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摘 要：蜀河水电站厂房坝段设计采用了厂顶溢流式厂房，厂房结构复杂、混凝土工程量大、工期紧。施工中，厂房围堰又由全年挡水围堰改为过水围堰，工程施工难度和施工强度进一步加大。为满足工程质量和进度要求，施工单位对混凝土主要施工技术进行了系统优化和改进，采取了一系列措施，实现了厂房快速施工。本文对蜀河电站厂房混凝土快速施工技术进行了介绍，为类似工程混凝土的快速施工提供借鉴。
关键词：蜀河水电站 厂顶溢流式厂房 过水围堰混凝土快速施工
1、工程概况
蜀河水电站工程规模为二等大（2）型，水库正常蓄水位为217.30m，相应水库库容1.76亿m3；电站厂房内布置有6台贯流式机组，单机容量46MW，总装机容量276MW。枢纽左岸布置为电站厂房、右岸布置为泄洪闸，左岸厂房设计为厂顶溢流式，即该类厂房采用了溢洪道与厂房重叠布置形式，布置紧凑，大幅度缩短了枢纽建筑物的总长度，电站厂房工程从左向右依次布置为左副坝、安装间坝段和1#～6#机组坝段，沿左右方向总长163.58m，上、下游宽66.8m，最大坝高72m。工程设计土石方开挖工程量42万m3，混凝土工程量38万m3，钢筋制安工程量1.8万t。厂房工程于2008年2月1日开工，计划2009年12月30日首台机组发电，2010年10月31日完工，合同工期31个月。
2、施工条件
蜀河水电站枢纽工程施工采用河床分期导流，先期进行右岸泄洪闸的施工，其后利用右岸泄洪闸导流进行左岸厂房施工，电站厂房坝段围堰原规划为全年挡水围堰，后因库区拆迁问题改为过水围堰。过水围堰设计挡水标准为枯水期10年一遇，进入雨季后，厂房基坑随时可能过水。由于施工条件发生了本质改变，原计划的施工工期和在基坑内布置大型门、塔机的施工方案也需进一步进行调整。
由于汛期围堰为过水围堰，在工程施工安排上，可采用汛期停工也可采用汛期继续，汛期停工风险较小但工期拖后过多，而安排汛期继续施工则要在施工方面要完善对应措施，加快施工进度、确保安全度汛、最大限度减少围堰过水时情况下的损失和影响。混凝土施工方面在仓号安排和大型设备布置上要采取相应对策，实际按汛期继续施工安排。
3、混凝土施工强度分析
蜀河水电站厂房混凝土总工程量38万m3。厂房混凝土在2008年4月30日开始，至2009年6月30日坝顶以下主体混凝土全部施工完成。计算混凝土月平均浇筑强度2.3万m3，高峰月混凝土浇筑强度3.2万m3，混凝土施工强度最高施工时段主要集中在厂房基础底板、溢流表孔底板及闸墩等部位施工期间。
4、快速施工技术
4.1合理安排施工程序
为利于混凝土入仓设备布置和效率的发挥以及尽早形成安装间为机组安装创造条件，混凝土施工除了遵循先下后上的原则外，厂房各坝段之间按照先左后右、先左非坝段及安装间坝段后各机组坝段的次序安排施工上升。
在汛前完成厂房坝段进水、尾水闸门的安装，确保汛期继续机组安装。
4.2对围堰进行防护
利用钢筋笼石对围堰上下游面进行防护，围堰顶面浇筑混凝土护面，以减少过水时对围堰的破坏，节省围堰修复时间。
4.3 合理布置门塔机
厂房汛期施工期间，在左岸坝肩沿横向布置一台MQ900高架门机、在左岸坝肩沿纵向布置一台MQ600高架门机，轨道与厂房坝顶双向门式启闭机同轨道，后期随主体混凝土施工到坝顶230m高程后可向右侧行走。两台高架门机主要用于安装间坝段和1#机组坝段材料的吊运和混凝土浇筑。
汛后在厂房基坑上下游引水渠及尾水渠底板上安装分别布置1台C7050塔机和1台K80/115塔机，主要负责主机组段钢筋、模板吊运以及部分混凝土入仓浇筑。塔机至2009年主汛前拆除。
为最大限度的利用门塔机浇筑混凝土，另布置小型建筑塔机用于钢筋、模板的垂直运输。汛期在厂房底板中部的3#机组坝段内，布置了一台F10/23B塔机（10T）。后期将下部的F10/23B塔机拆除后移至坝顶尾水平台左侧，在尾水平台右侧另外安装1台K50塔式起重机。
高架门机和K80/115塔机各配备1个3m3卧罐和1个6m3卧罐，C7050塔机配置1个3m3卧罐和1个2m3卧罐。高架门机混凝土浇筑能力在15m3/h~30m3/h，K80/115塔机混凝土浇筑能力为20m3/h~36m3/h，C7050塔机混凝土浇筑能力为10m3/h~18m3/h。在布料机等的配合下，能满足本工程混凝土浇筑强度的要求。
4.4利用布料机进行下部大体积混凝土浇筑
蜀河电站厂房底板及下部流道近16萬m3混凝土大部分在汛期内施工，高峰月浇筑强度达到3.2万m3/月，主要采用两台BLJ－40型履带式布料机进行入仓。
BLJ－40型履带式布料机布料范围为16～42m，布料皮带最大俯角15°，最大仰角25°，可左右回转360°进行布料。BLJ－40型履带式布料机采用600mm宽深槽皮带，理论混凝土输送能力为150～200m3/h。布料机采用集料斗喂料，混凝土采用自卸汽车运输至施工现场后，倒入卧式集料中，用小型反铲挖掘机从中取料放入立式集料斗中，然后通过集料斗弧形门将混凝土放入皮带运输机的上料皮带上，上料皮带将混凝土传送至布料皮带上后，由布料皮带传送至浇筑仓号内。
随着混凝土施工部位不断升高，位于引水渠和尾水渠底板上的布料机工作平台需采用石渣进行相应加高。工作平台加高后，蜀河电站厂房坝采用布料机最大浇筑高度达到了38m。
4.5优化模板方案
蜀河电站大面采用翻升钢模板、闸墩采用了液压滑升模板、悬跨结构采用悬跨支撑，并对施工难度较大的特殊部位、特殊结构模板支立加固方式进行了优化和改进，为混凝土快速施工创造了必要条件。
4.5.1翻升钢模板
为加快模板周转速度，在厂房坝段底板周边、发电底孔闸墩等到部位大量采用了平面翻升钢模板。在闸墩墩头部位则采用了曲面翻升钢模板。翻升钢模板采用上下两层连续翻升，减少了单层模板拆模混凝土等强时间。同时翻升钢模板采用锥形螺杆固定模板，下层模板支撑上层模板加固原理，减少了大量使用拉杆加固模板占用的施工时间，大大提高了模板安装施工效率。
4.5.2表孔闸墩液压滑升模板
为加快施工进度，优化资源，缩短施工周期，结合本工程的特点，厂房溢流表孔闸墩采用了液压滑模施工。滑模施工具有施工速度快、混凝土连续性好、表面平整光滑、无水平施工缝、后期缺陷处理少等诸多优点。滑模模体采用角钢制作成矩形桁架梁作为模板围囹，采用组合钢模板拼装成滑模面板，模板高度为150cm。滑模提升架采用型钢制作成格构形，每套滑模采用30台10吨穿心式千斤顶，沿Ф48钢管支承杆共同进行模体顶升。
4.5.3厂房溢流表孔闸墩悬跨结构模板
厂房坝顶上下游共设计18个悬挑牛腿，挑出长度分别为4.5m和2m，由于挑出长度大、悬空高度高，施工难很大。为了达到简化施工的目的，所有牛腿均采用“内拉外撑”综合模板加固方法施工。悬挑牛腿模板加固以内拉为主，外撑为辅，外撑主要作用为便于施工人员操作并支撑模板及钢筋自重。
蜀河电站厂表共设计8个溢流表孔，表孔坝顶现浇混凝土梁板断面大、跨度长、高度高，采用普通钢管承重架支撑模板费工费时。施工中均采用型钢排架模板支撑，保证了安全、快速施工。
4.5.4 门机轨道梁预制模板
门机轨道梁现浇难度大，而采用预制单梁（13.6×1.2×1.5m）重约60t，无合适吊装手段，采用了预制与现浇相结合的施工方式，采用先预制倒T型梁（底厚0.3m、总高0.7m），即作模板又是梁体的一部分，倒T型梁吊装就位后再现浇剩余梁体。
5、施工效果评价
蜀河水电站厂房坝段工程在围堰产生重大变更后，从主要施工方案、施工工艺着手，采取了一系列技术措施，将度汛产生的影响降到最低，在保证工程质量的前提下实现了快速施工，在度汛方案发生重大变化后仍然实现了首台机组于2009年12月按时发电的目标，取得了良好的社会效益和经济效益，其施工技术可为类似工程提供借鉴。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：蜀河水电站 厂顶溢流式厂房 过水围堰混凝土快速施工
1、工程概况
蜀河水电站工程规模为二等大（2）型，水库正常蓄水位为217.30m，相应水库库容1.76亿m3；电站厂房内布置有6台贯流式机组，单机容量46MW，总装机容量276MW。枢纽左岸布置为电站厂房、右岸布置为泄洪闸，左岸厂房设计为厂顶溢流式，即该类厂房采用了溢洪道与厂房重叠布置形式，布置紧凑，大幅度缩短了枢纽建筑物的总长度，电站厂房工程从左向右依次布置为左副坝、安装间坝段和1#～6#机组坝段，沿左右方向总长163.58m，上、下游宽66.8m，最大坝高72m。工程设计土石方开挖工程量42万m3，混凝土工程量38万m3，钢筋制安工程量1.8万t。厂房工程于2008年2月1日开工，计划2009年12月30日首台机组发电，2010年10月31日完工，合同工期31个月。
2、施工条件
蜀河水电站枢纽工程施工采用河床分期导流，先期进行右岸泄洪闸的施工，其后利用右岸泄洪闸导流进行左岸厂房施工，电站厂房坝段围堰原规划为全年挡水围堰，后因库区拆迁问题改为过水围堰。过水围堰设计挡水标准为枯水期10年一遇，进入雨季后，厂房基坑随时可能过水。由于施工条件发生了本质改变，原计划的施工工期和在基坑内布置大型门、塔机的施工方案也需进一步进行调整。
由于汛期围堰为过水围堰，在工程施工安排上，可采用汛期停工也可采用汛期继续，汛期停工风险较小但工期拖后过多，而安排汛期继续施工则要在施工方面要完善对应措施，加快施工进度、确保安全度汛、最大限度减少围堰过水时情况下的损失和影响。混凝土施工方面在仓号安排和大型设备布置上要采取相应对策，实际按汛期继续施工安排。
3、混凝土施工强度分析
蜀河水电站厂房混凝土总工程量38万m3。厂房混凝土在2008年4月30日开始，至2009年6月30日坝顶以下主体混凝土全部施工完成。计算混凝土月平均浇筑强度2.3万m3，高峰月混凝土浇筑强度3.2万m3，混凝土施工强度最高施工时段主要集中在厂房基础底板、溢流表孔底板及闸墩等部位施工期间。
4、快速施工技术
4.1合理安排施工程序
为利于混凝土入仓设备布置和效率的发挥以及尽早形成安装间为机组安装创造条件，混凝土施工除了遵循先下后上的原则外，厂房各坝段之间按照先左后右、先左非坝段及安装间坝段后各机组坝段的次序安排施工上升。
在汛前完成厂房坝段进水、尾水闸门的安装，确保汛期继续机组安装。
4.2对围堰进行防护
利用钢筋笼石对围堰上下游面进行防护，围堰顶面浇筑混凝土护面，以减少过水时对围堰的破坏，节省围堰修复时间。
4.3 合理布置门塔机
厂房汛期施工期间，在左岸坝肩沿横向布置一台MQ900高架门机、在左岸坝肩沿纵向布置一台MQ600高架门机，轨道与厂房坝顶双向门式启闭机同轨道，后期随主体混凝土施工到坝顶230m高程后可向右侧行走。两台高架门机主要用于安装间坝段和1#机组坝段材料的吊运和混凝土浇筑。
汛后在厂房基坑上下游引水渠及尾水渠底板上安装分别布置1台C7050塔机和1台K80/115塔机，主要负责主机组段钢筋、模板吊运以及部分混凝土入仓浇筑。塔机至2009年主汛前拆除。
为最大限度的利用门塔机浇筑混凝土，另布置小型建筑塔机用于钢筋、模板的垂直运输。汛期在厂房底板中部的3#机组坝段内，布置了一台F10/23B塔机（10T）。后期将下部的F10/23B塔机拆除后移至坝顶尾水平台左侧，在尾水平台右侧另外安装1台K50塔式起重机。
高架门机和K80/115塔机各配备1个3m3卧罐和1个6m3卧罐，C7050塔机配置1个3m3卧罐和1个2m3卧罐。高架门机混凝土浇筑能力在15m3/h~30m3/h，K80/115塔机混凝土浇筑能力为20m3/h~36m3/h，C7050塔机混凝土浇筑能力为10m3/h~18m3/h。在布料机等的配合下，能满足本工程混凝土浇筑强度的要求。
4.4利用布料机进行下部大体积混凝土浇筑
蜀河电站厂房底板及下部流道近16萬m3混凝土大部分在汛期内施工，高峰月浇筑强度达到3.2万m3/月，主要采用两台BLJ－40型履带式布料机进行入仓。
BLJ－40型履带式布料机布料范围为16～42m，布料皮带最大俯角15°，最大仰角25°，可左右回转360°进行布料。BLJ－40型履带式布料机采用600mm宽深槽皮带，理论混凝土输送能力为150～200m3/h。布料机采用集料斗喂料，混凝土采用自卸汽车运输至施工现场后，倒入卧式集料中，用小型反铲挖掘机从中取料放入立式集料斗中，然后通过集料斗弧形门将混凝土放入皮带运输机的上料皮带上，上料皮带将混凝土传送至布料皮带上后，由布料皮带传送至浇筑仓号内。
随着混凝土施工部位不断升高，位于引水渠和尾水渠底板上的布料机工作平台需采用石渣进行相应加高。工作平台加高后，蜀河电站厂房坝采用布料机最大浇筑高度达到了38m。
4.5优化模板方案
蜀河电站大面采用翻升钢模板、闸墩采用了液压滑升模板、悬跨结构采用悬跨支撑，并对施工难度较大的特殊部位、特殊结构模板支立加固方式进行了优化和改进，为混凝土快速施工创造了必要条件。
4.5.1翻升钢模板
为加快模板周转速度，在厂房坝段底板周边、发电底孔闸墩等到部位大量采用了平面翻升钢模板。在闸墩墩头部位则采用了曲面翻升钢模板。翻升钢模板采用上下两层连续翻升，减少了单层模板拆模混凝土等强时间。同时翻升钢模板采用锥形螺杆固定模板，下层模板支撑上层模板加固原理，减少了大量使用拉杆加固模板占用的施工时间，大大提高了模板安装施工效率。
4.5.2表孔闸墩液压滑升模板
为加快施工进度，优化资源，缩短施工周期，结合本工程的特点，厂房溢流表孔闸墩采用了液压滑模施工。滑模施工具有施工速度快、混凝土连续性好、表面平整光滑、无水平施工缝、后期缺陷处理少等诸多优点。滑模模体采用角钢制作成矩形桁架梁作为模板围囹，采用组合钢模板拼装成滑模面板，模板高度为150cm。滑模提升架采用型钢制作成格构形，每套滑模采用30台10吨穿心式千斤顶，沿Ф48钢管支承杆共同进行模体顶升。
4.5.3厂房溢流表孔闸墩悬跨结构模板
厂房坝顶上下游共设计18个悬挑牛腿，挑出长度分别为4.5m和2m，由于挑出长度大、悬空高度高，施工难很大。为了达到简化施工的目的，所有牛腿均采用“内拉外撑”综合模板加固方法施工。悬挑牛腿模板加固以内拉为主，外撑为辅，外撑主要作用为便于施工人员操作并支撑模板及钢筋自重。
蜀河电站厂表共设计8个溢流表孔，表孔坝顶现浇混凝土梁板断面大、跨度长、高度高，采用普通钢管承重架支撑模板费工费时。施工中均采用型钢排架模板支撑，保证了安全、快速施工。
4.5.4 门机轨道梁预制模板
门机轨道梁现浇难度大，而采用预制单梁（13.6×1.2×1.5m）重约60t，无合适吊装手段，采用了预制与现浇相结合的施工方式，采用先预制倒T型梁（底厚0.3m、总高0.7m），即作模板又是梁体的一部分，倒T型梁吊装就位后再现浇剩余梁体。
5、施工效果评价
蜀河水电站厂房坝段工程在围堰产生重大变更后，从主要施工方案、施工工艺着手，采取了一系列技术措施，将度汛产生的影响降到最低，在保证工程质量的前提下实现了快速施工，在度汛方案发生重大变化后仍然实现了首台机组于2009年12月按时发电的目标，取得了良好的社会效益和经济效益，其施工技术可为类似工程提供借鉴。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。