聯合進水口大高差混凝土施工控制技術

封竟業

(新疆伊犁河流域開發建設管理局，烏魯木齊 830000)

1 引言

聯合進水口為1級建筑物，施工時為克服常規混凝土在大體積、大高差澆筑時存在的困難，采用了合理、有效的施工方法和緩沖裝置，減少了溜送混凝土管架搭設的工程量及混凝土溜槽溜送損失，混凝土拌和物達到設計標準值，確保了混凝土的澆筑質量和使用壽命。

2 概況

2.1 工程概況

恰甫海水利樞紐裝機容量320MW，攔河壩最大壩高108m，總庫容17.7億m3，具有不完全多年調節功能，屬大(1)型一等工程。恰甫其海水利樞紐由黏土心墻壩、右岸深孔排沙放空洞、中孔泄洪洞(由導流洞改建)、表孔溢洪洞、引水發電洞、廠房、開關站等建筑物組成。聯合進水口工程為1級建筑物，由深孔排沙放空洞進口明渠、1號發電洞進口閘井、2號發電洞進口閘井、1號和2號發電洞進口閘房、深孔排沙放空洞進口閘井及金屬結構和啟閉機等主要建筑物組成。深孔進口閘井底板高程930.0m，發電洞進口閘井底板高程945.0m，閘井平臺高程 1003.0m。

2.2 工程地質條件

2.2.1 引渠段地質條件

聯合進水口引渠段為斜坡地形，邊坡坡度30～35°，后段為厚5～20m的坡積層覆蓋，覆蓋層清除后，底部基巖為C1d1～C1d3層凝灰巖及泥晶灰巖，巖層走向與明渠開挖邊坡近直交，強風化層厚5～8m，弱風化層厚25～30m。

2.2.2 進水口閘井段地質條件

進口閘井段地形坡度30～35°，松散坡積物厚3～15m，底部基巖面呈45°斜坡，高程968～995m，巖性為C1d3～C1d4層凝灰巖及泥晶灰巖，閘井基礎分布有f216、f217、f222、f212四條高陡傾角順層斷層，破碎帶寬 10 ～20cm，對閘井兩側邊坡穩定及閘基巖體質量影響不大。

3 回填混凝土施工

聯合進水口混凝土施工包括引渠混凝土、進口閘井混凝土、回填混凝土等。

回填混凝土分兩部分進行，先施工深孔閘井后側1號、2號引水發電洞進口閘井之間馬鞍體上部的回填混凝土至993m，混凝土采用搭設管架溜槽入倉，形成塔吊和門機的工作平臺及溜管安裝平臺。為滿足平臺填筑要求，石渣回填與1000m交通平臺相順接，在回填混凝土平臺三側鄰空面澆筑1m寬2m高的混凝土擋墻。與深孔閘井、1號和2號引水發電洞進口閘井相接部分的回填混凝土在每層結構混凝土施工完成同步回填，混凝土由攪拌車運至1000m平臺，990m以下采用溜管、溜槽溜桶配合入倉，▽990m以上采用門機吊罐、溜槽溜桶配合入倉;φ70軟軸插入式振搗器振搗;混凝土澆筑分層、分塊進行，模板采用普通鋼模和木模，φ40鋼管作圍柃，φ12拉筋固定。

聯合進水口混凝土施工高差大，常規手段混凝土入倉難度大;兩個引水發電洞進口閘井單塔單層模板量大，3500～4500m2/層。采用懸臂吊裝模板和溜管，施工效果顯著。

3.1 懸臂吊裝模板裝置

橫向圍柃采用5根Ⅰ12.6工字鋼，間距750mm;縱向圍柃采用四至六根［16a槽鋼，靠背間距50mm，每兩根為一組，組間距 1500mm，豎向底部用［16a×160mm作支腿，面側設鋼墊板 -10mm×100mm×200mm。面板采用普通鋼模板P6015、P3015和P2015或P1015組合拼裝點焊固定在Ⅰ12.6工字鋼上。

澆筑層高度3m，對于薄墻雙面立模，對稱設置，便于固定;對于寬墻，拉桿固定選擇余地大，則可單側使用，較為方便。對于對稱設置的薄墻模板固定，模板外側采用細螺紋螺桿與錐套連接，內側采用粗臺階螺紋螺桿一端和錐套連接，另一端用φ16～φ25連接筋與對稱設置的模板錐套螺桿焊接連接。對于寬墻，粗臺階螺紋螺桿的另一端用φ16鋼筋與前一層混凝土中設置的錨筋焊接斜拉固定，錨筋的位置應適當。模板外側細螺紋螺桿采用墊鋼墊板-12mm×10mm×10mm螺帽固定。模板背側可用角鋼或架子管依高度和使用需要焊制三層作業安全平臺。

錐套使用前內側涂抹潤滑油，外側涂抹模板油，便于拆卸;使用完畢后及時清理干凈，重復使用;細螺紋螺桿搬運避免損傷螺紋;設計單塊懸臂吊裝模板重量在500～1200kg之間，可以滿足塔吊進行吊裝作業。

懸臂吊裝模板安裝使用方便快捷、效率高，與常規相比大大減少了拉筋焊接量，也減少了倉面清理的阻礙。拉筋的用量與常規相比偏低且減少了30%焊材用量。

3.2 溜管和溜管緩沖裝置

豎井混凝土施工入倉，利用現有回填混凝土直墻高落差的有利條件，采用φ300、δ=10焊管φ16鋼筋做吊耳3m/節串接φ8鋼絲繩卡扣連接，每6～9m安置一個緩沖裝置，以避免骨料嚴重分離。緩沖裝置采用10mm以上的鋼板做成盒狀，上下兩端成錐狀用法蘭盤與溜管相連;盒體內部設置兩組成一定坡度上下反向的厚鋼板，混凝土落入盒體內反向緩沖后順溜管下落。緩沖裝置在溜管系統中起二次“拌和”的作用。

溜管的制作一端設置成有一定的錐度，便于連接。溜管下料口采用鋼板δ=4做成一個方變圓的接料漏斗，用型鋼做骨架與回填平臺上緣墻體相固定。溜管卸料口采用鋼板δ=4做一個類似撮箕的接料盒與溜管卸料口端部吊耳相連。

對于塌落度8～12cm的三級配混凝土采用溜管垂直溜送并安置緩沖裝置，控制好溜放速度以避免堵管，在常規條件下運用于混凝土施工，可以減少溜槽溜送混凝土管架搭設的工程量和混凝土溜槽溜送的損失。

3.3 混凝土配比及拌和物檢驗結果

從下頁表1和表2中可以看出，依據《水利水電基本建設工程單元工程質量等級評定標準》(SDJ 249.1—91)，混凝土塌落度和含氣量檢測合格率達到質量標準優良等級。

表1 聯合進水口工程配合比統計

表2 聯合進水口工程拌和物質量檢測指標統計匯總

4 結語

在聯合進水口回填混凝土施工時，采用行之有效的措施和裝置，預防了混凝土骨料分離，同時塌落度達到了設計規定值，節約工期，減少了焊材用量的成本，合理有效地控制了混凝土拌和物的質量，拌和物質量標準達到優良等級，對類似工程在大高差、大體積混凝土施工具有指導意義。

1 GB 50204—2002混凝土結構工程施工質量驗收規范［S］.

2 GB 50164—2011混凝土質量控制標準［S］.