豆云霞

(中国水利水电第十一工程局有限公司, 河南 郑州 450000)



南水北调东线泗阳泵站混凝土施工技术

豆云霞

(中国水利水电第十一工程局有限公司, 河南 郑州 450000)

在南水北调东线泗阳泵站工程建设中，通过优化混凝土施工方案，较好地解决了混凝土浇筑、质量控制等方面的问题，促进了工程进度。本文对该项目中混凝土施工技术的应用作了详细介绍。

泗阳泵站； 混凝土工程； 施工技术

1 工程概况

泗阳泵站是南水北调东线一期工程江苏省第4座梯级提水泵站，为大型泵站，年运行时间长，对机组的综合社会经济效益、运行安全稳定性要求很高。泗阳泵站设计调水流量为164m3/s，共装机6套。其中混凝土工程量约4万m3。

2 施工总体规划

2.1 主体工程施工顺序

工程主要施工内容包括泵站站身及其上部结构、上下游翼墙、上下游护坦、上下游引河护坡、下游清污机桥、厂房、控制楼及道路、室外地坪、室外电缆沟、室外排水沟等。工程总体施工顺序见图1。

图1 施工顺序

2.2 混凝土运输、入仓

混凝土水平运输：在使用混凝土泵进行浇筑时，由混凝土搅拌运输车运送混凝土；采用布料机、塔机浇筑时采用自卸汽车运料。

混凝土入仓：泵站底板及流道混凝土以履带式布料机入仓为主、塔机辅助；厂房上部结构、安装间、副厂房混凝土入仓采用泵送、结合塔机吊卧罐的方法；上下游引河护坡、上下游连接段翼墙采用混凝土泵进行浇筑。

2.3 钢筋、模板、埋件安装

在进水一侧布置一台C7050建筑塔机进行钢筋、模板、埋件的吊装，人工配合安装(见图2)。

图2 异型模板加工

2.4 模板

流道混凝土采用喷塑木模，墙体、梁、板、柱采用竹胶模板，桥墩采用定型钢模板(见图3)。

图3 流道模板制作

2.5 混凝土施工的分块分层原则

浇筑时，以结构缝进行分块，以有利于混凝土温控防裂、有利于模板安装、有利于混凝土浇筑质量为原则，进行分层，且尽量减少施工分层接缝。

3 混凝土拌和系统

3.1 混凝土浇筑强度计算

泗阳泵站混凝土总量约4万m3，混凝土施工时段共19个月，自2010年9月—2012年3月，月平均强度2105m3，混凝土浇筑高峰集中在2010年10月—2011年5月，高峰月浇筑强度为3700m3/月。工程最大仓号为泵站底板，尺寸为36m×28.3m，底板厚度1.3m，混凝土1370m3。采用台阶法从一端向另一端推进浇筑。为减少台阶覆盖的方量，需沿底板短边向长边方向推进浇筑。但由于该底板顺水流方向(长边方向)中间低、上下游高，混凝土不能从高向低浇筑，因此无法沿短边先浇筑，最终选择沿长边先浇筑后向短边方向推进。台阶宽度取2.5m，分三层浇筑，台阶每层覆盖混凝土量为：36×2.5×1.3=117m3，在混凝土掺加缓凝减水剂情况下其初凝时间控制在4h以上，混凝土浇筑强度不小于117/4=29m3/h。

3.2 拌和设备选择

根据以上计算，设计拌和强度不小于43m3/h(29×1.5)，因此选用HZS60E型拌和站1座，另配0.5m3拌和机一台作为备用。该工程水泥采购为散装和袋装水泥，选用150t水泥罐2个，100t粉煤灰罐1个，水泥库及拆包车间200m2，水泥储存能力不少于400t。

该工程砂石骨料为外购，砂石骨料储存能力按正常浇筑强度3d以上考虑，并不小于最大仓号的需求量1.5倍，按3500m3考虑。

4 混凝土施工准备及模板安装

4.1 施工准备

混凝土施工前的准备工作充分与否，是决定混凝土施工能否连续顺利进行的关键，施工前对设备的维护保养、原材料的储备、对施工人员的技术交底、施工过程中的技术服务与保证都要做到心中有数；落实水泥、煤灰、骨料等原材料供应情况；对基础清理进行验收，测量人员应严格按照图纸及有关规范的要求，准确地测放出结构的边、中、高程线及各种预埋件、埋管、止水和模板的位置线，并控制测量误差在允许范围内，为混凝土浇筑过程中连续施工奠定基础。

4.2 混凝土浇筑前仓内准备

混凝土浇筑施工前检查仓内满足施工所需要的设备、器具、材料、人员等是否到位，是否处于正常状况；对混凝土料的分区、标号、高程、收仓高程以及埋件位置等用红漆标注清楚，便于仓内人员操作；仓面进行充分湿润，以保证新老混凝土或混凝土与岩石结合良好；钢筋材质和焊接(机械连接)经检测合格，钢筋制作和安装满足设计和规范要求；开仓前仓面总指挥对操作人员进行详细布置、交底，做到分工合理、协调到位；需铺筑砂浆的部位提前备料，均匀铺筑。

4.3 模板

4.3.1 平面模板

构筑物平面采用大型竹胶模板外辅以脚手架钢管和方木做横竖围囹支撑体系，非外露面采用木模，流道模板及闸墩端部等曲面模板预先在加工厂加工成型后运至施工现场进行拼装加固，镶止水处的方木在木加厂特别处理，使其能将止水固定牢固且不损坏止水。

4.3.2 流道异型模板

流道模板采用木模板，在木加厂提前加工、拼装，流道曲面模板制安要控制好设计、加工拼装、安装固定三道工序，在设计上要符合设计的曲面形体，沿流道空间中心线间隔30～50cm切垂直断面作为模板支撑弧带的放样依据，支撑弧带和面板的强度和刚度满足要求，模板在断面上采用整体式设计，在安装条件允许的前提下尽量减少模板的分节，严格控制支撑弧带和面板的加工精度，支撑弧带按设计的位置准确定位后固定面板，面板表面钉宝丽板(见图4)。流道模板在加工厂验收合格后运往工地，安装前先在仓号内测放出安装位置线、在流道模板上标识出与安装位置线相对应的控制线，现场用吊车配合人工安装就位，因流道模板的整体刚度满足要求，现场安装主要进行定位、加固，采用钢顶托和拉杆进行固定(见图5)。

图4 流道异型模板设计

图5 流道模板施工样板

由于进水流道模板重量大，塔吊无法整体吊装，所以在模板中部位置分成两段，在入仓吊装后再进行接缝处理。

模板拆除时，在混凝土强度达到其表面及棱角不因拆模而损伤时，对不承重侧面模板进行拆除；墩、墙和柱部位在其强度不低于3.5MPa时进行拆除；底模在混凝土强度达到规定强度后进行拆模。

5 混凝土主要施工方法

5.1 主泵房混凝土

根据施工总进度计划，泵房的混凝土施工处在关键线路上，在安排施工时优先进行主泵房的防渗、降水、开挖等工作，并尽快安装C7050塔吊。当其他部位的混凝土施工与泵房混凝土施工有矛盾时，优先保证泵房混凝土的浇筑，以尽快具备桥吊的使用条件。

5.2 封底及底板混凝土

封底混凝土为10cm厚，在沉降缝的位置分两块进行浇筑，每块顺水流方向长38.5m，宽28.3m，方量约109m3，主要采用混凝土搅拌车运输，在上下游方向布置皮带机入仓，平板振捣器振捣。

5.3 流道混凝土

流道及中部混凝土仍按图纸要求的沉降缝分两块浇筑，泵房底板为一个浇筑层，出水侧流道下空箱分三层浇筑，流道分两层浇筑：流道底板一层、边墙及顶板一层。

中部及流道混凝土属于大体积混凝土，仓面面积较大，对于仓面小于200m2的仓号采用分层浇筑，铺层厚度为0.3～0.35m；在流道翼墙混凝土浇筑过程中严格控制浇筑速度，每小时不超过1m，避免因浇筑过快导致混凝土侧压加大造成涨模或跑模；对于仓面大于200m2的仓号采用台阶法浇筑，铺层厚度为0.4～0.5m。由于流道混凝土属于大体积混凝土，混凝土采用履带式布料机入仓。

混凝土振捣采用佛山100型振捣棒与φ50、φ75软轴振捣棒。混凝土施工时严格控制廊道、预留孔的位置与止水的埋设，在相邻块施工时妥善保护止水带，严防损坏。

5.4 厂房上部混凝土

厂房上部为框架结构的梁柱混凝土，包括牛腿及吊车梁混凝土。

混凝土按4m左右分层，梁柱混凝土模板采用木模板，模板通过围囹组成一个整体。圈梁、牛腿、吊车梁等模板均采用承重脚手架支撑。

混凝土采用搅拌运输车运输,主要使用塔吊吊1～2m3混凝土罐入仓，与混凝土泵相配合，插入式软轴振捣器振捣，薄层摊铺浇筑，每层厚度为30～40cm，浇筑时多个框架柱轮流下料，避免下料速度过快。

5.5 清污机桥混凝土施工

下游清污机桥的顶部高程为16.00m，桥面宽8.5m,清污机桥的底板宽(顺水流方向)13m，长(垂直水流方向)63.82m，每孔宽3.97m，两边墩厚0.9m，中墩厚0.6m，两缝墩厚0.59m，共12孔。清污机桥的底板分为两块，6孔一联，单块底板长31.91m，中间设沉降缝。底板顶高程5.00m，底板板厚1.0m。拦污栅采用倾斜布置，与底板水平面夹角75°，配回转式清污机12台套，并配置皮带输送机。清污机桥及岸、翼墙的混凝土浇筑均使用混凝土泵泵送入仓。

5.6 进、出水池混凝土施工

泵站进水池位于进水引渠和泵房之间，在平面上呈长方形，长度为14m，进水池由平直段和斜坡段组成，分别长7m，平直段底高程为5.00m，斜坡段底高程由5.00m逐渐降到3.58m。

泵站出水池位于出水引渠与泵房之间，总长25.0m，平面上呈喇叭口扩散，为平直段，与出水引渠相接，底高程为11.55m。

混凝土主要包括垫层混凝土(C25钢筋混凝土厚60cm，C25素混凝土10cm)、底板(护坦)混凝土、挡土墙混凝土和护坡混凝土。

5.7 混凝土表面抗冲蚀部位的施工要求

为避免高速水流引起空蚀，施工中严格控制过水混凝土表面不平整度，混凝土表面要求光滑。闸室进出口结构混凝土面与施工图所示理论线的偏差不得大于3mm/1.5m；闸门底槛及临近闸门底槛混凝土面与施工图纸所示理论线的偏差不得大于3mm/1.5m。对于局部不满足设计要求部位，采用打磨方法，使混凝土面形成不大于1∶20的斜度。

6 特殊季节施工措施

当日平均气温低于3℃或最低气温低于-3℃时，应采取低温季节施工措施，开仓前，及时掌握当地天气预报，了解气候的变化情况，准备好应对措施。寒潮来临前，对已浇筑混凝土面及时采用5cm的保温被覆盖，当采取的临时保温措施不能满足以上温度要求时，停止施工，对已浇的混凝土面进行临时保温或永久保温。拆模时间选择在晴天午后，避开霜冻天气。低温季节施工期间，特别注意混凝土浇筑温度检查。

高温时段混凝土施工，重点考虑降低混凝土的浇筑温度和水化热温升，在施工中主要采取优化混凝土配合比、采取温控措施、控制浇筑层厚及间歇期、通水冷却等措施。

7 混凝土质量控制措施

对混凝土原材料、配合比、施工各主要环节及硬化后的混凝土质量，进行全程控制与检查。在混凝土施工中，及时进行过程质量检查，掌握质量动态信息，采用质量管理因果表进行统计分析，及时制定改进与提高质量的措施。同时，建立和健全质量管理和保证体系，配备相应的技术人员和必要的检验试验设备，制定必要的技术管理与质量控制制度。

8 结 语

泗阳泵站施工历经寒暑、攻坚克难，目前已全部完成，并于2014年6月顺利通过完工验收。运行期间，通过对各部位的监测和检验，各项指标均符合设计及验收规范的要求，证明该工程混凝土施工所采用的施工方法和技术措施是得当的，在保证质量的前提下，加快了施工进度，为同类地区的混凝土施工提供了可借鉴的经验。

Concrete construction technology of Siyang Pumping Station in east line of South-to-North Water Diversion Project

DOU Yunxia

(SinohydroBureauNo.11Co.,Ltd.,Zhengzhou450000,China)

Problems in the aspects of concrete pouring, quality control, etc. are better solved, and project progress is promoted through optimizing concrete construction plan in engineering construction of Siyang Pumping Station in east line of South-to-North Water Diversion Project. The application of concrete construction technology in the project is intraduced in detail in the paper.

Siyang Pumping Station; concrete engineering; construction technology

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2016.11.002

TV544

B

1005-4774(2016)11- 0011- 04