论文部分内容阅读
中国水电十五局一公司 陕西咸阳 712000
摘要：新疆石门水电站泄洪冲砂洞进水塔结构尺寸大，另外由于施工条件的限制，为确保工程质量和泄洪系统施工进度的直线工期，混凝土浇筑方案的选择尤为关键。
关键词：石门水电站；进水塔；方案优化
1 工程概况
泄洪冲沙洞兼作施工期导流隧洞，由引渠段、岸塔式进水口、有压洞段、闸门井段、无压隧洞、出口消能工组成。引渠全长约116m，引渠段底板高程1160m，进口采用岸塔式，塔顶部高程1243m，。考虑到闸门运行水头高达80m，为提高闸门运行的可靠性，将孔口分为2孔，共用2扇检修闸门，检修闸门孔口尺寸为：3.7×6.5m（宽×高），弧形闸门2扇，孔口尺寸为：3.7×6.0m（宽×高）。
进水塔高度85.5m，宽度15m，在EL1157.5m～EL1168.57m长度为27.2m，在EL1168.57m～EL1174.9m为渐变段23.8m～19.72m，EL1174.9m以上长度均为19.72m；进水塔基础面高程EL1157.5m；左右边墩及中墩宽均为3m，墩头为圆弧形，半径1.5m，顶部胸墙在高程EL1169.04m～EL1166.135m为曲线式，塔后设工作桥，桥面高程EL1243m。进水塔C25混凝土工程量为18700m3，钢筋制安工程量为1540t。
2 原浇注方案
根据投标文件设计，混凝土是在砂混场的拌和站集中拌制。经过5辆混凝土罐车水平运输至进水塔处，再由HTB60S型混凝土输送泵结合QTZ80型塔式起重机为主要的垂直运输的混凝土浇筑方式进行施工。
3 存在的问题
由于泄洪洞进水塔属于大体积混凝土结构物，是石门水电站的重要建筑物，断面面积大，就意味着如果混凝土入仓速度一旦跟不上，就会出现冷缝和麻面等质量问题，以后也很难处理；泄洪系统导流洞工期滞后，且大坝截流后，跨河施工便桥和10#路将被淹没，已经不具备交通条件，另外，大坝坝基坝肩开挖完成后，心墙基座混凝土就要马上开始施工，为了整个项目考虑，原有的浇筑方案已不能再实施，需要进行合理优化。
4 优化后的浇筑方案及实施
在不同高程段采用不同的入仓方式，浇筑仓号划分为6m/仓、1110m3/仓，这样既减少了凿毛面积，也减少了钢筋焊接的接头。为了保证在混凝土浇筑强度大时，模板有足够的受力，且容易拆卸和安装，塔体外围和中墙以后的内侧模板采用3m×3m翻转模板、局部边角和检修闸槽部位采用60cm×150cm的钢模板和木模组合使用，其中小钢模板和木模板用Ф4.8cm钢管横竖围囹加固。
4.1 EL1160m～EL1180m段
在这个时段，仅有泄洪系统有大量混凝土进行浇筑，且本时段是在大坝截流前，跨河施工便桥和10#路尚在，混凝土的水平运输距离较短。
因此该高程段的混凝土浇筑采用两台混凝土泵送浇筑为主，一部塔式起重机配合浇筑的方案。混凝土的水平运输用容积为9m3的混凝土罐车5辆从拌和站经过跨呼图壁河的施工便桥和10#路到达进水塔底部EL1160m平台的混凝土泵处。塔式起重机安装在进水塔左侧EL1180m平台处。
4.2 EL1180m～EL1214m段
在这一施工阶段，整个工程的混凝土浇筑达到高峰期，大坝心墙基础混凝土、引水系统进水塔混凝土和溢洪洞洞室混凝土衬砌都需要混凝土泵，再者由于导流洞已经过流，原跨河施工便桥已经拆除，泄洪洞进水塔混凝土浇筑的水平运输需要绕道战备路，经过9#路才能到达工作面。所以考虑到整个工程的混凝土浇筑强度和工程实体质量的因素，混凝土罐车的数量从原来的5辆增加到8辆。
因此泄洪洞进水塔混凝土浇筑方式采用溜筒和溜槽相结合的入仓方式。入料口设在EL1225m高程9#路上的两个点，一个放料点在进水塔的右侧方向，另一个在进水塔的下游后方处。用Ф250mm的pvc管配合溜槽使用，随着塔体浇筑高程的增加逐渐撤掉部分pvc管，同时调整溜槽坡度，目的是保证溜槽的最佳坡度1：2，使混凝土在运输过程中达到易流动和不产生骨料分离。单节pvc管长6m，pvc管连接处采用聚氯乙烯泡沫板包裹，再用宽度为5cm的扁铁制作成加固环进行加固，为防止pvc管连接处脱节，利用Ф16mm铁丝将两节pvc管两端固定在加固环上。溜槽支架的搭设采用Ф4.8cm钢管从EL1180m搭设，为保证溜槽支架的安全稳固，支架两侧增加剪刀撑和缆风绳。
采用溜筒和溜槽方式浇注的注意要点：1、溜筒或溜槽内壁应光滑，开始浇筑前应用砂浆润滑筒或槽内壁；2、使用溜筒或溜槽，应经过试验论证，确定溜筒或溜槽高度与合适的混凝土坍落度；3、溜筒或溜槽宜平顺，每节之间应廉洁牢固，应有防脱落保护措施；4、运输和卸料过程中，应避免混凝土分离，严禁向溜筒或溜槽内加水；5、当运输结束或溜筒、槽堵塞经处理后，应及时清洗，且应防止清洗水进入新浇混凝土仓内。
4.3 EL1214m～EL1243m段
在此施工时段，整个项目的混凝土浇筑高峰期已过，混凝土浇筑周期循环较长。为了节约施工成本，不让机械设备闲置，将3辆混凝土罐车调离本项目。综合考虑各种因素，进水塔混凝土入仓方式进行了必要的调整。
从EL1214m高程开始直至塔顶（EL1243m高程），改选4辆混凝土罐车水平运输和2台混凝土泵垂直运输的方式入仓。在塔机平台布置两台混凝土泵。泵管沿着进水塔左侧墙垂直上升至仓面，采用2m×3m钢管架固定泵管，同时钢管架用大模板的锥型套筒固定于左侧墙原来留设的大模板螺丝孔。然后在仓面处再搭设8个分溜槽，将混凝土分流到仓号的各个位置。
5 方案实施效果分析
泄洪洞进水塔混凝土浇筑在不同高程段采用不同的混凝土入仓方式，主要是考虑进水塔所处位置的施工地形条件，同时结合项目部在整个工程进度混凝土浇筑高峰期及低潮期的时段。入仓速度快，缩短工期，每仓混凝土量为1110m3，仅用时36小时浇筑完成，不但保证了进水塔大体积混凝土施工的质量目标，而且为泄洪系统的后续工程，如进水塔塔背回填混凝土、泄洪洞工作桥和进水塔启闭机室等赢得了工期上的保障；经济合理，尤其是在EL1180m～EL1214m段溜筒和溜槽结合的入仓方式，这样可以减少混凝土材料中的水泥和砂子用量，节约成本，并且有效地利用了机械设备。
6 结语
综上述，新疆石门水电站泄洪洞进水塔混凝土浇筑方案的优化选择是在充分考虑到石门水电站项目的整体环境和地形条件的前提下，通过优化混凝土浇注方案，整合和调整项目机械设备，解决了大体积水工建筑物施工质量的问题，同时对施工成本的控制起到了很大作用，并且为后续的泄洪洞工作桥和溢洪洞施工保障了工期。充分体现了施工方案在结合实际情况下不断优化的良好效果，为以后类似的工程项目提供了新的思路。
参考文献：
[1]中国水电十五局，新疆石门水电站泄洪系统投标文件，西安，2008年。
[2]中国水电十五局，新疆石门水电站泄洪系统组织设计，西安，2008年。
[3]作者：中国长江三峡开发总公司、中国葛洲坝水利水电工程集团公司，水工混凝土施工规范（DLT 5144-2001），北京，中国电力出版社，2002年。
作者简介：
李小烜 男 1980～ 工程师 研究方向：水电工程施工管理
摘要：新疆石门水电站泄洪冲砂洞进水塔结构尺寸大，另外由于施工条件的限制，为确保工程质量和泄洪系统施工进度的直线工期，混凝土浇筑方案的选择尤为关键。
关键词：石门水电站；进水塔；方案优化
1 工程概况
泄洪冲沙洞兼作施工期导流隧洞，由引渠段、岸塔式进水口、有压洞段、闸门井段、无压隧洞、出口消能工组成。引渠全长约116m，引渠段底板高程1160m，进口采用岸塔式，塔顶部高程1243m，。考虑到闸门运行水头高达80m，为提高闸门运行的可靠性，将孔口分为2孔，共用2扇检修闸门，检修闸门孔口尺寸为：3.7×6.5m（宽×高），弧形闸门2扇，孔口尺寸为：3.7×6.0m（宽×高）。
进水塔高度85.5m，宽度15m，在EL1157.5m～EL1168.57m长度为27.2m，在EL1168.57m～EL1174.9m为渐变段23.8m～19.72m，EL1174.9m以上长度均为19.72m；进水塔基础面高程EL1157.5m；左右边墩及中墩宽均为3m，墩头为圆弧形，半径1.5m，顶部胸墙在高程EL1169.04m～EL1166.135m为曲线式，塔后设工作桥，桥面高程EL1243m。进水塔C25混凝土工程量为18700m3，钢筋制安工程量为1540t。
2 原浇注方案
根据投标文件设计，混凝土是在砂混场的拌和站集中拌制。经过5辆混凝土罐车水平运输至进水塔处，再由HTB60S型混凝土输送泵结合QTZ80型塔式起重机为主要的垂直运输的混凝土浇筑方式进行施工。
3 存在的问题
由于泄洪洞进水塔属于大体积混凝土结构物，是石门水电站的重要建筑物，断面面积大，就意味着如果混凝土入仓速度一旦跟不上，就会出现冷缝和麻面等质量问题，以后也很难处理；泄洪系统导流洞工期滞后，且大坝截流后，跨河施工便桥和10#路将被淹没，已经不具备交通条件，另外，大坝坝基坝肩开挖完成后，心墙基座混凝土就要马上开始施工，为了整个项目考虑，原有的浇筑方案已不能再实施，需要进行合理优化。
4 优化后的浇筑方案及实施
在不同高程段采用不同的入仓方式，浇筑仓号划分为6m/仓、1110m3/仓，这样既减少了凿毛面积，也减少了钢筋焊接的接头。为了保证在混凝土浇筑强度大时，模板有足够的受力，且容易拆卸和安装，塔体外围和中墙以后的内侧模板采用3m×3m翻转模板、局部边角和检修闸槽部位采用60cm×150cm的钢模板和木模组合使用，其中小钢模板和木模板用Ф4.8cm钢管横竖围囹加固。
4.1 EL1160m～EL1180m段
在这个时段，仅有泄洪系统有大量混凝土进行浇筑，且本时段是在大坝截流前，跨河施工便桥和10#路尚在，混凝土的水平运输距离较短。
因此该高程段的混凝土浇筑采用两台混凝土泵送浇筑为主，一部塔式起重机配合浇筑的方案。混凝土的水平运输用容积为9m3的混凝土罐车5辆从拌和站经过跨呼图壁河的施工便桥和10#路到达进水塔底部EL1160m平台的混凝土泵处。塔式起重机安装在进水塔左侧EL1180m平台处。
4.2 EL1180m～EL1214m段
在这一施工阶段，整个工程的混凝土浇筑达到高峰期，大坝心墙基础混凝土、引水系统进水塔混凝土和溢洪洞洞室混凝土衬砌都需要混凝土泵，再者由于导流洞已经过流，原跨河施工便桥已经拆除，泄洪洞进水塔混凝土浇筑的水平运输需要绕道战备路，经过9#路才能到达工作面。所以考虑到整个工程的混凝土浇筑强度和工程实体质量的因素，混凝土罐车的数量从原来的5辆增加到8辆。
因此泄洪洞进水塔混凝土浇筑方式采用溜筒和溜槽相结合的入仓方式。入料口设在EL1225m高程9#路上的两个点，一个放料点在进水塔的右侧方向，另一个在进水塔的下游后方处。用Ф250mm的pvc管配合溜槽使用，随着塔体浇筑高程的增加逐渐撤掉部分pvc管，同时调整溜槽坡度，目的是保证溜槽的最佳坡度1：2，使混凝土在运输过程中达到易流动和不产生骨料分离。单节pvc管长6m，pvc管连接处采用聚氯乙烯泡沫板包裹，再用宽度为5cm的扁铁制作成加固环进行加固，为防止pvc管连接处脱节，利用Ф16mm铁丝将两节pvc管两端固定在加固环上。溜槽支架的搭设采用Ф4.8cm钢管从EL1180m搭设，为保证溜槽支架的安全稳固，支架两侧增加剪刀撑和缆风绳。
采用溜筒和溜槽方式浇注的注意要点：1、溜筒或溜槽内壁应光滑，开始浇筑前应用砂浆润滑筒或槽内壁；2、使用溜筒或溜槽，应经过试验论证，确定溜筒或溜槽高度与合适的混凝土坍落度；3、溜筒或溜槽宜平顺，每节之间应廉洁牢固，应有防脱落保护措施；4、运输和卸料过程中，应避免混凝土分离，严禁向溜筒或溜槽内加水；5、当运输结束或溜筒、槽堵塞经处理后，应及时清洗，且应防止清洗水进入新浇混凝土仓内。
4.3 EL1214m～EL1243m段
在此施工时段，整个项目的混凝土浇筑高峰期已过，混凝土浇筑周期循环较长。为了节约施工成本，不让机械设备闲置，将3辆混凝土罐车调离本项目。综合考虑各种因素，进水塔混凝土入仓方式进行了必要的调整。
从EL1214m高程开始直至塔顶（EL1243m高程），改选4辆混凝土罐车水平运输和2台混凝土泵垂直运输的方式入仓。在塔机平台布置两台混凝土泵。泵管沿着进水塔左侧墙垂直上升至仓面，采用2m×3m钢管架固定泵管，同时钢管架用大模板的锥型套筒固定于左侧墙原来留设的大模板螺丝孔。然后在仓面处再搭设8个分溜槽，将混凝土分流到仓号的各个位置。
5 方案实施效果分析
泄洪洞进水塔混凝土浇筑在不同高程段采用不同的混凝土入仓方式，主要是考虑进水塔所处位置的施工地形条件，同时结合项目部在整个工程进度混凝土浇筑高峰期及低潮期的时段。入仓速度快，缩短工期，每仓混凝土量为1110m3，仅用时36小时浇筑完成，不但保证了进水塔大体积混凝土施工的质量目标，而且为泄洪系统的后续工程，如进水塔塔背回填混凝土、泄洪洞工作桥和进水塔启闭机室等赢得了工期上的保障；经济合理，尤其是在EL1180m～EL1214m段溜筒和溜槽结合的入仓方式，这样可以减少混凝土材料中的水泥和砂子用量，节约成本，并且有效地利用了机械设备。
6 结语
综上述，新疆石门水电站泄洪洞进水塔混凝土浇筑方案的优化选择是在充分考虑到石门水电站项目的整体环境和地形条件的前提下，通过优化混凝土浇注方案，整合和调整项目机械设备，解决了大体积水工建筑物施工质量的问题，同时对施工成本的控制起到了很大作用，并且为后续的泄洪洞工作桥和溢洪洞施工保障了工期。充分体现了施工方案在结合实际情况下不断优化的良好效果，为以后类似的工程项目提供了新的思路。
参考文献：
[1]中国水电十五局，新疆石门水电站泄洪系统投标文件，西安，2008年。
[2]中国水电十五局，新疆石门水电站泄洪系统组织设计，西安，2008年。
[3]作者：中国长江三峡开发总公司、中国葛洲坝水利水电工程集团公司，水工混凝土施工规范（DLT 5144-2001），北京，中国电力出版社，2002年。
作者简介：
李小烜 男 1980～ 工程师 研究方向：水电工程施工管理