论文部分内容阅读
【摘要】本文以泗渡河水电站工程拱坝混凝土施工与质量管理为例，简要介绍施工单位在水电站拱坝混凝土施工与质量管理中的内容和要点，为类似工程的施工与质量管理提供参考。
【关键词】水电站工程;拱坝;混凝土施工;质量管理
【中图分类号】TV62
【文献标识码】A
Quality Management of Sidu River Hydropower Station Project Construction
Wang Li-xin
（Zhejiang Huili construction co.，LTDLishuiZhejiang323000）
【Abstract】Illustrated by the case of Sidu River Hydropower Station Project， this paper briefly introduces the content and key points about construction and quality management as the construction unit in the hydropower arch dam concrete construction， which can provide a reference for similar projects.
【Key words】Hydropower Station Project;Arch dam;Concrete construction;Quality management
1. 概述
拱坝混凝土施工是一个复杂的系统工程，做好混凝土施工过程中的质量控制工作尤为重要。为了保证混凝土拱坝的整体性、抗渗性、耐久性，必须对混凝土施工进行认真处理、确保质量。 [1]本文以泗渡河水电站工程拱坝混凝土施工与质量管理为例，简要介绍施工单位在水电站拱坝混凝土施工与质量管理中的内容和要点，为类似工程的施工与质量管理提供参考。
2. 工程概况
泗渡河水库电站位于湖北省恩施州东北部巴东县野三关镇境内，清江左岸一级支流招徕河流域中游泗渡河上，系泗渡河流域骨干电站，是一座以发电为主，同时兼顾下游人畜饮水、农田灌溉、生态旅游等综合性水利水电工程。电站水库总库容892万立方米，装机容量15兆瓦。工程主要建筑物有拦河坝、泄水建筑物、发电引水建筑物、发电厂及升压站，泗渡河大坝是混合线型双曲变厚拱坝，坝高75.3米，坝顶长度102.08米，坝体材料为C20W8F100混凝土。拱坝坝顶厚度3.0m，坝底厚度11.62m，厚高比0.167，坝顶中心线弧长145.5m，弧高比2.09。坝体最大中心角81.68°，最小中心角65.47°。上游坝面最大倒悬度1：0.24，下游坝面最大倒悬度1：0.21。
3. 拱坝混凝土施工工艺
3.1混凝土生产。
（1）混凝土拌和系统布置在大坝左岸上游，沿上坝公路布置，吊罐起吊点高程设在▽461m左右，位于拌和机出口正下方。拌和楼布置2台750拌和机，最大生产能力为每台班210m3。水泥采用袋装水泥，由人工拆包后经溜管卸入拌和机内。
（2）成品储料仓为地弄式，大坝混凝土主要为四级配混凝土，料仓分五档，总储量为1200m3左右。混凝土骨料的计量配比均在地弄内进行，通过宽800mm的皮带输送机送往拌和楼。
3.2坝体混凝土运输。
主要运输设备为20t缆索运输机结合4.5m3混凝土吊罐吊装运输。
（1）吊罐起吊点基本位于拌和机出口储料斗的正下方，所以混凝土在装入吊罐后可以利用缆机直接起吊入仓。混凝土入仓主要采用一套20t固定式缆机，再辅之以上、下游副缆索的小幅牵拉可覆盖坝体98%的混凝土浇筑。混凝土运输能力约为每台班160～210m3。
（2）对于混凝土吊罐不能直接入仓的小体积混凝土浇筑，采用搭仓面，挂溜斗筒施工方法，即混凝土运输先由缆机吊运混凝土卸入钢制储料箱内，再经人工推双胶轮车运混凝土经溜斗筒入仓浇筑。位于坝顶以上的小体积混凝土运输，可视施工需要搭设井字架提升混凝土。
3.3模板工程。
（1）以全新的1500×300mm标准钢模板为主，在结构复杂处、边角部位辅以木模板，模板采用10拉筋和围檩方木（少数为脚手架钢管）固定。模板的安装、围檩的架设，其位置、形状和尺寸必须符合设计及规范要求，模板安装必须保证有足够的强度、刚度、稳定性及密封性，确保模板在浇筑过程中不变形、不走样、不漏浆。
（2）特殊部位的模板和支撑如冲砂闸牛腿等，安装经过专门的计算复核后方可采用。模板的脱模剂采用石腊、柴油、滑石粉配制使用。模板每次周转使用前均进行维护和清理，并涂刷上脱模油。
3.4止水止浆片安装。
止水铜片、止浆片采用双面氧焊焊接，在制作车间完成定型后再到现场焊接，焊接时做到不漏焊，并保证止水铜片和止浆铁片许可变形部位处于坝缝位置。
3.5钢筋制安工程。
钢筋制作按设计要求在加工场制作成型，在施工中确保钢筋的种类、型号、直径、数量、长度符合设计图纸要求。钢筋安装采用人工绑扎、焊接相结合，绑扎和焊接搭接长度符合设计规范要求。
3.6混凝土浇筑。
混凝土浇筑遵循薄层跳仓连续均匀上升的浇筑方式，相邻坝块高差不超过10～12m。
（1）每个混凝土浇筑块的高度为1.0m～2.8m，基础块浇筑厚度控制在1.0m～1.5m。其他部位视结构情况、气候温度条件而定。
（2）采用人工平仓，沿坝轴线方向自上游至下游平铺式浇筑上升，每层铺料控制厚度约为35cm，并不大于50cm。 （3）大坝混凝土采用高频振捣器振捣，小体积部位及结构复杂部位采用插入式软轴振动器。
（4）严禁不合格混凝土入仓;混凝土浇筑时，严禁在仓内加水。
（5）在有廊道、钢管或埋件的仓位卸料时，廊道、钢管两侧要均衡上升，其两侧高差不得超过铺料的层厚（30～50cm）。
（6）为了增加混凝土和易性，节省水泥，减少水化热及在大面积浇筑时延长混凝土初凝时间，本工程掺缓凝减水剂，使初凝时间延长2～3小时。
（7）振捣时间以混凝土不再显著下沉，不出现气泡，开始泛浆为准。振捣器移动距离不超过有效半径的1.5倍，并插入下层混凝土5～10cm，顺序依次，方向一致，保证上下层混凝土结合，避免漏振。
（8）施工缝处理采用混凝土终凝前高压水冲毛，无法采用高压水冲毛的仓面采用人工凿毛处理。
3.7冬、雨季混凝土浇筑。
（1）在大雨暴雨时停止浇筑，并在下雨前将入仓混凝土振捣密实，雨止后，若能继续覆盖则及时补充砂浆后浇筑，否则按施工缝处理。
（2）为保证施工进度，遇小雨施工时采取适当减少混凝土拌和用水量，加强仓面遮雨、防雨措施，如在仓面覆盖防雨塑料布等，在不影响混凝土质量的前提下继续浇筑。
（3）在气温低于0°C时，停止浇筑混凝土;小体积混凝土浇筑在气温高于5°C时进行。浇完后对混凝土进行二层麻袋覆盖保温。
4. 工程质量控制措施
4.1原材料质量控制。
原材料检验采用施工单位部分外委试验、监理旁站及施工单位自检来完成。
（1）水泥：采用长阳华新PoC32.5强度等级水泥， 400吨同一批号水泥为一取样单位，共检测38组，检测结果均符合要求。
（2）沙石骨料：主要来自大坝附近的人工砂石料场，砂料每1200t一批为取样单位，共检测37组;卵石每1000t、碎石每2000t一批为取样单位，分44次送检，各档料合计检测110组，检测结果均满足施工要求。
（3）钢筋：主要为酒泉钢铁（集团）有限责任公司及山西龙门钢铁（集团）有限责任公司的钢筋，每60t为一检验批，根据施工需要，原材共检测10次，焊接共检测6次，检测结果均为合格。
（4）拌和用水：泗渡河水质良好，能满足混凝土生产用水要求。
表1混凝土在浇筑地点的坍落度（使用振捣器）
建 筑 物 性 质 标准圆坍落度（cm）
水工素混凝土或少筋混凝土 3～5
配筋率不超过1%的钢筋混凝土 5～7
配筋率超过1%的钢筋混凝土 7～9
4.2拌和物质量控制。
（1）工地试验室试验员定时在出机口对一盘混凝土按出料先后各取一个试样（每个试样不少于30Kg），分别测定砂浆密度，其差值不得大于30Kg/m3。用筛分法分析测定粗骨料在混凝土中所占百分比，其差值不得大于10%。 [2]
（2）试验值班人员每班不少于两次到仓面了解混凝土质量情况，检测坍落度，量测混凝土出机、入仓和浇筑温度，并做好记录。同时出机口混凝土坍落度每班检测四次。坍落度要求见表1。
（3）现场混凝土质量检验以抗压强度为主，每一浇筑块作为一个单元工程，同一标号和级配按季度施工的主要部位取样做抗渗、抗冻试件。制作试件的混凝土是任意一盘混凝土，并取自拌和机出料口。
4.3外观质量控制措施。
（1）整个工程的模板，能用钢模的全部使用新钢模或特制新钢模;确实不能用钢模的才考虑用木模，必要时增加使用三合板贴面，以减少拼缝，增加混凝土表面的光滑、平整度。
（2）使用同一品种、规格的水泥，确保混凝土外观色泽一致。
（3）加强混凝土养护工作，对溢流面混凝土表面采用喷雾连续保湿养护，雾滴直径为40～80um ，以防止混凝土表面泛出水泥浆液。
（4）对模板系统进行科学的设计计算，验证模板和支撑体系的强度、刚度和稳定性，确保模板和支撑体系能够承受自身荷载和混凝土的侧压力或混凝土自重。
（5）在混凝土浇筑开仓前，按质量规范进行模板验收，确保达到优良标准。
（6）在混凝土浇筑过程中，加强施工过程管理，实行施工员和技术员全程旁站监管，严格把关，及时掌握包括模板、支撑的牢固性等所有施工细节，严防非设计荷载加到模板上，并及时调整可能产生的偏差，确保模板不走样，同时控制好混凝土浇筑质量，严防漏振、过振等现象，杜绝混凝土表面产生缺陷。
4.4大坝混凝土温度控制和防裂措施。
（1）对坝体混凝土进行温度控制主要是控制混凝土内部产生的最高温升（即坝内混凝土最高温度与将来稳定温度间的差值）和保证坝体各部位温度尽可能均匀，不致形成危害性的温度梯度。
（2）温控和防裂的主要措施有降低混凝土水化热温升、降低混凝土浇筑温度、混凝土人工冷却散热和表面保护等。
5. 结语
泗渡河水电站拱坝混凝土施工自2011年5月至2013年5月历时两年，期间严格执行按照施工规程，执行各项质量管理措施，从而确保了碾压混凝土的浇筑质量，降低了施工成本，大坝混凝土浇筑质量良好，强度指标均超过设计值，温度控制符合设计要求。
参考文献
[1]袁异. 拱坝混凝土施工质量控制[J]. 中国高新技术企业，2007，16：162+169.
[2]蓝文坚. 水工碾压混凝土施工质量控制研究与实践[D].广西大学，2006.
【关键词】水电站工程;拱坝;混凝土施工;质量管理
【中图分类号】TV62
【文献标识码】A
Quality Management of Sidu River Hydropower Station Project Construction
Wang Li-xin
（Zhejiang Huili construction co.，LTDLishuiZhejiang323000）
【Abstract】Illustrated by the case of Sidu River Hydropower Station Project， this paper briefly introduces the content and key points about construction and quality management as the construction unit in the hydropower arch dam concrete construction， which can provide a reference for similar projects.
【Key words】Hydropower Station Project;Arch dam;Concrete construction;Quality management
1. 概述
拱坝混凝土施工是一个复杂的系统工程，做好混凝土施工过程中的质量控制工作尤为重要。为了保证混凝土拱坝的整体性、抗渗性、耐久性，必须对混凝土施工进行认真处理、确保质量。 [1]本文以泗渡河水电站工程拱坝混凝土施工与质量管理为例，简要介绍施工单位在水电站拱坝混凝土施工与质量管理中的内容和要点，为类似工程的施工与质量管理提供参考。
2. 工程概况
泗渡河水库电站位于湖北省恩施州东北部巴东县野三关镇境内，清江左岸一级支流招徕河流域中游泗渡河上，系泗渡河流域骨干电站，是一座以发电为主，同时兼顾下游人畜饮水、农田灌溉、生态旅游等综合性水利水电工程。电站水库总库容892万立方米，装机容量15兆瓦。工程主要建筑物有拦河坝、泄水建筑物、发电引水建筑物、发电厂及升压站，泗渡河大坝是混合线型双曲变厚拱坝，坝高75.3米，坝顶长度102.08米，坝体材料为C20W8F100混凝土。拱坝坝顶厚度3.0m，坝底厚度11.62m，厚高比0.167，坝顶中心线弧长145.5m，弧高比2.09。坝体最大中心角81.68°，最小中心角65.47°。上游坝面最大倒悬度1：0.24，下游坝面最大倒悬度1：0.21。
3. 拱坝混凝土施工工艺
3.1混凝土生产。
（1）混凝土拌和系统布置在大坝左岸上游，沿上坝公路布置，吊罐起吊点高程设在▽461m左右，位于拌和机出口正下方。拌和楼布置2台750拌和机，最大生产能力为每台班210m3。水泥采用袋装水泥，由人工拆包后经溜管卸入拌和机内。
（2）成品储料仓为地弄式，大坝混凝土主要为四级配混凝土，料仓分五档，总储量为1200m3左右。混凝土骨料的计量配比均在地弄内进行，通过宽800mm的皮带输送机送往拌和楼。
3.2坝体混凝土运输。
主要运输设备为20t缆索运输机结合4.5m3混凝土吊罐吊装运输。
（1）吊罐起吊点基本位于拌和机出口储料斗的正下方，所以混凝土在装入吊罐后可以利用缆机直接起吊入仓。混凝土入仓主要采用一套20t固定式缆机，再辅之以上、下游副缆索的小幅牵拉可覆盖坝体98%的混凝土浇筑。混凝土运输能力约为每台班160～210m3。
（2）对于混凝土吊罐不能直接入仓的小体积混凝土浇筑，采用搭仓面，挂溜斗筒施工方法，即混凝土运输先由缆机吊运混凝土卸入钢制储料箱内，再经人工推双胶轮车运混凝土经溜斗筒入仓浇筑。位于坝顶以上的小体积混凝土运输，可视施工需要搭设井字架提升混凝土。
3.3模板工程。
（1）以全新的1500×300mm标准钢模板为主，在结构复杂处、边角部位辅以木模板，模板采用10拉筋和围檩方木（少数为脚手架钢管）固定。模板的安装、围檩的架设，其位置、形状和尺寸必须符合设计及规范要求，模板安装必须保证有足够的强度、刚度、稳定性及密封性，确保模板在浇筑过程中不变形、不走样、不漏浆。
（2）特殊部位的模板和支撑如冲砂闸牛腿等，安装经过专门的计算复核后方可采用。模板的脱模剂采用石腊、柴油、滑石粉配制使用。模板每次周转使用前均进行维护和清理，并涂刷上脱模油。
3.4止水止浆片安装。
止水铜片、止浆片采用双面氧焊焊接，在制作车间完成定型后再到现场焊接，焊接时做到不漏焊，并保证止水铜片和止浆铁片许可变形部位处于坝缝位置。
3.5钢筋制安工程。
钢筋制作按设计要求在加工场制作成型，在施工中确保钢筋的种类、型号、直径、数量、长度符合设计图纸要求。钢筋安装采用人工绑扎、焊接相结合，绑扎和焊接搭接长度符合设计规范要求。
3.6混凝土浇筑。
混凝土浇筑遵循薄层跳仓连续均匀上升的浇筑方式，相邻坝块高差不超过10～12m。
（1）每个混凝土浇筑块的高度为1.0m～2.8m，基础块浇筑厚度控制在1.0m～1.5m。其他部位视结构情况、气候温度条件而定。
（2）采用人工平仓，沿坝轴线方向自上游至下游平铺式浇筑上升，每层铺料控制厚度约为35cm，并不大于50cm。 （3）大坝混凝土采用高频振捣器振捣，小体积部位及结构复杂部位采用插入式软轴振动器。
（4）严禁不合格混凝土入仓;混凝土浇筑时，严禁在仓内加水。
（5）在有廊道、钢管或埋件的仓位卸料时，廊道、钢管两侧要均衡上升，其两侧高差不得超过铺料的层厚（30～50cm）。
（6）为了增加混凝土和易性，节省水泥，减少水化热及在大面积浇筑时延长混凝土初凝时间，本工程掺缓凝减水剂，使初凝时间延长2～3小时。
（7）振捣时间以混凝土不再显著下沉，不出现气泡，开始泛浆为准。振捣器移动距离不超过有效半径的1.5倍，并插入下层混凝土5～10cm，顺序依次，方向一致，保证上下层混凝土结合，避免漏振。
（8）施工缝处理采用混凝土终凝前高压水冲毛，无法采用高压水冲毛的仓面采用人工凿毛处理。
3.7冬、雨季混凝土浇筑。
（1）在大雨暴雨时停止浇筑，并在下雨前将入仓混凝土振捣密实，雨止后，若能继续覆盖则及时补充砂浆后浇筑，否则按施工缝处理。
（2）为保证施工进度，遇小雨施工时采取适当减少混凝土拌和用水量，加强仓面遮雨、防雨措施，如在仓面覆盖防雨塑料布等，在不影响混凝土质量的前提下继续浇筑。
（3）在气温低于0°C时，停止浇筑混凝土;小体积混凝土浇筑在气温高于5°C时进行。浇完后对混凝土进行二层麻袋覆盖保温。
4. 工程质量控制措施
4.1原材料质量控制。
原材料检验采用施工单位部分外委试验、监理旁站及施工单位自检来完成。
（1）水泥：采用长阳华新PoC32.5强度等级水泥， 400吨同一批号水泥为一取样单位，共检测38组，检测结果均符合要求。
（2）沙石骨料：主要来自大坝附近的人工砂石料场，砂料每1200t一批为取样单位，共检测37组;卵石每1000t、碎石每2000t一批为取样单位，分44次送检，各档料合计检测110组，检测结果均满足施工要求。
（3）钢筋：主要为酒泉钢铁（集团）有限责任公司及山西龙门钢铁（集团）有限责任公司的钢筋，每60t为一检验批，根据施工需要，原材共检测10次，焊接共检测6次，检测结果均为合格。
（4）拌和用水：泗渡河水质良好，能满足混凝土生产用水要求。
表1混凝土在浇筑地点的坍落度（使用振捣器）
建 筑 物 性 质 标准圆坍落度（cm）
水工素混凝土或少筋混凝土 3～5
配筋率不超过1%的钢筋混凝土 5～7
配筋率超过1%的钢筋混凝土 7～9
4.2拌和物质量控制。
（1）工地试验室试验员定时在出机口对一盘混凝土按出料先后各取一个试样（每个试样不少于30Kg），分别测定砂浆密度，其差值不得大于30Kg/m3。用筛分法分析测定粗骨料在混凝土中所占百分比，其差值不得大于10%。 [2]
（2）试验值班人员每班不少于两次到仓面了解混凝土质量情况，检测坍落度，量测混凝土出机、入仓和浇筑温度，并做好记录。同时出机口混凝土坍落度每班检测四次。坍落度要求见表1。
（3）现场混凝土质量检验以抗压强度为主，每一浇筑块作为一个单元工程，同一标号和级配按季度施工的主要部位取样做抗渗、抗冻试件。制作试件的混凝土是任意一盘混凝土，并取自拌和机出料口。
4.3外观质量控制措施。
（1）整个工程的模板，能用钢模的全部使用新钢模或特制新钢模;确实不能用钢模的才考虑用木模，必要时增加使用三合板贴面，以减少拼缝，增加混凝土表面的光滑、平整度。
（2）使用同一品种、规格的水泥，确保混凝土外观色泽一致。
（3）加强混凝土养护工作，对溢流面混凝土表面采用喷雾连续保湿养护，雾滴直径为40～80um ，以防止混凝土表面泛出水泥浆液。
（4）对模板系统进行科学的设计计算，验证模板和支撑体系的强度、刚度和稳定性，确保模板和支撑体系能够承受自身荷载和混凝土的侧压力或混凝土自重。
（5）在混凝土浇筑开仓前，按质量规范进行模板验收，确保达到优良标准。
（6）在混凝土浇筑过程中，加强施工过程管理，实行施工员和技术员全程旁站监管，严格把关，及时掌握包括模板、支撑的牢固性等所有施工细节，严防非设计荷载加到模板上，并及时调整可能产生的偏差，确保模板不走样，同时控制好混凝土浇筑质量，严防漏振、过振等现象，杜绝混凝土表面产生缺陷。
4.4大坝混凝土温度控制和防裂措施。
（1）对坝体混凝土进行温度控制主要是控制混凝土内部产生的最高温升（即坝内混凝土最高温度与将来稳定温度间的差值）和保证坝体各部位温度尽可能均匀，不致形成危害性的温度梯度。
（2）温控和防裂的主要措施有降低混凝土水化热温升、降低混凝土浇筑温度、混凝土人工冷却散热和表面保护等。
5. 结语
泗渡河水电站拱坝混凝土施工自2011年5月至2013年5月历时两年，期间严格执行按照施工规程，执行各项质量管理措施，从而确保了碾压混凝土的浇筑质量，降低了施工成本，大坝混凝土浇筑质量良好，强度指标均超过设计值，温度控制符合设计要求。
参考文献
[1]袁异. 拱坝混凝土施工质量控制[J]. 中国高新技术企业，2007，16：162+169.
[2]蓝文坚. 水工碾压混凝土施工质量控制研究与实践[D].广西大学，2006.