厂房蜗壳二期混凝土施工技术措施.doc

目 录1.概况12.编制依据13.施工布置24.施工方法24.1蜗壳混凝土施工难点分析24.2蜗壳相关技术参数24.3混凝土分块、分仓24.4模板施工24.5混凝土浇筑34.7缝面处理54.8蜗壳抗浮分析及预防措施55.施工进度安排76.其他88888888888888888888888888厂房蜗壳二期混凝土施工技术措施1.概况xx水电站发电厂房为岸边式明厂房，由发电主副厂房和小机组厂房组成。主厂房长80.39m，宽24.0m，分为主机间和安装场。主厂内安装两台混流式机组，单机容量62.5MW，两台机中心距20.00m。小机组厂房安装一台混流式机组，单机容量10.0MW。安装场段位于主厂房主机间左端，长度18.60m，净宽24.0m，按一层布置。厂房共布置三台混流式水轮发电机组厂房。1、2#蜗壳最大管径为6m，由1.8m直段，7.2m锥管段，21节蜗壳段组成，蜗壳单重82.4t，座环单重36.065t。蜗壳二期混凝土底高程为EL293.75m，顶高程为EL301.05m，主要采用C20混凝土二、三级配。3#蜗壳最大管径为2.5m，由0.7m直段，3m锥管段，21节蜗壳段组成，蜗壳10.426t，座环单重1.473t。蜗壳二期混凝土底高程为EL295.35m，顶高程为EL299.2m，主要采用C20混凝土二、三级配。主要工程量见下表：厂房蜗壳二期混凝土主要工程量表 表1-1序号项目名称单位工程量备注1C20混凝土m321001、2机组蜗壳二期混凝土2C20混凝土m33303机组蜗壳二期混凝土3钢筋制安t1601、2、3机组蜗壳钢筋4A32冷却水管m10002.编制依据1、厂房结构、钢筋等相关图纸；2、厂房蜗壳二期混凝土结构、钢筋相关图纸（HK(SGT)-SG-C-WK（大）-01(改)(15改)；HK(SGT)-SG-C-WK（小）-0109）；3、重庆水轮机厂提供的正式施工蓝图；4、厂房混凝土施工技术措施（水电十四局2015技案063号，编号：xx厂房2015技案004号）；5、水工混凝土钢筋施工规范（DL/T-5169-2013）；6、水工混凝土施工规范（DL/T-5144-2001）等相关规程规范；7、重庆xxxxx水电站工程大坝及厂房混凝土温控技术要求；8、现场实际情况。3.施工布置施工风水电及道路的布置同厂房混凝土施工技术措施（水电十四局2015技案063号，编号：xx厂房2015技案004号）。4.施工方法4.1蜗壳混凝土施工难点分析1、蜗壳二期混凝土施工在座环位置存在多处阴角，混凝土在阴角部位很难填满。且蜗壳、座环和基础环上预留孔直径太小，无法利用该孔进行泵送，需采取特殊措施，采用增加预埋管道，采用拖泵泵送混凝土尽量填充阴角、部位。2、蜗壳二期混凝土施工过程中，主要受第一仓混凝土浇筑过程中产生的上浮力的影响，上浮力的大小与混凝土浇筑高程、坍落度、浇筑速度、浇筑温度、振捣方式及模板受浮面的埋深等因素有关。主要通过蜗壳及座环自重、拉锚的拉应力、座环固定螺栓等反算混凝土分仓高度。4.2蜗壳相关技术参数根据重庆水轮机层提供的正式施工蓝图，1、2#机组蜗壳单重82.4t，座环单重36.065t。单个蜗壳总设置有48个A20拉锚，座环底部地脚螺栓采用12套螺栓M48200-8.8，螺母M48-8。3#机蜗壳10.426t，座环单重1.473t。总设置有25个A20拉锚，座环底部地脚螺栓采用12套螺栓M36800。4.3混凝土分块、分仓1、2#机组二期混凝土浇筑高差为7.3m，浇筑范围为（厂纵0-006.35厂纵0+009.50，厂横0+040.90厂横0+060.27/厂横0+022.27厂横0+040.88）。拟分三仓进行施工，第一仓为2.22m（EL293.75EL295.97），第二仓为2.53m（EL295.97EL298.5），第三仓为2.55m（EL298.5 EL301.05）。3#机组二期混凝土浇筑高差为3.85m，浇筑范围为（厂纵0-000.40厂纵0+009.50，厂横0+004.00厂横0+016.05）。拟分两仓进行施工，第一仓为1.7m（EL295.35EL297.05），第二仓为2.15m（EL297.05EL299.2）。4.4模板施工蜗壳二期混凝土采用组合钢模，组合钢模均采用钢管做背枋，拉筋固定在肘管二期混凝土里，预留孔洞混凝土部位采用木模拼装。4.5混凝土浇筑4.5.1混凝土运输混凝土由左岸180混凝土拌和系统拌制，采用混凝土搅拌运输车运至下料点。4.5.2入仓方式及下料点布置采用拖泵和溜管、溜槽联合入仓方式。蜗壳二期混凝土入仓形式均采用溜管+溜槽的方式，1机组下料斗布置3个，分别布置在厂房后边坡防洪墙、安装间L墙、尾水闸墩混凝土。2#机组下料点布置3个，分别在厂房后边坡防洪墙2个、尾水闸墩混凝土。3#机组下料点在后边坡防洪墙布置1个、尾水闸墩混凝土1个。其中，后边坡防洪墙、安装间L墙侧直接采用混凝土罐车下料，尾水闸墩混凝土侧采用拖泵下料。阴角部位预埋钢管阴角内距离座环20cm，外部至蜗壳水平中心线，详见附图。4.5.3分层分部位铺料混凝土下料口的位置距离混凝土浇筑面不大于1.5m控制，混凝土坯层厚度按0.3m进行控制，浇筑速度按0.6m/h控制。1、第一层混凝土施工第一层混凝土首先从-X/+Y象限开始下料，下料点尽量靠近蜗壳，便于座环下混凝土的施工。混凝土至-X/-Y象限后，依次进行-X/+Y象限和-X/-Y象限的混凝土的浇筑，依次类推进行施工。2、第二、三层混凝土施工第二层施工前优先施工阴角部位的混凝土施工，混凝土从+X/+Y象限预留管道开始施工，依次进行+X/-Y象限、-X/-Y象限预留管道进行施工，待-X/+Y象限处有混凝土流出后再进行第二层混凝土的施工，第二层和第三层混凝土同第一层。4.5.4 冷却水管布置每层混凝土布置一层A32冷却水管，间排距为1.5m1.5m，冷却水管进出口均从上游廊道侧引出，混凝土浇筑完成12小时后进行通水。1、2#蜗壳二期混凝土冷却水管布置高程为EL294.86、EL297.24、EL299.78，3#蜗壳二期混凝土冷却水管布置高程为EL296.2、EL298.13。4.5.5 混凝土振捣混凝土的振捣采用110变频振捣器和70、50软轴振捣棒。三级配和大面的二级配采用110变频振捣器振捣；对阴角部位、模板周边、钢筋密集的部位采用70振捣棒振捣；无论采用何种方式均必须先平仓后振捣，严禁以平仓代替振捣。振捣时振捣棒离模板的距离不小于0.5倍有效半径，两振捣点的距离不应大于振捣器有效半径的1.5倍。浇入仓内的混凝土应随卸料随平仓随振捣，不得堆积，仓内若有粗骨料堆积时，应将堆积的骨料均匀散铺至富浆处，但不得用水泥砂浆覆盖，以免造成内部蜂窝。4.5.6 拆模、养护混凝土浇筑完成后，按规定时间及时进行洒水养护，养护期间保持仓面湿润，养护时间不少于28d。混凝土达到强度要求时开始拆模，并开始下一仓号的准备，拆模时注意保护好混凝土边角，以免影响混凝土外观质量。4.7缝面处理浇筑新层前应对原混凝土表面、施工缝进行凿毛处理，确保接触结合面没有水泥膜乳皮，并使粗骨料粒径暴露1/3以上。4.8蜗壳抗浮分析及预防措施蜗壳二期混凝土最多分为3层进行施工，第一层混凝土施工对蜗壳浮力最大，根据中国电力出版社出版的水利水电工程施工手册-混凝土工程，“新浇混凝土的浮托力与混凝土的坍落度、浇筑速度、浇筑温度、振捣方式及模板受浮面的埋深等因素有关，目前尚无经验公式，应通过实验确定。当没有实验资料时，可采用模板受浮面水平投影面积每平方米承受浮托力15KN进行估算”。1、2#机组蜗壳混凝土第一层浇筑至EL295.97时，蜗壳最大的投影长度为4.69m，混凝土上浮力采用面积15KN计算，各个部位投影长度见下表：1、2#机组蜗壳二期混凝土浇筑至EL295.97的上浮力计算表 表4-1蜗壳段长度（m）半径（m）窝壳底与混凝土高差（m）浇筑至EL295.97入混凝土深度（m）浇筑至EL295.97投影长度（m）浇筑至EL295.97混凝土浮力（t）锥管段+直管段6.352.7330.5671.6334.69244.69121.3972.5850.7151.4854.69250.73231.3772.5130.7871.413/341.3572.440.861.34/451.3372.3660.9341.266/561.3162.291.011.19/671.2952.2141.0861.1143.68781.2742.1361.1641.0363.6833.51891.2522.0571.2430.957/9101.2311.9761.3240.876/10111.2061.8931.4070.793/11121.1821.8091.4910.709/12131.1581.7221.5780.6222.43813141.1321.6321.6680.5322.43819.3714151.1051.541.760.44/15161.0771.4441.8560.344/16171.0471.3451.9550.245/17181.0151.242.060.14/18190.9811.1312.1690019200.9431.0182.2820020210.9030.9052.3950021220.8950.7932.50700总计148.3由上表可知，1、2#蜗壳二期混凝土浇筑至EL295.97，混凝土产生的上浮力为148.3t。根据重庆水轮机厂提供的蜗壳正式施工蓝图，蜗壳单重82.4t，座环单重36.065t，由此可知，许拉锚最少提供的重量为148.3-82.4-36.065=29.835t。根据现场情况，1、2#蜗壳单台机组座环底部地脚螺栓采用12套螺栓M48200-8.8，螺母M48-8，48个A20拉锚。总计受力点有60个，加入均衡受力，单个拉力点只需产生29.83560=0.5t即可抵消混凝土浇筑多余的上浮托力产生的拉力。A20焊接的理论抗拉强度为540MPa，计算抗拉力为540MPa3.141010/10=16t。螺栓M48200-8.8理论抗拉强度为800MPa，计算抗拉力为8001470/10=117.6t，实际承受的拉力远远小于理论值。3#机组蜗壳混凝土第一层浇筑至EL297.05时，蜗壳最大的投影长度为2.288m，混凝土上浮力采用面积15KN计算，各个部位投影长度见下表：3#机组蜗壳二期混凝土浇筑至EL295.97的上浮力计算表 表4-2蜗壳段长度半径窝壳底与混凝土高差浇筑至EL297.05入混凝土深度浇筑至EL297.05投影长度浇筑至EL297.05混凝土浮力锥管段+直管段2.351.1440.5561.1442.2888.07 120.6491.1440.5561.1442.28811.81 230.6411.1120.5881.112/340.6321.080.621.08/450.6231.0480.6521.048/560.6140.9810.7190.981/670.6050.9470.7530.9471.894780.5950.9120.7880.9121.8248.41 890.5860.8770.8230.877/9100.5760.8410.8590.841/10110.5660.8030.8970.803/11120.5550.7650.9350.765/12130.5440.7260.9740.7261.45213140.5330.6851.0150.6851.375.15 14150.5210.6431.0570.643/15160.5080.5991.1010.599/16170.4950.5531.1470.553/17180.4810.5051.1950.505/18190.4710.4561.2440.456/19200.4590.4061.2940.406/20210.4450.3571.3430.357/21220.4390.3181.3820.3180.636合计33.43由上表可知，3#蜗壳二期混凝土浇筑至EL297.05，混凝土产生的上浮力为33.43t。根据重庆水轮机厂提供的蜗壳正式施工蓝图，蜗壳10.426t，座环单重1.473t。由此可知，许拉锚最少提供的重量为33.43-10.426-1.473=21.531t。根据现场情况，3#蜗壳单台机组座环底部地脚螺栓采用12套螺栓M36800，25个A20拉锚。总计受力点有37个，加入均衡受力，单个拉力点只需产生21.53137=0.58t即可抵消混凝土浇筑多余的上浮托力产生的拉力。A20焊接的理论抗拉强度为540MPa，计算抗拉力为540MPa3.141010/10=16t。螺栓M48200-8.8理论抗拉强度为800MPa，计算抗拉力为8001470/10=117.6t，实际承受的拉力远远小于理论值。因此，理论上，上述分仓方案施工，蜗壳不会发生移位。但各个拉锚点不能保证同时受力，所以，混凝土浇筑过程中严格控制对称下料、浇筑速度等是避免蜗壳变形或移位，需采取如下措施。1、四个象限必须各布置至少一个下料点，在下料总溜槽或总管能够控制各个下料点的下料，在每个象限位置设置高程标杆，标杆上标识出高程，随时观察保证-X/+Y象限和-X/-Y超于+X/+Y象限和+X/-Y的混凝土面；2、控制浇筑速度不得大于0.3m/h，与蜗壳接触的液态混凝土厚度不得大于0.6m；5.灌浆根据施工蓝图，蜗壳灌浆有回填灌浆和接触灌浆，接触灌浆在回填灌浆施工后。5.1 回填灌浆 回填灌浆主要采用座环底部的预留孔进行施工，回填灌浆施工要求如下：灌浆前应以高压风冲洗管路，压力不大于0.1MPa，直至将缝面的杂物吹净为止。灌浆压力为0.1MPa。首先采用预埋管路灌浆，利用预埋灌浆管进浆，排气管排气，排气管出浆后，封堵排气孔。灌浆采用PO42.5普通硅酸盐水泥，浆液水灰比可采用1：1、0.8：1、0.6：1（或0.5：1）三个比级。尽