水電站進水口混凝土施工中的優化設計

吳德輝+姜欣言+曲穎

摘要：ZONGOⅡ水電站項目中的進水口所需要的混凝土的總工程量為8272.4m3，整個工程的結構較為復雜，且工程的工期比較緊張，所以為了提高工程的施工效率，并保障工程的質量，需要對混凝土的施工布置、輸運等進行合理的安排，這是整個工程的關鍵性環節。文章對水電站進水口混凝土施工中的優化設計進行了探討。

關鍵詞：水電站；進水口；混凝土施工；優化設計；工程質量 文獻標識碼：A

中圖分類號：TV544 文章編號：1009-2374（2016）36-0155-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.36.077

1 工程概況分析

ZongoⅡ水電站工程首部樞紐由溢流壩、沖沙閘、非溢流壩及電站取水口等建筑物組成。溢流壩位于河道中部，沖沙閘、電站取水口布置在左岸。左岸電站取水口布置在攔河壩的上游處，靠岸布置。取水口進口采用擴大式布置，由隔墩分成四孔，四孔為連通式潛孔布置，設計流量為145.5m3/s，取水口段總長30.4m。電站取水口主要由進口檢修疊梁門、檢修疊梁門庫、進口攔污柵、喇叭口、事故閘門、通氣孔、啟閉機房及翼墻等部分組成。取水口底板頂高程為341.00m，喇叭口后接有事故檢修閘門，工作閘門后接有長度為12m長的漸變段與下游引水隧洞連接。進水口砼施工主要包括底板混凝土，邊墩、胸墻砼，進水口頂面混凝土，359.8平臺頂板混凝土，檢修疊梁門庫混凝土，檢修疊梁門槽、攔污柵墩砼，柵槽、門槽和相關的鋼筋、埋件安裝等。砼澆筑高度為21.8m（▽359.8～▽338）、長30.4m、寬49m（包含檢修疊梁門庫17m）。設計量：砼8637m3。

2 水電站進水口混凝土施工優化布置

水電站進水口的混凝土施工布置主要包括施工機械布置及施工道路布置，其中施工機械的布置中主要為混凝土垂直運輸機械的布置。在布置的過程中根據本工程施工特點，經綜合考慮，采用塔機、汽車吊澆筑混凝土，塔機不便于控制的局部部位采用汽車吊或混凝泵澆筑混凝土。施工道路布置主要為混凝土供料道路的布置。在進行水電站進水口的混凝土施工布置中，要根據現場實際情況及有關安全性的施工規范進行布置。施工設備配備需要切實地滿足施工需求，各工作面不應該因為設備原因停滯，最終影響施工進度。此外，還需要充分利用現有施工設施進行相應的施工布置，最大限度地提高設備利用率。施工布置應方便于生產，使得施工現場井然有序。良好的施工布置可以保障施工現場的施工質量，有利于工程的順利開展。

2.1 進水口混凝土施工的風、水、電布置

進水口工程施工用風主要為混凝土澆筑、鑿毛用風，根據混凝土工程施工作業面分布及施工強度、施工時段特點，供風方式以相對移動為主、集中為輔，用風量不大（10m3/min），且均為臨時短時間用風，該處配備186移動式空壓機供風，供風管路主干線主要采用膠管。施工用水主要為進水口混凝土施工面用水和90拌合站用水，供水采用90拌合站附近供水池供應，布設供水管線將水引致工作面及拌合站。施工供用電采用柴油發電廠統一供應，架設供電線路至拌和站附近630kVA變壓器，為該區域用電設備提供電力，并使用電纜將電力引致工作面。進水口混凝土施工投入1臺TC6517B-10塔式起重機，其功率P=83.9kW，工作電壓380V，單獨配備變壓器。2臺HBT60a混凝土泵，單臺功率75kW。其他施工及照明用電另配變壓器。為減少電力系統在施工過程中出現故障而造成的損失，現場配備備用柴油發電機。工作面排水主要為雨水、地下滲水以及施工過程中廢水，用潛水泵抽至圍堰內集水坑中，最終同圍堰滲水一同由潛水泵抽排至印基西河中。

2.2 進水口混凝土施工道路及運輸

場內2#施工道路末端已同圍堰堰頂施工道路連接，并且延伸至基坑內，使用該路進行材料、設備及混凝土的運輸。鋼筋、模板等材料及設備由8t載重汽車運至工作面附近。混凝土的水平運輸采用8m3混凝土攪拌運輸車，從砼拌和樓接料，經2#施工道路直接到塔機受料點。進水口底層澆筑時，混凝土攪拌車開行至基坑內。進水口上層部位澆筑時，混凝土攪拌車可直接停在359.6m平臺卸料。

2.3 進水口混凝土施工機械布置

施工機械布置，主要為混凝土垂直運輸機械的布置，本工程共布置了一臺TC6517B-10塔機、兩臺HBT60混凝土泵以及25t、50t汽車吊各一臺。塔機布置在進水口前的339.5M高程平臺處，位于進水口中軸線上，進水口樁號HT0-34.4m。控制范圍覆蓋整個進水口及門庫。塔機主要用于鋼筋、模板、腳手架等材料以及混凝土的垂直運輸。塔機起重范圍外的部位以25t、50t汽車吊各一臺進行輔助。混凝土泵設置在341m高程處，隨澆筑部位變化而移動。混凝土采用或塔機、汽車吊吊運混凝土吊罐，或使用混凝土泵進行澆筑。

2.4 進水口混凝土入倉方式分析

進水口底板混凝土采用塔機和汽車吊吊運混凝土吊罐入倉；邊墻邊墩采用混凝土泵泵送入倉。359.8平臺頂板及閘門井采用溜槽或汽車吊吊運料斗入倉。

3 混凝土施工程序

進水口混凝土施工分為檢修疊梁門庫與進水口兩個相對獨立的部分進行施工。在檢修疊梁門庫的施工過程中，底板混凝土作為一倉進行施工。施工采用常規工藝。采用對穿拉筋鋼模板進水口施工過程中，底板混凝土，邊墻、中墩、隔墩混凝土施工方式與檢修疊梁門庫施工工藝相同，墩頭擬采用異形鋼模板施工。單倉混凝土施工工序為：施工準備→清基（施工縫處理）→測量放樣→鋼筋架立→鋼筋綁扎→模板架立→施工腳手架搭設→校模并加固→倉面清理→倉面驗收→混凝土開倉澆筑→混凝土待強→拆模→混凝土養護。

4 施工質量以及施工安全的優化設計分析

為了保障整個水電站進水口施工的優化設計需要進行施工的質量控制，要進行混凝土溫控措施。由于工程所在地區常年處于高溫環境，所以為了保障施工中的混凝土質量，先進行混凝土的質量控制，提出相應的防高溫措施。混凝土采用8m3混凝土攪拌運輸車運輸，運輸時采取遮陽防曬措施；降低混凝土出機溫度，盡量在一天中溫度較低的時段進行混凝土施工；混凝土封倉后要及時進行混凝土灑水養護，并延長養護時間。此外，要注重混凝土的防裂措施。混凝土澆筑完成后12～18小時內開始灑水養護，并由專人負責，使混凝土表面保持濕潤，養護必須保證超過14天。在滿足強度的前提下，加大骨料粒徑，改善混凝土級配，摻用混合料外加劑，降低混凝土坍落度，采用低熱水泥，減少水泥用量。要控制好混凝土分層、分塊。最后要注意混凝土澆筑質量的保障。

為了保障整個水電站進水口施工的優化設計需要進行施工的安全保障控制。要牢固樹立“安全第一”的觀念，所有職工進入施工現場前均應進行安全教育，加強自我保護意識。進入工作面必須佩戴安全帽，高空作業應系好安全帶。由于進水口施工多數為高空作業，并且存在上下交叉作業的可能，所以施工時一定做好安全防護。盡量避免交叉作業，并且設置專職安全員現場監護。夜間施工要有足夠的照明，避免因光線不足造成人員傷害。所有承重腳手架必須單獨驗算承載力及穩定性，其他施工腳手架按照架設規范施工，這樣才能使得水電站的施工安全得到保障。

5 結語

綜上所述，水電站進水口的混凝土施工中需要對施工布置以及施工質量、安全進行控制，這樣才能保障整個施工的順利完成，在保障工期的同時滿足生產的需要。在具體的優化設計方案中，需要統籌整個工程，從進水口混凝土施工的風、水、電布置，進水口混凝土施工道路及運輸，進水口混凝土施工機械布置以及進水口混凝土入倉方式進行分析，并優化施工工序，最終保障施工質量和施工安全。

參考文獻

[1] 胡勇，任志民.梨園水電站進水口混凝土施工中的優 化設計[J].云南水力發電，2013，29（6）.

[2] 尹浩，胡偉，高宇.潘口水電站進水口結構體型優化 設計[J].人民長江，2012，43（16）.

[3] 向君.松山河口水電站廠房混凝土施工方案優化設計 [J].四川水力發電，2011，30（S2）.

（責任編輯：小 燕）