高寒区低温季节混凝土施工措施研究——以哈德布特水电站地下厂房岩壁梁混凝土施工为例<br/>

高寒区低温季节混凝土施工措施研究——以哈德布特水电站地下厂房岩壁梁混凝土施工为例

2012-08-15刘秋良

湖南水利水电 2012年5期

刘秋良张伟

（湖南省建筑工程集团总公司长沙市 410000）

1 工程概述

哈德布特水电站工程位于新疆维吾尔自治区富蕴县境内，额尔齐斯河上游干流河段。工程由引水枢纽大坝、溢洪道、导流兼泄洪洞、发电引水系统、地下厂房、尾水建筑物等主要建筑物组成。其中，电站地下厂房位于吐尔洪沟上游约300 m处的右岸山体内，距离富蕴县城9 km、距乌鲁木齐市494 km。电站厂房共设计4台水轮发电机组，总装机容量200 MW。

哈德布特电站地下主厂房岩壁吊车梁长88.56 m，高程范围为▽829.985～▽832.11，岩壁梁浇筑时主厂房开挖高程为▽826，副厂房开挖高程为▽828。考虑到岩壁梁长度较大，结合地下厂房开挖揭露的主要地质构造发育部位，设计对岩壁梁共设置5道伸缩缝，其中：上游墙 0+037.52、0+050、0+067.04 设置3道；下游墙0+037.52、0+067.04设置2道。由于工期的要求，岩壁梁混凝土施工时适逢入冬低温季节，这就对岩壁梁混凝土浇筑提出了严格的温度控制要求。

2 岩壁梁混凝土施工

2.1 浇筑分仓及浇筑顺序

设计要求中岩壁梁混凝土浇筑分仓长度为（8～12）m，根据实际情况及永久伸缩缝的位置，实际浇筑分仓为上、下游墙各9仓，共18仓，其中最小仓号长度为8.52 m。考虑到上游墙0+037.52和0+050断面处各有一道2 cm永久伸缩缝，故上游0+037.52～0+050设置为一个仓，长12.48 m，以满足岩壁梁混凝土施工规范中要求分仓长度不大于15m的要求。岩锚梁混凝土从桩号厂（横）0+00至厂（横）0+088.56方向跳仓浇筑，并保持上下游同步推进。岩壁梁混凝土浇筑分仓见附图。

附图岩壁梁混凝土浇筑分仓示意图（分仓长度单位：m）

2.2 混凝土浇筑程序

混凝土浇筑程序为：搭立钢管脚手架→建基面清理验收→测量放样→承重模板安装固定→钢筋及预埋件安装→立堵头模板及侧模→冲洗→仓号验收浇筑混凝土→养护。

2.2.1 建基面清理

在岩壁梁钢筋安制前对岩壁梁混凝土浇筑范围内基岩面进行了欠挖和松动岩石的处理，以满足钢筋和模板安装要求；岩面松动岩石和粉尘等采用人工撬除、高压水冲洗的方式处理，混凝土施工缝采用人工凿毛处理。

2.2.2 测量放样

岩壁梁浇筑钢筋模板安装、分仓由专业测量人员进行测量放线，保证放样点数和精度满足施工要求。

2.2.3 钢筋及模板安装

（1）钢筋安装按规范和施工图纸执行，由测量放出中线和高程等主要控制点，定出纵向和水平钢筋的位置，Φ20以下钢筋采用绑扎连接并绑扎牢固；Φ20以上含Φ20钢筋采用手工电弧焊连接。箍筋与岩锚梁范围内锚杆进行焊接连接固定，受力筋及分布筋与箍筋焊接固定。

（2）岩壁梁混凝土底模和侧模采用组合钢模板，堵头模板及键槽由现场采用木模板制作安装。为保证模板的刚度和平整度，钢模采用专业厂家生产的模板。底模与基岩面间的不规则处用木板补缝密闭固定。模板采用拉条结合承重台架支撑。为保证岩锚梁外观，立模前钢模表面先用打磨机进行磨光并涂抹油层。

2.2.4 混凝土拌合

为了防止混凝土从已有出线场处拌合站到厂房的运输过程中温度过低影响混凝土性能，故将混凝土拌合系统设置在副厂房内，混凝土拌合所用原材料也堆放于副厂房内，这样既起到对原材料和混凝土的保温，又可以减少混凝土运输过程中的热量损失。混凝土原材料在堆放过程中严格控制堆放高度和不同骨料间的堆放距离，避免了不同骨料的混杂。混凝土拌合过程中严格按实验室设计的配合比进行，并且通过多次试验确定骨料的含水量（尤其是砂料的含水量），从而在拌合过程中适当调整实际用水量。混凝土拌合时间比常温情况下延长50%以上，确保了混凝土的和易性。每拌合一次混凝土都在现场进行坍落度的测定，且全部符合设计配合比要求。

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2.2.5 混凝土浇筑

混凝土拌和系统设置在副厂房内，混凝土由拌和系统集中搅拌，由搅拌车送至泵车卸料斗内，再由泵车直接低压泵送入仓。混凝土浇筑层层厚不超过30 cm，送入仓内的混凝土及时平仓、不能堆积。混凝土入仓后采用Φ50 mm插入式振捣棒振捣，局部无法使用振捣棒的地方辅助人工振捣密实。振捣时严格控制振捣时间，不得欠振和过振，每次振捣以混凝土没有明显下沉、不出现气泡、并开始泛桨为准。振捣器前后两次振捣间距不大于67 cm，振捣上层混凝土时应将振捣棒插入下层混凝土5 cm左右。混凝土浇筑时保持了浇筑的连续性，同一仓混凝土前后浇筑间隔控制在了60 min以内，避免了冷缝的出现。为了避免浇筑供料不足而造成冷缝，开仓前做好了应急电源和备用拌合、浇筑设备的准备。

2.2.6 混凝土的养护

在混凝土浇筑完后立即先用塑料彩条布遮盖混凝土外露表面，然后用棉被覆盖进行保温，24 h后在塑料彩条布内用小口径水管小流量供水养护，使混凝土表面一直保持湿润状态。浇筑（2～3）d后拆除侧模和堵头模板，同样在混凝土侧表面铺设彩条塑料布和棉被保温。

在混凝土强度达到规范和设计要求拆模后，混凝土表面覆盖废旧木模板，以防止厂房内后续施工过程中飞石等对混凝土表面的损伤。

3 岩壁梁混凝土施工温度控制

3.1 施工场的保温

由于岩壁梁混凝土施工时地下厂房主洞室都已贯通，为防止穿堂风造成厂房内的温降，在各支洞进、出口设置保温帘封闭，其中：交通洞口、出线洞、排风洞口各设置两道挡风保温棉帘，保温棉帘只有在大型施工机械通过时开启，并且随开随关，在保温帘一侧靠近岩壁处设置小门供行人通行。交通洞和出线洞的两道保温帘间各设置两台2 t无压锅炉。由出线洞经排风机室铺设暖气管道进入主、副厂房，并在厂房内沿边墙布设暖气片组进行供暖。

在主、副厂房上下游边墙位置每50 m吊挂一支气温计，每天定时观测温度计读数，保证厂房内温度稳定在（5～10）℃，混凝土浇筑时环境温度不低于10℃。