李筱波，吴仍芳，倪 华

(中国葛洲坝集团路桥工程有限公司，湖北 宜昌 443002)

0 引言

唐家渡电航工程复杂条件下灯泡贯流机组流道施工受到厂房前布置的市政大桥同步施工影响，为了保证进度及浇筑质量，采取相关措施将交叉施工干扰影响降至最低。本文在分析厂房与流道特点的基础上，对流道的异形模板进行了专门设计，总结了模板安装施工和流道混凝土浇筑。

1 厂房工程简介

根据厂房的平面及结构布置，考虑交叉施工干扰的复杂条件，调整厂房施工布置。

1)结构布置

唐家渡电航工程坝址位于遂宁市成达铁路涪江大桥上游2 200 m处的沈家渡河段，是涪江干流梯级开发规划的第41级，工程区位于遂宁市城市规划范围内。枢纽布置采用左岸船闸与厂房相邻布置方案，厂内安装3台灯泡贯流式水轮发电机组，单机引用流量177.72 m3/s，单机容量14 MW，总装机容量42 MW。凤台大桥紧邻航电枢纽上游平行布置，桥闸基础分离，桥梁在左岸跨越发电厂房进水口，墩台基础位于厂房进水口左右侧导墙内(17#墩台、18#墩台)，桥面翼缘板覆盖闸墩2.4 m。

主厂房坝段从左至右依次为安装间、主机间，主机段长57.70 m，顺水流方向分为进水口段、主机段、尾水段，顺水流方向主厂房长68 m。厂房结构布置如图1所示。

图1 厂房结构布置图

2)施工布置。常规厂房施工机械布置为进水口及尾水各布置一台门机或塔机，作为水平垂直运输手段，本工程由于受凤台大桥跨越厂房进水口影响，仅在厂房尾水布置一台D800型塔机，进水口采用一台150 t履带吊，机动灵活。

3)施工特点。本工程为航电枢纽与市政大桥结合工程，平面布置紧凑，地形条件复杂、施工交叉干扰严重，凤台大桥及厂房工程均为施工关键线路，工期紧、任务重。

2 流道布置及施工特点

流道主要分为进口、尾水段两部分，受凤台大桥交叉施工干扰，流道体型结构复杂，施工质量要求严格，一期、二期混凝土施工与金属结构、机电安装交叉干扰多、水平垂直运输工程量大等均为流道施工特点。

2.1 流道布置

流道包括进口流道和尾水流道两部分。进口流道由2段组成：第一段接厂房进水口闸墩，为方变圆的渐变段，长9.068 m；第二段为圆锥状的管型座及转轮室，长7.232 m，转轮室直径4.65 m。尾水流道也由2段组成：第一段为锥管状的尾水钢衬管段，长6.25 m，最大直径7.07 m；第二段为由圆变方的尾水扩散段，长14.27 m，最大断面尺寸为8.155 m×9.58 m，其尾部接尾水闸墩。流道结构平面布置如图2所示。

图2 流道结构平面布置图

2.2 施工特点

流道施工是整个厂房施工的重点环节，唐家渡厂房流道施工具有以下特点：

1)现场条件复杂。厂房进水口段受凤台大桥交叉施工干扰影响，通过设置的1#、2#纵缝，优先施工流道进口段，可以保证桥机墙、柱、梁的混凝土施工，早日完成桥机安装，顺利实现厂房节点目标。

2)施工难度大。流道体型结构复杂，空间断面尺寸大，且布置有廊道、楼梯井及其他孔洞，施工难度较大[1]。

3)外观质量要求高。流道属高速水流区，流道施工质量特别是外表质量将直接影响机组出力，混凝土表面平整度要求很高，施工质量要求严格[1]。

4)工序交叉干扰大。流道施工中还需与金属结构、机电安装相互配合进行，一期混凝土中金属结构、机电预埋件多，二期混凝土结构复杂，预留孔槽多，多道施工工序穿插进行相互干扰大[1]。

5)水平垂直运输工程量大。水平垂直运输包含钢筋、模板、预埋件及小型工器具垂直吊装及混凝土的水平运输，流道共分为40仓，每仓位混凝土平均1 000 m3，钢筋平均25 t，平均每8天需浇筑1个仓位混凝土，水平垂直运输工程量大。

3 流道模板设计及施工

针对流道体形结构复杂、混凝土表面平整度要求高等特点，根据DL/T 5110—2013《水电水利工程模板施工规范》[2]相关要求，分别采用组合钢木模板、木模板、定制异形模板及钢木组合模板作为流道进口、二期混凝土、流道尾水的模板，通过预埋蛇形筋、固定混凝土模板支撑垫块，采用钢筋样架定位弧形模板、控制拉条大小及角度等方式严格开展模板施工，保证模板安装质量。

3.1 模板设计

进口段采用组合钢木模板及铁皮覆面。流道进口方变圆的渐变段采用普通组合钢木模板，φ48 mm钢管排架支撑，侧墙和顶板模板制作分为3～4段，每段一般分为4块，模板采用组合式定型小钢模和25 mm厚的木板再贴0.2 mm厚的铁皮覆面。

二期混凝土采用木模板及钢管支撑。管型座及转轮室的圆锥台等二期混凝土采用木模板，按模板允许变形条件确定木面板厚度为40 mm，木面板用铁钉钉在弧形垫木上，面板外钉一层竹胶板，采用满堂脚手架钢管支撑加固。

尾水出口圆变方的渐变段采用定制异形模板及钢木组合模板。定制异形模板分为上、下两部分共4组，每组分为3段进行设计，每段长度分别为5.790 m、4.414 m和4.348 m，每段模板由4～8块异形小模板组合拼装形成。定制异形模板面板采用4 mm厚钢板，法兰及纵横肋均采用6 mm×60 mm厚钢板，模板通过14 mm×20 mm长孔进行连接。钢木组合模板设计同进口段，定制异形模板如图3所示。侧墙及顶板采用满堂支撑架加固。

图3 尾水渐变段模板设计图

3.2 模板安装施工

木模板在加工厂进行加工，钢木组合模板在施工现场进行拼装，流道弧形定制异形模板在厂家生产拼装后直接运至施工现场。流道底板浇筑完成后，测量放样，并在底板混凝土上预埋蛇形筋，顶部固定混凝土垫块后作为模板支撑立柱。流道底部及顶部弧形模板定位采用钢筋样架，钢筋样架预先制作校核完成，间距0.5 m，钢筋样架固定于侧墙钢筋上。利用尾水塔机将流道模板按顺序分块吊入现场，调整就位，经检查位置尺寸验收后，进行加固。

钢木组合模板拼装时，先用电钻在木条上按小钢模板侧面的眼距钻眼，将木条放于设计位置，并用螺栓联接拼装好，将木块反复压实后，每隔5～7 cm用小铁钉将铁皮钉在木条上固定。

模板采用φ10 mm钢筋拉条固定于已浇筑混凝土预埋锚筋上，拉条与锚筋环连接牢固，拉条与混凝土面呈40°。管型座二期混凝土拉条适当加密。

4 流道混凝土浇筑

针对现场条件复杂、混凝土浇筑质量要求严格等特点，根据DL/T 5144—2015《水工混凝土施工规范》[3]相关要求，对流道分层分缝进行设计，采用多种混凝土入仓方式及浇筑方法，严格控制混凝土级配及坍落度，有效保证了混凝土施工质量。

4.1 分层分缝

厂房垂直水流方向宽度为60.44 m，顺水流方向长度为68 m，设计在2#和3#机组之间设置横向分缝，纵向未设置分缝，为便于施工及温度控制，经施工单位提出，设计单位同意，增设二条纵缝，将厂房分为3块，即进水口闸墩段、主机段(流道进口段)、尾水管段(流道尾水段)。纵缝的缝面设置插筋，纵缝周边设置橡胶止水带，缝面采用冲毛处理。

根据仓位分层设计图，流道底分为4层，侧墙分为4层，顶板分为2层，进行分层浇筑，每层高度为1～3 m不等。

4.2 混凝土入仓

混凝土由左岸180 m3/h拌合楼供应，12 m3自缷车及搅拌车运输。流道底板混凝土入仓主要采用臂长为22 m的长臂反铲，D800型塔机配6 m3卧罐辅助入仓；侧墙及顶板采用D800型塔机及275 m3/h伸缩式皮带机入仓；二期混凝土采用泵送混凝土与150 t履带吊、D800型塔机配2 m3吊罐相结合的入仓方式；部分仓内搭设受料平台及溜槽，保证混凝土和易性。流道主要混凝土入仓设备参数见表1所列。

表1 流道主要混凝土入仓设备参数对比表

4.3 混凝土浇筑

与常规混凝土单级配及单坍落度、单一的浇筑方法不同，针对流道不同浇筑部位采用不同级配混凝土及浇筑方法，以保证混凝土浇筑质量。

1)渐变段混凝土浇筑

渐变段分为底板、侧墙和顶板3部分浇筑。其中，底板混凝土采用分块跳仓浇筑，根据仓号面积大小采用台阶法或平铺法浇筑；底板与圆弧相连接水平部位混凝土采用刮轨法，人工抹面收光。侧墙浇筑时两侧对称下料，均匀上升，采用薄层平浇法浇筑。顶板浇筑时，为保证质量及安全，首次浇筑厚度不小于50 cm，而且不得大于100 cm。

渐变段周边1 m钢筋密集部位采用二级配、9～11 cm坍落度混凝土，其余范围采用三级配、7～9 cm坍落度混凝土，浇筑顺序按从低处向高处铺料。与常规渐变段施工相比，在不同级配及坍落度混凝土分界处安装免拆模板钢丝网，有效隔离了混凝土的混串，保证了渐变段混凝土浇筑质量。

2)二期混凝土浇筑

管型座二期混凝土浇筑时，采用薄层浇筑，铺料厚度不大于300 mm，对称下料，高差控制在200 mm以内，同时控制入仓浇筑速度≤30 cm/h。采用φ50 mm软轴振捣器进行振捣，浇筑中安排专人进行观测，确保管型座不发生位移等变形情况，并安排专人敲击检查是否漏振、脱空。

尾水管二期混凝土浇筑时，由于钢筋较密集、埋件多、作业空间狭窄，与常规二期混凝土仅采用微膨胀混凝土不同，唐家渡电航工程采用了二级配微膨胀自密实细石混凝土，坍落度控制在11～13 cm，保证了二期混凝土浇筑的密实性。

5 应用效果

唐家渡电航工程厂房流道混凝土共计3.9万m3，钢筋980 t，施工用时11个月。从流道拆模后的外观检查情况判断，流道表面线形流畅、平整光滑，没有出现架空、挂帘或蜂窝狗洞现象，流道几何尺寸及平面位置均符合设计要求。流道纵缝未出现开裂、渗水等现象。二期混凝土未出现脱空，机电设备变形在允许范围之内。

6 结论

从唐家渡电航工程厂房流道顺利实施来看：①通过设置纵缝，将厂房流道进水口段先行施工，避免了凤台大桥交叉施工干扰，保证了节点工期；②尾水出口圆变方渐变段的弧形模板采用定制钢模，浇筑后线形流畅、平整光滑，虽然增加了直接成本，但是保证了浇筑质量，社会效益显著；③通过采用多种入仓方式，大幅减少了塔机工作量，加快了浇筑速度，控制了混凝土坍落度，降低了水泥用量，减少了水化热，利于流道大体积混凝土温度控制；④纵缝通过设置插筋、止水带及冲毛处理，保证了施工质量，减少了施工工序，不仅节约了施工成本，而且加快了现场施工进度。

为避免凤台大桥交叉干扰影响，采用履带吊替代进水口门塔机，起吊速度快，但覆盖范围存在死角，水平垂直运输受周边构筑物干扰较大，例如，在安装间上游储门槽坝段处布置门塔机，最终解决了履带吊的这一缺点。