浅谈福建仙游抽水蓄能电站斜井滑模混凝土施工.pdf

第7 期 ( 总第1 2 4 期) 中国水能及电气化 N o 7 ( T 0 T A L N o 1 2 4 ) 2 0 1 5 年7 月 Ch i n a Wa t e r P o we r &E l e c t r i fic a t i o n 浅谈福建仙游抽水 蓄能 电站斜 井 滑模 混凝 土施工 陈 冰 曾 玉 ( 中国水利水电第十六工程局有限公司，福建 福州 3 5 0 0 0 3 ) 【 摘要】 福建仙游抽水蓄能电站单条引水隧洞总长约 1 1 4 8 m ( 其中上、下斜井长分别为 3 8 7 6 m和 3 1 1 1 m) ， 高差为4 9 0 4 m，洞内衬砌内径为6 5 3 8 m，上、下斜井倾角均为5 O 。 ，采用连续拉伸式液压千斤顶一 钢绞线滑 模系统 ( 简称 L S D斜井滑模系统)施工。本文着重对滑模施工方案、配合比等进行简要介绍。 【 关键词】 滑模；施工方案；配合比 中图分类号 ：T V 5 3- I- 6 文献标识码 ：A 文章编号：1 6 7 3 - 8 2 4 1 ( 2 0 1 5 )0 7 1 0 0 1 9 - 0 3 On i n c l i n e d s h a f t s l i p f o r m c o n c r e t e c o n s t r u c t i o n i n F u j i a n Xi a n y o u Pu mp e d S t o r a g e P o we r S t a t i o n CHEN B i n g，Z ENG Yu ( S i n o h y d r o B u r e a u 1 6 C o m p a n y L i m i t e d ， F u z h o u 3 5 0 0 0 3 ，C h i n a ) A b s t r a c t ： S i n g l e w a t e r d i v e r s i o n t u n n e l o f F u j i a n X i a n y o u P u m p e d S t o r a g e P o w e r S t a t i o n h a s t o t a l l e n g t h o f a b o u t 1 1 4 8 m ( w h e r e i n u p p e r a n d l o w e r i n c l i n e d s h a f t s a r e r e s p e c t i v e l y 3 8 7 6 m a n d 3 1 1 1 m l o n g ) T h e h e i g h t d i ff e r e n c e i s 4 9 0 4 m I n n e r di a me t e r o f l i n i n g i n t he t un n e l i s 6 5 3 8mTh e i nc l i ne d a ng l e s o f u p pe r a n d l o we r i n c l i n e d s ha f t s a r e a l l 5 0。 C o n t i n u o u s d r a w i n g t y p e h y d r a u l i c j a c k s t e e l s t r a n d s l i p f o r m s y s t e m ( h e r e i n aft e r r e f e r r e d t o a s L S D i n c l i n e d s h a f t s l i p f o r m s y s t e m)i s a d o p t e d f o r c o n s t r u c t i o n I n t h e p a p e r ， s l i p f o r m c o n s t r u c t i o n p l a n ， m i x t u r e r a t i o ，e t c a r e b ri e fl y i n t r o d u c e d Ke y wor d s：s l i p f o r m ；c o n s t ruc t i o n pl a n；mi x t u r e r a t i o 1 工程概况 福 建仙游 抽水 蓄能电站位 于福建仙游 县西苑乡境 内 ，电站装机 容量 1 2 0万 k W，工程 枢纽建 筑物 主要 包括上水库 、输水 系统 、地下厂房 、下水 库和开关站 等。其 中输水 系统 由引水系统和尾水 系统组成 。引水 系统采 用 一 洞二 机 的布 置 型式 ，由上 库 进 出水 口、 上库事故检 修 闸门井 、引水 隧洞 上平段 、上斜 井段 、 中平段 、下斜井段 、下平段 、引水岔 管 、高压钢衬支 管等组成 。其 中引水 隧 洞 斜井 采用 滑 模 混凝 土 施工 技术 。 2 施工方法 斜 井 滑模混 凝 土 主要 采用 连续 拉伸 式 液压 千斤 顶一 钢绞线 滑 模 系 统 ( 简称 L S D斜 井 滑 模 系 统 )施 工 ，钢筋采用绑扎 、焊接连接 。 7 9 施工技术 Co ns t r uc t i on Te c h n o l o g y 2 1 混凝土运输 混凝 土运输采用 8 m 混凝 土罐车 经混凝 土拌和站 接料运送至斜井井 口平台，该平台建设在能够使送料 小车直接 到达的位置 ，主要用 于材料 中转 ，安装混凝 土储 料斗 、液压 主操作 台及液压千斤 顶的修理等 。混 凝土经井 口平台溜槽 溜料至送 料小 车储 料斗 内 ，之后 经送料小车运送 至模体储 料斗内 ，在分料 平台利用小 推车配合串筒 、溜槽分 料浇筑仓 面指定部位 。 2 2 混凝土布料 混凝土 的浇筑分层环 向交圈均匀进行 ，混凝 土在 分料平 台 ( 第二 层平 台 )采 用人 力小 推 车 由操作 平 台 ( 第一层平台)储料斗下面接料 、分料，通过 串 筒或溜槽下料入仓，下料顺序为先顶拱 、再边墙、后 底拱 ，浇筑后的混凝土要保持在 同一水平 面上 ，以保 证模体不发生倾斜 。t 昆 凝土分层浇筑厚度控制在 2 0 3 0 c m，使下层混凝土还处 于流塑状态时浇筑完上一层 混凝土 ，以便两层混凝土 的结合 ，浇筑混凝 土同时保 证仓 面上有足够 的外露 已安装完成 的钢筋 ( 以安装完 成 的环 向钢筋高 出仓面 1 5 m左右为宜 ) 。 2 3 混凝 土振捣 利用浇筑平台 ( 第三层平台)进行混凝土振捣， 在仓面内布置 4台 ( 2台备用)6 5 0钢丝软轴插入式 振捣器 ，振捣 间距 控 制在 2 5 0 ra m 以内 ，采用 斜插 法 尽量平行 模板 插 入混 凝 土 ，插 入深 度 为下 层 混凝 土 5 1 0 c m，振捣操作 按规 范要求 进行 ，避 免漏振 和过 振 ，振捣时注意防止振捣器触及钢筋 、模板等 。 2 4混凝 土修 面 、养护及模板清理 a 混凝 土 出模 后 ，在 修 面平 台 ( 第 四层 平 台 ) 上检查混凝土表面 ，若混凝土有掉块或坍 陷等不光滑 现象发生 ，应及时进行修整 ，使混凝 土表面平整度达 到设计要求 。 b 混凝土养护。在修面平台 ( 第 四平台)外围 布置一圈喷淋水管进行养护，控制水管喷淋孔的水 压 ，尽量使喷淋孔小而密，使喷出去的水形成水雾， 不致冲坏混凝土表面，并使之保持湿润，同时设专人 重点对顶拱混凝土加强养护 。 c 混凝 土脱模 后 ，以人工 方式 及 时对 模板 进 行 清理 ，用铁铲清 除黏在模板表面的混凝土 ，用小刷 清 扫水泥砂浆，同时为使表面光滑可适 当涂抹防黏油 ， 可适当使 模板表面光滑 ，减少模板摩 阻力 和黏结混凝 土 的程度 。 2 5 模体滑升 模体在正常滑升前要进行试 滑 ，在试 滑时查看混 凝土是否 已经初凝 ，是 否容易掉块及 有麻面发生 ，如 果发现问题应采取相应措施后 才能继 续滑升 ，即转入 正常滑升 阶段。模体滑升 的时间 间隔一 般控制 在 1 5 h以内，滑模正 常滑升 的速 度为 2 0 c m h ，具 体 可 根据混凝土浇筑情况确定 。如发现t 昆 凝 土凝结强度 不 够时 ，要减缓滑升速度 。 3混凝土配合 比 滑模混凝土配合 比设计阶段以普 通混凝土技术 指 标确定 ，除 了满足抗冻抗渗性 能外 ，一般设计坍落 度 为 7 9 e ra，采用天然砂石料。但在仙游抽水蓄能电 站滑模混凝土实际施工过程 中，由于现场环境及料 源 等影响 ，采用人工砂石料和天然砂石 料两种配合 比进 行设计，调整设计坍落为 1 01 2 c m，并结合现场使 用情况对配合 比参数进行微调整。配合 比参数见表 1 ，配合 比性能见表 2 。 表 1 配合比参数 预定坍 落 实测坍落 强度等级 水胶 比 砂率 材料用量 ( k s I l l ) 外加剂 度 c m 度 e ra 5 2 0 mm 2 04 0 ram 高效 减水剂 引气剂 水泥 人 工砂 水 C 2 5 Wl 2 F 5 0 0 5 3 4 石子 石子 ( 掺量 1 2 ) ( 掺量 0 0 1 5 ) 7 9 8 5 2 8 8 6 4 9 5 1 0 7 7 1 l 4 4 3 4 5 6 O O 4 3 2 施工技术 C o n s t r u c t i o n T e c h n o l o g y 表 2 混凝土性能 2 8 d 2 8 d 强度 等级 级配 抗 压强度 MP a 劈拉强度 MP a 和易性 抗渗等级 抗冻等级 7d 2 8 d 7d 2 8 d C 2 5 Wl 2 F 5 O W1 2 F 5 O 良好 2 5 7 3 5 0 2 O 6 2 8 9 从上述 两表结果看 ，该配合 比在力学及 耐久等性 能等指标上能满足设计要求 ，但在现场实际运用过程 中由于现场 环境温度 、钢筋密集程度及混凝 土施工和 易性等因素影响，滑模提升容易引起掉块 、麻面等现 象 ，影响提升速度 ，综合来看 ，需要 对现有 配合 比进 行调整以提高施工进度及质量。调整配合比参数及性 能见表 3 、表 4 。 表 3 调整配合比参数 预定坍 落 实测坍落 强度等级 水胶 比 砂 率 材料用量 ( k g m ) 外加剂 度 c m 度 c m 5 2 0 m m 2 0 4 0 mm 高效减水剂 引气剂 水泥 人工砂 水 0 4 5 3 8 石子 石子 ( 掺量 1 2 ) ( 掺量 0 0 1 5 ) 1 0l 2 1 l _ 5 3 0 2 7 1 4 4 71 7l 2 l 5 1 3 6 2 4 0 O 4 5 3 C2 5W 1 2F 5 0 5 2 0 ra m 2 0 4 0 mm 高效减水剂 引气剂 水泥 天然砂 水 0 4 6 3 5 石子 石子 ( 掺量 1 2 ) ( 掺量 0 0 1 0 ) 1 0l 2 1 1 O 3 2 0 6 6 0 5 6 4 6 9 0 1 4 6 3 8 4 0 O 3 2 O 表 4 调整配合比后混凝土性能 抗压强度 M P a 劈拉强度 MP a 2 8 d 2 8 d 强度等级 级配 砂种类 和易性 7 d 2 8 d 7 d 2 8 d 抗渗等级 抗 冻等级 人工砂 2 4 8 3 4 7 2 1 3 2 7 6 Wl 2 F 5 O 良好 C 2 5 W 1 2 F l5 0 天然砂 2 5 9 3 5 6 2 2 6 2 8 3 W1 2 F 5 O 良好 从上述两表可知 ，调整后 的配合 比分人工砂 和天 然砂两种，从和易性及施工性能来看，在提高砂率、 坍落度 的同时降低一定的水灰 比以保 证强度 ，调整 后 的两种配合 比在现场运 用过程中 ，滑模提升正 常 ，外 观光滑平整 。 4 滑模施工过程注意事项 4 1 混凝土凝结时间的控制 在混凝土滑模系统试滑时，根据混凝土的运输距 离及其他准备工作的时间来调整配合 比，根根混凝土 凝结时间试验来确定混凝土的运输和模体滑升时间， 并保证在运输过程及模 体滑升过程 中不 出现初 凝 ，能 按预定时间提升到预定高度 ，不影响整个滑升的过程。 4 2 混凝土和易性要求 斜井滑模施工对混凝土的和易性 ( 含黏稠度 、保 水性等)比其他部位混凝土要求要高 ，滑模的提升在 混凝土临界初凝时要进行滑模 ，如果混凝土的和易性 控 制不好 ，容 易引 起掉 块 、麻 面现 象 ，需 要 进行 修 补 ，影 响进度 ，且施工难度大 ，在混凝 土生产过程 中 应根据不同材料品质的不同气候环境 、温度等调整施 工配合比，并根据起滑时间和起滑高度来调整混凝土 凝结时间，以保证斜井滑模正常运行。 4 3 混凝土材料要求 斜井滑模混凝土对骨料的要求较高，应优先采用 天然砂石 骨料 ，受条件 限制 的情况下 ( 下转 第 2 5页) 21 建 设管理 Co n s t r uc t i o n Ma n a g e me n t 表7 距土登尼夏林寺不同距离处的最大单响控制药量 序号 距寺庙的最短距 离 m 爆破最大单响药量 k g 1 2 7 O 2 0 0 2 3 0 0 3 o o 3 4 0 0 8 0 0 4 5 0 0 1 4 0 0 5 6 5 0 3 0 o o 5 结 语 通过以上分析，在工程施工中，优化爆破设计方 案是可以将爆破振动、爆破飞石和爆破空气冲击波控 制在规范允许范围内的；为减少工程爆破施工带来的 社会影响，建议还需采取以下措施 ： a 考虑土登尼夏林寺的重要性和其建筑年代较 长 的特点 ，施工期间应 以被动 防护 为主 ，同时也应 进 行必要 的主动防护 ，以使双方相互支 持和理解 。 b 考虑土登 尼夏林 寺在 当地 藏族 群众 中的重 要 性 ，为防范工程爆破施 工时因个别炮孔 堵塞质量不 好 或其他偶发事件的发生，保证土登尼夏林寺的安全和 正常运行 ，可参考相关工程 ，除采用 工程爆破减震 措 ( 上接第2 1页)通过合理设计也可采用人工砂石骨 料。采用的砂石骨料应该严格按规范要求控制骨料超 逊径含量 。人工砂石粉 含量应严 格控制 在 1 8 以下 ， 且含水率应小于 6 。石粉含量较高时拌和时间应适 当加长 ，否 则容 易 在混 凝 土入 仓 时发 生抱 团发渣 现 象 ，以致影响提升时间及在表面产生裂缝 ；斜井滑模 混凝土应掺减水剂和一定量的引气剂以改善混凝土的 和易性 ，根据斜 井施 工时段 选择外 加剂 的种 类 ，如 ： 处于高温季节 ，应采用缓凝型减水剂 以延缓 混凝土初 凝时间。当洞内温度较高时，对混凝土的初凝时间影 响较大，要求滑模混凝土人仓温度不高于 2 8 q C，入 仓坍落度控制在 7 9 c m左右 ，设计混凝土坍落度应 在 1 01 2 e m左 右 ，混凝 土人仓振 捣后 ，仓 面温 度应 不 高于 3 5 。 施外 ，对土登尼夏林 寺的建筑结构另采取必要 的防护 加 固处理 。 c 施工 初期 需要 进行 专 门 的爆 破试 验 和检测 研 究 ，根据试 验监测数 据 ，提 出具体 的爆 破施工规模 和 药量 ；并在施工过程 中进行 跟踪监 测 ，及 时调整爆破 施工 ，确保 土登尼夏林 寺的安全和正常运行 。 d 保护僧人及 当地群 众人 身 安全 ，施 工期 间应 建立严 格的爆 破预警措施 ，定 时爆 破 ，爆 破时要求 僧 人及当地群众 及时进 入房屋 躲避 ，不在户外逗 留 ，以 免意外 爆破 飞石损伤 。 e 在一定 范 围建 立 围墙 ，严 禁僧 人 及 当地 群众 进入施 工区 ，保证人员安全 ，减少施工对 当地群众 的 干扰。 Q 参考文献 1 卢文波 ， 赖世骧 ， 朱传 云 ， 等 三峡工程岩石基 础开挖爆破振动 控制安全标准 J 爆炸与 冲击 ， 2 0 0 1 ( 1 ) 2 龙源 ， 娄建武 ， 徐全军 ， 等 爆破 振动对 民房 的振 动破坏作用分 析 c 第七届全国工程爆破学术会议论文集 北京： 中国力 学学会 ， 2 0 0 1 5 结语 斜井滑模混凝土施工难度大 、进度慢 ，通 过配合 比的设计 ，施工方案的选择 ，混凝 土 的生产 、运输 等 各环节 的紧密配合 ，施工进度和外观质量是能够 得到 保证 的。 Q 参考文献 1 D L T 5 3 3 0 -2 0 0 5水工混凝 土配 合 比设计 规程 s 北 京 ： 中 国电力 出版社 ， 2 0 0 5 2 D L T 5 1 4 4 -2 0 0 1水工混凝 土施 工规范 s 北京 ： 中 国电力 出版社 ， 2 0 0 1 3 G B 1 1 3 8 7液压滑动模板施工技术规范 s 北京： 中国计划 出版社 ， 1 9 8 7 4 s L 3 2 2 0 1 4水工建 筑物滑动模板施工技术要求 s 北京 ： 中 国水利水 电出版社 ， 2 0 1 4