清远抽水蓄能电站蜗壳混凝土保压浇筑过程控制研究.pdf
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1、第 3 6卷第 3期 华 北 水 利 水 电 大 学 学 报( 自 然 科 学 版) v o 1 3 6 N o 3 2 01 5年 6月 J o u r n a l o f N o r t h C h i n a Un i v e r s i t y o f Wa t e r R e s o u r c e s a n d E l e c t r i c P o w e r( Na t u r a l S c i e n c e E d i t i o n1 J u n 2 0 1 5 DOI : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 2 5 6 3 4 2 0 1 5 0
2、 3 0 1 2 清远抽水蓄 能 电站蜗 壳混凝土保压浇筑过程控制研究 刘学山 ,万晟 ( 1 清远蓄能发 电有 限公 司, 广 东 清远 5 1 1 8 5 3 ; 2 武 汉理工大 学 道路桥 梁与结构 工程湖北省重点实验室 , 湖北 武汉 4 3 0 0 7 0 ) 摘要 : 清远抽水蓄能电站设计安装 4台 3 2 0 MW 可逆式水泵水轮机 , 总装机容量 1 2 8 0 MW 机组 蜗壳 由东芝公 司 设计生产 该蜗壳 阴角空 腔较 大 , 在 国内 同级别 电站 中尚属首例 经分析研究 , 采用 “ 吊罐法加埋设 泵管法 ” 进行蜗壳混凝土浇筑 根据拟 定的方案 , 采用分 层浇筑
3、 、 均 匀控制 、 逐 步冷却 等方法 , 保证 了混凝 土浇筑 的 质量 , 可为类似 工程提供借鉴 关键词 : 清远抽水蓄能电站 ; 蜗壳 ; 保压浇筑 ; 混凝 土 中图分 类号: T V 5 2 3 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 25 6 3 4 ( 2 0 1 5 ) 0 3 0 0 4 9 0 4 1 工程概况 清 远抽 水 蓄能 电站设计 安装 4台 3 2 0 M W 可逆 式水泵水轮机 , 总装机容量 1 2 8 0 MW 机组蜗壳 由 东 芝公 司设 计生 产 混 凝 土施 工 采 用 光 面 混凝 土 施 工 工艺 混凝 土 浇筑采 用保 压浇 筑 该
4、型号 蜗壳 阴角 空 腔较 大 , 平 均体 积为 3 4 2 IT I , 并且 蜗壳 机 组板 上 预 留的灌浆 孔直 径较 小 根 据 以往 的施 工 经验 , 阴 角 部 位 的施工 过程 : 先挤 压外 层混 凝土进 人 阴角部 位 , 然 后通 过 自密实 混凝 土灌 浆 填 补 阴 角 内 的空 腔 这 种 施工 方式 所需 的投 资较 大 因此 , 清 远抽 水 蓄能 电 站 蜗壳 浇筑 时采 用增 设预埋 泵送 管 的方式 2 蜗壳浇筑过程控制 2 1控 制重 点 蜗 壳体 形 复杂 , 蜗 壳周 围钢 筋密集 , 机 电埋 件 管 路多 , 工作面狭窄, 平行作业相互干扰
5、, 蜗壳中心线 内侧 和外侧 的混 凝土 存在 高差 , 浇筑难 度 大 , 施 工振 捣 困难 , 蜗壳 底 部及 阴角 部 位 的局 部 混 凝 土 易 出现 脱 空情 况 并且 蜗壳 承担 的水轮 发 电机 组 的动 、 静 荷 载高 , 且动 载 比例 大 鉴 于 此 , 蜗 壳 混凝 土浇 筑 过程的控 制重点 应包 括 : 保证 混凝 土浇 筑 连 续 、 均匀上升; 防止浇筑过程 中座环 、 蜗壳抬动和 变形 ; 保证座环、 蜗壳阴角部位浇筑饱满、 密实; 强化 混凝 土 温度控 制 , 防止 混凝 土产生 温度 裂缝 2 2施 工工 艺控 制 2 2 1 浇 筑分层 蜗 壳 混
6、 凝 土 共 分 4层 浇 筑 第 1层 高 程 为 3 7 1 0 4 0 0 0 1 1 1 ; 第 2层 为 4 0 0 0 4 2 0 0 I l l ; 第 3层 为 4 2 0 0 4 3 8 0 1 2 1 ; 第 4层 为 4 3 8 0 4 4 7 4 I 11 , 和 水轮 机层 楼板 一起 浇筑 2 2 2混 凝土 入仓 方式 蜗壳 混 凝 土 浇筑 时 采 用 了两 种 入仓 方 式 : 一 是 泵送 ; 二是 采用 3 0 t 的桥 机 吊 8 IT I 的 吊罐 入 仓 高 程为 3 7 1 0 4 2 0 0 1T I 的混凝 土浇 筑 , 采 用泵 送入 仓 与
7、 吊罐入仓 两 种方 式 联 合 进行 锥 管 内混 凝 土 浇 筑 时采 用泵送 方 式入 仓 。 蜗壳 座 环 底 部 阴 角部 位 混 凝 土浇筑时采用泵送方式入仓 , 人工辅助 采用掺聚丙 烯纤 维一 级配 昆 凝 土 , 泵 管 直 接 浇 筑 在 昆凝 土 内不 再拆除 , 以尽量减少蜗壳 阴角部位混凝土的脱空面 积 浇筑采 用平 铺法 , 上 升 速 度不 大 于2 0 0 m m h 当 混凝土浇筑至无法进人操作的高度后 , 继续泵送混 凝 土人仓 , 对 阴角 或 空 间 狭 小 部 位 用 4 , 5 0 m lT l 软 轴 式振 捣棒 振捣 , 操作 空 间较 大位 置
8、用 61 0 0 mm软 轴 式振捣棒振捣 , 直至蜗壳座环底部混凝土浇筑饱满 浇筑过程中预埋的灌浆管可 以作为排气管使用 蜗 壳外 侧混 凝 土浇筑 时 尽 量 使 用 吊罐 入 仓 , 平 铺 法 浇 筑 , 人工平仓 蜗壳外侧混凝土比座环底部混凝土容 收 稿 日期 : 2 0 1 50 33 1 作者简 介 : 刘学 山( 1 9 6 4 一 ) , 男 , 湖南岳 阳人 , 高级 工程 师 , 主要从事抽水蓄能 电站建设 、 管理方面的研究 5 0 华 北 水 利 水 电 大 学 学 报(自 然 科 学 版 ) 2 0 1 5年 6月 易浇筑 , 但必须保证蜗壳周边均匀上升, 上升速度
9、不 大 于 2 0 0 mm h 从搅 拌 车 卸 料 时 , 混凝 土 的 自由下 落 高度 应 控 制在 1 5 I l l 以内, 否则应设缓降设施 采用 吊罐入仓 时 , 混凝土人仓坍落度应控制在 6 O 9 0 T i m的范围 内 采用泵送入仓时, 入仓坍落度应控制在 1 2 0 mm 左右 2 2 3 混凝 土坍落度 与 入仓温 度控 制 混凝 土浇筑 时拌 合站 与混 凝土 仓面 各布 置一 个 坍落度桶 , 由实验室人员每 4 h测 量一次混凝 土坍 落度与人仓温度 , 并及时做好相关记录 如发现坍落 度 、 入仓温度不符合要求 , 立即向现场负责人汇报并 根 据施 工方 案
10、采 取相应 措施 2 3浇 筑质 量控 制 2 3 1 锥 管 和座环 底部 浇筑 措施 锥管 内 混凝土 浇筑 时采 用 2台泵 车 , 1条 泵 管 该 条泵 管设 2个 出料 口, 平 均 布 置 在 锥 管 内 浇 筑 时 , 及 时改 变泵 管 出料 口的位 置 , 保证 锥 管 内混凝 土 均匀 上升 若单 一 出 口部 位 的混 凝 土高 度 高 于 其 他 部位时, 立即停止泵送 , 封 闭泵管此端出 口, 再 开始 送料 待锥管内周边混凝土高度平齐时 , 打开此段泵 管 出 口, 再 按 要 求 下 料 , 保 证 锥 管 内 混凝 土 均 匀 上 升 选择稍大的混凝土坍落度
11、, 人工振捣 为尽量使蜗壳座环底部混凝土浇筑饱满 , 可采 取 以下 措 施 : 一 是 在 混凝 土浇 筑 前 初 步 考 虑在 每 2 个蜗壳支墩问埋设 1根泵管, 预埋在阴角部位 , 预埋 泵管管 口距 离 阴角 最 高 位 置 1 0 0 iT l m 左 右 ; 二 是 沿 座 环周 围 预埋 排气 管 , 排气 管 间距拟 设 为 2 H I , 尽 量 预 埋在 阴 角和未 开 灌 浆孔 的部 位 , 排 气 管 出 口距 离 阴角 2 0 0 lT l m左 右 2 3 2控制混 凝 土浇筑 速度 蜗壳 混 凝 土 浇 筑 时 , 混 凝 土 浇 筑 速 度 控 制 在 2 0
12、 0 mm h以内, 并在钢筋上涂油漆做好高度控制标 志 , 蜗 壳周 边均 匀对 称 浇 筑 J 浇 筑 过 程 中 , 由蜗 壳 安 装单 位进 行全 程位 移监 测 如位移 接近 警戒 值 , 则 及 时停 仓 , 根据蜗 壳 安 装 单 位 的监 测 数 据 调 整 出料 口位置 , 然后 再浇 筑 , 确 保 蜗壳 的稳定 2 3 3温控措 施 1 ) 降低混凝土 出机 口温度 为减少料仓 内的太 阳辐射 热 , 在 骨料 仓 和 皮 带 机 上 设 防 晒 棚 外 界 温 度 、 拌 和楼 混凝 土 出机 口温 度 及拌 和 时 的水 温 由试 验室测 量 , 混凝 土入 仓温 度
13、 、 混 凝土 浇筑 振捣后 温度 由现场技术员测量 , 并做好详细记录 2 ) 减少运输时间 混凝土从下库拌和楼用 8 m 混凝土搅拌车运至安装间, 卸入 8 n l 吊罐 中, 并 由 3 0 t 天车 吊入 仓面 , 总 时间不 能超 过 3 0 m i n 混 凝土 搅拌车必须在洞 内等待卸料 ; 每次接混凝土之前 , 需 在拌 和楼用 冷水 冲洗 外表 , 降低 表 面温度 3 ) 夜 问浇 筑 混 凝 土 由 于 白天 温度 高 , 蜗 壳 层 混凝土全部在夜间或阴雨天浇筑 , 尽量降低混凝 土 从 出 机 口到 浇筑 仓面 时 的温度 变化 4 ) 埋设冷却水管 通过 冷却水 可
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- 清远 抽水 蓄能 电站 混凝土 浇筑 过程 控制 研究
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