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中图分类号:TV73 文献标识码:A 文章编号:
【摘要】拉西瓦水电站了加快施工进度,保证下闸蓄水节点工期的实现,由水电四局第一分局提出了混凝土预制梁施工方案,在经讨论认可后由设计单位对原设计方案进行了优化设计。优化后的设计方案为:主梁改为混凝土预制,在主梁吊装到位以后,用钢梁代替次梁将主梁连接,最后在钢梁外包裹现浇混凝土以及现浇混凝土板形成启闭机室底板,通过预制、养护、安装等工序,预制砼梁在节省工期的同时,也保证了很好的质量,为拉西瓦水电站下闸蓄水创造了有利的条件。
一、概况
拉西瓦水电站位于青海省贵德县和贵南县交界的黄河干流上,属于(Ⅰ)型一等工程,其主要任务是发电,水库具有日调节能力。大坝为双曲特高薄拱坝,坝高250m,拱冠处最大底宽49.0m,拱端最宽55.0m,设22个坝段,其中10号~13号为泄洪坝段,设三个表孔,两个深孔,一个底孔,一个临时底孔。
底孔和临时底孔设计体形相同,坝后启闭机室底板尺寸为17.76m×6m,包括5根主梁和7根次梁,主梁和次梁均为矩形断面。主梁垂直水流方向布置,次梁与主梁垂直。启闭机室板梁原设计方案为:先在闸墩预留梁窝,然后通过现浇板混凝土与闸墩连接。为了加快施工进度,保证下闸蓄水节点工期的实现,由业主提出混凝土预制梁施工方案,在经讨论认可后由设计单位对原设计方案进行了优化设计。优化后的设计方案为:主梁改为混凝土预制,在主梁吊装到位以后,用钢梁代替次梁将主梁连接,最后在钢梁外包裹现浇混凝土以及现浇混凝土板形成启闭机室底板。钢梁和预制梁通过预埋钢板连接,为了保证板梁整体结构稳定,在预制梁两侧按现浇混凝土板尺寸设计承重牛腿。
二、施工方法
2.1、 混凝土预制梁施工
2.1.1施工布置
混凝土梁预制场布置于左岸拌和平台右下角,施工用电、用水、用风直接从拌合楼相应电源、水源和空压机上接引。预制梁施工时外界日平均气温低于-5C°,为了保证混凝土施工质量,在施工时采用暖棚法施工。暖棚高2.5m,占地面积300m2,利用脚手架、彩条布和保温被搭设而成,保温棚内通入暖气。为了加快混凝土凝结速度,在混凝土浇筑以后采用蒸汽养护,蒸汽从拌合楼暖气管路上接引。
2.1.2混凝土预制平台搭设
混凝土预制平台利用[10槽钢和P9015钢模板搭设。
先在混凝土地坪上沿预制梁轴向并排铺设三根[10槽钢,[10槽钢相对高程误差小于2mm,然后在槽钢上铺设P9015钢模板形成预制平台,并将模板和槽钢连接形成一个整体,预制平台利用地锚进行加固。
2.1.3埋件安装
混凝土预制梁内埋设有埋件,在施工时先按照设计尺寸进行埋件加工。钢筋安装好以后,将埋件按照设计位置进行安装,利用钢筋对埋件进行固定。模板安装调试合格以后,对埋件进行加固。
2.1.4模板安装
预制梁模板利用∠50*5角钢焊接成骨架并在骨架上开孔,利用Ø12沉头螺栓将5cm*5cm方木固定在骨架上,最后将1.5cm胶合板钉在方木上形成模板面板。骨架间距为50cm,骨架间采用∠50*5角钢连接,两骨架中间沿设计体形垫一根5cm*5cm方木。模板组装好以后,沿轴线方向间隔1m布设一道外支撑,外支撑焊接在地锚上。
2.1.5混凝土浇筑
混凝土采用二级配,限度为3~5cm,混凝土水泥用量不得超过350kg/m3,水灰比为0.4~0.6。振捣器采用Ø30型和Ø50型软轴振捣棒。混凝土浇筑时严格控制混凝土入仓温度,并按照设计高程将预制梁顶面收成光面,两侧靠顶部40cm范围内在混凝土初凝后作毛面处理。
2.1.6预制梁拆模与养护
混凝土浇筑后,通入蒸汽进行养护。蒸汽用Ø100钢管从拌和厂锅炉房接引至保温棚,然后在主管上焊接Ø50钢管作为养护管,外露主管外壁绑扎岩棉毡或管型泡沫进行保温。每根预制梁左右两侧各布置2根养护管,在养护管沿长度方向每30cm开一Ø3mm小孔,小孔正对混凝土面,养护管距离预制梁混凝土面15cm。在进行蒸汽养护时,严格按照下下例技术要求执行:
蒸汽加热养护混凝土的一般规定
预制梁两端埋设有Ø40钢管,在钢管内注入水,通过测量水温测得混凝土温度;同时在保温棚内挂上两支温度计,用于测量蒸汽升降温温度。混凝土拆模后,及时将预埋件抠出。
2.1.7 预制大梁运输及吊装
预制大梁达到75%强度后,用50t吊车吊装,平板拖车运输至缆机平台,然后通过缆机吊运至装配现场安装。吊运之前,在梁端头系一根缆绳,预制梁吊运至起闭机室后,人工牵引缆绳。预制梁吊装前,先对启闭机室预留梁窝进行复测,对变形的梁窝提前处理。
2.2、钢梁的制作安装
混凝土梁吊装以后,在两根预制梁之间利用马道板搭设施工平台,进行钢梁的安装。钢梁在加工厂加工,按照金属结构安装施工规范进行吊装焊接。钢梁在白天十点以后焊接,当外界气温低于5C°时,先用乙炔焰对焊接部位进行预热。
2.3、现浇混凝土施工
钢梁安装以后,进行混凝土次梁和楼板的浇筑。根据实际情况,在施工时采用吊模施工。
2.3.1操作平台搭设和支撑系统安装
在模板安装前先进行操作平台和吊模支撑系统的安装施工。操作平台采用爬升錐固定三角挂架的方式形成,挂架间距为1.5m,左右闸墩对称布置,爬升锥在闸墩浇筑时提前预埋。挂架安装以后,用两根并排的[10槽钢将左右闸墩对称的三角挂架连接,最后在[10槽钢上铺设马道板。操作平台搭设好以后,进行支撑系统的安装。先利用Φ28和Ø22钢筋焊接成蛇形柱,将蛇形柱布设在预制梁上,然后在蛇形柱上顺水流方向布置5榀桁架形成吊模支撑系统。桁架利用∠63×8的角钢焊接,桁架间利用架子管相互连接形成一个整体,利用拉杆将桁架加固在闸墩边墙预留钢筋上。
2.3.2模板安装
模板安装时,依据设计体形采用P1015、P3015、P9015等常规钢模进行组装,局部采用木模板。采用木模板时,将木模面刨光模板用拉杆固定在排架上,拉杆间距不得大于1m*0.75m,拉杆直径不得小于16mm。
2.3.3 混凝土拆模
混凝土浇筑完毕达到一定强度后,在拉杆周围凿一个直径为5cm,深5cm的小坑,在坑底部将拉杆割除,然后用相同标号的混凝土砂浆将小坑抹平压光,保证混凝土的外观质量。当混凝土达到设计强度以后,拆除模板和操作平台。在模板拆除时,注意对混凝土的边角予以保护并对混凝土缺陷进行处理。模板等材料从左上角进人孔运出,最后和桁架一起利用缆机吊出工作面。
三、结束语
拉西瓦水电站底孔、临时底孔启闭机室板梁施工采取预制梁和现浇砼相结合的施工方法,提高了施工效率,为下闸蓄水目标的实现提够了有力保证。同时,预制梁在后方制作,保证了混凝土的施工质量,采用蒸汽养护缩短了等强时间。根据试验数据,C30标号混凝土在浇筑收盘后6天强度达到
34Mpa,比常规养护缩短22天的时间。
作者简介:连立永 男(1977-)工程师 中国水利水电第四工程局有限公司
高曜军男(1986-)助工 青海黄河中型水电开发有限责任公司
李静 女(1990-) 助理工程师中国水利水电第四工程局有限公司
【摘要】拉西瓦水电站了加快施工进度,保证下闸蓄水节点工期的实现,由水电四局第一分局提出了混凝土预制梁施工方案,在经讨论认可后由设计单位对原设计方案进行了优化设计。优化后的设计方案为:主梁改为混凝土预制,在主梁吊装到位以后,用钢梁代替次梁将主梁连接,最后在钢梁外包裹现浇混凝土以及现浇混凝土板形成启闭机室底板,通过预制、养护、安装等工序,预制砼梁在节省工期的同时,也保证了很好的质量,为拉西瓦水电站下闸蓄水创造了有利的条件。
一、概况
拉西瓦水电站位于青海省贵德县和贵南县交界的黄河干流上,属于(Ⅰ)型一等工程,其主要任务是发电,水库具有日调节能力。大坝为双曲特高薄拱坝,坝高250m,拱冠处最大底宽49.0m,拱端最宽55.0m,设22个坝段,其中10号~13号为泄洪坝段,设三个表孔,两个深孔,一个底孔,一个临时底孔。
底孔和临时底孔设计体形相同,坝后启闭机室底板尺寸为17.76m×6m,包括5根主梁和7根次梁,主梁和次梁均为矩形断面。主梁垂直水流方向布置,次梁与主梁垂直。启闭机室板梁原设计方案为:先在闸墩预留梁窝,然后通过现浇板混凝土与闸墩连接。为了加快施工进度,保证下闸蓄水节点工期的实现,由业主提出混凝土预制梁施工方案,在经讨论认可后由设计单位对原设计方案进行了优化设计。优化后的设计方案为:主梁改为混凝土预制,在主梁吊装到位以后,用钢梁代替次梁将主梁连接,最后在钢梁外包裹现浇混凝土以及现浇混凝土板形成启闭机室底板。钢梁和预制梁通过预埋钢板连接,为了保证板梁整体结构稳定,在预制梁两侧按现浇混凝土板尺寸设计承重牛腿。
二、施工方法
2.1、 混凝土预制梁施工
2.1.1施工布置
混凝土梁预制场布置于左岸拌和平台右下角,施工用电、用水、用风直接从拌合楼相应电源、水源和空压机上接引。预制梁施工时外界日平均气温低于-5C°,为了保证混凝土施工质量,在施工时采用暖棚法施工。暖棚高2.5m,占地面积300m2,利用脚手架、彩条布和保温被搭设而成,保温棚内通入暖气。为了加快混凝土凝结速度,在混凝土浇筑以后采用蒸汽养护,蒸汽从拌合楼暖气管路上接引。
2.1.2混凝土预制平台搭设
混凝土预制平台利用[10槽钢和P9015钢模板搭设。
先在混凝土地坪上沿预制梁轴向并排铺设三根[10槽钢,[10槽钢相对高程误差小于2mm,然后在槽钢上铺设P9015钢模板形成预制平台,并将模板和槽钢连接形成一个整体,预制平台利用地锚进行加固。
2.1.3埋件安装
混凝土预制梁内埋设有埋件,在施工时先按照设计尺寸进行埋件加工。钢筋安装好以后,将埋件按照设计位置进行安装,利用钢筋对埋件进行固定。模板安装调试合格以后,对埋件进行加固。
2.1.4模板安装
预制梁模板利用∠50*5角钢焊接成骨架并在骨架上开孔,利用Ø12沉头螺栓将5cm*5cm方木固定在骨架上,最后将1.5cm胶合板钉在方木上形成模板面板。骨架间距为50cm,骨架间采用∠50*5角钢连接,两骨架中间沿设计体形垫一根5cm*5cm方木。模板组装好以后,沿轴线方向间隔1m布设一道外支撑,外支撑焊接在地锚上。
2.1.5混凝土浇筑
混凝土采用二级配,限度为3~5cm,混凝土水泥用量不得超过350kg/m3,水灰比为0.4~0.6。振捣器采用Ø30型和Ø50型软轴振捣棒。混凝土浇筑时严格控制混凝土入仓温度,并按照设计高程将预制梁顶面收成光面,两侧靠顶部40cm范围内在混凝土初凝后作毛面处理。
2.1.6预制梁拆模与养护
混凝土浇筑后,通入蒸汽进行养护。蒸汽用Ø100钢管从拌和厂锅炉房接引至保温棚,然后在主管上焊接Ø50钢管作为养护管,外露主管外壁绑扎岩棉毡或管型泡沫进行保温。每根预制梁左右两侧各布置2根养护管,在养护管沿长度方向每30cm开一Ø3mm小孔,小孔正对混凝土面,养护管距离预制梁混凝土面15cm。在进行蒸汽养护时,严格按照下下例技术要求执行:
蒸汽加热养护混凝土的一般规定
预制梁两端埋设有Ø40钢管,在钢管内注入水,通过测量水温测得混凝土温度;同时在保温棚内挂上两支温度计,用于测量蒸汽升降温温度。混凝土拆模后,及时将预埋件抠出。
2.1.7 预制大梁运输及吊装
预制大梁达到75%强度后,用50t吊车吊装,平板拖车运输至缆机平台,然后通过缆机吊运至装配现场安装。吊运之前,在梁端头系一根缆绳,预制梁吊运至起闭机室后,人工牵引缆绳。预制梁吊装前,先对启闭机室预留梁窝进行复测,对变形的梁窝提前处理。
2.2、钢梁的制作安装
混凝土梁吊装以后,在两根预制梁之间利用马道板搭设施工平台,进行钢梁的安装。钢梁在加工厂加工,按照金属结构安装施工规范进行吊装焊接。钢梁在白天十点以后焊接,当外界气温低于5C°时,先用乙炔焰对焊接部位进行预热。
2.3、现浇混凝土施工
钢梁安装以后,进行混凝土次梁和楼板的浇筑。根据实际情况,在施工时采用吊模施工。
2.3.1操作平台搭设和支撑系统安装
在模板安装前先进行操作平台和吊模支撑系统的安装施工。操作平台采用爬升錐固定三角挂架的方式形成,挂架间距为1.5m,左右闸墩对称布置,爬升锥在闸墩浇筑时提前预埋。挂架安装以后,用两根并排的[10槽钢将左右闸墩对称的三角挂架连接,最后在[10槽钢上铺设马道板。操作平台搭设好以后,进行支撑系统的安装。先利用Φ28和Ø22钢筋焊接成蛇形柱,将蛇形柱布设在预制梁上,然后在蛇形柱上顺水流方向布置5榀桁架形成吊模支撑系统。桁架利用∠63×8的角钢焊接,桁架间利用架子管相互连接形成一个整体,利用拉杆将桁架加固在闸墩边墙预留钢筋上。
2.3.2模板安装
模板安装时,依据设计体形采用P1015、P3015、P9015等常规钢模进行组装,局部采用木模板。采用木模板时,将木模面刨光模板用拉杆固定在排架上,拉杆间距不得大于1m*0.75m,拉杆直径不得小于16mm。
2.3.3 混凝土拆模
混凝土浇筑完毕达到一定强度后,在拉杆周围凿一个直径为5cm,深5cm的小坑,在坑底部将拉杆割除,然后用相同标号的混凝土砂浆将小坑抹平压光,保证混凝土的外观质量。当混凝土达到设计强度以后,拆除模板和操作平台。在模板拆除时,注意对混凝土的边角予以保护并对混凝土缺陷进行处理。模板等材料从左上角进人孔运出,最后和桁架一起利用缆机吊出工作面。
三、结束语
拉西瓦水电站底孔、临时底孔启闭机室板梁施工采取预制梁和现浇砼相结合的施工方法,提高了施工效率,为下闸蓄水目标的实现提够了有力保证。同时,预制梁在后方制作,保证了混凝土的施工质量,采用蒸汽养护缩短了等强时间。根据试验数据,C30标号混凝土在浇筑收盘后6天强度达到
34Mpa,比常规养护缩短22天的时间。
作者简介:连立永 男(1977-)工程师 中国水利水电第四工程局有限公司
高曜军男(1986-)助工 青海黄河中型水电开发有限责任公司
李静 女(1990-) 助理工程师中国水利水电第四工程局有限公司