新疆石門水電站泄洪洞進(jìn)水塔澆筑方案優(yōu)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(jìn)水塔結(jié)構(gòu)尺寸大，另外由于施工條件的限制，為確保工程質(zhì)量和泄洪系統(tǒng)施工進(jìn)度的直線工期，混凝土澆筑方案的選擇尤為關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：石門水電站；進(jìn)水塔；方案優(yōu)化

1 工程概況

泄洪沖沙洞兼作施工期導(dǎo)流隧洞，由引渠段、岸塔式進(jìn)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(jìn)口采用岸塔式，塔頂部高程1243m，。考慮到閘門運(yùn)行水頭高達(dá)80m，為提高閘門運(yùn)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(jìn)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(jìn)水塔基礎(chǔ)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(shè)工作橋，橋面高程EL1243m。進(jìn)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(jù)投標(biāo)文件設(shè)計，混凝土是在砂混場的拌和站集中拌制。經(jīng)過5輛混凝土罐車水平運(yùn)輸至進(jìn)水塔處，再由HTB60S型混凝土輸送泵結(jié)合QTZ80型塔式起重機(jī)為主要的垂直運(yùn)輸?shù)幕炷翝仓绞竭M(jìn)行施工。

3 存在的問題

由于泄洪洞進(jìn)水塔屬于大體積混凝土結(jié)構(gòu)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(xiàn)冷縫和麻面等質(zhì)量問題，以后也很難處理；泄洪系統(tǒng)導(dǎo)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(jīng)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(xiàng)目考慮，原有的澆筑方案已不能再實(shí)施，需要進(jìn)行合理優(yōu)化。

4 優(yōu)化后的澆筑方案及實(shí)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(qiáng)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(nèi)側(cè)模板采用3m×3m翻轉(zhuǎn)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(tǒng)有大量混凝土進(jìn)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(yùn)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(jī)配合澆筑的方案。混凝土的水平運(yùn)輸用容積為9m3的混凝土罐車5輛從拌和站經(jīng)過跨呼圖壁河的施工便橋和10#路到達(dá)進(jìn)水塔底部EL1160m平臺的混凝土泵處。塔式起重機(jī)安裝在進(jìn)水塔左側(cè)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(dá)到高峰期，大壩心墻基礎(chǔ)混凝土、引水系統(tǒng)進(jìn)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(dǎo)流洞已經(jīng)過流，原跨河施工便橋已經(jīng)拆除，泄洪洞進(jìn)水塔混凝土澆筑的水平運(yùn)輸需要繞道戰(zhàn)備路，經(jīng)過9#路才能到達(dá)工作面。所以考慮到整個工程的混凝土澆筑強(qiáng)度和工程實(shí)體質(zhì)量的因素，混凝土罐車的數(shù)量從原來的5輛增加到8輛。

因此泄洪洞進(jìn)水塔混凝土澆筑方式采用溜筒和溜槽相結(jié)合的入倉方式。入料口設(shè)在EL1225m高程9#路上的兩個點(diǎn)，一個放料點(diǎn)在進(jìn)水塔的右側(cè)方向，另一個在進(jìn)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(diào)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(yùn)輸過程中達(dá)到易流動和不產(chǎn)生骨料分離。單節(jié)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(huán)進(jìn)行加固，為防止pvc管連接處脫節(jié)，利用Ф16mm鐵絲將兩節(jié)pvc管兩端固定在加固環(huán)上。溜槽支架的搭設(shè)采用Ф4.8cm鋼管從EL1180m搭設(shè)，為保證溜槽支架的安全穩(wěn)固，支架兩側(cè)增加剪刀撐和纜風(fēng)繩。

采用溜筒和溜槽方式澆注的注意要點(diǎn)：1、溜筒或溜槽內(nèi)壁應(yīng)光滑，開始澆筑前應(yīng)用砂漿潤滑筒或槽內(nèi)壁；2、使用溜筒或溜槽，應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)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(jié)之間應(yīng)廉潔牢固，應(yīng)有防脫落保護(hù)措施；4、運(yùn)輸和卸料過程中，應(yīng)避免混凝土分離，嚴(yán)禁向溜筒或溜槽內(nèi)加水；5、當(dāng)運(yùn)輸結(jié)束或溜筒、槽堵塞經(jīng)處理后，應(yīng)及時清洗，且應(yīng)防止清洗水進(jìn)入新澆混凝土倉內(nèi)。

4.3 EL1214m～EL1243m段

在此施工時段，整個項(xiàng)目的混凝土澆筑高峰期已過，混凝土澆筑周期循環(huán)較長。為了節(jié)約施工成本，不讓機(jī)械設(shè)備閑置，將3輛混凝土罐車調(diào)離本項(xiàng)目。綜合考慮各種因素，進(jìn)水塔混凝土入倉方式進(jìn)行了必要的調(diào)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(yùn)輸和2臺混凝土泵垂直運(yùn)輸?shù)姆绞饺雮}。在塔機(jī)平臺布置兩臺混凝土泵。泵管沿著進(jìn)水塔左側(cè)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(cè)墻原來留設(shè)的大模板螺絲孔。然后在倉面處再搭設(shè)8個分溜槽，將混凝土分流到倉號的各個位置。

5 方案實(shí)施效果分析

泄洪洞進(jìn)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(jìn)水塔所處位置的施工地形條件，同時結(jié)合項(xiàng)目部在整個工程進(jìn)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(jìn)水塔大體積混凝土施工的質(zhì)量目標(biāo)，而且為泄洪系統(tǒng)的后續(xù)工程，如進(jìn)水塔塔背回填混凝土、泄洪洞工作橋和進(jìn)水塔啟閉機(jī)室等贏得了工期上的保障；經(jīng)濟(jì)合理，尤其是在EL1180m～EL1214m段溜筒和溜槽結(jié)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(jié)約成本，并且有效地利用了機(jī)械設(shè)備。

6 結(jié)語

綜上述，新疆石門水電站泄洪洞進(jìn)水塔混凝土澆筑方案的優(yōu)化選擇是在充分考慮到石門水電站項(xiàng)目的整體環(huán)境和地形條件的前提下，通過優(yōu)化混凝土澆注方案，整合和調(diào)整項(xiàng)目機(jī)械設(shè)備，解決了大體積水工建筑物施工質(zhì)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(xù)的泄洪洞工作橋和溢洪洞施工保障了工期。充分體現(xiàn)了施工方案在結(jié)合實(shí)際情況下不斷優(yōu)化的良好效果，為以后類似的工程項(xiàng)目提供了新的思路。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國水電十五局，新疆石門水電站泄洪系統(tǒng)投標(biāo)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(tǒng)組織設(shè)計，西安，2008年。

[3]作者：中國長江三峽開發(fā)總公司、中國葛洲壩水利水電工程集團(tuán)公司，水工混凝土施工規(guī)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