電廠房混凝土施工技術(shù)管理論文

時(shí)間:2022-06-27 11:15:00

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電廠房混凝土施工技術(shù)管理論文

1概述

尼爾基水利樞紐工程位于黑龍江省與內(nèi)蒙古自治區(qū)交界的嫩江干流的中游,控制流域面積6.64萬km2。樞紐工程具有防洪、工農(nóng)業(yè)供水、發(fā)電、航運(yùn)及水資源保護(hù)等綜合利用效益,是嫩江流域水資源開發(fā)利用、防治旱澇災(zāi)害的核心工程,也是實(shí)現(xiàn)北水南調(diào)的控制性工程之一。發(fā)電廠房與變電站土建工程包括右副壩與廠房壩段連接翼墻、主壩與廠房壩段連接翼墻、主副廠房段(包括導(dǎo)流底孔壩段)、廠前區(qū)及變電站等建筑物。本電站采用河床式廠房。廠房右側(cè)與副壩翼墻相接,左側(cè)與主壩翼墻相接,河床式廠房為Ⅰ級建筑物,主廠房尺寸(長×寬×高):149m×26.1m×60.64m,裝機(jī)四臺,單機(jī)容量62.5mw,總裝機(jī)250mw,年發(fā)電量6.39×108kw·h;變電站為戶外中式變電站,布置于距安裝間下游約40m處廠前區(qū)左側(cè),為石渣回填壓實(shí)基礎(chǔ),尺寸為(長×寬)73m×62m,共設(shè)一回220kV出線至拉東變電站。發(fā)電廠房混凝土工程量見表1。

表1發(fā)電廠房主要工程量

序號

項(xiàng)目

單位

工程量

備注

1

主壩與廠房連接翼墻

m3

49000

2

廠房與右副壩連接翼墻

m3

34400

3

擋水壩體混凝土

m3

88011

4

廠房機(jī)組段混凝土

m3

225179

合計(jì)

m3

396590

2施工條件的變化

由于尼爾基廠房標(biāo)段合同簽定的日期是2001年12月30日,合同規(guī)定的開工日期是2002年1月1日,元月份的尼爾基極端最低氣溫達(dá)-35.5℃,廠房基坑內(nèi)由于廠房圍堰滲水非常嚴(yán)重,基坑內(nèi)結(jié)冰層厚度達(dá)90cm,招標(biāo)文件規(guī)定,廠房基坑開挖是旱地施工條件,開挖作業(yè)無法按預(yù)定的工期展開作業(yè),采取進(jìn)占法挖除基坑內(nèi)結(jié)冰和采用截滲溝解決圍堰滲水后,02年3月底才正式開始基坑巖石開挖。通過方案比較,決定采用在進(jìn)水渠和尾水渠預(yù)留門機(jī)巖臺(見圖1),門機(jī)布置在預(yù)留巖臺上,這一方案得到業(yè)主和工程師的認(rèn)可。盡管廠房增加了開挖設(shè)備和人員的投入,廠房開挖工期原定的6月30日還是延期到7月31日才完成廠房開挖施工。由于混凝土施工節(jié)點(diǎn)工期不變,廠房混凝土施工工期受到壓縮,開挖與門機(jī)安裝以及混凝土澆筑施工同步進(jìn)行,道路、排水、基礎(chǔ)固結(jié)灌漿干擾非常之大,造成廠房整體施工難度加大。

3混凝土施工主要技術(shù)措施

3.1模板工程

(1)進(jìn)水口、出水口閘墩門楣以下墩頭模板采用定型鋼模板,定型鋼模板由專業(yè)廠家加工制作;門楣以上閘墩采用滑模施工,閘墩滑模施工工藝在金哨電站用過,工藝已經(jīng)日臻成熟,滑模施工速度快,日平均滑升3.0m左右;滑模施工質(zhì)量可靠,滑?;炷帘砻嫫交庥^光潔,很少出現(xiàn)“麻面”以及出現(xiàn)錯(cuò)縫現(xiàn)象;滑模經(jīng)濟(jì)效益非常客觀,減少了層間鑿毛工作量和模板拆安工作量;滑模對高空作業(yè)人員安全保障性好,由于滑模模體結(jié)構(gòu)布置有封閉操作平臺,可以有效防范施工人員墜落、墜物等安全事故。

(2)尾水肘管模板采用組合木模板(見圖2),模板排架在木加工廠分片預(yù)組裝,運(yùn)至現(xiàn)場后分片吊裝就位,大大提高了模板支立的速度,創(chuàng)造了一臺機(jī)組尾水肘管模板安裝用時(shí)9天的最高記錄;肘管尾水側(cè)墻、尾水管平臺部分采用鋼模板拼裝,減少木材使用量,降低了工程成本。

(3)尾水?dāng)U散段頂板采用倒“T”型預(yù)制梁結(jié)構(gòu),減少了頂板現(xiàn)澆支撐時(shí)間,大大加快了施工進(jìn)度。

(4)尾水平臺和進(jìn)水口檢修平臺板梁均采用預(yù)制板梁結(jié)構(gòu)型式,確保了施工安全,保證了施工進(jìn)度。

(5)機(jī)組擋水壩段大體積混凝土模板采用標(biāo)準(zhǔn)鋼模板拼裝大模板,拼裝大模板提升采用外伸懸臂鋼架導(dǎo)鏈提升裝置(見圖3),模板安裝基本上不依賴于垂直吊運(yùn)設(shè)備,大大加快了倉號準(zhǔn)備時(shí)間,減少了支模占用門機(jī)時(shí)間,提高了混凝土澆筑強(qiáng)度。

(6)進(jìn)水口頂板橢圓曲線面模板(見圖4)支撐采用鋼桁梁取代滿堂紅鋼管支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng),節(jié)省了支撐材料,減少了因混凝土待強(qiáng)而延長的施工時(shí)間。

(7)進(jìn)水口溢流面采用拉模工藝,采用拉模使溢流面表面成形質(zhì)量得到了保證。

(8)尾水閘墩牛腿、擋水壩段橋機(jī)梁牛腿、擋水壩段鋼屋架牛腿以及擋水壩段221.00高程上下牛腿模板支撐均采用內(nèi)拉法施工(見圖5),內(nèi)拉模板施工簡化了施工工藝,模板拆除由門機(jī)配合,加快了施工進(jìn)度。

(9)廠內(nèi)橋機(jī)混凝土梁支撐采用鋼桁架梁支撐,以改以往的鋼管支撐方案。

(10)異形弧段曲面模板采用標(biāo)準(zhǔn)鋼模板替代傳統(tǒng)的白松木模板方案,擋水壩段進(jìn)水口頂板橢圓弧面、蝸殼內(nèi)側(cè)墻漸變曲面、尾水管直立面,直平面等采用鋼模板,替代圍囹加白松板方案,節(jié)省了大量木材。

(11)模板支撐縱橫聯(lián)結(jié)及斜拉桿件等材料采用廠房通用鋼筋主材,支撐材料拆除后,可以用于主體工程,提高了材料的利用率。導(dǎo)流底孔頂板、蝸殼頂板支撐等大部分縱橫聯(lián)結(jié)及斜拉桿件均采用螺紋二級鋼筋,支撐拆除以后可再次用于主體工程。

3.2鋼筋工程

1)鋼筋連接采用等強(qiáng)滾軋直螺紋套筒連接工藝,節(jié)省了倉位鋼筋焊接時(shí)間,提高了工效。

2)混凝土外露面拉條采用預(yù)埋橡膠錐體工藝,節(jié)省了處理拉條時(shí)間。

3)橋機(jī)混凝土梁鋼筋綁扎采用車間綁扎成型,整體吊裝方案。

3.3為混凝土澆筑配置充足的入倉手段。

為了加快混凝土入倉速度,縮短混凝土澆筑時(shí)間,同時(shí)滿足模板快速提升以及鋼筋、機(jī)電埋件的及時(shí)吊運(yùn)入倉和安裝要求,對廠房門機(jī)布置方案進(jìn)行全面的優(yōu)化設(shè)計(jì),確定了在上下游進(jìn)水渠、尾水渠預(yù)留門機(jī)巖石臺階,不僅可以減少一期巖石開挖量,為門機(jī)盡早形成澆筑作業(yè)能力創(chuàng)造了條件。

(1)根據(jù)混凝土分布部位以及按不同的施工時(shí)段進(jìn)行門機(jī)布置

①2002年門機(jī)布置:在上游進(jìn)水渠門機(jī)巖臺上首先布置1臺MQ540高架門機(jī)、1臺MQ1260(B)高架門機(jī)和1臺WD-400履帶吊車,在下游尾水渠門機(jī)巖臺上布置1臺MQ540低架門機(jī)、1臺DZQ600自升式高架門機(jī)和1臺WD-400履帶吊車,在左翼墻185.00高程安裝1臺QTZ建筑塔吊,用以滿足2002年廠房基礎(chǔ)混凝土澆筑作業(yè)。

②2003年門機(jī)布置:2003年是廠房混凝土澆筑高峰年,隨著廠房澆筑塊的逐漸升高,上下游的MQ540門機(jī)和WD-400履帶吊車已經(jīng)不能滿足高倉位澆筑要求,需要對2002年門機(jī)布置進(jìn)行調(diào)整:在上游進(jìn)水渠巖臺上布置2臺MQ1260門機(jī),在下游尾水渠巖臺上布置1臺MQ540門機(jī)、1臺DZQ600門機(jī),在右翼墻195.00平臺上布置1臺MQ540門機(jī),在1#安裝間尾水平臺上做臨時(shí)軌道梁布置1臺MQ540門機(jī),這樣2003年共布置6臺門機(jī),2臺履帶吊車共計(jì)8臺套混凝土垂直吊運(yùn)設(shè)備(見圖6)。

③2004年門機(jī)布置:在尾水平臺上191.84m高程布置1臺MQ540高架門機(jī),在擋水壩段221.00m高程布置1臺MQ540低架門機(jī),以上兩臺門機(jī)可以滿足進(jìn)水渠和尾水渠以及廠房機(jī)組段剩余部分二期混凝土施工任務(wù)。

(2)臥罐采用新型的蓄能式液壓臥罐。采用6m3蓄能液壓臥罐替代沿用多年的手動臥罐。這在六局尚屬首次。

(3)在施工過程中擋水壩段增加了抗剪型鋼,擋水壩段混凝土吊運(yùn)能力受到很大的影響,為了彌補(bǔ)垂直運(yùn)力不足的矛盾,不失時(shí)機(jī)地增加了1臺HB-60混凝土泵,在不改變配合比的情況下,對蝸殼流道底板等混凝土進(jìn)行了常規(guī)泵送混凝土實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)取得了成功,擴(kuò)大了泵送混凝土澆筑范圍,在很大程度上緩解了擋水壩段門機(jī)設(shè)備運(yùn)力不足的矛盾。

3.4混凝土溫控

(1)夏季混凝土溫控。

廠房夏季混凝土施工除采取一系列降低混凝土澆筑溫度、層間溫差的常規(guī)措施,還采用了以下措施:

①擋水壩段大體積混凝土埋設(shè)蛇形冷卻水管(見圖7),并采用薄層澆筑(混凝土分層厚度在2.0m左右)(在高寒地區(qū)首次采用);

②加強(qiáng)混凝土表面流水養(yǎng)護(hù),平面、坡面采用自流水養(yǎng)護(hù),立面利用懸掛多孔水管噴水養(yǎng)護(hù);

③混凝土澆筑塊預(yù)埋自動測溫記錄儀,加強(qiáng)混凝土內(nèi)部溫度檢測,根據(jù)檢測結(jié)果及時(shí)調(diào)整并改進(jìn)溫控措施;

④蝸殼側(cè)墻及頂板摻加抗裂合成纖維(CTA),以增強(qiáng)混凝土抗裂性能。CTAFiber抗裂合成纖維是專用于砂漿/混凝土的改性聚丙烯短纖維,能極大提高砂漿/混凝土的抗裂、抗?jié)B、抗沖擊、抗震、抗沖耐磨性能,使混凝土構(gòu)件具有良好的整體性,工程質(zhì)量顯著提高。

(2)低溫季節(jié)混凝土施工。

低溫季節(jié)混凝土采用提高混凝土出機(jī)口溫度,延遲拆模時(shí)間,及時(shí)覆蓋或懸掛保溫草簾子,封堵孔洞,加大入倉強(qiáng)度等措施。

(3)冬季混凝土過冬保護(hù)。

對于進(jìn)入冬季未達(dá)到28d強(qiáng)度的混凝土澆筑塊進(jìn)行過冬保護(hù)。主要采用蓄熱法:在需保護(hù)的混凝土澆筑塊的表面覆蓋或懸掛2層共5cm厚的草簾子,所有的易形成穿堂風(fēng)的孔洞用彩條布進(jìn)行封口。

3.5其他

(1)對廠房混凝土分區(qū)段施工,各區(qū)段相對獨(dú)立。

將河床式廠房分為三個(gè)施工區(qū)段:擋水壩段、機(jī)組段和尾水副廠房,三個(gè)區(qū)段在結(jié)構(gòu)上通過板梁和橫墻連接,由于各部位圖紙到位時(shí)間上存在差異,如果按部就班平行作業(yè),施工無法正常進(jìn)行。為了解決這個(gè)問題,征得業(yè)主和設(shè)計(jì)許可,在先澆區(qū)段的交接面上預(yù)留板(墻)槽梁窩,有效地避免了圖紙到位晚等不利因素的影響,使廠房各區(qū)段相對獨(dú)立開來,大大加快了施工進(jìn)度。

(2)合理分層分塊。

針對尼爾基地區(qū)的氣候特點(diǎn),對廠房分層分塊進(jìn)行季節(jié)性調(diào)整,既滿足了溫控要求,又加快了施工進(jìn)度。在夏季高溫季節(jié)采用薄層澆筑(控制在2.0m),高溫季節(jié)過后,適當(dāng)加大澆筑層高(調(diào)整到3.0m)。

(3)廠房機(jī)組段基礎(chǔ)固結(jié)灌漿取消,為混凝土施工贏得了時(shí)間。

由于廠房機(jī)組段基礎(chǔ)巖石比較完整,經(jīng)與設(shè)計(jì)院溝通,取消廠房1#~4#機(jī)組段基礎(chǔ)固結(jié)灌漿,右翼墻加大固結(jié)灌漿壓重厚度,使固結(jié)灌漿對混凝土澆筑施工的干擾減少到最低限度。

(4)與其他標(biāo)段的協(xié)調(diào)。

廠房土建與金屬結(jié)構(gòu)、左右副壩施工相互制約極大。加強(qiáng)相互協(xié)調(diào),在相互安排上,互相配合,嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)地組織施工,盡早為對方提供施工條件,施工加快進(jìn)度、縮短直線工期的有效途徑之一。

4結(jié)語

堅(jiān)持科技創(chuàng)新,是振興水電建筑企業(yè)的必由之路。尼爾基發(fā)電廠房依靠先進(jìn)的施工技術(shù)和創(chuàng)新的管理理念,取得了豐碩的成果。今后,仍然需要加大對發(fā)電廠房混凝土施工先進(jìn)技術(shù)的推廣和應(yīng)用的力度,六局會在廠房施工方面占有更多的技術(shù)優(yōu)勢。