浅谈永善水电站蜗壳混凝土施工工艺

1、浅谈永善水电站蜗壳混凝土施工工艺高俊锋中国水电四局第五分局溪洛渡项目部 云南永善657300摘要永善水电站主厂房共布置有2台机组，单机容量3.5mw，蜗壳混凝土 为水轮机层混凝土，几何形状十分复杂，蜗壳底部空间狭窄，机电管路众多，技 术要求高，施工难度大，木文重点讲述蜗壳混凝土施工工艺，以供类似工程施工 参考。关键词蜗壳；混凝土；施工工艺1工程概况永善水电站主厂房由主机间和安装间组成，总长30.12m,宽14.5m,高度 29.2m,安装间位于主机间左端。主机间共分四层布置，由下至上依次为蝶阀层、 水轮机层、发电机层以及安装间层。副厂房布置于主厂房上游侧，长22.2m,宽 9.5m,分二层布置

2、。厂区枢纽由主机间、安装间、副厂房、主变出线场、尾水渠、 回车场、进厂公路组成。主机间、安装间一字布置，副厂房、主变位于主机间靠 山侧的回填平台上。厂内安装2台单机容量为3.5mw的立式水轮发电机组，木 文讲述的蜗壳混凝土为水轮机层混凝土，主要锥管外围混凝土、蜗壳外围混凝土 和机墩风罩混凝土。2施工参数及重难点2.1施工参数1#、2#机组蜗壳外围混凝土，以单台机组为一个浇筑段，按照蜗壳混凝土分 期结构长5.65m、宽4.67m,浇筑高程范围为382.4m385.0m、高度2.6m,主要 工程量包括钢筋3.75t,混凝土 95m3,施工项目包括钢筋制安、预埋插筋、蜗壳 混凝土、灌浆、预埋件安装等

3、，施工技术要求主要有以下几方面：(1) 蜗壳混凝土为c25混凝土，局部采用自密实混凝土。(2) 控制混凝土浇筑速度，随时观测蜗壳和座环的变形，最大浇筑速度不超 过50cm/h,每层浇筑高程不超过20cm。(3) 弹性垫层铺设在蜗壳上半部分，内侧距机坑里衬外壁17.5cm,外侧至腰 线。(4) 蜗壳与座环和锥管之间需埋管冋填灌浆，以保证该部位混凝土密实。2.2施工重难点(1) 蜗壳外围混凝土几何形状十分复杂，蜗壳底部空间狭窄，机电管路众多， 技术要求高，施工难度大。(2) 蜗壳层混凝土施工期间，机电安装与土建施工同吋进行，存在较大的施 工干扰和安全隐患。3施工程序及分层分块3.1施工程序考虑机组

4、较小，在尾水管肘管、椎管安装完成后一次性浇筑尾水管肘管、椎 管层以下混凝土；锥管层以下混凝土浇筑完成后进行蜗壳安装，蜗壳安装验收合 格后浇筑蜗壳层混凝土；蜗壳层混凝土浇筑完成后依次向上浇筑水轮机层混凝土 及发电机层混凝土。主要施工顺序为：蜗壳安装完成→混凝土缝面处理→弹性垫层安装 →蜗壳钢筋安装→灌浆管路安装→蜗壳腰线以下外围混凝土浇筑→ 基坑里衬安装→机墩管路及气系统管路安装→蜗壳腰线以上外围混凝土 浇筑→蜗壳底部及座环阴角部位冋填

5、灌浆。3.2分块分仓根据结构布置图，1#、2#机组外围混凝土整体作为一个浇筑段。单台机组蜗 壳外围混凝土分层按照蜗壳腰线高程分2层浇筑，第一层(el382.4m-383.5m) 在蜗壳腰线处设置环向施工缝分，待第一层浇筑施工完成初凝时整体对蜗壳变形 情况进行测量，经检查合格后安装机坑里衬及机电相应埋管，然后继续浇筑蜗壳 腰线以上部位混凝土，即第二层(el383.5m385.0m)。4施工工艺4.1缝面处理根据设计要求，在新浇筑混凝土之前，老混凝土面层按相关施工规范凿毛处 理，凿毛深度为1.0-1.5cm,蜗壳底部人不能站立位置和垂直施工缝采用钎子凿 毛。4.2钢筋、模板安装（1）钢筋先施工环向

6、主筋再施工流向分布筋，沿蜗壳流道方向先尾部后进口。 安装吋先在蜗壳底部做好钢筋样架并固定，然后根据现场情况分别安装摆放就位。 安装过程中，需保证钢筋的保护层厚度满足设计要求，确保混凝土顺利的进料， 钢筋遇机电管路、设备、开孔或其它冲突吋进行截断并弯折。统-考虑施工次序， 使其互不影响和干扰安装工作。（2）模板主要采用散钢模板及木模板施工，承重部位（蝶阀层进人孔）采用 钢管排架支撑，顶部采用5mm钢板作为免拆模板，钢板用10槽钢作为围棋， 螺旋顶杆加固调整，钢筋过缝部位采用木条补缝。4.3预埋件施工预埋件主要有量测系统埋管，各种机电、电气埋件（管），排水系统埋管、 接地等。埋设前仔细检查和核对预

7、埋设计图纸，并做好统计和分项记录，防止漏 埋、错埋，并做好孔口的保护，防止水泥浆进入引起管路堵塞。埋设吋加固牢靠 并加以保护，浇筑过程中注意对埋件进行观察、保护，防止埋件变形、移位。4.4灌浆系统施工在蜗壳底部环向布置1套灌浆管路，2个出浆盒间距0.8m,共计11个，出 浆盒之间采用dn25钢管连接，就近采用支撑钢筋焊接在蜗壳底部钢筋网上，出 浆盒四周与蜗壳底部钢板紧贴及安装牢固，周围用胶布贴好。每台机组座环阴角 部位同时布置2套灌浆系统。蜗壳底部底部冋填灌浆在对应混凝土浇筑完成14d 后进行，灌浆压力为0.1-0.15mpa,设专人检查钢板有无不良变形，若发现异常 立即减压并及吋处理，灌浆吋

8、要严格避免水泥浆进入弹性垫层。4.5弹性垫层施工（1）根据设计图纸，蜗壳腰线以上敷设弹性垫层，材料为聚氨酯软木垫层。（2）弹性垫层施工前先将钢管表面冲洗干净（无锈、无灰层），并用纱布抹干。(3) 在聚氨酯软木板面均匀涂抹氯丁胶，等氯丁胶呈不拉丝状再涂第二次， 等到板面二次涂抹的氯丁胶呈不拉丝，且钢管表面已涂氯丁胶呈不拉丝状，便将 泡沫板与钢管粘合。(4) 贴粘过程中，用木锤敲击板面，防止聚氨酯软木板松动弹出，板缝处用 氯丁胶粘合密闭牢固。(5) 弹性垫层施工过程中，禁止火源靠近，在每个施工部位配备12台手持 式灭火器。(6) 在已敷设完垫层的部位作业吋，注意对垫层材料的保护。4.6施工期临时监

9、测临时检测主要为蜗壳底部混凝土浇筑期间座环、蜗壳抬动及变形监测，蜗壳、 座环抬动不能大于2mmo以座环为基准，用百分表对座环四个中心方位在蜗壳 浇筑混凝土及灌浆时的高程变化值和径向变化值进行监测，径向和高程各4个测 点，单台机组共计安装百分表8支。百分表支架从锥管内支撑上焊接，在布置百 分表的角钢上作出可靠的检查线，量出检查线到测量点的距离，用石笔写在角钢 上，同吋写在记录上，防止百分表被碰吋有个应急监测措施，同时需要保证监测 部位现场照明。监测从蜗壳浇筑混凝土及灌浆吋开始，每半吋1次，当蜗壳抬动 达到预警值1mm吋，采取调整仓面浇筑顺序，减小浇筑速度，减压、暂停浇筑 等措施，以减少变形和防止

10、变形进一步扩大。4.7混凝土浇筑(1) 蜗壳混凝土采用1台75t自汽车吊配合3m3吊罐入仓方式，大部分采用 一级配混凝土(坍落度14-16cm),蜗壳底部采用自密实混凝土(扩散度55 65cm )o(2) 由于蜗壳阴角部位混凝土施工空间狭小，操作难度极大，为保证阴角部 位混凝土尽量浇筑饱满，蜗壳第一层混凝土开仓后先进行1#蜗壳外围浇筑，2# 蜗壳外围混凝土随后与1#蜗壳交叉循环作业，蜗壳底部20cm以下采用“平铺法” 浇筑，以上至腰线段混凝土浇筑采用“挤浇法”，下料时沿第四象限顺时针方向 浇筑至第一象限，施工人员进入仓内进行振捣，当阴角部位混凝土上升到无法振 捣时，采用注浆泵从蜗壳预留的φ33灌浆孔处灌m30砂浆，压力不大于0.15 mpao当观察从另一个预留孔处返浆为止，最后用木塞将预留孔进行封堵。当混 凝土浇筑至蜗壳腰线处，口环板上孔洞开始冒浆后，用木塞将环板上的预留孔封 堵，结束浇筑。(3) 蜗壳第二层浇筑采用“平浇法”，注意对称下料，特别需要注意的是基坑 里衬与蜗壳之间的凹槽部位钢筋密集，注意振捣密实，同吋注意使蜗壳内外侧的 混凝土大致按同一高程上升，以免接头处产生缺陷。(4) 收仓后，专人对蜗壳混凝土进行养护，使用旋转