程中，不能用水直接沖刷接縫位置，以避免透明膠帶因受水影響而脫落。為了能夠在灌水檢驗后排除柱底集水，在柱腳封堵砂漿或采用砂漿條帶找平前，在基礎最低位置埋設一根膠管排水，集水排除干凈后，用鉛絲把膠管扎緊。

1.3.5 模板拆除及保護

（1）聯系梁拆模時間的要求與普通混凝土相同。柱子拆模時間應比普通混凝土拆模時間適當延長，具體根據實際的氣溫等條件決定。

（2）模板拆除必須在結構混凝土強度達到規范要求后進行。側模拆除時混凝土應達到其表面及棱角不會因拆模而受損的強度時方可進行。

（3）拆除順序自上而下進行。各緊固件依次拆除后，應輕輕將模板撬離結構體，并注意對拉螺栓孔眼的保護。必須在確認模板與混凝土結構之間無任何連接后，方可移開模板，且不得碰撞混凝土成品。

2 清水混凝土施工及質量控制

2.1 澆筑分層、分段

（1）清水混凝土的澆筑分層、分段應根據結構特點、施工能力設計，一般最大高度控制在6 m左右。

（2）具體分層依據每層聯系梁的布置高度設置，分層線設置在聯系梁頂上40 cm，以便于后續接縫。

（3）單臺機組作為一段施工單位，組內不再分段。

2.2 砂漿潤管

開倉前，采用接縫處理砂漿對泵管進行潤滑，潤管砂漿量按0.5 m3左右控制。起初的潤管砂漿不得進入倉內，排放至倉外，人工及時清理。當由管口排出的潤管砂漿均勻后，采用皮筒接砂漿，提至倉內作層面接縫砂漿。

2.3 混凝土入倉

（1）清水混凝土坍落度嚴格控制在150±20 mm。采用拖泵、車載泵入倉，人工振搗。

（2）當泵管出料口高于倉面1.2 m以上時，要求在倉面與泵管出料口間用鐵皮搭設溜筒 （槽）進行輔助入倉，降低自由下落高度，防止骨料分離。

（3）由于柱子鋼筋布置比較密，澆筑過程中混凝土沖撞到鋼筋后，水泥漿便飛濺到模板面上，很容易初凝結痂，影響混凝土的表觀質量，需及時覆蓋混凝土。但上升速度過快，則會對模板加固系統構成威脅。因此，采用PVC溜管輔助的入倉的方式，即在柱子正中豎直插入一根φ100 mmPVC溜管，混凝土通過溜管入倉，PVC管隨混凝土上升而逐步上提。

2.4 平倉振搗

（1）根據斷面面積，倉面配置的4～6臺軟插入式振搗器在澆筑之前均勻分布、全部插入到老混凝土面，先均鋪3～5 cm厚的同強度的砂漿，然后開始混凝土澆筑，與此同時，所有振搗器全部開啟，振搗逐步提升，與混凝土上升速度保持一致，確保振搗既全面又充分，單根柱子連續施工至分層面。單點振搗時間按75 s左右控制。

（2）為確保振搗質量減少混凝土表面氣泡，合理延長混凝土的振搗時間或采用二次振搗方案。柱頂位置間隔30 min后復振。

2.5 施工縫處理

采用鑿毛處理，在下一倉施工前，將接茬位置采用切割鋸切出3～5 cm齊茬，保證柱子四邊均在一個水平面上。

2.6 清水混凝土的養護及后期防護

（1）清水混凝土在脫模后立即用塑料薄膜全封閉養護。塑料薄膜用膠帶紙粘裹到框架外表，確?；炷撩嫣幱跐駶櫊顟B，同時起到成品的保護作用，并避免上層施工時水泥漿等污染成品混凝土表面。

（2）柱子2 m以下柱角使用角模板進行保護，采用黑、黃油漆標示，防止其他工序施工對成品混凝土的損壞或污染。

2.7 清水混凝土的缺陷修補

（1）凡混凝土表面出現的露砂、大于2 mm的氣孔、拉筋孔洞等現象均為質量缺陷的重要指標特征，均需采取有效的措施加以修補。修補后應達到5 m距離肉眼幾乎無法分辨修補過的效果。

（2）成品混凝土的缺陷部位修補。采用與本工程所用的同品種普通水泥和白色普通水泥調制的水泥漿 （或砂漿）進行修補。且應首先在樣板構件上做試驗，優選修補方法和材料配合比，經試驗驗證后確定最終的配合比。

（3）大于2 mm氣孔的修補。應在模板拆除后，趁氣孔內尚有殘余的水分時，采用 “擦拭法”修補，即采用經試驗確定的黑白水泥利用濕抹布擦拭氣孔，使黑白水泥填充氣孔。

（4）對于漏漿、砂線等采用黑白水泥漿修補，配合比需經試驗確定。

（5）拉桿孔采用黑白水泥 （或摻滑石粉）、107膠調制砂漿封堵，封堵長度3～5 cm。

（6）缺陷修補部位在水泥漿或砂漿硬化后，應采用細砂紙打磨光潔，并用水沖洗干凈。修補后的部位應無明顯的修補痕跡。

3 結語

（1）通過試驗優化配合比參數，適當減少粉煤灰摻量，有利于減少氣泡，有利于減少振搗后粉煤灰上浮導致局部色差。適當增加混凝土坍落度有利于減少表面氣泡。

（2）采用柱腳找平以及凡是縫面均設置雙面泡沫膠的措施，可有效防止漏漿。

（3）模板加固工藝。經對比試驗，采用斷面為4.9 cm×10 cm枋木與φ48 mm的普通鋼管間隔、密集排列加固，并配合柱箍及對拉螺栓固定，能夠很好的控制、保證結構體型參數，節約施工成本。

（4）振搗工藝。根據倉面斷面大小，均勻布置4～6臺高頻振搗器，同時開啟、均勻提升，并適當延長振搗時間，能夠有效保證振搗質量及減少混凝土表面氣泡。

（5）通過上述工藝措施的實施，瀘定水電站清水混凝土最終成型效果較好，色澤一致、表面潔凈光澤、棱角方正，取得較好的免裝飾效果，獲得業主、監理和質檢專家的一致好評，被稱為瀘定水電站的 “亮點工程”。

（6）因本工程中線條均采用硬質塑料加工，柔性較差，與模板結合欠佳。若采用軟塑料如止水材料加工，止漿效果會更好，且可以周轉使用，值得進一步探索。

［1］ JGJ160—2009 清水混凝土應用技術規程［S］.

［2］ DL/T5144—2001 水工混凝土施工規范［S］.

［3］ DL/T5169—2002 水工混凝土鋼筋施工規范［S］.

［4］ DL/T5110—2000 水利水電工程模板施工規范［S］.

［5］ SL52—1993 水利水電施工測量規范［S］.