后澆帶施工技術在水電站底板中的應用

劉兵正，江海軒(.內蒙古自治區水利水電勘測設計院，內蒙古呼和浩特0000;.通遼市水土保持局，內蒙古通遼08000)

后澆帶是一種混凝土剛性接縫，它的主要作用是解決建筑物自身因素所引起的不均勻沉降、混凝土收縮變形及混凝土溫度變化引起的裂縫等問題。后澆帶作為一種有效避免結構產生裂縫的構造措施，以其良好的整體性和簡化結構設計的工程特性，以及縮短工期、節約投資的良好經濟效益，在建筑工程中廣泛應用。由于水電站的工程類型不同于其他建筑工程，后澆帶在水電站的應用尚少，關于后澆帶在水電站的施工技術工藝也無參考資料。該文以河套灌區總干渠第2分水樞紐水電站底板工程實例，闡述了后澆帶在水電站施工中的技術工藝，為今后的應用提供了技術與理論支撐。

1 工程概況

內蒙古河套灌區總干渠第2分水樞紐水電站工程位于內蒙古河套灌區總干渠第2分水樞紐處，隸屬于內蒙古巴彥淖爾市臨河區雙河鎮。水電站工程的任務是灌溉結合發電，原第2分水樞紐的任務是調節河套灌區第1至第2分水樞紐之間的農田灌溉，該水電站建成不改變原總干渠運行，在灌溉期利用原總干渠第2分水樞紐以上的灌溉水發電后尾水回歸總干渠，可充分利用水能資源。第2分水樞紐可形成4～6.0 m左右水頭，保證灌溉并利用灌溉水發電，電站裝機容量10.5 MW，多年平均發電量3 317萬度。提供河套灌區灌排用電及工農牧業生產、生活用電，補充內蒙古西部電網。

電站的總體布置:電站為河床式水電站，安裝3臺燈泡貫流式水輪發電機組，單臺裝機3 500 kW。由引水渠、主、副廠房、變壓器場和開關站組成。引水渠中心線與總干渠中心線交點在節制閘上游380 m處，為保證水流平順，以總干渠中心線為基線，向右轉19°布置電站引水渠中心線，在保證水流平順、電站施工不影響總干渠穩定的前提下，盡量緊靠總干渠右岸。引水渠底寬31 m，渠長162 m。電站廠房為一字形布置，主廠房總長52.80 m，其中主機間長35.60 m，安裝間長度17.20 m，位于主機間右側，廠房跨度為15.50 m。副廠房在主廠房的下游側，長度同主機間，廠房跨度為12.0 m。升壓開關站布置在右岸廠區下游側。平面尺寸為41 m×22.5 m(長×寬)。尾水渠長230 m，底坡1∶5 000，尾水渠底寬50 m，尾水渠道左岸與總干渠右岸相交。

2 電站工程地質條件

第2分水樞紐水電站在地貌上屬于黃河沖積一級階地。據鉆孔揭露，組成第2分水樞紐水電站的地層為第四系全新統洪沖積層和第四系中更新統湖積層。

水電站基礎地層上部為第四系全新統洪沖積層，巖性上部為粘土，粘土為黃色，可塑，濕，厚度1.30 ～2.20 m;下部巖性為細砂，細砂為黃色、灰黃色，中密，土壤濕潤～土壤水飽和，顆粒均勻，厚度5.15～11.80 m。ZK4鉆孔中部為壤土，壤土為深黃色，可塑，土壤濕潤～土壤水飽和，厚度7.20 m。水電站基礎下部為第四系中更新統湖積層，巖性上部為細砂，細砂為灰黃色、灰褐色，中密～密實，飽和，顆粒均勻，厚度15.85～18.60 m，夾有薄層砂壤土;中部為粘土，粘土為灰色、灰黑色，可塑，飽和，厚度0.95～1.50 m;下部巖性為細砂，細砂為灰黃色，中密～密實，飽和，顆粒均勻，厚度大于9.50 m，局部底部有砂壤土。

3 后澆帶設計

3.1 后澆帶選擇 水電站設置后澆帶的主要目的是為減小電站底板混凝土硬化過程中的收縮應力。先澆筑后澆帶兩側混凝土底板，使兩側先澆筑部分的混凝土預期變形大部分完成后，再澆筑后澆帶混凝土將其整體連接，以免兩部分之間因變形差而產生過大的內力。

3.2 后澆帶位置 二閘水電站橫向長度為51.72 m，后澆帶位置布設在受力和變形較小的尾水管部位，縫寬1.0 m(見圖1)。

3.3 后澆帶形式 后澆帶寬1 000 mm，上、下游兩均側設置鍵槽，共設置 3 個鍵槽，高程分別為 1 031.00、1 033.70、1 037.00 m。鍵槽深500 mm，邊坡為1∶1。

3.4 后澆帶處理 后澆帶內除原有底板鋼筋，為增加連接的整體性上、下游均勻布設插筋，插筋采用HRB335級鋼筋，直徑25 mm，插筋長1 500 mm，間距為750 mm，插筋連接采用雙面焊接，長度大于5 d。同時埋設由止漿片、進回漿管、出漿盒及排氣槽組成接縫灌漿系統。后澆帶上、下游同時設置止水帶，防止接縫處產生滲漏。

3.5 后澆帶澆筑 后澆帶回填在其上、下游混凝土澆筑完成90天后進行，回填采用強度等級為C30、膨脹混凝土，目的是利用混凝土的膨脹在帶中建立預壓應力，以抵消或補償混凝土硬化干縮和水化熱溫將引起的拉應力，阻止或減少裂縫。灌漿縫面用止水漿片分隔成若干區進行灌漿，灌漿壓力采用0.1 ～0.3 MPa。

4 工程設計效果

內蒙古河套灌區第2分水樞紐水電站工程于2011年竣工驗收并網發電。該電站運行3年來，水電站建筑物、機電設備均運行良好，未發現異常;年發電量3 000萬度，年收入1 000萬元，取得良好的社會及經濟效果;目前該電站下游已發展成為臨河區重要的旅游區。

5 結論與建議

水電站廠房為防止地基不均勻沉降，以及減少下部結構受基礎約束產生的溫度和干縮變形，須沿廠房長度方向設置溫度縫和沉降，但廠房基礎為軟基的情況下，為加強廠房的整體性，一般在主機間不設永久伸縮縫，為減少電站廠房底板混凝土的干縮和大體積混凝土水化熱溫升給結構帶來的不利影響，在施工期間設置后澆帶，后澆帶留出鋼筋，施工完畢后焊接騎縫鋼筋并用混凝土澆筑。采用此法可有效地防止施工期間混凝土澆筑的水化熱產生的約束應力，運行期間可加強廠房底板的整體性，有效減小廠房底板的地基反力。內蒙古河套灌區總干渠第2分水樞紐水電站底板澆濤運用了此法，3年實踐證明，該技術達到了預期效果，為今后的應用提供了技術與理論支撐。

［1］李麗萍，銀永明.后澆帶對結構的影響及其施工措施［J］.山西建筑，2006，32(6):49 －50.

［2］蔡蘭玉.關于后澆帶若干問題的探討［J］.山西建筑，2006，32(9):147－148.

［3］劉超.談后澆帶在建筑施工中的應用［J］.山西建筑，2011，33(8):119－120.

［4］劉震，張明朗.后澆帶的結構設計及施工［J］.蘭州高等專科學校學報，2000，7(3):28 －30.

［5］王鐵夢.工程結構的裂縫控制［M］.北京:中國建筑工業出版社，1997:62－63.