水電站廠房混凝土施工技術(shù)探析

謝昌旺

【摘要】水電站廠房是水利設(shè)施中基礎(chǔ)部分，而廠房混凝土施工則是廠房施工的重中之重。本文通過平陽縣順溪水利樞紐工程發(fā)電廠房工程的實踐，探討了水電站廠房混凝土的施工特點、施工順序及施工要點。希望可以為水利工程的發(fā)展提出相關(guān)的建議，為后繼廠房施工提供參考與借鑒。

【關(guān)鍵詞】水電站；廠房；施工技術(shù)

【中圖分類號】TV51

【文獻標(biāo)識碼】B

The Research of Hydropower Station Workshop Concrete Construction Technology

Xie Chang-wang

（Zhejiang huili construction co.， LTDLishuiZhejiang323000）

【Abstract】This paper introduces Pingyang county Shunxi hydro-junction Power plant project. Then analysis hydropower plant concrete construction characteristics， construction sequence and construction key points， which can provide a reference for similar projects.

【Key words】Hydropower station；Workshop；Construction technology

1. 工程背景

（1）平陽縣順溪水利樞紐工程位于浙江省溫州市平陽縣境內(nèi)鰲江北港上游的順溪上。工程由擋水建筑物、泄水建筑物、發(fā)電引水建筑物以及發(fā)電廠房等組成，工程的任務(wù)以防洪、供水、灌溉為主，結(jié)合發(fā)電等綜合利用。水庫正常蓄水位175m，水庫正常蓄水位水庫面積0.78Km2，相應(yīng)庫容2341萬m3，防洪庫容2500萬m3，調(diào)節(jié)庫容1917萬m3，水庫防洪保護人口14.5萬人，保護農(nóng)田8萬畝，直接防洪保護對象是下游的順溪鎮(zhèn)、南雁鎮(zhèn)、水頭鎮(zhèn)，工程建成后，通過堤防建設(shè)及河道疏浚，結(jié)合順溪水庫增設(shè)防洪庫容，下游水頭鎮(zhèn)達到10年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)。

（2）平陽縣順溪水利樞紐工程發(fā)電廠房工程作為整個樞紐工程的重要節(jié)點之一，其主要工程量是現(xiàn)澆混凝土施工。因此，現(xiàn)澆混凝土施工的質(zhì)量直接決定了水電站廠房的質(zhì)量與建筑的安全性。本文謹以該工程為例來探析水電站廠房的混凝土施工技術(shù)。

2. 水電站廠房的構(gòu)成與施工特點

（1）水電站廠房為立軸式水輪機發(fā)電機組，內(nèi)部主要由兩部分結(jié)構(gòu)組成，包括上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)，以發(fā)電機層為上下層分界點。廠房上部混凝土基本由立柱、系梁、圈梁、預(yù)制梁板等組成，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)通常作為承重構(gòu)架的主要材料，水電站廠房通常采用現(xiàn)澆混凝土技術(shù)，跟一般工業(yè)廠房相類似。

（2）水電站下部結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)包括基礎(chǔ)混凝土、尾水管、錐管、蝸殼、機墩與風(fēng)罩等，下部混凝土既是大體積又有不少孔洞，形體復(fù)雜，預(yù)埋件多，具有形狀不規(guī)則、結(jié)構(gòu)較小、預(yù)埋件數(shù)多、承重能力不盡相同、需要較高的施工技術(shù)等特點，且土建與機電安裝交叉進行，相互影響大，須精心保護，加強協(xié)調(diào)配合，減少施工相互干擾。

3. 廠房混凝土施工程序

（1）水電站廠房混凝土工程分主廠房、副廠房、尾水渠、升壓站工程。其中主廠房工作量最大，約占整個廠房60%的工作量，而且又穿插了蝸殼、管路、機組等機電設(shè)備安裝。只有保證主廠房工作的合理安排，才能保證整個廠房工程的順利完成，所以重點應(yīng)抓主廠房的工期。

（2）總施工程序為：主廠房→尾水渠→副廠房→升壓站

（3）其中主廠房的施工次序為：尾水底板→集水井→尾水管層→蝶閥坑→蝸殼層→水輪機層→擋墻→機墩→發(fā)電機層→排架柱→吊裝結(jié)頂

主廠房段的施工又要根據(jù)實際情況進行交叉作業(yè)，確保各單元混凝土的連續(xù)澆筑。

4. 廠房混凝土施工要點

4.1水電站廠房混凝土澆筑的分層分塊。

4.1.1水電站的上層結(jié)構(gòu)由橫梁、擋板、柱子等結(jié)構(gòu)組成，它的施工技術(shù)與一般廠房的施工技術(shù)基本相同。水電站廠房的下部結(jié)構(gòu)則是由大體積的混凝土和杠桿組成的，其中具有較多的孔洞和零部件，因此，其受力狀況較為復(fù)雜。為了確保廠房建設(shè)的質(zhì)量，對水電站廠房的建設(shè)應(yīng)當(dāng)采用分層施工的方式。在進行分層時，應(yīng)當(dāng)做到科學(xué)合理，這樣就能減少施工過程中的問題和失誤，從而確保工程的整體施工效果。

4.1.2水電站廠房的混凝土澆筑對于分層的精度要求較高，在進行這一項工作時，有幾個原則應(yīng)當(dāng)遵守：

（1）首先，在分層時應(yīng)當(dāng)以廠房的下部結(jié)構(gòu)作為出發(fā)點，根據(jù)其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、受力狀況、尺寸等進行合理的分類。注意不得在受力較大的位置或結(jié)構(gòu)相對薄弱的位置進行分層。

（2）其次，必須按照廠房的結(jié)構(gòu)特點和施工環(huán)境溫度來嚴(yán)格制定分層的厚度。通常，廠房的基礎(chǔ)厚度應(yīng)當(dāng)在1～2米左右。基礎(chǔ)以上的部位在厚度上可以有一定的提高。

（3）再次，要按照混凝土的澆筑性質(zhì)和溫度來確定混凝土面積的大小。混凝土的面積不應(yīng)過大，長寬比應(yīng)當(dāng)控制在5：1左右。

（4）最后，在進行分層時，應(yīng)當(dāng)考慮到施工的可行性和便捷性。例如，為了便于進行模板的捆扎，在排水管的設(shè)置上要做到單獨分層。為了提高廠房穩(wěn)定性和安全性，可以在廠房的薄弱位置加筑防裂鋼筋。

4.2分層分塊施工的形式。

在廠房的施工過程中，采用分層分塊施工方式的結(jié)構(gòu)主要有錯縫、封閉塊、寬槽等。基本的施工工藝包括以下幾個方面。

（1）首先是分層通倉的澆筑。當(dāng)水電站廠房中不設(shè)置縱縫，就需要采取分層通倉澆筑的方式。這種施工方式的優(yōu)勢在于，加工的效率較高，并且在結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性上有較高的保障。分層通倉澆筑的方式通常適用于廠房面積較小、在低溫季節(jié)中施工的項目。

（2）第二種施工工藝是錯縫分塊澆筑。這種施工工藝也被稱為砌磚法，施工過程是將上下兩層的磚塊進行相互搭接，從而確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和整體性。錯縫分塊的長度通常在8～30米之間，分層的厚度則控制在2～4米的范圍內(nèi)。在廠房的薄弱環(huán)節(jié)施工過程中，需要加筑鍵槽。

（3）第三種工藝是預(yù)留寬槽。在建筑規(guī)模較大的廠房施工時，為了提高施工的效率，減少外部環(huán)境對施工過程的干擾，需要在一些施工環(huán)節(jié)中設(shè)置一定的寬槽，寬槽的寬度通常為1米。

（4）第四種施工工藝為設(shè)置封閉塊。當(dāng)廠房的結(jié)構(gòu)跨度較大時，在施工的過程中容易受到溫度的影響。采用一般的溫度控制方式很難起到良好的效果，這時可以考慮設(shè)置一定的封閉塊，在混凝土的施工基本完成后，進行回填工作。

4.3以機械為主，人工為輔的施工方案

水電站廠房的施工規(guī)模通常較大，對精度的要求也較高，采用機械化的施工方式可以極大的提高施工的效率，同時還能確保施工的質(zhì)量。但在機械化的施工過程中還要進行人工的輔助，尤其是一些對精度要求較高的施工項目中，必須有相關(guān)的施工人員進行現(xiàn)場的監(jiān)督。在小型廠房的施工過程中，經(jīng)常采用滿堂腳手架的施工方式，在這種施工方式下，更要做好對施工現(xiàn)場的監(jiān)管，確保施工人員的人身安全。

5. 廠房上部結(jié)構(gòu)混凝土施工

水電站廠房的上部結(jié)構(gòu)包括立柱、吊車梁、預(yù)制屋架、圈梁等幾個部分。廠房的上部結(jié)構(gòu)施工通常分為三個環(huán)節(jié)，分別為立柱施工、吊車梁施工、屋架施工。

5.1立柱施工。

廠房的立柱通常設(shè)置在廠房的混凝土層上，并與廠房的基礎(chǔ)相互連接。為了便于立柱的施工，通常會在施工前進行機組的埋件安裝。在完成立柱的基礎(chǔ)施工后，應(yīng)當(dāng)立即進行現(xiàn)場的澆筑。澆筑的順序為先進行鋼筋的設(shè)置，再進行模板的安裝。在立柱的施工完成后，應(yīng)當(dāng)對立柱的垂直狀態(tài)和模板的位置進行檢查和調(diào)整，從而確保模板的強度和穩(wěn)定性。

5.2吊車梁施工。

吊車梁的設(shè)置通常采用的是預(yù)制的方式。由于吊車梁的鋼筋密度較大，在澆筑時對混凝土的配置要求也較高，一般需要采用一級配置。。在吊車梁的安裝完成后，應(yīng)當(dāng)對其位置進行校對，確保各個部件之間的連接準(zhǔn)確無誤。

5.3屋架施工。

屋架在一些大型的水電站廠房施工中的應(yīng)用較為廣泛。在小型的廠房中則主要采用預(yù)制工字梁。大型廠房中結(jié)構(gòu)的跨度較大，鋼筋之間的距離較小，混凝土顆粒的最大直徑可以達到20毫米。在屋架的預(yù)制過程中，可以采用附著式的振搗器進行施工。

6. 結(jié)語

水電站廠房是水利設(shè)施中基礎(chǔ)部分，而廠房混凝土施工則是廠房施工的重中之重。廠房混凝土施工具有工期短、工程量大、施工質(zhì)量要求高等特點，我們要針對這行特點，制定合理的施工方案以及施工管理制度，保障廠房混凝土工程的安全、質(zhì)量與進度。

參考文獻

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[文章編號]1619-2737（2017）05-18-952