發電廠房混凝土施工管理論文

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摘要：尼爾基發電廠房前期由于圍堰滲水及基坑結冰等原因導致開挖工期推遲了1個月，使廠房混凝土施工工期顯得異常緊張，為此發電廠房混凝土施工中，在確保質量的前提下采用了一系列加快進度的技術措施，如：采用對門機布置方案進行優化，進水口檢修平臺和尾水平臺現澆板梁改為預制板梁方案；進水閘墩、尾水閘墩以及閘門二期采用滑模施工工藝，采用6方蓄能液壓臥罐替代沿用多年的手動臥罐，混凝土澆筑預埋自動測溫記錄儀加強混凝土內部溫度檢測，鋼筋連接采用等強滾軋直螺紋連接技術，閘墩牛腿梁和橋機連續梁牛腿模板支撐由外撐改為內拉方案，擋水壩段澆筑塊內埋設冷卻水管降溫措施（在高寒地區首次采用），用P3軟件編制混凝土工期。以上措施的實施，使廠房施工質量和進度均取得了比較顯著的效果。

關鍵詞：尼爾基發電廠房混凝土施工技術措施

1概述

尼爾基水利樞紐工程位于黑龍江省與內蒙古自治區交界的嫩江干流的中游，控制流域面積6.64萬km2。樞紐工程具有防洪、工農業供水、發電、航運及水資源保護等綜合利用效益，是嫩江流域水資源開發利用、防治旱澇災害的核心工程，也是實現北水南調的控制性工程之一。發電廠房與變電站土建工程包括右副壩與廠房壩段連接翼墻、主壩與廠房壩段連接翼墻、主副廠房段(包括導流底孔壩段)、廠前區及變電站等建筑物。本電站采用河床式廠房。廠房右側與副壩翼墻相接，左側與主壩翼墻相接，河床式廠房為Ⅰ級建筑物，主廠房尺寸(長×寬×高)：149m×26.1m×60.64m，裝機四臺，單機容量62.5mw，總裝機250mw，年發電量6.39×108kw·h；變電站為戶外中式變電站，布置于距安裝間下游約40m處廠前區左側，為石渣回填壓實基礎，尺寸為(長×寬)73m×62m，共設一回220kV出線至拉東變電站。發電廠房混凝土工程量見表1。

表1發電廠房主要工程量

序號

項目

單位

工程量

備注

1

主壩與廠房連接翼墻

m3

49000

2

廠房與右副壩連接翼墻

m3

34400

3

擋水壩體混凝土

m3

88011

4

廠房機組段混凝土

m3

225179

合計

m3

396590

2施工條件的變化

由于尼爾基廠房標段合同簽定的日期是2001年12月30日，合同規定的開工日期是2002年1月1日，元月份的尼爾基極端最低氣溫達-35.5℃，廠房基坑內由于廠房圍堰滲水非常嚴重，基坑內結冰層厚度達90cm，招標文件規定，廠房基坑開挖是旱地施工條件，開挖作業無法按預定的工期展開作業，采取進占法挖除基坑內結冰和采用截滲溝解決圍堰滲水后，02年3月底才正式開始基坑巖石開挖。通過方案比較，決定采用在進水渠和尾水渠預留門機巖臺（見圖1），門機布置在預留巖臺上，這一方案得到業主和工程師的認可。盡管廠房增加了開挖設備和人員的投入，廠房開挖工期原定的6月30日還是延期到7月31日才完成廠房開挖施工。由于混凝土施工節點工期不變，廠房混凝土施工工期受到壓縮，開挖與門機安裝以及混凝土澆筑施工同步進行，道路、排水、基礎固結灌漿干擾非常之大，造成廠房整體施工難度加大。

3混凝土施工主要技術措施

3.1模板工程

（1）進水口、出水口閘墩門楣以下墩頭模板采用定型鋼模板，定型鋼模板由專業廠家加工制作；門楣以上閘墩采用滑模施工，閘墩滑模施工工藝在金哨電站用過，工藝已經日臻成熟，滑模施工速度快，日平均滑升3.0m左右；滑模施工質量可靠，滑模混凝土表面平滑，外觀光潔，很少出現“麻面”以及出現錯縫現象；滑模經濟效益非常客觀，減少了層間鑿毛工作量和模板拆安工作量；滑模對高空作業人員安全保障性好，由于滑模模體結構布置有封閉操作平臺，可以有效防范施工人員墜落、墜物等安全事故。

（2）尾水肘管模板采用組合木模板（見圖2），模板排架在木加工廠分片預組裝，運至現場后分片吊裝就位，大大提高了模板支立的速度，創造了一臺機組尾水肘管模板安裝用時9天的最高記錄；肘管尾水側墻、尾水管平臺部分采用鋼模板拼裝，減少木材使用量，降低了工程成本。

（3）尾水擴散段頂板采用倒“T”型預制梁結構，減少了頂板現澆支撐時間，大大加快了施工進度。

（4）尾水平臺和進水口檢修平臺板梁均采用預制板梁結構型式，確保了施工安全，保證了施工進度。

（5）機組擋水壩段大體積混凝土模板采用標準鋼模板拼裝大模板，拼裝大模板提升采用外伸懸臂鋼架導鏈提升裝置（見圖3），模板安裝基本上不依賴于垂直吊運設備，大大加快了倉號準備時間，減少了支模占用門機時間，提高了混凝土澆筑強度。

（6）進水口頂板橢圓曲線面模板（見圖4）支撐采用鋼桁梁取代滿堂紅鋼管支撐結構系統，節省了支撐材料，減少了因混凝土待強而延長的施工時間。

（7）進水口溢流面采用拉模工藝，采用拉模使溢流面表面成形質量得到了保證。

（8）尾水閘墩牛腿、擋水壩段橋機梁牛腿、擋水壩段鋼屋架牛腿以及擋水壩段221.00高程上下牛腿模板支撐均采用內拉法施工（見圖5），內拉模板施工簡化了施工工藝，模板拆除由門機配合，加快了施工進度。

（9）廠內橋機混凝土梁支撐采用鋼桁架梁支撐，以改以往的鋼管支撐方案。

（10）異形弧段曲面模板采用標準鋼模板替代傳統的白松木模板方案，擋水壩段進水口頂板橢圓弧面、蝸殼內側墻漸變曲面、尾水管直立面，直平面等采用鋼模板，替代圍囹加白松板方案，節省了大量木材。

（11）模板支撐縱橫聯結及斜拉桿件等材料采用廠房通用鋼筋主材，支撐材料拆除后，可以用于主體工程，提高了材料的利用率。導流底孔頂板、蝸殼頂板支撐等大部分縱橫聯結及斜拉桿件均采用螺紋二級鋼筋，支撐拆除以后可再次用于主體工程。

3.2鋼筋工程

1)鋼筋連接采用等強滾軋直螺紋套筒連接工藝，節省了倉位鋼筋焊接時間，提高了工效。

2)混凝土外露面拉條采用預埋橡膠錐體工藝，節省了處理拉條時間。

3)橋機混凝土梁鋼筋綁扎采用車間綁扎成型，整體吊裝方案。

3.3為混凝土澆筑配置充足的入倉手段。

為了加快混凝土入倉速度，縮短混凝土澆筑時間，同時滿足模板快速提升以及鋼筋、機電埋件的及時吊運入倉和安裝要求，對廠房門機布置方案進行全面的優化設計，確定了在上下游進水渠、尾水渠預留門機巖石臺階，不僅可以減少一期巖石開挖量，為門機盡早形成澆筑作業能力創造了條件。

（1）根據混凝土分布部位以及按不同的施工時段進行門機布置

①2002年門機布置：在上游進水渠門機巖臺上首先布置1臺MQ540高架門機、1臺MQ1260（B）高架門機和1臺WD-400履帶吊車，在下游尾水渠門機巖臺上布置1臺MQ540低架門機、1臺DZQ600自升式高架門機和1臺WD-400履帶吊車，在左翼墻185.00高程安裝1臺QTZ建筑塔吊，用以滿足2002年廠房基礎混凝土澆筑作業。

②2003年門機布置：2003年是廠房混凝土澆筑高峰年，隨著廠房澆筑塊的逐漸升高，上下游的MQ540門機和WD-400履帶吊車已經不能滿足高倉位澆筑要求，需要對2002年門機布置進行調整：在上游進水渠巖臺上布置2臺MQ1260門機，在下游尾水渠巖臺上布置1臺MQ540門機、1臺DZQ600門機，在右翼墻195.00平臺上布置1臺MQ540門機，在1#安裝間尾水平臺上做臨時軌道梁布置1臺MQ540門機，這樣2003年共布置6臺門機，2臺履帶吊車共計8臺套混凝土垂直吊運設備（見圖6）。

③2004年門機布置：在尾水平臺上191.84m高程布置1臺MQ540高架門機，在擋水壩段221.00m高程布置1臺MQ540低架門機，以上兩臺門機可以滿足進水渠和尾水渠以及廠房機組段剩余部分二期混凝土施工任務。

（2）臥罐采用新型的蓄能式液壓臥罐。采用6m3蓄能液壓臥罐替代沿用多年的手動臥罐。這在六局尚屬首次。

（3）在施工過程中擋水壩段增加了抗剪型鋼，擋水壩段混凝土吊運能力受到很大的影響，為了彌補垂直運力不足的矛盾，不失時機地增加了1臺HB-60混凝土泵，在不改變配合比的情況下，對蝸殼流道底板等混凝土進行了常規泵送混凝土實驗，實驗取得了成功，擴大了泵送混凝土澆筑范圍，在很大程度上緩解了擋水壩段門機設備運力不足的矛盾。

3.4混凝土溫控

（1）夏季混凝土溫控。

廠房夏季混凝土施工除采取一系列降低混凝土澆筑溫度、層間溫差的常規措施，還采用了以下措施：

①擋水壩段大體積混凝土埋設蛇形冷卻水管（見圖7），并采用薄層澆筑（混凝土分層厚度在2.0m左右）（在高寒地區首次采用）；

②加強混凝土表面流水養護，平面、坡面采用自流水養護，立面利用懸掛多孔水管噴水養護；

③混凝土澆筑塊預埋自動測溫記錄儀，加強混凝土內部溫度檢測，根據檢測結果及時調整并改進溫控措施；

④蝸殼側墻及頂板摻加抗裂合成纖維（CTA），以增強混凝土抗裂性能。CTAFiber抗裂合成纖維是專用于砂漿/混凝土的改性聚丙烯短纖維，能極大提高砂漿/混凝土的抗裂、抗滲、抗沖擊、抗震、抗沖耐磨性能，使混凝土構件具有良好的整體性，工程質量顯著提高。

（2）低溫季節混凝土施工。

低溫季節混凝土采用提高混凝土出機口溫度，延遲拆模時間，及時覆蓋或懸掛保溫草簾子，封堵孔洞，加大入倉強度等措施。

（3）冬季混凝土過冬保護。

對于進入冬季未達到28d強度的混凝土澆筑塊進行過冬保護。主要采用蓄熱法：在需保護的混凝土澆筑塊的表面覆蓋或懸掛2層共5cm厚的草簾子，所有的易形成穿堂風的孔洞用彩條布進行封口。

3.5其他

（1）對廠房混凝土分區段施工，各區段相對獨立。

將河床式廠房分為三個施工區段：擋水壩段、機組段和尾水副廠房，三個區段在結構上通過板梁和橫墻連接，由于各部位圖紙到位時間上存在差異，如果按部就班平行作業，施工無法正常進行。為了解決這個問題，征得業主和設計許可，在先澆區段的交接面上預留板（墻）槽梁窩，有效地避免了圖紙到位晚等不利因素的影響，使廠房各區段相對獨立開來，大大加快了施工進度。

（2）合理分層分塊。

針對尼爾基地區的氣候特點，對廠房分層分塊進行季節性調整，既滿足了溫控要求，又加快了施工進度。在夏季高溫季節采用薄層澆筑（控制在2.0m），高溫季節過后，適當加大澆筑層高（調整到3.0m）。

（3）廠房機組段基礎固結灌漿取消，為混凝土施工贏得了時間。

由于廠房機組段基礎巖石比較完整，經與設計院溝通，取消廠房1#～4#機組段基礎固結灌漿，右翼墻加大固結灌漿壓重厚度，使固結灌漿對混凝土澆筑施工的干擾減少到最低限度。

（4）與其他標段的協調。

廠房土建與金屬結構、左右副壩施工相互制約極大。加強相互協調，在相互安排上，互相配合，嚴謹科學地組織施工，盡早為對方提供施工條件，施工加快進度、縮短直線工期的有效途徑之一。

4結語

堅持科技創新，是振興水電建筑企業'''');">企業的必由之路。尼爾基發電廠房依靠先進的施工技術和創新的管理理念，取得了豐碩的成果。今后，仍然需要加大對發電廠房混凝土施工先進技術的推廣和應用的力度，六局會在廠房施工方面占有更多的技術優勢。