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0 引言
烏弄龍水電站位于云南省迪慶藏族自治州境內,為瀾滄江上游河段規劃7個梯級中的第2級電站,屬二等大(2)型工程。烏弄龍水電站安裝4臺混流式水輪發電機組,總裝機容量990MW,其地下廠房具有工期緊、結構復雜和施工質量要求高等特點。為確保實現工程目標,在烏弄龍水電站地下廠房混凝土施工過程中,從模板設計、澆筑振搗、養護及成品保護等方面嚴格控制和管理,在不改變混凝土原材料的基礎上實現了混凝土優質施工,使混凝土單元工程的基礎面或混凝土施工縫、模板、鋼筋、止水、伸縮縫及混凝土澆筑等工序全部達到優良等級,混凝土外觀達到免裝修效果,從而有效提升地下廠房施工質量。本文總結依托烏弄龍水電站工程形成的地下廠房優質混凝土施工技術。
1 施工技術
烏弄龍水電站安裝間、主廠房及副廠房采用“一”字型布置,廠房長189m,高71.05m,寬24.5m。在主廠房水輪機層至發電機層1812.5~1824.0m高程的板、梁、柱及其機墩、風罩墻等部位結構混凝土施工過程中,從混凝土外觀裝飾設計、混凝土配合比優化、模板設計、模板安裝、混凝土二次振搗工藝、混凝土表面處理與保護以及質量控制措施等關鍵環節實現優質混凝土施工。
1.1混凝土外觀裝飾設計
立柱、梁和墻面等混凝土表面采用聚氯乙烯(polyvinylchloride,PVC)材質制作的“倒角、T型”裝飾線條模板,其成型后的混凝土棱角方正、線條通順,飾面效果好,消除了常規模板縫位置混凝土面觀感效果差等缺點。1)“R30mm倒角”PVC裝飾條布置:立柱結構混凝土四角采用R30mm的PVC倒角裝飾條進行倒角處理,樓板底部的梁結構在下部兩角采用R30mm的PVC倒角裝飾條進行倒角處理。
2)“T型”PVC裝飾條布置:立柱結構混凝土采用覆膜膠合板模板時,每2.4m設置一環“T型”PVC明線裝飾條[1]。根據實際情況適當調整“T型”PVC裝飾條布置間距,但同一空間區域內的PVC明線裝飾條設置高度應保持一致,使混凝土外表面達到美觀效果。
1.2混凝土配合比優化通過不摻粉煤灰和引氣劑,適當調整砂率及骨料比例等措施,有效減少了混凝土表面氣泡,外觀質量改善,無色差,保證了混凝土色澤均勻一致。
1)利用水泥代替粉煤灰進行無粉煤灰摻量的混凝土配合比優化,并針對砂石骨料系統生產的砂子細度模數過高情況,適當調整砂率,避免混凝土中砂漿的自分離現象;調整水灰比,使混凝土在滿足強度要求的前提下便于生產[2],從而減少混凝土表面外觀色差。2)對減水劑/引氣劑的種類選擇、摻量進行優化對比,減少混凝土表面氣泡。3)砂石骨料系統生產的骨料中針片狀顆粒含量較多,優化調整粗細骨料摻量,適當調整混凝土級配,保證柱、梁混凝土澆筑質量,同時減少混凝土表面氣泡的產生[2]。通過上述配合比優化,配制出抗凍抗滲等級達到F50W6、強度在C25以上的高性能混凝土,為實現內實外光優質混凝土提供基礎條件。
1.3模板設計
根據優質混凝土實施部位的結構混凝土特點,在滿足模板強度、剛度、整體拼裝后的平整度和穩定性后,同時考慮模板拼裝和拆除方便,以及支撐結構簡便、牢固等,模板主要采用1.8cm厚雙面覆膜膠合板,該模板具有板幅大、自重輕,承載能力、耐磨性、耐水性、保溫性能好,便于拆裝,其成型后的混凝土表面光潔度、平整度好等優點。梁、板、柱結構混凝土采用1.8cm厚表面平整光潔的覆膜膠合板加工成定型的木模板,如圖1和圖2所示。為防止模板在周轉中出現變形、破損等情況而影響混凝土表面成型質量,所有覆膜膠合板模板均只使用一次。主廠房蝸殼層-發電機層的墻面結構混凝土采用完好無變形的P6015鋼模板;廠房風罩墻部位采用定型鋼模板。主變室防爆隔墻結構混凝土采用3.0m×3.1m多卡模板。預留孔洞結構混凝土采用P3015組合鋼模板或定型木模板,內部采用φ48鋼管桁架或木桁架支撐。
1.4模板安裝
為確保混凝土成型后的效果,模板脫模劑采用工業色拉油作為脫模劑。模板安裝時,板面清理干凈,均勻涂刷脫模劑[1],不得漏刷。每一層模板安裝時,進行測量放樣,校正垂直度、平整度及起層高程,確保印跡線、孔位整齊一致。模板在使用拆模后,及時清洗干凈,清除固結的灰漿等臟物,采用小型風動設備對模板進行吹掃;模板吹掃干凈后,立即在板面涂刷脫模劑。
1.5混凝土二次振搗工藝
混凝土二次振搗工藝不僅對于提高混凝土強度,改善混凝土抗滲性、耐久性以及裂縫控制具有重要意義,而且能夠排除模板表面附著的氣泡,改善混凝土外觀質量、增強表面觀感效果。因此,在優質混凝土澆筑施工中嚴格進行二次振搗工藝。混凝土振搗應依據振搗棒的長度和振動作用有效半徑,有次序地分層振搗,振搗器插點要均勻排列,以免造成混亂而發生漏振。每次移動位置的距離應不大于振搗棒作用半徑的1.5倍[3]。振搗器距離模板不應大于振搗器作用半徑的0.5倍,且不宜緊靠模板振動,應盡量避免碰撞鋼筋、芯管、吊環、預埋件等。每一插點振搗時間以20~30s為宜,一般以混凝土表面呈水平并出現均勻的水泥漿和不再冒氣泡為止,不顯著下沉,表示已振實,即可停止振搗。二次振搗工藝根據混凝土澆筑體型大小,選用φ70/φ50軟軸插入式振搗器進行復振,復振距模板邊緣20cm,間距25~30cm,每次振搗插入下層5~10cm左右,復振時間控制在15~20s。復振在振搗30min以后進行[1]。
1.6混凝土表面處理與保護
1.6.1混凝土表面處理混凝土表面處理步驟主要包括:1)用稀釋劑除去混凝土表面的油污,使之分解并揮發,必要時可用砂紙打磨除去。2)用百葉片對混凝土表面打磨,去除表面浮漿、水泥流淌印記和雜物,并用清水沖洗,用干布擦凈,自然干透。3)對混凝土表面涂刮水泥聚合物,厚度為3mm。4)涂刮水泥聚合物后打磨處理1遍。5)明縫處拉通線,切割超出部分,對明縫上下陽角損壞部位先清理浮渣和松動混凝土,再用界面劑的稀釋液調制同配比減石子砂漿,將明縫條平直嵌入明縫內,將砂漿填補到處理部位,用刮刀壓實刮平,上下部分分次處理;待砂漿終凝后,取出明縫條,及時清理被污染混凝土表面,噴水養護。6)清理螺栓孔眼表面,將原堵頭放回孔中,用專用刮刀取界面劑的稀釋液調制同配比減石子的水泥砂漿,刮平周邊混凝土面,待砂漿終凝后擦拭混凝土表面浮漿,取出堵頭,噴水養護。
1.6.2混凝土表面保護
混凝土成型模板拆除后,對混凝土表面涂刷DPS+TS型永凝液無機硅材料密封滲透劑,增強混凝土耐久性,同時對墻面高度2m以下范圍采用塑料薄膜、三夾板依次全覆蓋,腳手架支撐進行保護,墻體轉角、柱子邊角采用涂刷防銹漆的∠50×5mm等邊角鋼進行護角保護[3]。
2 質量控制措施
采用的質量控制措施主要包括以下5個方面:1)加強水泥、砂石骨料、外加劑、生產用水等原材料質量控制。2)現場試驗人員在拌和機口及混凝土施工倉面對混凝土拌和物隨機抽樣,進行均勻性、坍落度、含氣量、強度、抗滲檢驗以及溫度檢測,并取樣成型。試驗人員根據現場試驗結果及時調整配合比。3)模板質量控制。為保證模板的組合效果,使用前對模板進行預拼,對拼裝后的模板表面平整度、截面尺寸、陰陽角、相鄰板面高低差以及對拉螺栓組合安裝情況進行校核,以保證模板質量,預拼后在模板背面編號,方便安裝。根據預拼情況進行模板安裝,保證明縫、禪縫的垂直度。模板安裝就位后,根據方案對拼縫及明縫條處進行處理。混凝土澆筑時設專人檢查漏漿及模板情況,及時采取相應處理措施。模板拆除時,嚴格按照施工方案的拆除順序進行,并加強對混凝土的保護,特別是對拉螺栓的保護。4)鋼筋施工質量控制。所有鋼筋交叉點均予以綁扎,綁扎的鋼絲尾端應朝向構件截面的內側,防止影響清水混凝土表面效果。現場施工時,如發生對拉螺栓與結構鋼筋干擾時,需采取合理措施,盡量使結構鋼筋避讓對拉螺栓。5)對混凝土的施工制定全過程的質量監控措施,控制生產過程;控制混凝土運輸過程;收集混凝土坍落度、入模溫度等技術參數;隨時測量并控制混凝土標高和幾何尺寸。
3 實施效果
烏弄龍水電站主廠房水輪機層至發電機層1812.50~1824.00m高程之間的板、梁、柱及其機墩、風罩墻,以及主變室1824.00m高程以上板、梁、柱和墻,均成功應用地下廠房優質混凝土施工技術進行施工。該施工技術解決了傳統工程原材料質量無法滿足常規清水混凝土施工工藝要求的難題,在不改變普通混凝土原材料的基礎上完成優質混凝土施工,利用混凝土自身成型后的質感,達到免裝修效果,減少了建筑裝修工序及投入,節約了施工成本,避免了建筑裝修造成的環境污染和資源浪費等現象,施工質量和安全都得到有效保證,取得了良好的環境效益和經濟效益。
4 結語
烏弄龍水電站地下廠房優質混凝土施工技術采用PVC材質“倒角、T型”裝飾線條模型,解決了常規模板拼縫位置混凝土外觀質量差的問題,確保了混凝土飾面效果;采用雙面覆膜膠合板,提升了混凝土成型后的表面光潔度、平整度;采取混凝土表面保護措施,確保混凝土成型效果;提升混凝土施工過程質量控制標準,從而實現地下廠房優質混凝土施工,利用混凝土自身成型后的質感,達到免裝修效果。該施工技術具有對混凝土原材料要求限制少、施工成本低、施工工藝簡單、適用性強等優點,符合國家有關環保、節能降耗的政策法規,屬于綠色施工技術。
參考文獻
[1]劉林,羊輝,鮮江.白鶴灘水電站百萬千瓦機組風罩墻免裝修混凝土的質量控制[J].四川水力發電,2020,39(5):38-40.
[2]何鋒.某水電站地下廠房優質混凝土施工技術探討[J].價值工程,2020,39(21):129-132.
[3]鄒立章,肖志宏,趙獻忠,等.免裝修混凝土施工技術在苗尾水電站廠房的施工[J].云南水力發電,2017,33(S1):148-150.
作者:邸書茵 單位:中國葛洲壩集團建設工程有限公司