岩锚梁镜面混凝土在抽水蓄能电站中的应用王鹤--中国期刊网

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岩锚梁镜面混凝土在抽水蓄能电站中的应用王鹤

发表时间：2020/5/9 来源：《电力设备》2020年第2期作者：王鹤

[导读] 摘要：本文详细介绍了岩锚梁镜面混凝土施工在吉林敦化抽水蓄能电站中的应用，通过采用特殊的模板工艺及浇筑振捣措施，达到了“光彩照人”的镜面效果，该施工工艺可作为抽水蓄能电站地下厂房岩锚梁免装修混凝土推广应用。

        (中国水利水电第六工程局有限公司辽宁省丹东市 118000)
        摘要：本文详细介绍了岩锚梁镜面混凝土施工在吉林敦化抽水蓄能电站中的应用，通过采用特殊的模板工艺及浇筑振捣措施，达到了“光彩照人”的镜面效果，该施工工艺可作为抽水蓄能电站地下厂房岩锚梁免装修混凝土推广应用。
        关键词：岩锚梁镜面混凝土抽水蓄能电站
        1 工程概述
        敦化抽水蓄能电站位于吉林省敦化市北部，与黑龙江省海林市交界。枢纽工程主要由上水库、下水库、水道系统、地下厂房系统和地面GIS开关站等部分组成。地下厂房内安装4台单机容量为350MW的混流可逆式水轮发电机组，总装机容量为1400MW。
        地下厂房岩壁吊车梁长为138m（包括主机间、安装场），岩锚梁高×宽为2.4m×1.65 m，岩锚梁混凝土在上拐点与垂直面呈30°折角，下拐点与水平面呈35°折角。标准段长11m，采取跳仓浇筑，施工缝设有键槽。
        2 镜面混凝土施工现状
        所谓镜面混凝土，是指结构表面色泽一致、平整光滑，在湿润条件下，表面像镜子一样照出人影的混凝土。
        镜面混凝土是在清水混凝土基础上发展起来的一项新技术，表面具有大理石、花岗岩等块材的镜面装饰效果。在美观上，他可以与采用装修材料装饰后的效果相媲美；在施工进度上，它是一次成型，与一般混凝土施工差别很小；在工程造价上，比装修更加经济。近年来在中国的一些公共建筑、工业厂房以及水电工程建设中得以实施应用，但目前国家尚未制定有关镜面混凝土的技术规程及施工质量验收规范，使得镜面混凝土的施工处于一种探索阶段。
        3 模板体系
        3.1 模板设计
        模板的选择是保证岩壁吊车梁表观质量的关键，镜面混凝土模板采用维萨模板外贴PVC板的方式。维萨模板强度高（且模板肋的密度与强度要大，以避免模板在浇筑过程中变形）、表面平整光洁，便于粘贴PVC板。
        维萨模板和PVC板规格尺寸均为1.22m×2.44m（两者尺寸一定要一致），厚度分别为18mm和3mm。PVC板的粘贴采用万能胶，万能胶采用环保无毒型，粘贴PVC板前分别将维萨模板和PVC板表面用抹布擦干净，然后用板刷均匀地、薄薄地涂刷一层万能胶（切记不要厚），在粘贴PVC板时，要从一端开始，小心细致的铺贴，避免出现褶皱且两板边缘必须对齐，否则，在安装过程中及混凝土浇筑时边缘PVC板会破碎，使浇筑的混凝土出现锯齿状疤痕。
        围檩横向采用6×10的方木，间距20cm，纵向采用16的槽钢，间距75cm。
        模板安装后，因为存在钢筋及埋件安装的焊接施工，故需要对模板的表面进行保护，通常新模板采取PVC板表面的贴纸在模板安装后、混凝土浇筑前再撕掉，以免在模板安装过程中不慎碰撞产生擦痕或焊接施工烧伤PVC板表面，影响混凝土表面光洁度。
        3.2 模板拼缝处理
        为了确保拼接缝的平顺，采用组合大模板方式（利于减少接缝数量），边模和底模对折点处分别将模板边缘设计为55°的角度进行拼装，浇筑顶面采用倒角贴八字木条方法，避免折点处形成不规则曲线或折线。对垂直拼缝及水平折点缝均采用缝内用胶充填，缝外用透明胶带粘贴的方法，避免混凝土产生缝痕。
        底模与边墙交汇处采用在镜面模板内部布置一道钢板网模，避免该部位混凝土拆模后呈锯齿状，同时加强混凝土与岩面的结合。
        3.3 模板拉筋设计
        模板加固采用拉筋和外支撑相结合的方法，其方式为：斜面模板以φ483.5mm钢管排架支撑为主，侧模辅以拉筋加固，侧模采用系统锚杆及插筋焊φ16拉条的方式固定，侧模槽钢围囹上下均设置有拉条孔，双螺母与拉条牢固焊接进行加固。
        3.4 模板吊装
        岩壁吊车梁混凝土模板采用吊车进行吊装。因岩壁吊车梁模板以木材为主，为保证工程进度，模板在洞外进行加工，在现场安装时需吊装就位，每6.1m做1个单元的大模板。

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        4 钢筋及预埋件安装工艺
        4.1 钢筋安装
        岩锚梁内的钢筋密集、空间狭小、质量要求高、施工难度大，因此合理的安装顺序至关重要，钢筋的焊接工作尽量在场外完成，运入场内直接安装。接头应满足在同一链接段内的接头面积不超过50%的要求，搭接长度根据设计要求及相应的规范施工，岩锚梁跟进施工包括钢筋加工、钢筋运输、安装。钢筋绑扎前，先将排水管位置由测量放线并标示在岩台上，钢筋在此部位尽量错开排水管及预埋件位置。
        4.2 预埋件安装
        岩锚梁内设有接地、排水管、轨道插筋、构造柱预留钢筋等预埋件，在安装前，先测量放样出精确定位点位置，确定安装位置及高程。安装完成后并验收合格后才能进行混凝土浇筑，混凝土浇筑过程中注意对埋件的保护。施工中采用全站仪全过程放样施工，开仓前再次进行复核。
        5 混凝土施工
        5.1 混凝土入仓
        岩锚梁混凝土采取跳仓浇筑，采取25t汽车吊配1.5m3吊罐入仓，混凝土下料时应尽量避开岩壁梁锚杆、结构钢筋及混凝土梁体内预埋件，下料全过程循环进行，按照单方向从仓号一端向另一端分层铺料，按照浇筑速度均匀上升，铺料高度控制在30～40cm之间，入仓后混凝土采用人工平仓，预埋件周围严禁直接下料，采用人工送料填满。
        5.2 混凝土振捣
        混凝土采用2.2kw高频插入式长臂振捣器进行振捣，插入式振捣器规格采用Φ50和Φ70。振捣器的操作遵循“快插慢拔”的原则，并插入下层混凝土5cm左右，振捣器插入混凝土的间距，不超过振捣器有效半径的1.5倍，距模板的距离不小于振捣器有效半径的1/2，插入位置呈梅花形布置，振捣时不得触动钢筋及预埋件，在预埋件的周围必要辅以人工捣固密实。振捣垂直按顺序插入混凝土，如略带倾斜，倾斜方向应保持一致，以免漏振、过振和欠振，振捣时间应以混凝土不再显著下沉、气泡不再冒出、开始泛浆为准。
        当混凝土浇筑结束后及时组织人工进行收仓抹面。抹面时严格对岩锚梁顶面高程进行控制，要求岩锚梁顶部平整光滑、高程准确，并注意预埋件应露出混凝土面。
        5.3 混凝土温控措施
        对镜面混凝土而言，其表面任何小的瑕疵，都比普通混凝土显得更加突出，让人们难以接受。特别是混凝土裂缝，不但影响着镜面混凝土的外观质量，甚至严重影响着岩锚梁桥机的安全运行，因此，在厂房岩锚梁混凝土施工中，混凝土裂缝也成了镜面混凝土表观质量控制的主要因素。
        地下厂房岩锚梁混凝土裂缝形成的原因，其客观因素复杂，但影响岩锚梁混凝土裂缝的主要因素，还是由于温差所引起的温度应力和混凝土收缩性自身变形应力产生的温度裂缝。因此采取合理有效的温控措施来减少混凝土裂缝显得尤为重要。
        （1）优化混凝土配合比设计，控制单位水泥用量。在满足混凝土强度、和易性及耐久性的前提下，采取“三低”（低砂率、低塌落度、低水灰比）、“两掺”（掺高效减水剂和高性能引气剂）、“一高”（高粉煤灰掺量）等控制措施。
        （2）合理安排浇筑施工时段，今年安排在早晚气温较低的时段进行施工，若气温较高，采取有效的隔温遮阳措施，并尽量缩短混凝土运输时间。
        （3）对砂石骨料提前备料，保证骨料品质。采取与配合比指标现相近的材料提前备仓，确保在施工过程中不因保持水胶比而调整水泥用量。
        5.4 混凝土养护及成型保护
        混凝土浇筑收仓后6h～18h开始进行洒水养护。混凝土浇筑24小时后进行封头模板拆除，岩锚梁外露面采用土工布覆盖后进行洒水养护。从而保证岩锚梁混凝土连续湿润状态，养护时间不小于28天。
        岩锚梁承重模板及侧模在混凝土待强期间均不拆除，利用模板对混凝土侧面及底面进行保护。具体拆模时间可根据厂房下挖后，后期视情况进行拆除。为了控制爆破振动对新浇岩锚梁混凝土的破坏，岩锚梁待强期间，爆破后传到岩锚梁的质点振动速度不大于7cm/s。
        6 结论
        敦化抽水蓄能电站地下厂房岩锚梁混凝土拆模后，在潮湿状态下达到“光彩照人”的镜面效果，通过本工程设计采用的模板体系及混凝土控制措施探索应用，为镜面混凝土在抽水蓄能电站的推广应用起到了进一步促进作用。