摘要:针对门槽传统二期施工技术的施工质量难以有效保证、工期长等问题,以松阳抽水蓄能电站为研究对象,实施导流洞门槽一期直埋施工技术。结合工程实际情况,分析采取直埋施工技术的必要性,阐述门槽云车构成及门槽直埋施工程序。实际应用情况表明:门槽埋件安装及混凝土采用一期直埋施工技术,能够在闸门井浇筑过门楣后就具备过流条件,实现了导流洞提前过流验收的目标,为汛前导流、大坝基坑开挖提供条件。
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传统竖井衬砌混凝土往往采用二期施工方式,即先浇筑井身混凝土,再在深井里进行门槽二期施工,主要工序包括混凝土结合面插筋、凿毛、埋件安装、二期立模、搭设溜筒或布泵管、浇筑二期混凝土、拆除二期模板、缺陷处理、拆除排架或吊笼等。采用二期方式施工70 m高的门槽,从井身施工到门槽完工,大致要4~5个月工期。闸门井内作业空间狭小,安全风险较高,在二期施工时这种情况更加明显。门槽二期施工往往是后期抢工项目,施工质量很难得到有效保证。随着我国经济社会发展,混凝土结合面凿毛这种噪音大、污染重的项目以及深井作业、插筋、拆转角模板这类特种高危活动越来越难开展,因此必须对门槽埋件安装工艺进行优化改进。
松阳抽水蓄能电站导流泄放洞事故闸门井门槽尺寸为1.200 m×5.900 m×69.731 m(厚度×宽度×高度),门槽底槛高程376.769 m、顶部高程446.500 m。门槽埋件由主轨、副轨、反轨、底槛、门楣等组成。对于该工程,考虑到工期紧张,闸门井采用门槽一期直埋施工技术,本文主要对该施工技术进行阐述。
1、采取直埋施工技术的必要性
2024年4月以来,松阳连续遭遇暴雨袭击,工地道路多次中断,严重影响导流泄放洞施工进度,对事故闸门井部位的施工影响尤其明显。为满足松阳抽水蓄能项目2024年上半年导流要求,经过多方了解和严密论证,精心比选后在导流泄放洞事故闸门井施工中引进门槽直埋施工技术,将原来规划的门槽二期施工改为门槽一期直埋施工,这样导流泄放洞能够在闸门井浇筑过门楣后就具备过流条件,不必等闸门井浇筑到顶后再进行门槽二期施工[1-2]。另外可减少插筋处理、毛面处理、埋件安装、二期立模等工序,节约人工成本,防止施工缝面结合处理不到位引起的质量问题,确保了施工质量,可提前工期2个月以上。门槽一期直埋施工技术提供安全的工作环境,避免在深井作业,解决门槽二期施工抢工抢点和成本难于控制的问题。
2、门槽云车构成及主要技术参数
门槽云车主要由提升系统、大面模板吊装架、大面模板、侧面模板等组成,其配套模板配合完成门槽埋件施工及混凝土浇筑。云车以焊接式桁架为主,在混凝土浇筑时为轨道提供了强有力的正向支撑,为防止轨道变形发挥了重要作用。
门槽云车调整到安装位置后用螺旋调整装置将云车与已成型门槽的轨道顶紧,形成上部轨道施工的稳固支撑。采用提升机构每浇筑一仓混凝土,门槽的爬升装置就提升一次。
1YC-SY-1585型门槽云车主要技术参数如下:云车设计提升行程为6 m,单仓最大浇筑高度4.5 m,浇筑时分层高度≤500mm,总装尺寸10 500 mm×5 400 mm×1 200 mm(高度×宽度×厚度),设计总装重量约8.6 t,电机功率5 kW,提升速度0.24 m/min,控制模式为操作手柄线控+遥控器。门槽云车及模板系统结构见图1。
图1门槽云车及模板系统
3、门槽直埋施工程序
闸门井采用门槽云车配合4.5 m高翻模进行直埋施工的方案。门槽主轨、副轨、反轨及门楣等埋件依托门槽云车,在混凝土备仓期间进行安装,在混凝土开仓前验收。门槽混凝土(设计方案中二期施工部分)与周围的大体积混凝土(设计方案中一期施工部分)一起浇筑。
3.1 门槽埋件安装工艺
门槽埋件安装流程:安装前准备→安装基准控制点、线设置→支架安装→底槛吊装、调整、固定→底槛验收移交→浇筑底板混凝土→底槛复测→第一节主轨安装→门槽云车就位→反轨吊装调整加固→检查验收→第一层混凝土浇筑→复测→顶楣和通气管第一节安装→第二层混凝土浇筑→轨道接头打磨→第二节轨道安装→第三层混凝土浇筑→门槽云车提升→循环作业(主、反轨安装,混凝土浇筑,门槽云车提升)→门槽到顶后复测、清理、防腐。
3.2 测量控制点设置
安装测量以门槽中心线、孔口中心线、底槛高程为测量控制基准,需要反复校核,确保无误。
测量时在底槛上沿主轨、反轨支撑中心和水封中心距工作面60 mm各放两个基准点以控制主反轨,在轨道顶部焊接一个角钢,距轨道面100 mm位置锯一小口,用以穿拉0.3 mm的钢丝线,并挂10 kg的垂球,在每节轨道的顶部和底部用钢板尺测定钢丝到主轨工作面、反轨基础面的距离,以判断轨道的垂直度,并在门槽云车上测定门槽宽度。用角尺测定钢丝中心至水封中心的距离,以测定轨道偏离孔口中心线的距离,最后用钢尺测量左右两边门槽的跨距和对角线,以校核轨道的准确性。
3.3 底槛安装及浇筑
底槛安装及浇筑流程:支架安装→底槛安装→底槛验收→浇筑底板混凝土→砼后复测。整个门槽埋件的基础是底槛,必须严格保证底槛安装精度。底槛吊装前应先清理干净,检测合格后再吊装至托架上,根据放样的安装点线,用千斤顶、花兰螺栓进行调整,使底槛各测量数据满足要求,调整就位后将底槛牢固焊接在托架上,再对称安装焊接底部拉杆。底槛安装验收、闸门井底板验仓后进行底板浇筑。
3.4 门槽云车拼装与就位
根据现场商定采用整拼整吊方案,先在闸门井顶部平台左侧平卧拼装,再用25 t汽车吊翻身至直立,整体吊入闸门井下放,30 t汽车吊接力放到底槛的预定位置。用千斤顶和葫芦将门槽云车前移配合首节主轨安装,在主轨定位面垂直的情况下让主轨定位块贴紧主轨。在安装部位调整好云车位置和垂直度后,将云车与底槛焊接。
3.5 首节主轨、反轨安装
先将门槽中心线、孔口中心线测放于底槛上,用样冲打点标记,并在主轨工作面正前方100 mm处设置检查线,作为主轨安装相对位置的控制基准。
主轨、反轨上提前开孔,以便直立吊装下放。主轨采用30 t汽车吊从EL442平台向下吊装,安装顺序为先就位、再调整、最后加固。就位后用螺栓、钢丝绳或非工作面上的临时搭接焊将其固定在门槽云车上。
以安装基准线为准绳,用千斤顶和手拉葫芦调整轨道的安装尺寸。分别调整止水工作面、滑道工作面至门槽中心、孔口中心的距离以及工作面的垂直度等尺寸,每间隔1 m检查一次,边调整边用钢筋加固,直至将整节轨道调整完毕。
主轨和反轨之间的距离通过螺旋调整装置精确调节。最后按设计图纸焊接主、反轨锚筋。复测主轨、反轨位置和跨度等尺寸合格后,可安装门槽侧面模板,准备浇筑闸门井第一层混凝土。
3.6 顶楣施工
顶楣采用25 t汽车吊水平下放,注意避免碰撞井壁和门槽云车。顶楣施工依托导流洞内的排架进行安装。顶楣调整到位后,复测顶楣、主轨、反轨数据,进行顶楣及主反轨焊缝焊接。
顶楣为不锈钢止水面,平整度、中心线高程调整以不锈钢面为准;在两侧主轨外侧焊一道线架,沿顶楣不锈钢止水面中心拉一道钢丝线进行调整。顶楣与两侧轨道的结合部位用相应材质的焊条焊接完成后,为防止漏水,必须用砂轮机磨削处理。采用连接螺栓拧紧顶楣与两侧轨道相接部位,再用电焊机将焊缝焊饱满,背面的连接螺栓全部拧紧后再焊接牢固。
3.7 门槽云车提升与固定
闸门井第三层以上按4.5 m分层浇筑,对门槽云车进行提升,设计提升行程为6 m。提升时应严格遵守自爬升程序,注意门槽云车空中作业时的受力转换,确保门槽云车始终有托架或自爬升机构提供空中悬挂支撑,防坠装置、反轨调节装置和顶杆顶紧只是防下坠的辅助措施。
自爬升作业,首先是安装快拆吊耳、连接钢丝绳、逐个收紧电动葫芦、进入自爬升状态,接着检查门槽云车和周围的连接状况,确保云车处于可自由提升状态(初次自爬升可用千斤顶将云车顶升3~5 cm),同步启动4个电动葫芦均匀提升。云车每次提升时应比预提升高度大100 mm左右,安装托架后再将云车放在托架上。
3.8 上部轨道安装固定
上部轨道依托门槽云车进行安装。轨道下部直接螺接在已安装轨道上,主轨支撑面可直接依靠在云车主轨定位面上,反轨位置由螺旋调整装置精准调节,主轨、反轨非工作面可通过螺栓连接方式连接在门槽云车上,形成8个固定点使轨道与云车形成一个联合受力体。
循环作业(主轨、反轨安装,混凝土翻模浇筑,门槽云车提升),全部完成门槽埋件施工,拆除并吊出门槽云车,最后根据门槽埋件安装尺寸进行整体检查验收。
4、结束语
松阳抽水蓄能电站导流洞门槽采用一期直埋施工技术取得了良好效果。将原来规划的门槽二期施工改为门槽一期直埋施工,这样导流泄放洞能够在闸门井浇筑过门楣后就具备过流条件,为导流洞按期过流及后续施工发挥了至关重要的作用,值得推广使用。
参考文献:
[1]曾文专.大藤峡水利枢纽工程右岸厂房进水口闸门一期直埋施工技术[J].价值工程,2023,42(22):87-89.
[2]杨萍.涪江双江航电冲砂闸门槽一期直埋施工技术[J].甘肃水利水电技术,2022,58(7):58-60,64.
文章来源:李志鹏,杨美杰.松阳抽水蓄能电站导流洞门槽一期直埋施工技术[J].人民黄河,2024,46(S2):183-184.
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专业分类:水利
国际刊号:2095-0144
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