新疆石門水電站泄洪洞進水塔澆筑方案優化

中國水電十五局一公司 陜西咸陽 712000

摘要：新疆石門水電站泄洪沖砂洞進水塔結構尺寸大，另外由于施工條件的限制，為確保工程質量和泄洪系統施工進度的直線工期，混凝土澆筑方案的選擇尤為關鍵。

關鍵詞：石門水電站；進水塔；方案優化

1 工程概況

泄洪沖沙洞兼作施工期導流隧洞，由引渠段、岸塔式進水口、有壓洞段、閘門井段、無壓隧洞、出口消能工組成。引渠全長約116m，引渠段底板高程1160m，進口采用岸塔式，塔頂部高程1243m，。考慮到閘門運行水頭高達80m，為提高閘門運行的可靠性，將孔口分為2孔，共用2扇檢修閘門，檢修閘門孔口尺寸為：3.7×6.5m（寬×高），弧形閘門2扇，孔口尺寸為：3.7×6.0m（寬×高）。

進水塔高度85.5m，寬度15m，在EL1157.5m～EL1168.57m長度為27.2m，在EL1168.57m～EL1174.9m為漸變段23.8m～19.72m，EL1174.9m以上長度均為19.72m；進水塔基礎面高程EL1157.5m；左右邊墩及中墩寬均為3m，墩頭為圓弧形，半徑1.5m，頂部胸墻在高程EL1169.04m～EL1166.135m為曲線式，塔后設工作橋，橋面高程EL1243m。進水塔C25混凝土工程量為18700m3，鋼筋制安工程量為1540t。

2 原澆注方案

根據投標文件設計，混凝土是在砂混場的拌和站集中拌制。經過5輛混凝土罐車水平運輸至進水塔處，再由HTB60S型混凝土輸送泵結合QTZ80型塔式起重機為主要的垂直運輸的混凝土澆筑方式進行施工。

3 存在的問題

由于泄洪洞進水塔屬于大體積混凝土結構物，是石門水電站的重要建筑物，斷面面積大，就意味著如果混凝土入倉速度一旦跟不上，就會出現冷縫和麻面等質量問題，以后也很難處理；泄洪系統導流洞工期滯后，且大壩截流后，跨河施工便橋和10#路將被淹沒，已經不具備交通條件，另外，大壩壩基壩肩開挖完成后，心墻基座混凝土就要馬上開始施工，為了整個項目考慮，原有的澆筑方案已不能再實施，需要進行合理優化。

4 優化后的澆筑方案及實施

在不同高程段采用不同的入倉方式，澆筑倉號劃分為6m/倉、1110m3/倉，這樣既減少了鑿毛面積，也減少了鋼筋焊接的接頭。為了保證在混凝土澆筑強度大時，模板有足夠的受力，且容易拆卸和安裝，塔體外圍和中墻以后的內側模板采用3m×3m翻轉模板、局部邊角和檢修閘槽部位采用60cm×150cm的鋼模板和木模組合使用，其中小鋼模板和木模板用Ф4.8cm鋼管橫豎圍囹加固。

4.1 EL1160m～EL1180m段

在這個時段，僅有泄洪系統有大量混凝土進行澆筑，且本時段是在大壩截流前，跨河施工便橋和10#路尚在，混凝土的水平運輸距離較短。

因此該高程段的混凝土澆筑采用兩臺混凝土泵送澆筑為主，一部塔式起重機配合澆筑的方案。混凝土的水平運輸用容積為9m3的混凝土罐車5輛從拌和站經過跨呼圖壁河的施工便橋和10#路到達進水塔底部EL1160m平臺的混凝土泵處。塔式起重機安裝在進水塔左側EL1180m平臺處。

4.2 EL1180m～EL1214m段

在這一施工階段，整個工程的混凝土澆筑達到高峰期，大壩心墻基礎混凝土、引水系統進水塔混凝土和溢洪洞洞室混凝土襯砌都需要混凝土泵，再者由于導流洞已經過流，原跨河施工便橋已經拆除，泄洪洞進水塔混凝土澆筑的水平運輸需要繞道戰備路，經過9#路才能到達工作面。所以考慮到整個工程的混凝土澆筑強度和工程實體質量的因素，混凝土罐車的數量從原來的5輛增加到8輛。

因此泄洪洞進水塔混凝土澆筑方式采用溜筒和溜槽相結合的入倉方式。入料口設在EL1225m高程9#路上的兩個點，一個放料點在進水塔的右側方向，另一個在進水塔的下游后方處。用Ф250mm的pvc管配合溜槽使用，隨著塔體澆筑高程的增加逐漸撤掉部分pvc管，同時調整溜槽坡度，目的是保證溜槽的最佳坡度1：2，使混凝土在運輸過程中達到易流動和不產生骨料分離。單節pvc管長6m，pvc管連接處采用聚氯乙烯泡沫板包裹，再用寬度為5cm的扁鐵制作成加固環進行加固，為防止pvc管連接處脫節，利用Ф16mm鐵絲將兩節pvc管兩端固定在加固環上。溜槽支架的搭設采用Ф4.8cm鋼管從EL1180m搭設，為保證溜槽支架的安全穩固，支架兩側增加剪刀撐和纜風繩。

采用溜筒和溜槽方式澆注的注意要點：1、溜筒或溜槽內壁應光滑，開始澆筑前應用砂漿潤滑筒或槽內壁；2、使用溜筒或溜槽，應經過試驗論證，確定溜筒或溜槽高度與合適的混凝土坍落度；3、溜筒或溜槽宜平順，每節之間應廉潔牢固，應有防脫落保護措施；4、運輸和卸料過程中，應避免混凝土分離，嚴禁向溜筒或溜槽內加水；5、當運輸結束或溜筒、槽堵塞經處理后，應及時清洗，且應防止清洗水進入新澆混凝土倉內。

4.3 EL1214m～EL1243m段

在此施工時段，整個項目的混凝土澆筑高峰期已過，混凝土澆筑周期循環較長。為了節約施工成本，不讓機械設備閑置，將3輛混凝土罐車調離本項目。綜合考慮各種因素，進水塔混凝土入倉方式進行了必要的調整。

從EL1214m高程開始直至塔頂（EL1243m高程），改選4輛混凝土罐車水平運輸和2臺混凝土泵垂直運輸的方式入倉。在塔機平臺布置兩臺混凝土泵。泵管沿著進水塔左側墻垂直上升至倉面，采用2m×3m鋼管架固定泵管，同時鋼管架用大模板的錐型套筒固定于左側墻原來留設的大模板螺絲孔。然后在倉面處再搭設8個分溜槽，將混凝土分流到倉號的各個位置。

5 方案實施效果分析

泄洪洞進水塔混凝土澆筑在不同高程段采用不同的混凝土入倉方式，主要是考慮進水塔所處位置的施工地形條件，同時結合項目部在整個工程進度混凝土澆筑高峰期及低潮期的時段。入倉速度快，縮短工期，每倉混凝土量為1110m3，僅用時36小時澆筑完成，不但保證了進水塔大體積混凝土施工的質量目標，而且為泄洪系統的后續工程，如進水塔塔背回填混凝土、泄洪洞工作橋和進水塔啟閉機室等贏得了工期上的保障；經濟合理，尤其是在EL1180m～EL1214m段溜筒和溜槽結合的入倉方式，這樣可以減少混凝土材料中的水泥和砂子用量，節約成本，并且有效地利用了機械設備。

6 結語

綜上述，新疆石門水電站泄洪洞進水塔混凝土澆筑方案的優化選擇是在充分考慮到石門水電站項目的整體環境和地形條件的前提下，通過優化混凝土澆注方案，整合和調整項目機械設備，解決了大體積水工建筑物施工質量的問題，同時對施工成本的控制起到了很大作用，并且為后續的泄洪洞工作橋和溢洪洞施工保障了工期。充分體現了施工方案在結合實際情況下不斷優化的良好效果，為以后類似的工程項目提供了新的思路。

參考文獻：

[1]中國水電十五局，新疆石門水電站泄洪系統投標文件，西安，2008年。

[2]中國水電十五局，新疆石門水電站泄洪系統組織設計，西安，2008年。

[3]作者：中國長江三峽開發總公司、中國葛洲壩水利水電工程集團公司，水工混凝土施工規范（DLT 5144-2001），北京，中國電力出版社，2002年。

作者簡介：

李小烜 男 1980～ 工程師 研究方向：水電工程施工管理