向君

(中国水利水电第五工程局有限公司，四川成都610066)

1 工程概述

松山河口水电站位于云南省保山市腾冲县猴桥镇境内，是槟榔江中上游河段规划四个梯级中的第四级水电站，坝址距腾冲县约98km。

松山河口水电站系引水式开发，为Ⅲ等中型工程，主要建筑物为3级建筑物，次要建筑物为4级建筑物，临时型建筑物为5级建筑物。电站开发任务主要是发电。水库总库容62.29万m3，调节库容26.96万m3，具有日调节能力，正常蓄水位高程1243m，死水位高程1237.5m，装机容量168MW。

电站包括主副厂房、安装间、尾水渠等建筑物的尺寸为76.39m×28.82m×41.055m(长×宽×高)，主厂房长50.35m，宽14.6m，高程1042.5～1080.7m，共3层，水轮机层高程为1054.46m，中间层高程为1057.39m，发电机层高程为1062.11 m。副厂房布置于主厂房下游墙及尾水闸墩之间，长50.35m，宽11.4m，高程1042.5～1084.57m，共5层。设计混凝土总量为40940m3，钢筋制安3100t，混凝土等级分别为C15、C20、C25、C30等。

2 原混凝土浇筑方案

2.1 机械投入及布置

机械布置情况为:在厂房开挖完成、具备混凝土浇筑条件前，先在厂房上游右侧合适部位安装一台C7022型附着式塔机(1号塔机)，并在厂房四周具备布置溜槽条件的边坡处布置溜槽，辅助塔机进行厂房底板混凝土的浇筑施工，同时，在尾水渠消力池下游侧布置溜槽进行消力池的混凝土施工。待消力池浇筑完成后，在消力池下游侧底板上安装一台C6024行走式塔机(2号塔机)。至此，1号、2号塔机全力进行厂房高程1062.11m以下大体积混凝土的施工。

2.2 混凝土浇筑分层、分块及顺序

混凝土浇筑顺序为主副厂房、尾水闸墩及安装间整体上升浇筑，分层高度根据各层楼板控制。

肘管段和扩散段底板浇筑层厚为1.5～2m，并尽力做到短间歇连续上升。

由于厂房主机间高程1050.76m以下大体积混凝土施工仓位面积大，为降低混凝土入仓强度，保证混凝土的施工质量，采用薄层施工，混凝土的施工层厚大部分为1.5m，局部层厚为2m，且最大层厚不得大于2m。

3 问题的提出

(1)该工程的混凝土设计方量为40940m3，安装两台塔机，扣除租赁费用后，投入成本比例相对较大。

(2)为协调金属结构和机电设备的安装，厂房混凝土施工时段相对较长，混凝土施工强度的不均衡性大。如果两台塔机同时上下交叉作业，安全风险较大。

(3)根据控制性工期，厂房高程1062.11m以下大体积混凝土需在三个月内完成，工程量大，工期紧。因尾水消力池中布置有隔墙，不宜布置门机或塔机等行走型大型设备。如果在消力池下游侧高程1054.81m底板上布置塔机，则需等消力池施工完成后才具备设备安装条件，从而导致混凝土施工工期更加紧张，而且其使用的有效时间仅为3个月。

(4)考虑到发电目标的形象进度要求，1号、2号、3号机主副厂房及尾水等部位的混凝土浇筑需整体上升，各层楼板浇筑间歇期为15～20d，正常待强期为14～21d。由于土建各层上升速度的需要，造成混凝土梁、板没有正常的待强期。根据混凝土施工强度的需要，该层梁板混凝土浇筑完成后，上层梁板支撑架的搭设工作就要进行，但此时下层支撑体系还不能拆除周转，从而造成支撑架周转使用率大大降低。

4 施工方案优化

4.1 机械投入及布置优化

根据进度计划，入仓强度以及实际的地形条件，厂房混凝土浇筑主要采用1台QTZ5013D塔机、HBT60泵、溜槽若干。其发电层高程1062.11 m以下混凝土均采用溜槽入仓，高程1062.11m以上采用塔机配合泵送进行混凝土入仓。将塔机布置在主厂房上游边墙处高程1049.2m岔支管平台上。将塔机安装在此处，作业半径能覆盖除尾水渠以外的所有作业场面。优化后的厂房混凝土施工方案中的机械布置情况见图1。

图1 优化后的厂房混凝土施工方案机械布置立面图

将溜槽卸料点分别设在围堰顶高程1067m公路、高程1073m对外公路上及安装间高程1062.11m层，围堰高程1067m公路卸料点负责下游副厂房及尾水渠高程1062.51m以下部分，高程1073m对外公路卸料点负责2号、1号主机间及集水井部分，安装间高程1062.11m层卸料点主要负责3号主机间部分。对于主厂房高程1062.11m以上的柱、梁等小体积混凝土采用塔机进行浇筑，副厂房高程1062.51m以上的混凝土主要采用HBT60泵进行浇筑，个别部位采用塔机浇筑。其混凝土模板、钢筋等材料采用5t载重汽车运输至施工现场，用塔机进行吊装。设备投入均能满足施工强度及要求。

4.2 混凝土浇筑分层、分块及顺序优化

为加快施工进度，避开与机电设备安装的干扰，将安装间单独浇筑，在厂房底板浇筑到机组安装高程1049.2m后，采用墙体单独上升。各层楼板采取预留基坑的施工方法(以蜗壳基坑最大尺寸控制)，施工缝预留在板或暗梁弯矩、剪力变化较小处(托梁外，含副厂房)，厚板斜截面施工缝预埋两排插筋(φ22，L=2m，间距1m)，插筋错开布置。

为了确保机电安装的桥机能够按时吊装使用，先进行主厂房上下游边墙施工，从而保证了吊车梁及时完工，进而确保了机电设备安装的进度。在上下游边墙施工的同时，对主厂房3号机组水轮机层、中间层、发电机层板的混凝土浇筑，在2009年10月2日将3号机浇筑至发电机层，为安装3号机组争取了约6个月时间。主厂房上下游边墙及排架柱浇筑到顶以后，拆除其脚手架，将脚手架周转到2号、1号机组水轮机层、中间层、发电机层板的混凝土浇筑。考虑到厂房结构的整体性，将主厂房左、右侧、上、下游边墙整体浇筑，墙体分层厚度为2～3m，排架柱分层厚度为2.5～3.5m。下游副厂房及尾水闸墩也对3号机组实施单独浇筑，在下游副厂房3号机组板浇筑完一层后，待混凝土达到强度后拆除脚手架及模板，再进行2号、1号机组板的浇筑，依次循环浇筑，从而可以使脚手架及模板得到合理的多次周转。分层高度根据各层板的高度确定。

5 施工方法

5.1 模板

松山河口水电站厂房工程结构复杂，埋件、孔洞多，尾水管、风罩等曲面结构较多，对混凝土的外观质量要求亦高。根据厂房结构的特点，将该工程中的模板按照使用部位进行分类，具体规划如下:

根据混凝土分层要求，对于尾水闸墩两侧的墙面、挡水墙面及厂房、安装间内面积较大的直立平面使用3m×2m的大模板，有效浇筑高度为1.5m，大平面直立模板用型钢作为横竖围檩形成骨架，用3mm厚钢板或拼装的普通组合钢模板(150cm×30cm×5cm)作面板;牛腿部位采用P3015、P1015组合模板或定型模板;楼板采用φ50钢管搭设承重支撑架配0.9m×1.8m的木模板;梁、柱采用组合模板。

尾水闸墩墩头部位采用定型圆弧模板，该模板采用6mm厚的钢板作围檩，3mm厚的钢板作面板。尾水管扩散段采用定制的异型钢木模板，模板内侧贴一层保丽板以保证混凝土面的光洁度。模板架立通过测量放线确定。模板的拉筋必须拉紧、焊牢，接缝应平整、严密，下端不错台、不漏浆。混凝土浇筑过程中，必须由专人负责看护，发现跑模、漏浆应及时处理。

5.2 混凝土浇筑

(1)混凝土运输及入仓方式。

各部位混凝土均用6m3混凝土搅拌运输车完成其水平运输，垂直运输采用塔机、溜槽等。溜槽卸料点分别设在高程1067m围堰顶和高程1073m对外公路上，根据现场实际情况进行布置。高程1049.2m以下部分采用溜槽进行浇筑;高程1049.2～1062.11m部分采用溜槽和塔机配合进行浇筑;高程1062.11m以上的柱、梁、板等采用HBT泵及塔机进行浇筑。

(2)铺料方式。

在底部较大面积仓位施工时，混凝土采用台阶法铺料，每层铺料厚度为50cm;较小体积的仓位施工时采用平铺法铺料，每层铺料厚度为30～50cm。接缝砂浆在老混凝土面上边摊铺、边浇筑混凝土。严禁滚仓浇筑。

(3)混凝土平仓及振捣措施。

该工程混凝土主要采用振捣器配合人工持铁锹平仓，振捣器平仓与振捣时间相比，大致为1∶3，但不能代替振捣。在靠近模板和钢筋较密的地方用人工平仓，使骨料分布均匀;止水部位应由人工送料填满;各种预埋仪器周围用人工平仓，防止其移位和破坏。

混凝土振捣采用电动高频插入式φ80型振捣器，混凝土入仓后按梅花型插入进行振捣。对于模板周围、金结、埋件、止水等附近部位和上部小体积的板、梁、柱结构则采用φ50电动软轴插入式振捣器振捣。大体积底板和顶部收面混凝土施工时，先采用φ80型电动高频插入式振捣器振捣，待其上部预留20～30cm厚时，采用平板振捣器振捣，以保证仓面的平整度。混凝土浇筑时应选用有经验的工人按规范操作，防止过振和漏振，严禁在仓内加水，以免影响混凝土的质量。

6 经济效益比较

(1)与原方案设备相比，减少了一个C6024行走式塔机。按此类设备租赁每月一般为35000元，租赁5个月:35000×5=175000(元)，再加上5个月两个工作人员的工资为:2500×5×2=25000(元)，合计节约:175000+25000=200000(元)。

(2)分仓得到优化后，减少了与机电安装的干扰，施工进度得到了保证，施工材料得到了多次周转。原施工方案混凝土浇筑整体上升需要模板约4600m2、脚手架340t;优化后的方案中混凝土浇筑需要模板3400m2、脚手架260t。按市场租赁费用算，租赁5个月，模板每天需0.26元/m2，(4600－3400)×0.26×153=47736(元)，脚手架每米需0.015元/d，(340－260)×1000÷3.84×0.015×153=47812.5(元)，合计节约:47736+47812.5=95548.5(元)。

7 结语

根据现场实际地形条件，采用合理的机械投入、布置及分仓，不仅保证了施工进度和质量，而且降低了施工成本。