关于水电站混凝土施工技术的探讨

 　摘要：水电站混凝土灌注桩后压浆技术在我国近几年逐步发展起来了，本文根据某水电站的施工提出其混凝土施工流程，表明所采用的技术有效地确保混凝土浇筑施工质量，确保了工程目标的顺利实现。 

　　关键词：混凝土；施工技术；防渗墙施工 

　　中图分类号：U415.6文献标识码：A文章编号： 

　　1、工程概况 

　　某工程地处冲洪积平原区，地形平坦、开阔，地势西高东低，但高差较小，地面高程5.9～3.6m，堤防一般高2～5m。堤内为耕地，堤上有果树、杨树及农作物，植被较多。根据现场勘察成果，本区地表以下30m深度内地层均为第四系全新统的冲积、湖沼积层，岩性为粉质粘土、壤土、砂壤土、粉土及粉砂等。地下水类型为第四系孔隙潜水，埋藏于粘性土或砂性土层，埋深3.9～11.5m，高程-7.0～-0.7m。本区最大冻土厚度约60cm。 

　　2、施工过程 

　　桩侧注浆是通过埋设于钢筋笼上的带阀钢管冲破混凝土保护层而实现的，要求在成桩后7d内进行压浆。因而，后压浆与成桩施工应交叉作业，并在混凝土浇筑之前将后压浆管安装完毕，具体施工工艺如下： 

　　2.1钻孔 

　　钻孔采用GPS-12型回转钻机，采用正反循环钻进钻孔工艺，利用三翼或滚刀钻头钻进成孔。对于弱风化砂岩、钙化砂砾石层或砂砾石层，回转钻机无法钻进，采用小型冲击钻机穿透硬岩后，再换回转钻机施工。 

　　2.2安装灌浆管笼 

　　桩基后压浆采用无缝钢管，壁厚3mm、长桩15m。桩底、桩侧各布置注浆管：长桩桩侧按一级布置侧压管，即每隔5m对称布置两根侧压管。桩底布置两根压浆管：压浆管采用丝扣连接，用捆扎法固定在钢筋笼外侧。压浆管笼在加工场地加工完毕后，运到孔口用汽车吊安装。为保证压浆管笼在孔内位于中心位置，在压浆管笼侧面每4m设保护块一组，底部每组3块，上部每组4块。 

　　2.3混凝土浇注 

　　采用螺纹联接导管进行水下混凝土浇筑，利用钻机起吊下导管，导管底口距孔底的高度控制在200～400mm。混凝土灌注前，应先检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀物厚度是否合格，待检查合格后。先灌注直径为2～4cm的碎石，灌注量为0.6m，保证碎石将压浆管底部覆盖。混凝土灌注达到灌浆管笼底部以下约lm时，适当放慢灌注速度，减小混凝土的冲击力，防止钢筋笼上浮，混凝士上升到钢筋笼底部以上4m左右时，提升导管，使其底口高于钢筋管笼底部2m以上，恢复正常灌注速度。混凝土灌注作业应连续进行，直至成桩。 

　　3、大坝混凝土施工技术 

　　3.1混凝土运输、入仓 

　　 挡水坝工程混凝土浇筑均采用自卸汽车运输，经施工道路运到现场卧罐后由门机吊料入仓。发电厂房的混凝土由自卸车运至卧罐后由门机吊料入仓；门机覆盖不到的部位，其混凝土施工将采取砼地泵输送。 

　　3.2混凝土浇筑技术 

　　混凝土全部由拌和站拌制，混凝土拌制要严格按照经监理人批准的配合比进行，根据不同的情况及时对配合比予以调整。进入仓内的混凝土料必须是合格料，禁止不合格料入仓。混凝土浇筑时，基础、底板等大面积仓面采用台阶式浇筑方法；板、梁、柱等小仓面采用平铺法施工。层间铺料厚度40～50cm，使用插入式振捣器振捣，振捣时间以混凝土不再显著下沉、不出现气泡并开始泛浆时为准。钢筋密集部位则用软管振捣器振捣。振捣器距模板的垂直距离不小于振捣有效半径1/2，不得触动模板、钢筋及预埋件。浇筑的第一层混凝土以及在两罐混凝土卸料后的接触处加强振捣，防止漏振。对于本工程基础面或老混凝土面检查验收合格后，才能进行混凝土浇筑，在混凝土浇筑前保持仓面洁净和湿润。浇筑第一层混凝土前基岩面上均匀铺一层2～3cm与混凝土浇筑强度相适应的砂浆，以保证混凝土与基岩结合良好。 

　　混凝土应连续浇灌完毕，当不能连续浇筑时、一般超过2小时，应按施工缝处理。采用插入式振捣器应快插慢拔，插点应均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到振捣密实。移动间距不大于振捣半径的1.5倍。振捣上一层时振捣器应插人下一层5cm，以便清除两层间的接缝，混凝土浇筑过程中应时时关注模板、支架、管道和预埋件有无移动现象，若出现移动、变形时，应立即停止浇筑，并及时处理好再进行混凝土的浇筑施工。 

　　3.3混凝土浇筑分层 

　　挡水坝混凝土施工分层，基础、底板大体积混凝土按1m至2m一层设置，基础以上部份按3m一层设置，详见混凝土施工分层图。发电厂房混凝土施工分层按照梁、板、柱进行划分。二期混凝土浇筑前，先将结构面老混凝土凿毛，并冲洗干净，保持湿润。在二期混凝土浇筑过程中，采用软轴振捣器捣实，避免漏振，并控制混凝土的上升速度，以保证钢筋和金属埋件不移位、不变形。 

　　3.4混凝土养护 

　　混凝土收仓12～l8小时后及时洒水和覆盖湿草袋养护，对一般浇筑层连续养护至上一层混凝土浇筑前；对暴露时间较长的混凝土体部位，养护2l天；对抗冲耐磨层、门槽等重要部位养护时间不于28天。一般季节采用洒水养护，养护到规定龄期。夏季高温季节，采用流水养护，冬季低温季节，混凝土收仓后和拆模后，覆盖聚乙稀薄膜进行养护。混凝土浇筑完后，即在混凝土表面不断喷水雾养护或覆盖湿透的草袋养护，使其表面始终处于饱和水潮湿状态l4天以上。 

　　4、防渗墙施工 

　　4.1施工方案 

　　防渗墙造孔采用“钻抓法”与“钻劈法”相结合的成槽工艺，即先用冲击钻机钻凿主孔，再用抓斗抓取副孔上部的覆盖层，然后用冲击钻机钻凿副孔的基岩；护壁采用膨润土泥浆。采用“气举法”清孔后，用“泥浆下直升导管法”浇筑混凝土。自建砂石料生产及混凝土搅拌系统，使用混凝土罐车运送混凝土至浇筑槽孔作业面。墙段连接采用“接头管法”。柴油发电机供电，共投入400kW发电机2台、150kW发电机3台。 

　　4.2施工平台及导墙 

　　施工平台宽度20m，下游侧7m，为钻机工作平台，其上铺设枕木和轻轨；上游侧13m，布置抓斗作业平台、倒渣平台和施工道路，兼作下设预埋管、混凝土浇筑和接头孔拔管成孔施工场地。 

　　现浇钢筋混凝土导墙采用梯形断面，高度1.5m，顶宽0.6m，底宽0.8m，内侧净宽0.7m；墙内在上、中、下部各布置2根20mm纵向受力钢筋，墙体材料为二级配C15混凝土。 

　　4.3造孔施工 

　　本次施工共投入1O台冲击钻机与2台抓斗，先用冲击钻机钻进主孔，然后用抓斗抓取副孔；若抓斗抓不动，则用冲击钻机配合施工。孔形控制项目主要有孔深、孔宽和孔斜。孔斜率一般不大于0.4，遇有含孤石、漂石的地层及基岩面倾斜度较大等特殊情况时孔斜率按0.5控制；整个槽孔应无梅花孔、探头石和小墙。I、Ⅱ期槽孔套接处的墙厚应满足要求。 

　　开工前在槽孔两端设置测量标桩，根据标桩确定槽孔中心线并且始终用该中心线校核、检验成墙中心线，孔位偏差不得大于3cm。每一槽段终孔时钻头直径及抓斗宽度均不得小于设计墙厚；在槽孔内任一部位均可顺利下放钻头，并且可在槽孔内自由横向移动。 

　　4.4清孔换浆 

　　槽孔验收合格后进行全面的清孔换浆工作。清孔采用气举法，在清除孔底淤积物的同时向孔内补充新鲜泥浆，换浆量不小于槽孔体积的1/2。Ⅱ期槽孔在清孔换浆结束前，用钢丝刷子洗刷接头孔，以刷子钻头上基本不带泥屑、孔底淤积不再增加为合格标准。槽孔清孔换浆结束1h后检查清孔质量，合格标准为：孔底淤积厚度不大于10cm，槽孔底部泥浆密度不大于1.25g/cm3，马氏漏斗黏度32～50s，含砂量不大于6%。 

　　4.5墙段连接 

　　本工程墙段连接采用接头管法。I期槽浇筑前在槽孔两端孔处下设接头管，在混凝土浇筑过程中根据取样试验确定的混凝土脱管龄期和混凝土浇筑速度，用液压拔管机逐步拔出接头管，形成I、Ⅱ期墙段的接头孔。为减小拔管阻力，避免混凝土黏结在接头管上，开浇3～4h后，正式拔管前要开始微动接头管，每隔30min要微动一次。拔管过程中要注意观察拔管阻力的变化情况，要控制拔管阻力在一定范围内，使既能成孔，拔管阻力又最小。拔管过程中要及时向接头孔内补浆，特别是最后一节管拔出前一定要补足泥浆，并适当降低拔管速度，延长拔出时间。 

　　5、结语 

　　水电站主体多为混凝土结构，施工方应认真进行混凝土原材料设计及质量控制，严格混凝土生产工艺控制，使得常态混凝土全面达到设计及规范要求，而且还需确保混凝土外观质量。 

　　参考文献: 

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　　[2]许秋刚．探讨重力式挡土墙设计理论及施工方法[J]．中国建筑学会学报，2009，(3)． 

　　[3]马彦君．试探水利工程挡土墙的设计[J]．农业科技与信息，2009，(6)．