大面积混凝土面板下无砂混凝土垫层施工技术

中国电力建设股份科技项目长坡面大面积混凝土面板下无砂混凝土垫层施工技术研究成果报告中国水利水电第五工程局有限公司二〇一七年一月概述顽1.萍1啄立项的背景和团目的六康立项背景戚江苏溧阳抽水此蓄能电站地处芳江苏省溧阳市港，枢纽建筑物蓄主要由上水库网、输水系统、罢发电厂房（含展地面开关站及责副厂房）及下沙水库直等纪4脏部分组成。电吵站安扛装顺6捧台单机容谱量额250M穗W扑的可逆式水泵害水轮发电机组雪，总装机容团量辟1500M竟W克。抚课题依托江苏裂溧阳抽水蓄能慈电站上水库库班盆工程。其中旱由中水五局溧嚼阳键C困2蕉标项目部负责呀施工上水以库为①习副坝与库岸面胡板混凝土下的流无砂混凝土垫亚层，而无砂混净凝土只是作为嘴库盆开挖区的休面板混凝土下子垫层。吼项目依托溧阳沾抽水蓄能电站侧，研究形成一嫩套系统、全面蹈、安全的施工县技术体系，雄因此，结合现扒场实际情况，枪针对无砂混凝叹土施工难点，吓从进度、质量换及经济多方面劳考虑被，裙C除2窃标项目部研究爆总结了无砂混粪凝土的施工工风艺和关键技术箭，而该项研究结在今后抽水蓄酿能电站上水库龙面板下的无砂跟混凝土垫层施业工中有重要的革借鉴意义和参玉考价值。评誓项目依托和应钻用工程概况俯江苏溧阳抽水政蓄能电站地处胀江苏省溧阳市种，枢纽建筑物夏主要由上水库犹、输水系统、被发电厂房（含垮地面开关站及墨副厂房）及下棒水库增等颈4优部分组成。电废站安没装窄6吧台单机容预量孩250M底W秩的可逆式水泵马水轮发电机组盆，总装机容脂量思1500M邪W桂。上水库正常行蓄水裙位卵291.00米0世m泛，死水遇位沸254.00门0语m撞，调节库奋容夫1195.围9杀万港m沃3昏。引水系统主拨要由上水库进蹈出水口、引水庆主洞、引水岔嫩管、引水支洞丈等组成，尾水破系统主要由尾路水支洞、尾水蹦闸门室、尾水晓岔管、尾水调赤压室、尾水主车洞、下水库药出敲/垮进水口等组成精。表上水库库盆工炎程中的副坝和考库岸上游均采炼用钢筋混凝土症面板防渗，其广中开挖区域的脚面板下部采用矮无砂混凝土垫梳层，无砂混凝谅土尝35c骗m怒等厚，其最大筐长度辜为绳93骗m嫂，表面积约致为联9.1仰2拢万㎡，边坡坡菊比蝇1:1.纺4建。既驳项目研究解决俘的主要技术难炕点坛①扯副坝无砂混凝贪土绵共掏1裤6搭块，浇筑高度罗范围泼为移EL239.疫63楼9君～沙EL275.饮14绩3亏；库岸段无砂没混凝土喂共棉9棍2钻块，最大浇筑笼范围律为践EL239.蜻63喉9集～筹EL293.团72于2江。无砂混凝土嘉均纺为帽35c怨m俭等厚，其最大竭长度藏为胳93央m讽，表面积约闸为巧9.1呈2蹈万㎡。炊施工时存在主歉要技术难度如倘下拉:率①守目前国内颂尚未大面积、脉长坡面面板混掀凝土下无砂混疯凝土垫层施工众的经验，亭虽有混凝土的医施工粘标准和验收标腐准，救但其中针对无羡砂混凝土的内迟容却十分少注，给项目课题晴研究的带来了齿一定的困惑。旱②渣溧阳抽水蓄能简电站上水库库碍盆后无砂混凝土表柱面积府达鬼9.1寺2冈万㎡，如此大辰面积、长坡面稻的无砂混凝土凤浇筑采用何种施方法，利用何盗种设备进行施汽工课,分且能保证施工门质量。亡③耍无砂混凝土为题干硬性混凝土倘，不宜强烈振帜捣，也不可不植振捣，如何选娘择合适的振捣展方式来保证无葛砂混凝土施工逐质量。羞1.1.尊4赢项目立项捏1.纹2梅研究内容及目衡标台含研究内容嚼贯研究目标郊确保依托的工缘程项目能够全倒面履行承建合先同约定，满足兔安全、质量、屋进度、技术要逢求。德页.1樱技术指标趴①驰听采用无轨滑模播系统施工的无哥砂混凝土表面栽平整度满足设矛计要求赚，毁3m×3例m矿网格内平整度粘偏瓶差侮±5c包m筐。亲②序苍采用无轨滑模稼系统施工的无里砂混凝土抗压废强度满足设计博要求，无砂混虑凝土设计强较度吊C1雀0叛。冲③欠若采用无轨滑模寸系统施工的无坑砂混凝土施工蚀进度满足业主伪节点要求。英曲.2猫经济指标趴本课题通过对右江苏溧阳慈抽水蓄能电站私上水库库盆长珠坡面、大面积煎面板混凝土下泳无砂混凝土垫衔层施工技术的摸研究，针对无书轨滑模施工工狠艺，从教模板设计、我入仓方式、匙浇筑方式、仍混凝土养护及知施工顺序选择宣等方面进行总黑结和提炼梯一套系统的无拉砂混凝土施工师方法，在保证鞋安全和质量的此前提下，减少啊陈本投入，缩介短工期驾，为其他类似拔工程访的设计、施工受和管理防提供可借鉴的额施工经验和技踏术参数。淡1.设3若主要创新点庙刘主要研究成果掀项目研究解决雅了工程关键技妇术问题，保证送了工程安全高守效施工，保障夫了施工质量，捆形划成舱1榜项施工工法，傲专利授目权换2扯项。1、工法轰形成工嫁法挑1烦项，大坝混凝腿土面板下无砂不混凝土垫层施存工工法。2、专利居专利授权棍1窄项：3、获得奖励筐中国水利水电眨第五工程局有扔限公司科技进跃步雁二酬等奖槽压主要创新点氏针对大面积无狂砂混凝土施工张，若采用常规祖扣模等方式进垮行浇筑，一是革无法直接振捣寨，二是模板用批量大，三是施鸦工进度非常慢贩，而通过合理委分仓，采用无抗轨滑盛模应+蜘附着式振捣器傻的方式进行无堤砂混凝土施工挎，不仅操作简息单、便捷，施背工投入较少，年且工程质量和吐施工安全得到航有力保证。悄1.辉4院技术经济效益芝橡成果应用情况释项目部利用本暂次科研成果，喷顺利施工完成伙了上水库库盆拜所有的无砂混交凝土施工，其摄共燕计资10缸8熟仓预，晌3.乐2尚万方无砂混凝烧土。在无砂混索凝土施工高峰例期，单月最高元浇筑强度达机到科8988m者³俗，提前按照业勾主规定的节点耕工期完成，为篇后续混凝土面功板施工节省了鞠大量工期，同怠时整个施工期错间没发生一起茧造成人员、设沫备等财产损失袍的安全质量事洁故，同时工程拳质量也得到了捡业主的认可，换并节省了成果尺投入，为项目抚带来可观的直饥接经济效益，丙得到各方的一酷致好评。赢介成果应用取得条的经济和社会推效益激没.渔1袖经济效益馒无砂混凝土施屋工所创造的经抖济效益如表鼻1.4削-愉1占所示凳，带来直接经屈济效锈益茶19贿3严万元础。眨表愈1.4有-1速来躺垮无砂混凝土盈翼亏分析表贫序号只项目名称之单位恶工程量期单价（元）堡合价（元）款备注米一萄总收入葛935514鉴0浇1墨库岸无砂混凝困土竭m3烦27171.不52依265.34虾720969顿2增2园副坝无砂混凝陡土我m3竞5429.5真89裳395.14拒214544世8梯二推合作方成本锦1盾库岸无砂混凝瓶土众m3轮16818.凭5瓜251.01殊2锈422163初9.267搏三刃自营成本风0齿1岭劳务分包成本展m3俊15782.粥6赵46.35锯731523姓.51培2寇混凝土材料费每m3寒15782.湾6绩96.82在152807露1.332塑3梳水平运输费醒m3汤15782.爆6塑14.42渔227585催.092殖4理滑模材料、养结护材料费用斗项间1尿372651屑372651用四浊其他那1福试验费扮项颠1灭17190顽17190搜2谷税金喘元新935514异0吨3.40%柜318075济盈亏殊193840配4.799唯每.2闸社会效益酒依托本工程，闪针对其无砂混碧凝土长坡面、误大面积的施工滑特点，总结完牛成了该类型特咐点的无砂混凝按土的施工工艺个和关键技术，发保证了无砂混打凝土的工程质谨量，并为后期嗽面板混凝土争贫得了宝贵的工凝期，得到了工搞地业主及各方税的一致认可和俗高度表扬。鸡随着抽水蓄能清电站的不断发轮展普,丝总结和掌握长斥坡面、大面积迁面板混凝土下乓无砂混凝土垫限层施工工艺及五关键技贿术间,密为日后类似工角程的设计、施栽工和管理提供雾了宝贵的经验菠和资料。处2四研究内容及成秧果屋2.1故研究总体思路传元技术准备寸项目部成立研番究小组，根据竭无砂混凝土的迷施工特点并结识合施工现场的及实际情况，首倘先进行腿无轨滑模及其夫牵引系统的设嘉计、侧模的选深择、振捣方式竿的选择、如何忠减小排水廊道版混凝土对无砂捆混凝土施工的引制约，最后芹编制施工方案师，周并在跃项目部进行讨舒论，对施工方厨案进行论证，声完善。仆最后泄根据已确定的稳各项技术参数目进行施工方案客的编制、合理裳安排施工，配贯备机械设备。劣阶施工控制鸭在施工生产过黎程中，从考无砂混凝土的词侧模安装、滑努模安装就位、敲混凝土的运输台、入仓、振捣丰、脱模、养护主等全过程进行类追踪控制，确粒定湿无砂愉混凝土施工工泼序的控制要点强和控制方法。娇叶成品保护甘通过论证方案稳里的友混凝土成品保怖护吨措施状，在施工过程为中付诸实施，用并进行实施效脚果的检查和评弯价。礼罩主要仪器设备胸、技术人员艳主要设备：无徒轨滑模、卷扬棵机、汽车吊炊等；星主要技术人员估：项目部技术絮人员、渣汽车吊司机、报模板工、混凝昏土工、测量员馅以及其他技术语工种。辩脏技术路线贷拟采用的技术顾路线见下图符所示。成立研究小组成立研究小组针对无砂混凝土施工进行模板设计、入仓方式的选择无砂混凝土施工方案编制项目内进行讨论论证、修改并完善施工方案按照完善后的方案合理安排施工，配备机械设备数据采集和整理分析总结图拼2.2救研究方法、措乌施及实施情况付半生产准备阶段况项目内对施工忍方案进行讨论爬和修改查生产准备阶段傲主要进行黑滑模和侧模的孤设计，讨论可似行的施工措施栽。始①帮滑模设计需保救证滑模具有希足够的刚度烤以保证荷无砂混凝土的慌平整度罪要求，还有滑推模牵引系统所苦需卷扬机型号菜及配重的选择输。另外，选择定采用无轨滑模垒进行施工，无娘砂混凝土侧模差需能承载滑模炼自重及其上人亿员设备荷载，贞且需在基岩面眨上固定牢靠。昏②卫施工方案、施录工措施的编制膝主要依据招标班文件、混凝土篮施工规范、设昨计文件等进行姿。编制完成叙并句经猜项目部论证完驼善遮后上报监理工也程师审批。刻③舰经监理、业主勿单位对施工方逮案、施工措施童进行综合评审准且有明确批复慢后，需开始进行无轨讽滑模和侧模的茧制作，并按照倦方案茄用于施工生产惑。勉返生产实施阶段丢①刃主要针对无砂织混凝土侧模的序安装，总结出累侧模安装施工觉的施工要点和城技术要求，以朋保证侧模安装物的准确性以及猜无砂混凝土施源工期间的安全颗。很②牌针对分期浇筑厅的无砂混凝土足，研究其不同乌的入仓方式及拜振捣工艺，总袍结出各自的施静工要点和技术脱要求，以保证陈无砂混凝土强挎度及表面平整田度。拜亭成品保护阶段颜主要进行钉无砂混凝土浇它筑完成后的养哄护，以及对捧实施效果的检继查和评价。该汉阶段主要在施命工现场进行。课订成果总结阶段此对区抽水蓄能电站养的大面积、长孙坡面面板混凝摊土下无砂混凝搭土垫层施工的各研究进行总结叉，并画整理般与围本课题有关的横科研成果脏和火数据豆。韵住理论研究和试抄验内容与课题撇总目标的因果墨关系念①矛针对大面积、溜长坡面面板下摔无砂混凝土垫黎层施工，采用哨无轨滑模大大车加快了施工进春度，保证了课巴题总目标的实漠现，并为后期摄面板混凝土施块工争得了宝贵号的工期。茂②景进行无轨滑模据和侧模设计射主要以保证无锄砂混凝土的成觉型、表面平整水度等满足设计搬要求，并保证选无砂混凝土的脊工程质量。气③孙无砂混凝土施饼工中，对于分恰期浇筑的无砂涛混凝土，不同恶的振捣方式是州保证无砂混凝恋土可达到设计寇要求强度。碍④低对大面积、长队坡面面板下无着砂混凝土垫层顿施工进行工艺程研究，形成一腾套完整的毫工艺流程观，施工方法，丸为以后类似项校目工程施工提价供宝贵的经验睁和资料。等2.3粘主要研究成果汽津无轨滑模结构傻设计逐根据工程特岗点奴,梦无砂滑模采用侄在现场制韵作鼠,甘旋主模体底部（鞋与混凝土面接太触部位）采壤用烟6m阻m消厚钢板，主模虽体长度结合混凤凝土面板宽度志制作，怕按楚13敏m垫制作，钢板背玉面采舍用搬3歇排近I2包0新工字钢作为骨弟架麦,凉其剖面图如图泻2.3-1季所蜡示。搏滑模提升系统税为布设在坝顶谷的任2信台佳5扯T然卷扬机，垦卷扬机锚固采但用压重锚固法称，怜每台卷扬机配假置倾2浆块引1.2m×1滋.2m×1.翅0幸m下的混凝土墩作祖为配重。笔卷扬机与滑模难连接采用址6×7IF踏C也型纤维芯钢丝鸦绳，股数兰为丝6尿股，直径暴为幻20m脏m蛮。呢图宿2.3-1邻肯杜无轨滑模剖面腾图仁留无砂混凝土滑惰动模板牵引系昼统选型执删.1筛荷载计算棚滑模模体自重捞：矮G1=12养.84KN亮人乐：愈G2=m2证×g=寄75kg检/荐人贡×宁6默人倒×9.81N忆/kg=4幕.42KN赞设备搁：润G3=m3绵×g=0.6感t×9.81播N/kg=5晶.89KN救史.2拐牵引系统设计苗牵引系统中的局滑模牵引力的孤大小与滑模自螺重、滑模与新喝浇砼的粘结力侧有关，按下式丘计棒算兄:哲T滨=已〔惑τ蜂A+G*si设na+|Gc找osa-P|张f第〕黑K呢式中泡：碗T园－滑模牵引力孕，单位剪：宾K功N于；子τ那－滑模体与砼洗粘结力，钢模固板联按面0.5KN/逐m司2输；喂A灾－滑模体与砼柔的接触面积，翻单位招：唱m烟2裤；督筹屑a廊－坡面与水平秋面的夹角；权蹄长G弦－滑模自重，胸单位由：深K平N弹；授f宵－钢模体与混搬凝土的摩擦系前数，岗取坛0.坑4织～末0.耻5竭；旋百寇K青－牵引力安全挪系数，汁取轧1.娱5碑～别2.各0喜。炸P孩－新浇砼对斜地坡面上滑模的湾浮托力，单位染：械K碗N终。哥P窗由喝公欣式害“原P=Pn*拍L*b*si姨na注”锤计算，其中脾P桂n饥－内倾模板的她砼侧压力及取罩5KP糊a垦；号L松－所浇砼块的绘宽度，住此处协为符9银m仍；竹b讯－滑动模板的猫宽度，此处菠为悠0.6迹m具。霸界贪根据上述计算耗结果以及配置殖，选壮用闷2惰台检5搁t滥的卷扬机作为冻滑模施工的牵脚引设备。每台告卷扬机所受拉棕力趁T/2=17钓.1K趋N弯。每台卷扬机泼的配重与卷扬庸机所受拉力有浑关，按下式计歪算脖:μG≥KT芝式中能：完G榴－配重块重量枝；弱μ树－静摩擦系数祸，在取门0.6胁5竖；却T姻－卷扬机所受气拉力，卷扬机嚷所受最大拉力团为沃17.1K吉N侧；发K祝－安全系数，殊取酱2.5陡因此每台卷扬票机配重灌为用6.577洗t纷。佩本工程实际选较用的配重贩为色2和块清1.2m×1选.2m×1.述0求m死的混凝土墩，沙重菌为泡6.912酒t送，峰5返t信电控慢速卷扬浩机自重窑为雕0.6诊t股，则卷扬机自竟重加配重挑为倦7.512共t矿＞熟5.577琴t蔬，满足要求。蹲另外从无砂混牙凝土特性考虑跃，滑动模板、救设备及施工人销员总量已经足框够，滑动模板规上无需增加额鱼外配重。涉佣.3堂钢丝绳选型计袍算糟本工程采用淋的涌6×7IF重C满型纤维芯钢丝赶绳，股数为检6本股，直径玻为速20m蜡m掌，钢丝绳最小供破断拉力查表邻《重要用途钢吼丝绳》（肤GB8918摄）可知爱为炸254KN>等14T(23近9.4KN口)夏，满足《水利拾水电施工卷扬千机提升系统安晚全技术规范》缓（今DB51谱/117迈8吵）中的安全系每数要求。代膨无砂混凝土浇贴筑施工工艺研扎究披拘.1喘无砂混凝土分虎仓蚀在无砂混凝土毯施工期间，同疗时进行无砂混些凝土底部排水鉴廊道施工，一晨般情况下，待宴某仓排水廊道柜混凝土已浇筑蓬完成，其上方腥对应无砂混凝驼土才采用无轨怪滑模进行浇筑特施工。但无砂衣混凝土并无钢叶筋制安，每仓杀施工完成的速警度快于排水廊拢道，为保证无纲砂混凝土的施蜓工进度，某仓豪无砂混凝土需索先于排水廊道悦进行施工。桥在此情况下，俗经科研人员讨浓论分析，决定除采用分期浇筑幸的方法，无砂步混凝土分期如刃图登2厦所示。骤图巡2甜翠无砂混凝土分膊期浇筑示意图密亚.2确无砂侧模安装借无砂混凝土采课用无轨滑模进业行施工，则无宏砂混凝土浇筑醉时，两侧侧模吐需承受滑模自右重以及其上人缘员、设备等荷仓载。经比较计醒算，确定裹了烧200×35艰×10c剖m爱（匠长怒×抬宽乏×武厚焦）的木卷模板作为无砂雀混凝土侧模。礼模板安装前，嘉测量人员盛采用全站仪在穴坡面上放出无砌砂混凝土外结疫构边粘线如，而后蹦现场利用手持蜂电钻钻孔将递φ纠10热钢筋插入岩石暖作为控制点，态钢筋间距海5m庄。最后在钢筋适间根据测量放骨出来的高程线木拉绳作为模板域安装的标准客。午模板主要采用俗外撑的方式进疤行加固，外侧环采用晒L剃50×50×例5mm粪的角钢作为三珍脚架进行支撑晚，三角支撑间潮距醒0.8m善，驻内侧采法用歇φ墓1创6拥钢筋作为插筋筒，插筋外厉露勇30c诉m赠，入墨岩刊20cm裙，模板支撑示夫意图如桨图卵3惠所示日。预模板安装期间愤，溉对于木模板底隔部超挖区域百采用楼抹一新层踩M1涂0肆砂浆找平。悠图他3笋赴侧模支撑示意粒图育绢.3袋无砂混凝土入素仓及振捣跪对于分期浇筑慈的无砂混凝土洞，匀其毁Ⅰ他期混凝土利用助反铲入仓。猴在排水廊道靠始近库底侧设置屠一集料斗，集职料斗采用铁板驱焊制而成，采至用归10跃T使的自卸汽车运直料，自卸汽车疫将无砂混凝土践卸在集料斗内药，反铲从集料阅斗挖料运耍至驴Ⅰ递期无砂混凝土链部位，人工进愉行平料旦。由于无砂混正凝土属于干硬眯性混凝土，浇千筑时不得强烈炊振捣或夯实，挠因作此丈Ⅰ斜期无砂混凝土桨采用平板振捣窜器分层振捣，葱每层厚度控制眉在称30c彩m吃以内。指Ⅱ杠期无砂混凝土薯采用无轨滑模末从底圆往摆上一次浇筑完言成，醒滑模牵引设备者布置在坝顶环秋库路侧，备无砂混凝土通俯过集料斗和溜诱槽滑至仓内。伶每仓布置一道击或两道伏溜槽，溜槽采衰用宽晌0.943m简，长盖1.2m尽，厚杯1.5mm辱的铁板卷制而宜成，中间采用纠活动锁扣连接谎，溜槽侧面从霉上到下采用麻穗绳整体连接作鲁为安全防护措罩施，溜槽底部荷距离滑模最大兼长度窑2m醉，溜槽长度根酬据浇筑坡面长瓶度变化而变化僚，沿坡面