溪洛渡泄洪洞过流面混凝土质量控制关键技术.pdf
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1、 必须一次浇筑成型。高标号混凝土浇筑大断面隧洞,泵 送混凝土料胶材用量高达 3 5 0 k g m3 ,难以有效控制温度 裂缝 。 2 3 龙落尾段 底板和边墙过流面采用 C6 0钢筋混凝土衬砌。龙落 尾衬砌混凝土质量控制是泄洪洞工程各部位 中难度最大 的 ,同时 也 是 最 重 要 的 ,主 要 表 现 在 以 下 3个 方 面 : 流速在此处达到最大,要求衬砌混凝土有良好的抗冲 磨性能 和防气蚀 性能 ;高标号混凝 土拌 和物 和易性差 , 浇筑振捣质量难以把控 ,温控防裂难度大;最大坡度 2 2 5 。 的大断面水工隧洞,无工程先例可供借鉴。 2 4 出口明渠和挑坎 出口明渠和挑坎和龙落
2、尾一样处于最大流速区,对 衬砌混凝土的抗冲磨性能要求很高;挑坎体型结构复杂, 控制精度要求高。 3 质量控制关键技术 3 1 合理分缝分块 3 1 1 单段纵 向浇筑 长度 通过对部分同类工程经验的总结,隧洞一次衬砌段 长度达到 1 2 m时环向裂缝发生的概率非常高,而减小到 8 m时环向裂缝很少发生。溪洛渡泄洪洞浇筑段长度按不 大于 9 m控制 ,浇筑后基本没有出现环向裂缝。 3 1 2 浇筑段分层 有压段 :一般圆形隧洞混凝土衬砌可选择针梁式钢 模台车一次衬砌成型,无须在水平方向分层。溪洛渡泄 洪洞有压段洞径达 1 5 m,如此大断面针梁台车运用技术 尚不成熟,因此采取分两层浇筑的方式,先
3、浇筑底拱 1 2 0 。 范围,再通过轨道式钢模台车浇筑剩余部分。这一方 法可以通过先浇底拱设置标准轨道,提高了衬砌精度 ; 同时使得容易产生气泡聚集的底拱可 以利用翻模抹面, 进一步提高了衬砌表面质量。 无压段 :设计要求在底板以上 3 0 6 0 c m范围设置分 仓缝,施工时严格执行了这一规定。在浇筑边顶拱时,1 号泄洪洞和 2号泄洪洞分别采用了边墙 、顶拱分开浇筑 和边顶拱一体浇筑成型的方式。边顶拱一体浇筑可提高 施工效率,节约一套钢模台车。但是从后期裂缝普查和 处理的情况看 ,边墙、顶拱分开浇筑的方式产生的裂缝 要少得多,从提高衬砌质量的角度更值得提倡。 龙落尾:设计原来要求在底板以
4、上 3 O 6 0 c m范围内 设置分仓缝,主要考虑内水压力作用下该部位弯矩最小, 但是衬砌混凝土是与背面的围岩共同作用承受内水压力 的,混凝土边墙所受弯矩几乎可以忽略 ,因此分缝部位 的设置应该更加灵活。从无压段施工的情况看,在边墙 上设置分仓缝,缝面不易处理,接缝部位混凝土表面质 量不理想;并且这种分缝方式只能先浇底板 ,后浇边顶 拱,边顶拱施工时容易破坏先浇的底板 。经过充分论证 溪 洛 渡 泄 洪 洞 过 流 面 混 凝 土 质 量 控 制 关 键 技 术 一 和技术咨询,把龙落尾部位底板与边墙间的分仓缝调整 到底板上 ,沿边墙与底板之间的拐角设置。这一做法有 效提高了衬砌混凝土的整
5、体质量,一是使得龙落尾可以 先浇边顶拱,后浇底板,避免了浇筑边顶拱时对底板面 的损坏;二是浇筑过程中接缝部位不存在漏浆问题,衔 接更加紧密;三是成型后不会 留下错 台,从外观上几乎 看不出这条施工缝 ,后期不需要进行处理。 3 2 隧洞底板混凝土表面质量控制 泄洪洞底板混 凝 土施 工主 要分 两类 :一 种是 水平 或 接近水平的底板面,表面不需设置模板 ,主要在进水塔 、 无压段、出口明渠部位;另一种 ( : fi - 压段和挑坎的底板) 是带有一定坡度或曲面形态的底板,需要利用模板成型, 由于振捣产生的气泡会在模板面上聚集 ,必须在混凝土 终凝前进行抹面,以提高过流面成型质量。 这两种底
6、板面的共同特点是都需要抹面,对于大断 面水工隧洞来说,控制混凝土成型体型是一大难点。采 用以往采取放点做标记的方式控制体型,难 以满足溪洛 渡泄洪洞的质量控制要求。通过研究 ,我们采用刮面轨 工艺,原理是在混凝土备仓时埋设刮面轨,至浇筑振捣 完成后,用刮尺按照刮面轨控制的设计结构线刮除超高 的混凝土 ,最后取出刮面轨,补填新鲜混凝土再人工抹 面收光。刮面轨工艺有效提高了过流面体型控制精准度 和表面平整度 。 有压段底拱属于圆弧形底拱面,泄洪洞出 口挑坎底 板属于扭曲面 ,体型控制难度更大,通过利用翻模结合 刮面轨抹面的施工工艺 ,取得 了良好的成型效果。我们 针对工程结构特点对翻模进行 了改进
7、:制作可分段拆除 的围檩 ,沿曲面上 的等高线布置每次拆模的范 围,使得 翻模抹面时机能够精确控制。翻模 和刮面轨结合的施工 工艺,使得有压段弧形底拱体型偏差控制在 2 2 mm 以内, 偏差 2 0 mm以内的点占 9 5 以上,不平整度控制在 5 mm 以内;挑坎扭曲面底板体型偏差控制在 1 5 mm以内,偏 差 l O mm以内的点 占8 6 。 无压段按照设计要求在底板 以上 6 0 c m处设置分仓 缝 ,因此浇筑底板 时,还需要 同时浇筑 6 0 c m 高的矮边 墙。存在的问题是拐角部位的底板面受矮边墙混凝土产 生的压力作用容易鼓起 ,必须使用盖模压住以固定底板 面体型;但是在盖
8、模表面容易聚集气泡,导致表面成型 质量不佳。为了解决这一问题,设计了一套可拆卸 L形 模板 ( 见图 2 ) ,并进行 了工艺试验研究 ,解决了矮边墙 部位的混凝土成型问题。 3 3 隧洞衬砌常态混凝土入仓 溪洛渡泄洪洞大断面、高标号混凝土的浇筑对温控 防裂要求很高。隧洞衬砌混凝土传统的施工方法都是通 过泵送入仓。溪洛渡泄洪洞的施工打破了这一传统,利 用 自主研发的隧洞常态混凝土入仓系统,可使用低坍落 度的常态混凝土浇筑大型隧洞的边墙 ,有效减少 了混凝 土拌和物的胶凝材料用量,不仅节约了材料 ,更重要的 5 3 l 水 利 水 电 施 工 2 0 1 6 第2 期 总 第1 5 5 期 图
9、2 I 形模板 结构示意 图 ( 单位 :ram) 是减少了混凝土水化热 的产生,降低 了温控 防裂难度; 同时减少了混凝土振捣中产生 的浮浆 ,有效避免边墙混 凝土过流面上产生因浮浆而导致的薄弱面,提高了混凝 土抗冲磨性能。 3 4 大型斜洞衬砌 台车 龙落尾部位要提高边墙混凝土表面成型质量 ,使用 大型钢模 台车 浇筑是 最有 效 的手 段 。但是 2 2 5 。 的斜 坡 , 加上 3 个掺气坎 ,大型钢模台车如何能安全稳定运行是 一 大难题 。通过 自主研 发大 型斜 洞混 凝土 衬砌 台 车解 决 了台车在斜坡 上行走 、抗倾 覆 和混 凝 土入仓 的问题 ,使 龙落尾边墙混凝土实现
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