溪洛渡水电站左右岸尾水洞底板混凝土施工技术研究

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【摘要】溪洛渡水电站尾水洞断面大、衬砌厚，底角为1/4圆弧型，施工质量要求高，难度大等特点，施工中运用了多项先进施工技术，下层混凝土浇筑采用翻模工艺施工，严格管理、合理组织、精细化施工，有效地保证了混凝土的质量和进度，为今后特大型底角1/4圆弧型断面、大体积混凝土施工积累了宝贵的经验。

【关键词】 翻模工艺 冲天管 尾水洞

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

1、概述

金沙江溪洛渡水电站工程是我国西电东送中线的骨干电源之一，位于四川省雷波县和云南省永善县交界处的金沙江干流上，左岸距四川省雷波县城约15km，右距云南省永善县城约8km，由拦河大坝、泄洪建筑物、引水发电建筑物及导流建筑物组成。混凝土双曲拱坝最大坝高278.0m，坝顶高程610.0m，地下式厂房，分设在左、右两岸山体内，各装9台单机容量为770MW的水轮发电机组，总装机容量13860MW。

溪洛渡水电站左右岸各布置了3条尾水洞，其中左岸1#尾水洞与右岸6#尾水洞为独立尾水洞，左岸2#、3#尾水洞由左岸1#、2#导流洞改建，右岸4#、5#尾水洞由右岸5#、6#导流洞改建；左岸1#尾水洞下段长度1276.373m，衬砌后断面均为15m×22m，底角圆弧过流面半径均为2.5m。

2、主要施工技术应用

2.1、底板混凝土底角圆弧采用定型弧形钢模板，翻模工艺施工，圆弧面采用人工抹面，底板水平面采用机械磨面机抹面。

2.2、边顶拱混凝土采用钢模台车一次衬砌成型，顶拱50cm范围采用自密实混凝土浇筑；左岸顶拱混凝土采用冲天管法施工，右岸顶拱混凝土采用退管法施工。

3、模板使用

3.1、定型弧形钢模板

(1)尾水洞下层混凝土衬砌采用定型弧形模板，下层衬砌范围：下层整个1/4圆弧段和圆弧起点向上20cm；下层圆弧段衬砌范围由3块标准模板和两块带20cm直段模板组成。

(2)模板形式

①标准圆弧模板：标准圆弧模板为模板长1.5m（1.6m），宽(弧长)0.9m，圆弧对应半径2.5m（外弧）和2.495m（内弧），相应圆弧弧度为20°37′35″。

②带直段圆弧模板：带直段圆弧模板为模板长1.5m（1.6m），宽（由圆弧段和直段组成）81.35cm，其中由20cm直段，61.35cm圆弧段组成，直段与圆弧段相切，圆弧对应半径为2.5m（外弧），和2.495m（内弧），相应圆弧弧度为14°3′37″。

(3)模板由面板、横肋、纵肋组成，均选用5mm厚钢板制作，横向肋板为通长设置，纵向肋断开设置；模板长度分为1.5m、1.6m两种，1.6m模板其中10cm为新旧混凝土浇筑提供搭接。

4、钢筋施工

钢筋在加工厂加工成型，载重汽车运到洞内后，人工送入仓内进行钢筋的绑扎和焊接，超前混凝土浇筑一定距离，绑扎好的钢筋骨架与系统锚杆焊接牢固。纵向钢筋采用绑扎或焊接，环向钢筋主筋采用滚轧直螺纹机械连接，A级接头。

5、下层底板混凝土浇筑

下层底板混凝土施工范围：底板基岩结构面至边墙高于底板过流面2.7m范围，混凝土为C25W8F150。下层底板混凝土由6m³搅拌运输车运输，仓面采用HB60混凝土泵泵送入仓。

5.1混凝土浇筑及振捣

尾水洞底板混凝土浇筑采用分层全断面平铺法施工。下料顺序为：从底板中间向两侧进行铺料，待覆盖完整个仓面上层钢筋后，返回来改从位于边墙的两侧下料点从上游向下游依次进行下料；混凝土浇筑应从低向高分层进行，均匀下料，底板以上混凝土浇筑上升速度控制在1.0m/h以内；混凝土应随浇随平仓，不得堆积，若产生骨料堆积时，应用人工将其产到砂浆较多的部位，避免由此产生蜂窝麻面；

采用插入式振捣器振捣，振捣时间以15～30秒为宜，严禁过振、欠振、漏振，以混凝土不再显著下沉，气泡和水分不再逸出，表面开始泛浆为准，遵循“快插慢拔”的原则振捣，并插入下层混凝土5cm左右。

5.2翻模工艺施工

(1)混凝土收面

仓面混凝土浇筑时利用1.5寸钢管控制高程并初步找平，找平后拆除钢管轨道，采用人工收面，机械磨面机抹面、压光，两侧圆弧段混凝土面采用人工压光,要求整个过程必须在混凝土初凝前完成。

抹面滑轨采用1.5寸钢管与Φ18的螺杆、螺母制作。在上层钢筋绑扎基本结束时，拉线控制高程将螺母焊在钢筋上，再在螺杆上焊接角铁后，戴在螺母上，将1.5寸钢管固定在角铁上，用螺杆调节1.5寸钢管高程。

(2)翻模施工

翻模工艺的主要特点就是准确掌握混凝土的初凝时间(最初混凝土初凝时间由实验室通过实验确定)，根据实验室提供的初凝时间确定翻模时机，混凝土初凝前，即在混凝土强度达到表面及棱角不因拆除模板而损坏时及时进行翻模，翻模后立即对下层混凝土(包括1/4圆弧、中间水平段)进行抹面处理，人工先用木质粗磨子进行粗磨，使混凝土表面泛浆，泛浆后然后改用细磨子对表面进行压光，抹面后混凝土表面要有光泽度，平整度在规范要求之内。

根据近1年的施工，下层底板混凝土翻模时间基本在入仓后5～7小时。

5.3养护

混凝土浇筑完毕6h～8h后开始人工洒水养护，气温高时取小值，气温低时取大值，配备专人负责洒水养护，始终保持混凝土表面湿润。混凝土养护时间为28d。

6、温控防裂研究

6.1、底板砼温控措施

(1)混凝土入仓温度不高于20°C，混凝土内部最高温度不高于43°C。

(2)混凝土浇筑完成，且初凝后，及时对混凝土表面及模板外侧进行洒水，保持湿润，从而降低混凝土表面温度。

(3)根据不同季节采取不同温控措施，具体如下：

冬季采用常温混凝土，仓内预埋冷却水管通水进行温控；夏季采用预冷混凝土，仓内预埋冷却水管通水进行温控；春秋季节采用预冷混凝土仓内不埋设冷却水管进行温控。但在不同季节底板混凝土内部均埋设了温度计，温度计从1支～4支不等，通过测温数据及时调整温控措施。

(4)预埋冷却水管

冷却水管采用管径Ф32mmPVC管，蛇形布置，采用Φ22钢筋制作架立，架设在底板混凝土衬砌厚度的中部。

左岸冷却水管顺水流方向布置， 1m衬砌厚度冷却水管间距1.5m，衬砌厚度≥1.5m 水管间距1.0m；右岸冷却水管垂直水流布置，1m衬砌厚度冷却水管间距1.0m，衬砌厚度≥1.5m 水管间距0.75m。

(5)通水流量

在混凝土内部达到最高温度前采用大流量通水（35～50L/min），以有效消减混凝土内部温度最高温升；在混凝土内部温度达到最高温度后，通水流量控制在18～25L/min（可根据降温情况调整），按每天降温不超过1°C进行水流流速控制；24h水流方向变换1次，混凝土通水时间持续15天即可停止。

7、结束语

溪洛渡水电站左右岸尾水洞虽然是普通洞衬混凝土，但是由于其断面尺寸大、衬砌较厚、下层底角为1/4圆弧型等特点，带来了许多常规洞衬混凝土没有的技术难题，如下层圆弧采用定型弧形钢模版，翻模工艺，台车的设计、制造与安装，混凝土的防裂和温度控制，养护方法等，施工中作了许多有益的探索，运用了一些先进的技术并有所创新，特别是对洞衬混凝土进行系统的温控防裂研究，大大降低了混凝土温度裂缝发生的机率，为今后类似工程施工积累了宝贵的经验。