抽水蓄能电站岔洞段混凝土施工技术

关键词：隧洞；岔洞段；衬砌施工；模板支撑 

abstract: this paper describes the liyang pumped storage power station access tunnel # 7 adit fork hole segment concrete lining to ensure smooth traffic in case of construction for similar construction processing reference.key words: tunnel; fork hole section; lining; template support 

中图分类号：tu74 文献标识码：a 

1、工程概况 

江苏溧阳抽水蓄能电站地处江苏省溧阳市，枢纽建筑物主要由上水库、输水系统、发电厂房及下水库等4部分组成。电站安装6台单机容量250mw的可逆式水泵水轮发电机组，总装机容量1500mw。 

进厂交通洞从安装间下游侧垂直进入。交通洞全长1550m，洞内采用马蹄型断面，围岩类别为ⅳ类，开挖断面尺寸9.7×8.85m(宽×高)，衬砌后为8.0×7.5m(宽×高)。7#施工支洞从进厂交通洞高程5.77m处引岔洞至尾水主洞高程-33.035m处，断面净尺寸为7.5m×6.9m(宽×高)。 

7#施工支洞和进厂交通洞岔洞段衬砌范围为厂交0+634.803～厂交0+650.00和7#施工支洞0+004.00～0+010.050段，均为c25混凝土衬砌，衬砌厚度800 mm。由于洞内施工还未完成，岔洞段混凝土浇筑时必须保证交叉口处的交通通畅。 

主要工程量：钢筋制安61.223t，c25混凝土620.41 m³。 

2、施工布置 

1、施工用风、水、电均利用开挖施工已形成的供应系统。 

2、混凝土采用生产生活营地的拌和楼自拌混凝土，拌和楼至作业面由7.5m³搅拌运输车运输，由作业面至仓面的运输，以拖式混凝土泵入仓。 

3、模板主要采用标准钢模，其余木模板、钢筋均在生产营地的木工厂、钢筋厂加工，经15t自卸车运至各作业面，人工绑扎。 

3、模板支撑系统 

在混凝土浇筑期间要保障交叉口的交通通畅，为此采用搭设型钢平台的方法，在施工支洞洞口两边各设置一个牛腿作为跨越洞口钢梁的下部支撑，牛腿为双28a工字钢组成，后半部分埋入边墙衬砌混凝土中。牛腿上方设双25a槽钢钢梁，在钢梁上平铺25a的工字钢作为顶拱立模的外部支撑。浇筑时钢梁和牛腿下部增设6个双25a槽钢支柱作为临时支撑。牛腿埋入高度为4.5m，可以满足交叉口段的交通需求。 

岔洞段其余部位采用四管柱钢桁架作为支撑，主体为4根外径45mm钢管（壁厚10mm），以200*80*8mm钢板焊接牢固，分为长柱、短柱和拱三个部分加工，运输至施工部位后采用高强度螺栓组装成型。四管柱钢桁架跨度5.35m，间距0.9m。 

4、混凝土衬砌分块分层 

进厂交通洞段分四层浇筑，按排水沟及以上30cm高边墙、底部边墙、中间边墙、顶拱进行施工，先浇筑排水沟及以上30cm高边墙，再浇筑底部边墙，然后浇筑中间边墙，最后浇筑顶拱，分层施工缝作全断面凿毛处理。底部边墙浇筑高度为3.5m，中间边墙浇筑高度为3.5m～5.5m，5.5m以上一次浇筑完成。 

施工支洞段分三层浇筑，按底部边墙、中间边墙、顶拱进行施工，先浇筑底部边墙，然后浇筑中间边墙，最后浇筑顶拱，分层施工缝作全断面凿毛处理。底部边墙浇筑高度为3.5m，中间边墙浇筑高度为3.5m～5.5m，5.5m以上一次浇筑完成。 

5、模板 

5.1、排水沟及以上30cm边墙模板 

根据施工顺序，先浇筑排水沟及排水沟以上30cm的边墙，采用p3015标准钢模板结合木模立模进行浇筑。 

5.2、底部及中间边墙立模 

底部边墙主要采用采用标准钢模板,两侧封头及与基岩接触面凹凸不平部位采用木模镶板。模板表面及时清理，涂刷脱模剂，确保施工用模板表面光洁平整。模板安装位置要准确，设若干测量控制点，模板安装后测量校模，保证模板安装精度。模板安装过程中，设置足够的临时固定设施，以防变形和倾覆。模板接缝要足够紧密，以防混凝土中水泥浆液流失。同时模板纵横围檩支撑、拉锚等保证强度和刚度要求，保证混凝土浇筑过程中不发生模板移动、倾斜、扭曲。 

5.3、顶拱立模 

顶拱采用p3015标准钢模板来立模，两侧封头以及凹凸不平部位采用木板和异型木模。顶拱模板支撑系统采用外撑内拉的方式，内部拉条与顶拱系统锚杆或另打的锚杆焊接，外部支撑采用四管柱钢桁架或型钢平台作为支撑系统，在钢桁架或型钢平台上搭设钢管架形成立模的拱架。 

模板支架采用钢管，立杆间排距60×80cm，步距80～160cm，钢管底部与钢桁架连接，顶部与圆弧形钢管连接，构成模板支撑系统。模板搭设在弧形钢管上，采用拉条、垫板、螺栓等固定。架子两端各架设一组剪刀撑固定。作业层部位满铺毛竹排，四角用铁丝绑扎固定，底部挂安全网。 

钢桁架分为四管柱钢桁架和型钢平台两种，四管柱钢桁架采用钢管格栅拱架搭设，由双排杆组成，底部建基面采用碎石找平，底脚垫双排12cm×12cm方木，桁架间距80～100cm。钢管由横围囹（间距为1.2m）和纵向的钢管排架以及支撑钢架构成整体，横向钢管采用钢筋拉条与侧墙锚杆连接牢固，间距75cm。 

型钢平台采用25a槽钢组成双槽钢支柱和纵向钢梁，在纵向钢梁上铺设25a工字钢，槽钢支柱间距90cm。底部建基面采用碎石找平。支柱采用钢筋拉条与侧墙锚杆连接牢固，间距75cm。 

6、混凝土浇筑 

洞身侧墙和顶拱的混凝土浇筑均采用7.5ｍ³搅拌车运送混凝土至工作面，再由混凝土泵泵送入仓的施工方法。 

混凝土施工前，先对施工区域内的工作面清理，采用人工清除所有的浮碴、松动岩块，检查是否有欠挖现象，以保证衬砌断面尺寸。 

施工缝处理：施工缝作全断面凿毛处理，施工缝设置膨胀止水条，建基面及水平施工缝用2㎝厚同标号水泥砂浆铺盖。 

边墙混凝土浇筑时，混凝土从边墙上部采用拖泵输送，沿模板（钢管）两侧均衡下料，两侧高差不得超过50cm 。人工平仓、分层浇筑浇筑铺料层厚控制在30～40cm，混凝土振捣以插入式振捣器振捣，振捣要充分、密实，上层混凝土振捣器应插入下层混凝土5cm。 

顶拱混凝土采用混凝土泵由顶模注浆口入料进行浇筑，顶拱浇筑时注意观测混凝土注入情况，发现混凝土浇筑满仓时应立即停止泵送混凝土，以避免顶部模板局部压力过大，造成模板变形。混凝土振捣采用插入式振捣器，顶部采用振捣器人工敲击钢模板。在封拱时，增加混凝土的坍落度，保证连续压送混凝土，并保证压送混凝土能自流扩散，确保封拱混凝土的质量。 

混凝土的振捣必须符合规范的要求，混凝土浇筑铺料分层对称进行，分层厚度一般控制在30～50cm以内，混凝土振捣密实，振捣以不显著下沉，不产生气泡并开始泛浆为准，避免过度振捣。施工过程中避免混凝土堆积，特别是模板周边不得有骨料堆积现象，对模板周边砂浆、粗骨料集中或砂浆量不足的混凝土料采用人工挖除，避免出现麻面现象。确保混凝土外观质量。 

洞内混凝土采用喷水养护，保持混凝土表面湿润，混凝土的养护在混凝土浇筑完毕后12 ～ 18小时后开始，养护期14天。 

7、施工中注意事项 

1、控制浇捣速度 

在顶拱浇筑过程中，控制混凝土浇捣的速度，在不影响混凝土浇筑质量的情况下尽可能的减缓浇捣速度，较慢的混凝土浇捣速度可以避免局部压力过大，改善整个钢桁架的受力状态。施工过程中混凝土浇捣速度控制在0.5m/h，效果良好。 

2、型钢平台安全措施 

型钢平台支撑系统中有跨越施工支洞口的钢梁，跨度8.0m～9.0m，为保证混凝土浇筑过程中钢梁受力安全，在钢梁中部3.5m范围内设5排φ25，入岩3.0m的固定锚杆，结合系统锚杆布置，每排两根锚杆，均与钢梁底部焊接牢固。由于顶拱岩石破碎，在固定锚杆施工中，严格控制锚杆注浆，做到锚杆注浆饱满，以满足锚杆抗拉要求。 

顶拱混凝土浇筑前，确保钢梁下部双槽钢临时支撑安装到位，受力牢固。在顶拱混凝土浇筑时，在钢梁中间部位增设一临时支撑，待混凝土达到一定强度后拆除。在整个混凝土浇筑过程中安排专人负责观察整个型钢平台支撑系统，如发现支柱位移、钢梁出现弯曲等安全问题，立即停止施工。 

8、结束语 

江苏溧阳抽水蓄能电站进厂交通洞与7#施工支洞岔洞段于2012年4月18日完成全部衬砌施工。通过使用型钢平台加四管柱钢桁架作为模板支撑系统，既保证了岔洞段混凝土工程质量和施工安全，又使施工期间交通一直保持通畅，为7#施工支洞开挖支护按时完成创造了有利条件，取得了很好的效果。