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仙游抽水蓄能电站尾水隧洞衬砌施工技术优化

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:尾水隧洞坡降7.7%,纵向坡度较陡,对钢模台车的固定、行走等提出了一系列特殊技术要求。受闸门井封闭施工影响,尾水隧洞只能从岔支洞进入施工现场,进行施工。在混凝土衬砌完成约150m后,即可安排灌浆工序施工。尾水隧洞钢筋绑扎、混凝土衬砌完成形象如图7-20、图7-21所示。

仙游抽水蓄能电站尾水隧洞衬砌施工技术优化

7.2.2.1 工程概况

仙游抽水蓄能电站尾水隧洞共计两条,每条标准圆形衬砌段长为748.196m,桩号范围分别为:尾10+115.804m~尾10+864.000m;尾20+115.804m~尾20+864.000m。混凝土衬砌厚度50cm,衬砌后直径为7.0m,工程量为23770m3

7.2.2.2 存在的主要问题

采用针梁式钢模台车衬砌全圆段面洞室,存在以下技术问题:

(1)洞内坡度比为7.7%,纵向坡度较陡,对钢模台车的固定、行走等提出了一系列特殊技术要求。

(2)由于施工通道限制,1#尾水洞采用自下而上式施工方法。对钢筋、混凝土、灌浆等工序的安排提出一系列特殊技术要求。施工顺序从下游方向往上游流水施工,为了保证衬砌顶部混凝土的密实度,每个仓位混凝土入仓由低处向高处进行。

(3)在隧道全圆形断面衬砌施工中,圆心以下部分浇筑混凝土时,钢模板将受到巨大的浮力作用,衬砌混凝土在初凝前,可认为是流体,其符合流体力学受力原理,台车上浮原因是混凝土对台车的径向压力的垂直分力所致。当浮力大于台车自重时就会产生钢模板的上浮。台车上浮会造成台车门架和轨道虚连或脱离,引起衬砌台车失稳、崩塌,造成台车损坏、浇筑混凝土报废。同时,因上顶台车拱部受力顶部钢模板会产生椭圆变形,从而影响衬砌几何尺寸。因此必须详细分析台车上浮造成的安全、质量隐患,并制定控制台车上浮的办法。

7.2.2.3 主要技术措施

(1)钢模台车的固定与行走。

尾水隧洞坡降7.7%,纵向坡度较陡,对钢模台车的固定、行走等提出了一系列特殊技术要求。选择了顺水流方向进行衬砌。

主要采用加固钢模台车支撑,在台车上游采用10t 卷扬机牵引台车,以防止台车沿洞轴线方向发生滑动。针梁前后部下侧设底梁用于支承针梁及模板,两侧设横向调节丝杠满足针梁相对于隧洞轴线位置水平调节。底梁基础垫枕木,使台车基础牢固。模板和针梁的平移运行靠固定在针梁端部的卷扬来牵引。

(2)工序安排。

受闸门井封闭施工影响,尾水隧洞只能从岔支洞进入施工现场,进行施工。因此是选择自上而下施工方式,还是自下而上施工方式,经过各组施工数据综合分析后确定,采用自下而上施工方式。为了保证衬砌顶部混凝土的密实度,每个仓位混凝土入仓由低处向高处进行。

对钢筋、混凝土、灌浆等工序的安排提出一系列特殊要求。

采用的施工方法,如图7-19所示:首先加工制作完成岔支洞到闸门井段全部钢筋并运输到施工现场,绑钢筋台车进入洞内后,再将针梁钢模台车进入洞内。钢筋提前3~5 个仓次绑扎完成。钢筋绑扎不占压直线工期。混凝土罐车及混凝土输送泵布置在钢模台车下游,混凝土从岔支洞运输到工地现场,泵送入仓。在混凝土衬砌完成约150m后,即可安排灌浆工序施工。

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图7-19 1#尾水隧洞洞内施工示意图

采用这种施工方法虽然灌浆与洞身段混凝土衬砌施工的交叉施工干扰很大,但却又具有如下优点:

1)最大优点是可提高圆洞段混凝土施工强度,自岔支洞向上浇筑混凝土。仓位钢筋提前绑扎完成,钢模台车一直向上行走,每个仓位只有一个侧模需要封堵。不存在钢模台车反复移动的问题。按此方法施工,可实现2 天一个仓位的目标。

2)仓位自下而上浇筑,且只有一道侧模,可减少仓位“爆仓”的概率。同时可保证顶拱混凝土浇筑密实。

(3)台车上浮控制。

控制台车上浮,主要从严格控制衬砌混凝土的配合比、控制混凝土浇筑速度与顺序、加强台车自身的抗浮能力、加强过程控制四个环节加以控制。

严格控制衬砌混凝土的配合比:台车上浮是混凝土的流体受力所致,控制混凝土的流动度是至关重要的,这又和泵送混凝土坍落度要求大的特性相矛盾,就现场的实际情况选择质量最佳的品牌水泥,为改变泵送混凝土的流体受力在混凝土添加高小减水剂,在适宜泵送时尽量减小混凝土的水灰比,坍落度控制在12cm~14cm。在施工过程中严格控制配合比,避免随意更动配合比造成损失。

严格控制混凝土浇筑速度、顺序:衬砌圆心以下的混凝土浇筑速度的快慢是台车上浮的关键,台车在制作过程中混凝土窗口开的位置不合理;施工过程中工人为了少换一次输送管连续浇筑混凝土过高,往往会造成台车上浮,要求左右侧交替浇筑混凝土,每次浇筑高度和两侧高差均不超过1m。在浇筑圆心以下的混凝土时,要放慢浇筑速度。

加强台车自身的抗浮能力:台车就位后上紧各丝杠千斤顶,在门架间加设工字钢作为横向支撑,以加强台车和下部直墙混凝土的摩擦力;在台车顶部钢模和岩面间加设两个50t 千斤顶来约束台车的上浮。浇筑混凝土过程中因不均匀受力各丝杠千斤顶还会不同程度的有松动,要及时对其重新上紧,丝杠千斤顶的松动减小了台车同下部直墙的摩擦力,宜造成单侧上浮。

加强过程控制:主抓混凝土的配比、混凝土的浇筑时间、顺序、高差;台车在浇筑前和浇筑过程中都要重新紧固各千斤顶。各工序专人负责,严格按照规范、规程施工。

尾水隧洞钢筋绑扎、混凝土衬砌完成形象如图7-20、图7-21所示。

图7-20 尾水隧洞钢筋绑扎完成形象

图7-21 尾水隧洞混凝土衬砌完成形象

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