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苗尾水电站混凝土施工技术探究

2021-01-13 11:22 来源:混凝土论文 人参与在线咨询

摘要:苗尾水电站溢洪道挑流鼻坎混凝土工程是电站的核心工程,承担着泄洪消能功能,按结构和温控要求,沿顺水流方向设3道结构缝,混凝土施工缝间布置键槽、插筋,混凝土入仓困难,质量要求标准高,施工难度极大。挑流鼻坎堰体混凝土采用长臂反铲入仓,预留台阶浇筑施工;面层抗冲耐磨混凝土采用皮带机辅助溜槽入仓,平铺法浇筑施工;无轨滑模浇筑施工。通过以上施工技术运用,挑流鼻坎混凝土工程提前10d完成施工,施工质量优良,确保溢洪道安全稳定运行。

关键词:分层浇筑;温控措施;挑流鼻坎;苗尾水电站

苗尾水电站溢洪道挑流鼻坎混凝土工程是电站的核心工程,承担着泄洪消能功能,挑坎最大流速约38.98m/s,平均水深5.4m,挑坎段不设垂直水流方向的结构缝,但按结构和温控要求,沿顺水流方向设3道结构缝,混凝土施工缝间布置键槽、插筋,并凿毛处理,混凝土入仓困难,质量要求标准高,施工难度极大。挑流鼻坎堰体混凝土采用长臂反铲入仓,预留台阶浇筑施工;面层抗冲耐磨混凝土采用皮带机辅助溜槽入仓,平铺法浇筑施工;无轨滑模浇筑施工。苗尾水电站溢洪道挑流鼻坎段混凝土前面连接抛物线形式的泄槽陡坡段,布置差动式鼻坎,桩号为溢0+334.68—溢0+379.32。左右边墙顶高程为1336.14m,其中:左边墙墙高21.38m,为衡重式挡墙,墙顶宽度为1.0m;右边墙根据地形条件采用重力式挡墙,重力式挡墙最大高度约为26.34m,墙顶宽度为2.0m,后坡坡比1∶0.7。挑流鼻坎共布置4个低坎,5个高坎,高坎顶高程为1326.50m,反弧半径为40.0m,挑角为33°;低坎顶高程为1319.97m,反弧半径为40.0m,挑角为12°,鼻坎总宽83m。挑流鼻坎临水面0.8m为C9050W8F100PVA纤维抗冲耐磨混凝土,下部背水面采用C30混凝土。

1混凝土主要施工方法

(1)施工顺序。施工顺序为先鼻坎,后护坦;先低坎(背水面—迎水面),后高坎(背水面—迎水面)。鼻坎混凝土分层1~2.3m;鼻坎分块根据结构缝在高坎中部分块、设铜片止水。高低坎迎水面面层抗冲耐磨混凝土不分层,一次浇筑成型。(2)混凝土仓面规划与浇筑施工。左右边墙水流方向按12m长分块设结构缝,混凝土浇筑按1.0~3.0m分层。鼻坎混凝土,距离基础3m以内浇筑层厚不大于1.5m,距离基础3m以外浇筑层厚不大于3.0m,采用台阶法浇筑;剩余部分作为迎水面抗冲耐磨混凝土一次浇筑;横向按20.75m设结构缝。(3)混凝土模板设计。鼻坎段边墙采用翻转模板及钢木组合模板;鼻坎背水面采用普通组合钢、木模板;鼻坎迎水面侧面采用组合钢、木模板,表面采用无轨滑模。(4)混凝土运输与入仓。水平运输:采用20t自卸汽车及10m3的混凝土罐车。垂直运输及入仓:在鼻坎段溢0+346桩号、轴线靠左侧布置一台C7050塔机,负责泄槽陡坡段底板及左右边墙皮带机吊装,以及混凝土施工备仓;鼻坎段背水面混凝土采用长臂挖机入仓,迎水面混凝土采用50t履带吊入仓,塔机、长臂反铲辅助入仓,见图1。

2主要温控措施

溢洪道挑流鼻坎混凝土为大体积混凝土,控制混凝土内部温升可以防止裂缝产生,除采取优化混凝土配合比、控制拌和楼出机口温度、仓面喷雾、控制浇筑层厚、浇筑块尺寸及间歇期、布置冷却水管等措施外,还可以采取表面保温和其他养护措施。表面保温:抗冲耐磨混凝土侧面采用5cm聚苯乙烯板保温,上表面采用4cm大坝保温被保温,保温持续时间不应少于30d;除高温季节(5月中旬至9月中旬)外,其余季节仓面采取2cm大坝保温被保温。养护措施:高温季节,白天对仓面混凝土采取喷雾养护措施,控制环境温度低于26℃。

3挑流鼻坎混凝土施工情况

3.1施工进度。溢洪道挑流鼻坎混凝土共3.97万m3,2016年1月17日,开始施工;2016年5月27日,全部浇筑完成;浇筑强度0.93万m3/月,提前4d完成浇筑施工任务,达到了防洪度汛要求,得到参建各方的一致认可。

3.2混凝土质量检测。(1)混凝土温度检测。混凝土入仓温度及浇筑温度。出机口温度由拌和楼试验人员定时检测,在混凝土施工过程中,现场质检员对混凝土入仓温度、浇筑温度及气温等进行了检测,检测统计结果见表1。检测数据表明混凝土入仓、浇筑温度满足设计要求。挑流鼻坎段背水面普通混凝土通水冷却检测。进水温度共检测236次,其中最大、最小温度分别为19.0、12.0℃,平均温度为16.0℃,出水温度共检测436次,其中最大、最小温度分别为35.0、21.0℃,平均温度为28.0℃。进出水温差为8.0℃。通水历时15d,通水流量最大、最小值分别为25.0、19.0L/min,平均值为23.0L/min。闷温共检测90组,最大值为28.7℃,最小值24.6℃,平均温度为25.6℃,均不超过设计内部最高允许温度,合格率达到100%。检测结果表明,混凝土通水冷却温度满足设计要求。(2)混凝土抗压强度检测。施工期间,共取样检测挑流鼻坎段混凝土抗压强度508组(其中在浇筑地点取样33组),检测结果满足设计要求。检测情况见表2。(3)混凝土全面性能检测。施工过程中,挑流鼻坎混凝土抗渗、抗冻取样8组,劈裂抗拉取样12组,极限拉伸取样8组,检测结果满足设计要求,检测情况见表3、表4。抗冲磨强度设计等级为C9050W8F100,龄期90d,共进行12组检测,得到抗冲磨强度最大、最小、平均值分别为15.8、13.7、14.7h/(kg/m2),合格率达到100%。(4)形体检测。过流面采用3m长检测尺测量混凝土平整度,其他部位采用全站仪2m左右间排距比较实测点与设计值。挑流鼻坎段混凝土形体共检测点数173个,其设计允许偏差为±20mm,检测结果表明正负最大偏差分别为46、-43mm,正负平均偏差分别为16、-11mm,合格点数141个,合格率为81.5%。过流面平整度设计要求为不大于5mm,共检测3683个点,其中最大、最小、平均值分别为20.0、0、2.8mm,合格率为91.4%。混凝土各检测指标均符合规范及设计要求。

4结语

苗尾水电站溢洪道2017年6月18日通过过流阶段验收,2017年汛期泄洪200多d;2018年汛期接受10a一遇超标洪水考验,溢洪道单独下泄洪峰,最大下泄流量高达6080m3/s;2019年正常泄洪,枯水期全面检查,溢洪道各部位安全稳定。以上检测数据及运行情况表明,溢洪道挑流鼻坎混凝土施工技术科学、可靠、可行,施工经验值得同类工程借鉴。

作者:张胜强 张广辉 单位:中国安能集团第一工程局有限公司

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