包建明 罗清湖

（中国水利水电第八工程局有限公司 长沙市 410007）

1 概述

沐若水电站工程地处马来西亚婆罗洲岛的沙捞越州，坝址位于拉让（Rajang）河流域源头沐若河上，距民都鲁市约200 km。

电站死水位水头高达297 m，正常蓄水位水头322 m，属于典型的高水头机组，厂房座环和蜗壳的安装精度要求高，每米误差不得大于0.05 mm。如何防止座环、蜗壳发生位移和抬动是蜗壳层混凝土施工的首要目标，需在确保水机埋件稳定的前提下浇筑密实。

2 蜗壳层混凝土施工

2.1 施工特点及难点

（1）水机埋件（座环、蜗壳）安装精度高，混凝土浇筑过程的变形、位移（特别是不对称抬升）不能超过允许值，一旦超过，后果不堪设想。因此对混凝土浇筑分层、分块、浇筑方式、埋件加固方式、监控手段要求很高。

（2）蜗壳层结构平面尺寸大、体型复杂、预埋管路繁多、技术要求高，浇筑难度大。同时各机组的混凝土施工与机电埋件安装穿插进行，施工干扰特别大。

（3）在蜗壳与座环之间存在约30 cm 高的倒角，并形成一个密封空间，混凝土无法浇筑饱满，必须预先设计好回填及接触灌浆管路。

2.2 施工布置

主要利用厂房现有的施工道路进行混凝土及施工材料运输。利用厂房主机段布置的350 t 桥机进行相关施工材料的吊运入仓。利用厂房已布置好的供水管路进行仓面清基和混凝土养护。施工用电从所需施工部位就近接线至仓面，接线满足规范要求。采用手机和手持对讲机作为施工期间的生产指挥、调度的通讯工具。

2.3 混凝土浇筑

2.3.1 浇筑前的准备工作

（1）做好技术准备和现场准备。由技术部门组织建设部、设计、QA/QC、厂家代表、安装工区、土建工区讨论、确定施工方案，并根据会议精神编写详细的施工方案报上级部门审批，审定后，技术部门应及时向施工管理部门、施工队、监测等部门进行技术交底。现场应组织好施工人员、设备、材料等辅助设施全部就位，做到分工有序、各司其职。

（2）施工缝面应进行人工凿毛处理，并用高压水将仓面清洗干净。大面积凿毛工作应尽量安排在水机埋件就位之前进行，不能遗漏座环支墩、锥管二期部位的毛面处理。

（3）水机埋件的测量和监控由机电安装专业工区采取全站仪、电子水准仪、框式水准仪等专业设备进行，水机准确就位后必须按照设计要求进行加固。土建部分主要是由专业测量工程师采用全站仪检查仓面模板偏差是否符合设计要求，并及时与现场部位工程师进行现场交底，并发放放样记录表，对模板存在较大偏差部位及时进行调整处理。

（5）蜗壳层钢筋制安必须符合设计图纸及相关技术规范要求。

（6）蜗壳上部设计有弹性垫层，与钢衬间采取粘贴方式连接并做好临时保护，为防止垫层起火，现场应配备足够的消防器材，焊接和氧割作业必须有防护。

（7）蜗壳层混凝土施工过程中，应根据现场实际情况搭设操作架及承重排架。所有排架必须通过专业排架安全验收官检查合格并挂绿牌后方能进行施工。

（8）模板安装的难点在象限分缝处，由于空间狭小、钢筋密布，安排体形较小的工人下到蜗壳底部立模，该部位一律采用木模板，注意加固和补缝。

（9）考虑到蜗壳部位的浇筑难度和重要性，该部位的验收采取了联合验收机制，除业主、QA/QC 等终检人员参加外，厂家、土建、金结、基础、技术、监测等部门的人员也要求参与，确保每个环节都不留死角。

2.3.2 混凝土分层分块和浇筑流程

每台机组以蜗壳腰线（高程218 m）为界，腰线以下以X、Y 轴为界分成四个正交象限，止推环位置为第一象限，其余按逆时针顺序命名，腰线以上混凝土单台机组作为一个浇筑块，其中各象限又分为两层浇筑，第一层混凝土浇筑高度不得超过蜗壳底部70 cm（按本象限最大值控制），第二层可浇筑至腰线，各分块之间设置并缝钢筋。具体分块见图1～图3。

图1 蜗壳层混凝土腰线以下分块平面布置图

图2 蜗壳层混凝土分层分块横剖面图

图3 蜗壳层混凝土分层分块纵剖面图

单台机组具体浇筑流程：2、4 象限腰线以下第一层浇筑→1、3 象限腰线以下第一层浇筑→2、4 象限浇筑至腰线→1、3 象限浇筑至腰线→腰线以上单台机组整体浇筑至221.4 m→单台机组整体浇筑至222.9 m。机组之间浇筑先后顺序按照水机交面时间确定。混凝土施工工艺流程见图4。

图4 蜗壳层混凝土施工工艺流程图

2.3.3 座环、蜗壳加固

（1）蜗壳、座环加固工作安排在调整完成后进行。

（2）首先按照厂家图纸要求对座环进行加固，主要有蜗壳外侧M30 拉紧器，蜗壳、坐环底部两圈M48 拉紧器，拉紧器按照由内到外对称拉紧的顺序进行。

（3）根据实际需要，采用型钢（大于16#槽钢或工字钢）对坐环下环板及蜗壳外侧进行刚性加固。座环下部采用对称6个方位（位于混凝土支墩之间）进行加固，焊接顺序采用先焊接对接焊缝，再焊接搭接焊缝。蜗壳外侧刚性加固采用沿蜗壳外侧8个部位进行加固，焊接顺序采用先焊接对接焊缝，再焊接搭接焊缝。

（4）蜗壳直段第3、4 节安装完成后，检查坐环上平面径向平面度是否超出设计变差，若符合要求，将坐环支撑楔子板按照图纸要求进行焊接，焊接过程中采用平衡梁监测座环上环水平变化。

（5）最后安装焊接座环与锥管背缝补偿板。补偿板先焊与接座环位置的角焊缝（封水焊），然后对称焊接补偿板与锥管内壁贴脚焊缝（封水焊），焊接过程中采用平衡梁监测座环上环水平变化。

2.3.4 蜗壳层腰线以下（EL.215.55～218.00 m）混凝土浇筑

蜗壳腰线以下（高程215.55～218 m）混凝土浇筑是蜗壳层浇筑的关键，而腰线以下第一层浇筑又是关键中的关键，因此能否控制好第一层顺利浇筑将决定整个蜗壳层的成败。混凝土浇筑时，必须严格按照既定的分层分块方法进行。蜗壳外围采取泵送混凝土，蜗壳阴角部位选取高流态混凝土（350 t 桥机吊0.8 m3卧罐，通过座环灌浆孔进料）。泵管不得伸入到阴角位置，不再布置径向管，防止混凝土冲击蜗壳导致变形。

蜗壳外围混凝土浇筑按照从机组外侧到机组中心，从一侧模板向另一侧模板逐渐推进的方式进行，在象限分缝的阴角部位开设观察孔，安排人员观察蜗壳底部和阴角处的混凝土上升情况。当阴角部位混凝土浇筑到一定高程无法从侧面进料后，改从座环上的Φ92 mm 振捣孔进料。

浇筑过程中严格控制对称象限混凝土同时接触钢衬，并确保蜗壳两侧混凝土同步上升。为确保同步上升，采用2 台HBT60 泵分别对2个象限供料，各台泵机固定相应的混凝土罐车，固定的泵机操作手，仓面接料人员随时与泵机操作手沟通控制下料速度。另外必须严格控制混凝土浇筑速度不超过30 cm/h（从接触蜗壳钢衬开始）。浇筑前在蜗壳外壁、操作架、模板、一期混凝土面上按施工措施要求画好胚层线，浇筑时必须严格按照胚层线进行控制，腰线以下第一层收仓线高程不超过蜗壳底部70 cm 为宜。外围混凝土振捣采用Φ100 振捣棒，不要碰蜗壳钢衬、灌浆管路。

蜗壳外围混凝土浇筑至收仓线后等待（1～2）h，再进行阴角部位浇筑，以防外围混凝土抬动造成蜗壳抬动。阴角部位进料采用0.8 m3吊罐，为控制进料速度和防止料子飞溅，在座环里衬上部搭设转料平台，在座环上布置小型料斗，转料平台和座环上各安排2 名工人用来放料和疏通，上下交叉作业位置用5 cm 厚木板防护，上、下平台作业人员必须协调一致，由底部工人通知上部是否下料以及下来速度，防止出现下料过快将进料孔堵死、料子进入到锥管内部。进料时按照对称下料的方式轮流对2个象限浇筑，同一象限的浇筑按照从一侧浇筑孔向另一侧推进的方式。阴角部位属于密闭空间，不易观测浇筑高程，座环部位的工人需要随时注意浇筑孔内的混凝土浇筑位置，当混凝土面距浇筑孔20 cm 左右时，立即通知拌和站控制拌和量，并用直径Φ50 以下的软轴振捣棒将阴角部位逐次振捣一遍，当所有浇筑孔全部浇筑到顶时再全部振捣一遍，将溢出的混凝土清理干净。

蜗壳腰线以上混凝土浇筑难度不大，只需根据仓面大小采取合理的浇筑手段（台阶法或平铺法）即可。

2.3.5 混凝土浇筑过程中的监测

（1）座环水平监测。在座环上环采用平衡梁监测座环水平。浇筑过程中，派专人每10 min 记录一次平衡梁上框式水准仪读数并记录在表中，混凝土浇筑过座环中心后间隔时间可以延长至每小时测量一次。

在浇筑过程中如发现异常情况，要及时与土建施工人员联系并汇报上级主管部门，以便及时调整或改变混凝土浇筑方案。

（2）方位监测。座环X 轴线监测采用经纬仪监测，经纬仪架设依据为测量队提供的X 方位布置于安装间与副安装间的测量控制样点。Y 轴线监测采用钢琴线布置于Y 方向测量队提供的安装控制样点上，采用线锤检查座环标记样点与安装样点同面吻合情况。

浇筑前，分别测量并记录座环±X±Y 对测量样点偏差。浇筑过程中，派专人每1 小时测量一次各点的数据偏差并记录在表中，混凝土浇筑过座环中心后间隔时间可以延长至每天测量一次。在浇筑过程中如发现异常情况，要及时与土建施工人员联系并汇报上级主管部门，以便及时调整或改变混凝土浇筑方案。

2.3.6 实施效果

截止本文拟稿阶段，沐若水电站4 台机组已经完成3 台机组腰线以下浇筑，现场复测表明浇筑前后座环、蜗壳各项变形值均在允许范围内，变形值几乎可以忽略不计，为后期水机安装提供了先决条件。

3 结语

目前国内外高水头机组日趋增多，此类机组安装的精度高，对土建施工相应提出了更高的要求，如何减小混凝土浇筑过程中的抬动变形，避免因土建造成返工的情况发生，已成为厂房施工中的重要技术控制点。

本工程通过划分合理的浇筑分层分块、选择恰当的浇筑手段、做好浇筑前的加固、设置完善的监测网络以及紧急状态下的处置方法等一条龙措施，达到了预期的目的。