混凝土跳倉法在鄧樓泵站施工中的應用

郭光照，王洪波，童召乾

（山東黃河工程集團有限公司，山東濟南 250013）

混凝土跳倉法在鄧樓泵站施工中的應用

郭光照，王洪波，童召乾

（山東黃河工程集團有限公司，山東濟南 250013）

結合南水北調鄧樓泵站主體標段進水流道層混凝土施工，對大體積混凝土跳倉法施工技術的應用進行了總結，重點對跳倉法施工工藝和質量控制措施進行了闡述。

南水北調；進水流道；跳倉法；裂縫控制

近年來，混凝土跳倉法施工技術在解決超長、超寬、超厚的大體積混凝土裂縫控制和防滲等方面具備了成功的經驗。該法是在大體積混凝土結構不設變形縫和后澆帶，利用不加任何膨脹劑的常規(guī)混凝土采取“分塊跳倉法澆筑綜合技術措施”，有效控制混凝土有害裂縫，確保工程抗裂安全度，較目前國內外常用的施工方法具有創(chuàng)新性，突破了國內規(guī)范中地下長墻變形縫許可間距的規(guī)定。本文就該技術在南水北調鄧樓泵站進水流道層工程中的應用進行總結。

1 工程概況

鄧樓泵站是南水北調東線工程第十二級抽水梯級泵站，一期工程設計輸水流量100 m3/s，設計選用4臺立式全調節(jié)軸流泵，泵站總裝機容量8 960 kW。泵室采用肘形進水流道，虹吸式出水流道，真空破壞閥斷流。

主泵房與安裝間為整體結構，順水流方向總長36.47 m，垂直水流方向寬41.60 m。主泵房自下而上共分5層，分別為進水流道層（28.505 m高程以下部分）、水泵層、出水流道層、聯(lián)軸層和電機層。泵站進水流道層包括底板、空箱、集水廊道、肘型流道和安裝間集水層，底板厚度為1.5 m，底板以上中心厚度4.635 m，底板以上流道層混凝土體積約3 100 m3，強度等級為C30，屬于典型的水下大體積混凝土結構。

為了盡量避免結構出現(xiàn)裂縫，鄧樓泵站充分利用“抗放兼施、先放后抗、以抗為主”的原理，按照“分塊規(guī)劃、隔塊施工、分層澆筑、整體成型”的跳倉法原則進行進水流道大體積混凝土施工，有效地防止了進水流道層大體積混凝土裂縫的產生，保證了工程實體質量。

2 “跳倉法”施工工藝

2.1 倉位設計原則

進水流道層倉位劃分本著“分縫位置合理，易于施工”的原則，在滿足混凝土防裂技術標準和施工要求的前提下，盡可能少分縫，以保證結構的整體性。

2.2 進水流道層倉位劃分

1）順水流方向分縫劃分。沿水流方向分為3段：從上游到下游依次為進水流道墩墻、隔墩段（長度為7 95 m）、進水流道肘形段（長度為12.27 m，流道頂板與流道整體澆筑）、下游空箱段（長度為16.25 m）。在中、邊墩與進水流道分縫處均設豎向鋼板止水，進水流道與下游空箱段右邊墩分縫處設豎向鋼板止水，設計止水規(guī)格為：寬度300 mm，厚度1 mm。

2）垂直水流方向分縫劃分。垂直水流方向從左到右分為3段：依次為安裝間（分縫距左邊墩0.50 m）、進水流道層左側空箱部分（長度為17.50m）、右側空箱部分（長度為19.80 m），施工時分別在安裝間和左邊墩分縫處、下游臨水隔墻分縫處設豎向鋼板止水，設計止水規(guī)格為：寬度300 mm，厚度1 mm。

3）水平縫止水設置。各塊澆筑到頂部時，在頂部臨水外墻施工縫處設水平止水，各塊之間水平止水共同組成進水流道層與水泵層銜接處的止水環(huán)。

2.3 工藝流程的確定

進水流道層分塊跳倉法施工工藝流程順序如下：右側空箱混凝土施工→安裝間混凝土施工→左側空箱混凝土施工→進水流道墩墻混凝土施工→進水流道混凝土施工。

流道空箱混凝土設計為封閉式結構，施工時，先澆筑下層空箱墻體部位混凝土，待墻體達到一定強度后進行空箱內土方回填，待完成后，清理空箱內土體表面作為空箱頂板施工基礎面，最后進行空箱頂板施工。安裝間部位施工時，先進行墻后水泥土回填工作，然后在水泥土基礎面上進行安裝間墻體混凝土施工。進水流道墩墻及隔墩部位施工時，重點控制墩墻及隔墩頂部澆筑高程為進水流道頂板底面高程。

肘形進水流道部位混凝土是進水流道層施工難度最大的部位。施工中的控制重點：一是肘形模板的澆筑前安裝加固和澆筑時的校核控制，確保流道軸線不偏移；二是澆筑過程中加強異型部位混凝土的振搗，避免欠振和漏振現(xiàn)象；三是澆筑后混凝土收面及保溫保濕養(yǎng)護工作，這是控制早期混凝土裂縫最關鍵的一步工作。

3 施工質量控制措施

3.1 合理優(yōu)化混凝土配合比，減少混凝土水化熱

進水流道層混凝土配合比，按照“三低（低水泥用量、低水膠比、低砂率）、兩摻（摻優(yōu)質粉煤灰和高效減水劑）、一高（高粉煤灰摻量）”的設計原則進行設計，通過精選原材料、優(yōu)化配合比，以減少水泥用量，來降低混凝土水化熱進行質量控制，達到了預期控制效果。

3.2 控制混凝土內外溫差

混凝土里表最高溫差要求不大于25℃，混凝土澆筑后1～3 d期間，內部溫度可達到最高值，在此期間，主要通過控制混凝土出機口溫度、混凝土內部最高溫升來滿足混凝土的溫差要求。

1）混凝土出機口溫度控制。通過控制混凝土原材料溫度來控制出機口溫度。施工時采用出爐1個月以上、溫度趨于穩(wěn)定的水泥；拌和水采用深井地下水；碎石用量占混凝土權重最大，為避免太陽直曬溫度升高，采用高堆深取法，堆高不小于6 m，并在料堆上搭設遮陽棚防止太陽直曬。

2）混凝土內部溫升控制。主要針對肘形流道混凝土采取埋設冷卻水管降溫的措施。冷卻水管采用帶鋼絲塑料管，管內徑3.5 cm，冷卻水管在混凝土厚度中間設置，水平與垂直間距均為1.5 m，水管連接采用鋼管接頭。通水流速控制在0.6 m/s，通水流量在35 L/min，水流量通過進行閥門控制。在通水過程中每2 h檢測一次混凝土及冷卻水溫度差，及時對冷卻水進行更換。在混凝土內部達到最高溫度后，通水降溫溫度控制在每天下降1～2℃，冷卻水管內冷卻水的流向根據(jù)測溫情況進行及時更換。

3）加強原材料質量控制，保證混凝土拌和物的均質性。在保證泵送的前提下，盡可能降低混凝土的坍落度。

4）提高混凝土入倉效率，加強混凝土振搗，保證振搗效果，防止出現(xiàn)欠振及漏振。

5）加強抹壓收面，消除混凝土初期裂縫。混凝土早期收縮裂縫在混凝土終凝前迅速出現(xiàn)，此時是消除裂縫的最佳時間，抹壓時間必須掌握恰當，過早抹壓沒有效果，過晚抹壓消除不了混凝土表面已出現(xiàn)的裂縫。

6）加強混凝土保溫保濕養(yǎng)護工作。混凝土澆筑完成充分抹壓后，進行表面覆蓋養(yǎng)生。第一層覆蓋塑料薄膜，第二層覆蓋毛氈進行保溫，待混凝土完全凝固時進行養(yǎng)生，保證養(yǎng)護時間不少于10 d。

4 跳倉施工效果

鄧樓泵站進水流道層通過合理分塊、跳倉施工，以及施工過程的質量控制，在裂縫防控方面取得了預期的效果，整個進水流道層除幾條表面細微裂縫外，無深層和有害裂縫產生，裂縫整體控制效果良好。

進水流道層結構混凝土自2010-09-06開始分塊跳倉澆筑，于2010-10-30澆筑完畢，大大縮短了施工工期，節(jié)省了大量勞動力，工程質量得到了保證，為水泵層、出水流道層、聯(lián)軸層和電機層的施工提供了良好的實踐經驗。

（責任編輯 張玉燕）

TU755.8

B

1009-6159（2014）-10-0051-02

2014-03-31

郭光照（1985—），男，助理工程師