南水北調東線泗陽泵站混凝土施工技術

豆云霞

(中國水利水電第十一工程局有限公司, 河南 鄭州 450000)

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南水北調東線泗陽泵站混凝土施工技術

豆云霞

(中國水利水電第十一工程局有限公司, 河南 鄭州 450000)

在南水北調東線泗陽泵站工程建設中，通過優化混凝土施工方案，較好地解決了混凝土澆筑、質量控制等方面的問題，促進了工程進度。本文對該項目中混凝土施工技術的應用作了詳細介紹。

泗陽泵站； 混凝土工程； 施工技術

1 工程概況

泗陽泵站是南水北調東線一期工程江蘇省第4座梯級提水泵站，為大型泵站，年運行時間長，對機組的綜合社會經濟效益、運行安全穩定性要求很高。泗陽泵站設計調水流量為164m3/s，共裝機6套。其中混凝土工程量約4萬m3。

2 施工總體規劃

2.1 主體工程施工順序

工程主要施工內容包括泵站站身及其上部結構、上下游翼墻、上下游護坦、上下游引河護坡、下游清污機橋、廠房、控制樓及道路、室外地坪、室外電纜溝、室外排水溝等。工程總體施工順序見圖1。

圖1 施工順序

2.2 混凝土運輸、入倉

混凝土水平運輸：在使用混凝土泵進行澆筑時，由混凝土攪拌運輸車運送混凝土；采用布料機、塔機澆筑時采用自卸汽車運料。

混凝土入倉：泵站底板及流道混凝土以履帶式布料機入倉為主、塔機輔助；廠房上部結構、安裝間、副廠房混凝土入倉采用泵送、結合塔機吊臥罐的方法；上下游引河護坡、上下游連接段翼墻采用混凝土泵進行澆筑。

2.3 鋼筋、模板、埋件安裝

在進水一側布置一臺C7050建筑塔機進行鋼筋、模板、埋件的吊裝，人工配合安裝(見圖2)。

圖2 異型模板加工

2.4 模板

流道混凝土采用噴塑木模，墻體、梁、板、柱采用竹膠模板，橋墩采用定型鋼模板(見圖3)。

圖3 流道模板制作

2.5 混凝土施工的分塊分層原則

澆筑時，以結構縫進行分塊，以有利于混凝土溫控防裂、有利于模板安裝、有利于混凝土澆筑質量為原則，進行分層，且盡量減少施工分層接縫。

3 混凝土拌和系統

3.1 混凝土澆筑強度計算

泗陽泵站混凝土總量約4萬m3，混凝土施工時段共19個月，自2010年9月—2012年3月，月平均強度2105m3，混凝土澆筑高峰集中在2010年10月—2011年5月，高峰月澆筑強度為3700m3/月。工程最大倉號為泵站底板，尺寸為36m×28.3m，底板厚度1.3m，混凝土1370m3。采用臺階法從一端向另一端推進澆筑。為減少臺階覆蓋的方量，需沿底板短邊向長邊方向推進澆筑。但由于該底板順水流方向(長邊方向)中間低、上下游高，混凝土不能從高向低澆筑，因此無法沿短邊先澆筑，最終選擇沿長邊先澆筑后向短邊方向推進。臺階寬度取2.5m，分三層澆筑，臺階每層覆蓋混凝土量為：36×2.5×1.3=117m3，在混凝土摻加緩凝減水劑情況下其初凝時間控制在4h以上，混凝土澆筑強度不小于117/4=29m3/h。

3.2 拌和設備選擇

根據以上計算，設計拌和強度不小于43m3/h(29×1.5)，因此選用HZS60E型拌和站1座，另配0.5m3拌和機一臺作為備用。該工程水泥采購為散裝和袋裝水泥，選用150t水泥罐2個，100t粉煤灰罐1個，水泥庫及拆包車間200m2，水泥儲存能力不少于400t。

該工程砂石骨料為外購，砂石骨料儲存能力按正常澆筑強度3d以上考慮，并不小于最大倉號的需求量1.5倍，按3500m3考慮。

4 混凝土施工準備及模板安裝

4.1 施工準備

混凝土施工前的準備工作充分與否，是決定混凝土施工能否連續順利進行的關鍵，施工前對設備的維護保養、原材料的儲備、對施工人員的技術交底、施工過程中的技術服務與保證都要做到心中有數；落實水泥、煤灰、骨料等原材料供應情況；對基礎清理進行驗收，測量人員應嚴格按照圖紙及有關規范的要求，準確地測放出結構的邊、中、高程線及各種預埋件、埋管、止水和模板的位置線，并控制測量誤差在允許范圍內，為混凝土澆筑過程中連續施工奠定基礎。

4.2 混凝土澆筑前倉內準備

混凝土澆筑施工前檢查倉內滿足施工所需要的設備、器具、材料、人員等是否到位，是否處于正常狀況；對混凝土料的分區、標號、高程、收倉高程以及埋件位置等用紅漆標注清楚，便于倉內人員操作；倉面進行充分濕潤，以保證新老混凝土或混凝土與巖石結合良好；鋼筋材質和焊接(機械連接)經檢測合格，鋼筋制作和安裝滿足設計和規范要求；開倉前倉面總指揮對操作人員進行詳細布置、交底，做到分工合理、協調到位；需鋪筑砂漿的部位提前備料，均勻鋪筑。

4.3 模板

4.3.1 平面模板

構筑物平面采用大型竹膠模板外輔以腳手架鋼管和方木做橫豎圍囹支撐體系，非外露面采用木模，流道模板及閘墩端部等曲面模板預先在加工廠加工成型后運至施工現場進行拼裝加固，鑲止水處的方木在木加廠特別處理，使其能將止水固定牢固且不損壞止水。

4.3.2 流道異型模板

流道模板采用木模板，在木加廠提前加工、拼裝，流道曲面模板制安要控制好設計、加工拼裝、安裝固定三道工序，在設計上要符合設計的曲面形體，沿流道空間中心線間隔30～50cm切垂直斷面作為模板支撐弧帶的放樣依據，支撐弧帶和面板的強度和剛度滿足要求，模板在斷面上采用整體式設計，在安裝條件允許的前提下盡量減少模板的分節，嚴格控制支撐弧帶和面板的加工精度，支撐弧帶按設計的位置準確定位后固定面板，面板表面釘寶麗板(見圖4)。流道模板在加工廠驗收合格后運往工地，安裝前先在倉號內測放出安裝位置線、在流道模板上標識出與安裝位置線相對應的控制線，現場用吊車配合人工安裝就位，因流道模板的整體剛度滿足要求，現場安裝主要進行定位、加固，采用鋼頂托和拉桿進行固定(見圖5)。

圖4 流道異型模板設計

圖5 流道模板施工樣板

由于進水流道模板重量大，塔吊無法整體吊裝，所以在模板中部位置分成兩段，在入倉吊裝后再進行接縫處理。

模板拆除時，在混凝土強度達到其表面及棱角不因拆模而損傷時，對不承重側面模板進行拆除；墩、墻和柱部位在其強度不低于3.5MPa時進行拆除；底模在混凝土強度達到規定強度后進行拆模。

5 混凝土主要施工方法

5.1 主泵房混凝土

根據施工總進度計劃，泵房的混凝土施工處在關鍵線路上，在安排施工時優先進行主泵房的防滲、降水、開挖等工作，并盡快安裝C7050塔吊。當其他部位的混凝土施工與泵房混凝土施工有矛盾時，優先保證泵房混凝土的澆筑，以盡快具備橋吊的使用條件。

5.2 封底及底板混凝土

封底混凝土為10cm厚，在沉降縫的位置分兩塊進行澆筑，每塊順水流方向長38.5m，寬28.3m，方量約109m3，主要采用混凝土攪拌車運輸，在上下游方向布置皮帶機入倉，平板振搗器振搗。

5.3 流道混凝土

流道及中部混凝土仍按圖紙要求的沉降縫分兩塊澆筑，泵房底板為一個澆筑層，出水側流道下空箱分三層澆筑，流道分兩層澆筑：流道底板一層、邊墻及頂板一層。

中部及流道混凝土屬于大體積混凝土，倉面面積較大，對于倉面小于200m2的倉號采用分層澆筑，鋪層厚度為0.3～0.35m；在流道翼墻混凝土澆筑過程中嚴格控制澆筑速度，每小時不超過1m，避免因澆筑過快導致混凝土側壓加大造成漲?；蚺苣?；對于倉面大于200m2的倉號采用臺階法澆筑，鋪層厚度為0.4～0.5m。由于流道混凝土屬于大體積混凝土，混凝土采用履帶式布料機入倉。

混凝土振搗采用佛山100型振搗棒與φ50、φ75軟軸振搗棒?；炷潦┕r嚴格控制廊道、預留孔的位置與止水的埋設，在相鄰塊施工時妥善保護止水帶，嚴防損壞。

5.4 廠房上部混凝土

廠房上部為框架結構的梁柱混凝土，包括牛腿及吊車梁混凝土。

混凝土按4m左右分層，梁柱混凝土模板采用木模板，模板通過圍囹組成一個整體。圈梁、牛腿、吊車梁等模板均采用承重腳手架支撐。

混凝土采用攪拌運輸車運輸,主要使用塔吊吊1～2m3混凝土罐入倉，與混凝土泵相配合，插入式軟軸振搗器振搗，薄層攤鋪澆筑，每層厚度為30～40cm，澆筑時多個框架柱輪流下料，避免下料速度過快。

5.5 清污機橋混凝土施工

下游清污機橋的頂部高程為16.00m，橋面寬8.5m,清污機橋的底板寬(順水流方向)13m，長(垂直水流方向)63.82m，每孔寬3.97m，兩邊墩厚0.9m，中墩厚0.6m，兩縫墩厚0.59m，共12孔。清污機橋的底板分為兩塊，6孔一聯，單塊底板長31.91m，中間設沉降縫。底板頂高程5.00m，底板板厚1.0m。攔污柵采用傾斜布置，與底板水平面夾角75°，配回轉式清污機12臺套，并配置皮帶輸送機。清污機橋及岸、翼墻的混凝土澆筑均使用混凝土泵泵送入倉。

5.6 進、出水池混凝土施工

泵站進水池位于進水引渠和泵房之間，在平面上呈長方形，長度為14m，進水池由平直段和斜坡段組成，分別長7m，平直段底高程為5.00m，斜坡段底高程由5.00m逐漸降到3.58m。

泵站出水池位于出水引渠與泵房之間，總長25.0m，平面上呈喇叭口擴散，為平直段，與出水引渠相接，底高程為11.55m。

混凝土主要包括墊層混凝土(C25鋼筋混凝土厚60cm，C25素混凝土10cm)、底板(護坦)混凝土、擋土墻混凝土和護坡混凝土。

5.7 混凝土表面抗沖蝕部位的施工要求

為避免高速水流引起空蝕，施工中嚴格控制過水混凝土表面不平整度，混凝土表面要求光滑。閘室進出口結構混凝土面與施工圖所示理論線的偏差不得大于3mm/1.5m；閘門底檻及臨近閘門底檻混凝土面與施工圖紙所示理論線的偏差不得大于3mm/1.5m。對于局部不滿足設計要求部位，采用打磨方法，使混凝土面形成不大于1∶20的斜度。

6 特殊季節施工措施

當日平均氣溫低于3℃或最低氣溫低于-3℃時，應采取低溫季節施工措施，開倉前，及時掌握當地天氣預報，了解氣候的變化情況，準備好應對措施。寒潮來臨前，對已澆筑混凝土面及時采用5cm的保溫被覆蓋，當采取的臨時保溫措施不能滿足以上溫度要求時，停止施工，對已澆的混凝土面進行臨時保溫或永久保溫。拆模時間選擇在晴天午后，避開霜凍天氣。低溫季節施工期間，特別注意混凝土澆筑溫度檢查。

高溫時段混凝土施工，重點考慮降低混凝土的澆筑溫度和水化熱溫升，在施工中主要采取優化混凝土配合比、采取溫控措施、控制澆筑層厚及間歇期、通水冷卻等措施。

7 混凝土質量控制措施

對混凝土原材料、配合比、施工各主要環節及硬化后的混凝土質量，進行全程控制與檢查。在混凝土施工中，及時進行過程質量檢查，掌握質量動態信息，采用質量管理因果表進行統計分析，及時制定改進與提高質量的措施。同時，建立和健全質量管理和保證體系，配備相應的技術人員和必要的檢驗試驗設備，制定必要的技術管理與質量控制制度。

8 結 語

泗陽泵站施工歷經寒暑、攻堅克難，目前已全部完成，并于2014年6月順利通過完工驗收。運行期間，通過對各部位的監測和檢驗，各項指標均符合設計及驗收規范的要求，證明該工程混凝土施工所采用的施工方法和技術措施是得當的，在保證質量的前提下，加快了施工進度，為同類地區的混凝土施工提供了可借鑒的經驗。

Concrete construction technology of Siyang Pumping Station in east line of South-to-North Water Diversion Project

DOU Yunxia

(SinohydroBureauNo.11Co.,Ltd.,Zhengzhou450000,China)

Problems in the aspects of concrete pouring, quality control, etc. are better solved, and project progress is promoted through optimizing concrete construction plan in engineering construction of Siyang Pumping Station in east line of South-to-North Water Diversion Project. The application of concrete construction technology in the project is intraduced in detail in the paper.

Siyang Pumping Station; concrete engineering; construction technology

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2016.11.002

TV544

B

1005-4774(2016)11- 0011- 04