苏丹麦洛维大坝工程厂房二期砼施工技术

论文导读：厂房二期砼具有结构复杂、空间狭小、钢筋密集、预埋件较多。电站厂房，苏丹麦洛维大坝工程厂房二期砼施工技术。
关键词：苏丹麦洛维大坝工程，电站厂房，二期砼，施工技术
 

1 工程概述

麦洛维大坝工程位于非洲苏丹共和国的北部、在世界著名的第一长河-尼罗河上，其靠近撒哈拉沙漠的边缘，气候为典型的沙漠干旱、高温气候。工程以发电为主，兼顾灌溉。坝顶高程EL303m，最高运行水位EL300m，最低运行水位EL285m，最大坝高约67m。单机容量12.5万千瓦，共10台机组，总容量为125万千瓦。其主厂房顺水流方向28米、垂直水流方向每两台机组设置一个机组段，每个机组段宽58米。

厂房二期砼具有结构复杂、空间狭小、钢筋密集、预埋件较多，土建与机电安装之间工序衔接复杂等特点，使得厂房二期砼浇筑困难，而此部位为厂房的核心，砼质量要求较高。

2 厂房二期砼施工程序

厂房二期砼的施工与一期砼及机电安装之间有着密切的关系，厂房施工程序见下图：

图1厂房一期砼、二期砼浇筑的施工顺序图

3 厂房蜗壳二期砼施工

厂房蜗壳二期砼的施工，由锥管二期砼开始，到发电机层机井钢衬二期砼回填结束，与机电安装、埋件预埋等工序相互衔接、穿插，蜗壳二期砼施工程序见下图2：

图2：厂房蜗壳二期砼施工程序图

3.1 座环基础及蜗壳支墩砼施工

由于蜗壳支墩随蜗壳形体改变顶高程变化较大，因此座环基础砼（即锥管二期回填砼，EL.237.96～241.50m）分三层浇筑，EL.237.96～239.00～240.05～241.50m。第二、三层砼采用木模板作为圆弧模板，支撑以外斜撑为主，内拉为辅。论文大全，电站厂房。砼浇筑采用泵送砼，100型振捣器和Φ50软轴振捣棒振捣砼。

蜗壳支墩分三次与座环基础砼一并浇筑，在浇筑EL.237.96～239.00层时完成M1~M4支墩浇筑，在浇筑EL.239.00～240.05层时完成M5~M9支墩浇筑，M10~M12支墩浇筑随同EL.240.05～241.50层一并浇筑。模板为钢木结构悬空模板，泵送砼，Φ50软轴振捣棒进行振捣砼。

3.2 蜗壳支墩顶部砼施工

由于蜗壳支墩与蜗壳底部空间狭小，每个支墩顶部回填砼量非常小，不便按常规进行平仓和振捣，因此拟采用高流动性自密实微膨胀豆石砼。砼配合比见下表：

蜗壳支墩顶部砼浇筑在蜗壳安装后、压水试验前进行。模板采用木板现场拚装；砼浇筑采用吊罐溜筒辅以人工入仓，在浇筑过程中采用人工钢筋棍插捣排气。

3.3 蜗壳二期砼施工

3.3.1砼浇筑分层

厂房蜗壳二期砼EL.239.00～250.65m，在钢筋布置不受分层限制的情况下设计共分5个浇筑层，具体分层：EL.239.00～243.60～245.40～247.30～249.08～250.65m，详细见下图3。

图3：厂房二期砼分层分块图

3.3.2浇筑速度控制及级配确定

技术规范要求液态砼对蜗壳产生的压力不得大于1m高度，为满足这一要求，在进行蜗壳周围砼浇筑时，采用大浇筑层内分小层连续浇筑的原则。根据实验室现场试验数据显示，在对蜗壳周围进行砼浇筑时，上升速度控制在1m/7h就能确保液态砼压力小于1m的要求。因此在对蜗壳周围砼进行浇筑时，大浇筑层内小浇筑层的厚度要适中（约15cm/层），以满足上升速度要求。对蜗壳底部及蜗壳弹性顶部1m以上结构，浇筑速度控制在1m/h以内。

由于EL.239.00～243.60m层为蜗壳下部二期回填砼，仓号形状复杂，施工相当困难。该仓号蜗壳内侧顶部及座环底部处是一个狭小的封闭区域，进行该区域浇筑时砼只能通过下机井里衬预留的12个半圆浇筑孔（φ≈41.6cm）入仓，很难进行振捣，不易浇筑密实。

综合以上信息，在进行该仓号浇筑时宜分四部分进行浇筑，第一部分为蜗壳进口段BLOCK PHSa+b-3b（EL.239.0~240.05）部位，由于该部位砼面到蜗壳底部最低点距离相对较大，有相对足够的振捣空间和浇筑通道，因此，对该部分浇筑宜采用二级配砼MF1026，强度C20/25，最大骨料粒径38mm，坍落度12.5~17.5cm；第二部分为蜗壳支礅M1到M4段蜗壳底部最低点到第一部分砼浇筑后形成的砼面之间的空间（EL.240.05~240.87，），以及该区域内蜗壳外围分区1内砼（分区见附图2B-PH1-T-002A），由于随着第一部分砼的浇筑，新鲜的砼面到蜗壳底部最低点的距离将会越来越小，人工振捣非常困难，因此采用二级配砼MF1025，强度C20/25，最大骨料粒径38mm，坍落度17.5~22.5cm；第三部分即蜗壳轴线外围砼，对这部分砼浇筑将重新使用二级配砼MF1026（坍落度12.5~17.5cm）；对第二和第三部分的浇筑可以将蜗壳轴线内侧与下机井钢衬之间的夹角空间封闭起来，为第四部分浇筑形成条件；第四部分即为第二部分和第三部分浇筑到蜗壳底部最低点后在蜗壳内侧及下机井钢衬之间形成的封闭空间，由于该区域几乎没有振捣空间，而且浇筑通道有限（下机井钢衬上预留的12个浇筑孔），因此采用自密实非收缩性砼NS004，强度C30/37，最大骨料粒径19mm，坍落度20~25cm。由于NS004流动性强，为防止封闭空间长度过短导致内侧砼外流，蜗壳内侧封闭空间必须要达到一定的长度才能对内侧进行浇筑，因此，在浇筑过程中，蜗壳内侧砼浇筑至少比外侧滞后两个支墩的距离。该仓号在蜗壳断面处分区及浇筑顺序示意图如下：

4 钢筋安装

蜗壳二期砼钢筋非常密集。钢筋安装顺序大体为先里后外，沿蜗壳流道方向先尾部后进口。工艺流程为：仓面清洗→测量放样→安装样架钢筋→蜗壳内侧及底部钢筋安装→蜗壳外包钢筋安装→仓号外缘墙体主筋安装→3D钢筋安装。

安装钢筋时，不得在蜗壳上进行任何焊接支撑，钢筋的架立利用砼中预埋钢筋进行架立、支撑钢筋。

钢筋由加工厂加工，根据安装顺序及钢筋分类，尾水EL.230.00m平台的门机或厂坝间EL.260平台上的门机吊运入仓，人工安装。并在现场安放钢筋切断机、弯曲机，用于个别钢筋的调整。对于钢筋密集处，经工程师同意，预留必要的进人通道，在砼浇筑时进行补充安装钢筋。遇到现场无法按设计安装钢筋时，与工程师协商，进行修改后，安装钢筋。

5 蜗壳下部二期砼浇筑

5.1 施工方法及入仓方式

蜗壳二期砼浇筑，采用SY5420THB-48型泵车辅外接DN150塑料软管入仓。蜗壳外侧及底部砼采用塑料软管穿过蜗壳与底部斜筋之间的25cm保护层空间进行浇筑，塑料软管尽可能穿入到蜗壳底部甚至达到蜗壳内侧，以使第一部分浇筑后在内侧形成的封闭空间尽可能的小，入仓同时，辅以人工斜插振捣棒进行底部砼振捣，在蜗壳侧边有软管插入浇筑的地方，需对蜗壳上部与软管有接触的弹性包裹层表面铺垫薄钢片进行保护；蜗壳内侧封闭空间通过在下机井浇筑孔上架立DN125支管（STANDPIPE）进行浇筑，支管可直接与车泵泵管连接，由车泵将砼通过支管直接压送入仓。支管数量为6个，在12个浇筑孔之间间隔一孔架立一个，其余浇筑孔可在浇筑期间用于观察、探测砼面高度及浇筑振捣、灯光照明安装等。为确保砼浇筑密实，浇筑支管管口宜高出座环顶面至少40~50cm。后期进行接触灌浆，以避免出现砼脱空现象。

5.2 设备布置

用于蜗壳外侧砼浇筑的两台泵车分别布置在厂坝间EL.260平台及尾水EL.260平台上。泵车在EL.260可覆盖浇筑EL.240.05面范围近20m，两台泵车能够覆盖整个仓号浇筑。论文大全，电站厂房。为保证浇筑连续，还需在安装间下游EL.260.00回填区准备一台备用卧泵，以防止车泵故障导致浇筑停止。论文大全，电站厂房。厂房尾水EL.230及厂坝间EL.260门机也随时准备为该厂房二期砼浇筑提供材料倒运、设备转移等协助。

5.3 灌浆孔套丝保护

蜗壳内侧与座环、下机井钢衬围成了一个特殊的锐角区域，即蜗壳内侧“阴角”部位。蜗壳下部砼浇筑过程中可能会产生轻微泌水、浇筑过后砼达到终凝过程中会收缩，都可能导致蜗壳底部及蜗壳“阴角”部位出现“脱空”现象，因此座环顶部预留了24个直径约6cm、上端带套丝的灌浆孔，方便后期接触灌浆。ALSTOM要求在浇筑过程中要对灌浆孔内的套丝进行保护，套丝保护的具体措施为：砼浇筑前先在座环顶部灌浆孔内竖直外接钢管，钢管直径在30~50mm内为宜，且在钢管外壁与灌浆孔区域内填塞泡沫封堵，保护灌浆孔顶部25mm深度内的套丝，外接钢管孔口与砼浇筑支管孔口平齐。

5.4 砼浇筑

由于蜗壳断面沿水流轴心线方向递减，因此，蜗壳底部最低点与砼面的距离也呈递增趋势，因此对蜗壳下部二期砼（EL.243.60m以下）回填，宜采用台阶分区法，总体下料方向宜从蜗壳进口、吊物孔通道处分别向下游方向延展。

对于蜗壳底部及外围砼浇筑，首先对EL.239.00~240.05（PHSa+b-3b）部位进行浇筑，待砼面与EL.240.05砼面齐平后，再利用台阶法按照分区从上游向下游延伸进行浇筑。当外侧砼浇筑形成足够长的封闭空间后（至少2个以上蜗壳支墩的距离），再对蜗壳内侧进行砼浇筑，并将内侧砼按照约30cm/层的速度浇筑到与外侧砼面大致齐平，然后保持与外侧砼基本一致的上升速度继续对内侧砼进行浇筑。由于内侧砼采用自密实非收缩性砼NS004，因此不需要对内侧砼进行振捣，在灌注砼过程中可采用钢筋棍通过预留灌浆孔插捣排气，并注意对浇筑孔进行观察，随时向浇筑孔内插入钢筋棍进行砼面高度探测，当砼面达到浇筑孔底部约10cm处，立即对该浇筑孔进行封堵。当所有浇筑孔封闭完成后，继续对支管输入砼，当支管控制区域的全部灌浆孔外接钢管冒浆后，停止该支管砼浇筑，如此逐序进行各支管砼浇筑直至完成蜗壳内侧及座环底部“阴角”部位砼灌注。浇筑完成后，拧下灌浆孔口的外接钢管，将其清洗干净，以方便下个机组浇筑时使用。座环灌浆孔使用压力水和铅丝将孔中砼进行清除，确保孔内干净，并拧上钢塞（threadedsteel plugs）。

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