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【摘要】岩壁吊车梁是水电站地下厂房中常被采用的结构型式,它可以缩窄洞室跨度,有利于围岩稳定,并早形成运输能力,加快施工进度。大岗山水电站地下厂房岩壁吊车梁是由锚杆和钢筋混凝土联合构成的壁式受力结构,岩壁吊车梁施工质量将直接影响到以后桥式起重机的安全运行。在厂房第三层Ⅲ层施工工期紧、岩壁吊车梁施工技术复杂、质量要求高的情况下,采取了一系列质量保证及控制措施,并对岩壁吊车梁混凝土浇筑过程实行旁站监理,确保了岩壁吊车梁施工质量。
【关键词】清水混凝土;岩壁吊车梁;应用;控制;大岗山水电站
大岗山水电站坝址位于四川省大渡河中游上段,大岗山水电站主要任务是发电。电站枢纽主要由拦河混凝土双曲拱坝、泄洪消能建筑物、引水发电建筑物等组成,最大坝高210.00m,电站装机容量2600MW(4650MW),保证出力636MW,年发电量114.30亿kW.h。
1 岩壁吊车梁施工质量控制
主机间、安装间顶拱跨度30.8m,吊车梁以下跨度27.3m。安装间、主机间、副厂房总长度为226.58m。地下厂房采用2台起重量为450t+450t双小车桥式起重机。岩壁吊车梁位于主厂房第Ⅲ开挖层上、下游两侧边墙上,由锚杆和钢筋混凝土联合构成的壁式受力结构,吊车梁全长2×206.0m。两台桥式起重机主要承担机组安装、发电机运行检修及施工期配合调运材料,其施工质量将决定以后桥式起重机的安全运行。岩壁吊车梁混凝土施工位于主厂房关键线路上,工期十分紧迫,同时地下厂房岩壁吊车梁采用清水混凝土,在岩壁吊车梁施工工艺复杂的基础上增加了技术难度。为了确保混凝土施工质量,监理工程师从实际出发,采取了一系类质量控制及保证措施。
1.1事前控制
在岩壁吊车梁混凝土施工前,监理中心从七个方面着手开展工作:
一、仔细阅读图纸,深入领会设计意图及技术要求,了解施工的复杂程度。
二、掌握相关施工技术,组织学习清水混凝土施工工艺标准。成立以总监理工程师为组长的QC监理小组。
三、督促承包人制定切实可行的岩壁 吊车梁施工方案及质量保证措施。
四、监理中心组织各方联合对承包人报送的施工方案进行联合评审,确定入仓方式、养护方式等。
五、组织设计单位、承包单位进行技术交底。
六、联合对芬兰进口的“WISA”(维萨)板进行联合验收,并要求承包人做好“WISA”板库管和使用。
七、要求原材料产地统一,水泥采用同一厂家同一批次,砂、石骨料色泽、颗粒级配均匀。监理工程全程跟踪配合比试验和选型。
1.2事中控制
监理工程师在施工中的质量控制采取巡回检查与跟踪监理相结合的方法。对关键工序采取全天候、全方位的跟踪监理,是施工质量得到了有效控制。
1.2.1岩台超挖补缺措施
由于不利地质条件引起的地质超挖,设计要求对岩台超挖部分采用浇筑与岩壁吊车梁同标号砼补缺,以改善吊车梁混凝土的受力条件。监理工程师全程旁站补缺砼的浇筑过程。
1.2.2受力支撑系统控制
支撑系统排架采用φ48×3.5mm钢管进行搭设,共布设五排钢管,靠边墙侧三排为承重排架,靠厂房中心线侧两排为施工排架,间排距分别为75×44cm和75×90cm,步距为90cm。为降低支撑系统沉降变形量,监理工程师建议在支撑排架底部增加C20混凝土垫层加槽钢组合,以改善排架的受力工况。该建议切合实际,得到业主单位认可。
1.2.3钢筋制作与安装控制
钢筋加工前,监理工程师审核承包人提交的钢筋加工详图(钢筋下料表),经监理工程师认可后方可下料,在钢筋厂加工的半成品钢筋经监理工程师验收合格后,允许出厂至安装工作面。
1.2.4监测设施的预埋与安装控制
岩壁吊车梁岩台和伸缩缝处设计有测缝计,为确保仪器预埋的成活率并保持正常工作状态,监理工程师跟踪仪器预埋工作。
1.2.5模板组合安装控制
为确保岩壁吊车梁外观平整度满足规范要求,监理工程师根据类似工程师施工经验,要求将钢管围柃调整为组合钢模板与刚背带,模板最终选型为:WISA板+钢模板+刚背带组合,该建议得到业主认可并实施。
为解决模板拼缝问题,监理工程师严格按照措施对两块“WISA”板的接缝进行检查,及时要求承包人对拼缝不严密的部位进行调整或用玻璃胶进行嵌缝处理,该措施明显降低了蝉缝的可见痕迹。
1.2.6吊车梁轨道及其它埋件控制
机电专业监理工程师对埋件数量复核后,由测量监理工程师复核埋件位置, 并将控制轨道预埋件的安装精度作为控制重点。
1.2.7岩壁吊车梁混凝土浇筑控制
在上述工序完成后,监理工程师组织联合验收。在开仓前,监理工程师对试验室开具的配合比进行复核,对浇筑等全面检查,确认全部到位后签发“开仓证”。
混凝土水平运输采用6.0m3混凝土运输至工作面,采用25t汽车吊配1.0m3吊罐作为主要入仓手段。吊车梁混凝土采用自下而上分层平铺浇筑法。监理工程师全程跟踪混凝土浇筑,确保分层厚度、振捣等工序质量。
1.3事后控制
岩壁吊车梁混凝土浇筑完成后,必须做好混凝土养护并控制周边部位的爆破。
1.3.1通水冷却及养护
浇筑完成后,监理工程师要求承包人进行洒水养护并在预埋水管内开始注水循环冷却。据统计,在循环冷却水及养护作用下,岩壁吊车梁混凝土在浇筑完成后第3天达到绝热温升,因此混凝土的前期养护工作非常重要。
1.3.2周邊洞室爆破控制
大岗山水电站地下洞室布置集中,开挖与混凝土浇筑几乎同步进行,为避免主厂房及周边洞室爆破对混凝土的影响。规定岩壁吊车梁混凝土初凝后的12h内严禁爆破;12h以后厂房及周边洞室爆破质点振速控制在允许范围内。
1.3.3成品防护
岩壁吊车梁下部距厂房Ⅳ层底板约4.7m高,为避免厂房Ⅳ层及以下爆破对梁体造成破坏。监理工程师督促承包人及时分段防护到位,并严格控制开挖段长及最大单响药量。
总之,正是监理中心有一套完成的质量控制措施和高素质的监理工程师,确保了大岗山水电站主厂房岩壁吊车梁混凝土的施工质量。
2 岩壁吊车梁混凝土评价
(1) 表面平整度: 拆模后对梁体侧面进行平整度检查,工具为2m靠尺和塞尺。岩壁吊车梁外观平整度共计检测1783点,检测点小于3mm的点共计1459点,占总检测点数的81.8%;介于3~4mm的点共计203点,占总检测点的11.3%;检测点大于4mm的点共计121点,占总检测点的6.8%。外观平整度满足合同约定的普通清水混凝土标准,且已经达到饰面清水混凝土的效果。
(2) 色差:养护28天后,距梁体侧面5m设置观测点,无砂带和黑斑,表面平整、清洁、色泽一致。
(3) 表面质感:拆模后无明显蝉缝,模板拼缝和施工缝处无错台、掉边和挂帘现象,棱角方正、线条顺直。但表面局部有少量气泡存在。
(4) 混凝土性能质量:以承包人取样70组试件值作为评价基础,岩壁吊车梁混凝土试件抗压强度保证率>95%,抗压强度标准差<4.0,离差系数<0.14。混凝土综合评价优良,满足《水利水电工程施工质量检验与评定规程》(SL176-2007)。
3经验与建议
(1)承包人建立完善的质量保证、质量控制体系是保证岩壁吊车梁混凝土质量的前提。监理中心应督促承包人建立并完善质保、质控体系,同时应定期检查执行情况。
(2)监理单位建立总监理工程师、专业工程师和现场监理工程师一系统的质保、质控体系是控制施工质量的重要环节。
(3)建议部分Ⅱ期轨道混凝土同Ⅰ期混凝土同时浇筑,以减少混凝土的外观色差。
(4)建议在支撑排架底部增加垫层混凝土,以保证排架受力均匀,防止基础不均匀沉降带来的变形风险。
【关键词】清水混凝土;岩壁吊车梁;应用;控制;大岗山水电站
大岗山水电站坝址位于四川省大渡河中游上段,大岗山水电站主要任务是发电。电站枢纽主要由拦河混凝土双曲拱坝、泄洪消能建筑物、引水发电建筑物等组成,最大坝高210.00m,电站装机容量2600MW(4650MW),保证出力636MW,年发电量114.30亿kW.h。
1 岩壁吊车梁施工质量控制
主机间、安装间顶拱跨度30.8m,吊车梁以下跨度27.3m。安装间、主机间、副厂房总长度为226.58m。地下厂房采用2台起重量为450t+450t双小车桥式起重机。岩壁吊车梁位于主厂房第Ⅲ开挖层上、下游两侧边墙上,由锚杆和钢筋混凝土联合构成的壁式受力结构,吊车梁全长2×206.0m。两台桥式起重机主要承担机组安装、发电机运行检修及施工期配合调运材料,其施工质量将决定以后桥式起重机的安全运行。岩壁吊车梁混凝土施工位于主厂房关键线路上,工期十分紧迫,同时地下厂房岩壁吊车梁采用清水混凝土,在岩壁吊车梁施工工艺复杂的基础上增加了技术难度。为了确保混凝土施工质量,监理工程师从实际出发,采取了一系类质量控制及保证措施。
1.1事前控制
在岩壁吊车梁混凝土施工前,监理中心从七个方面着手开展工作:
一、仔细阅读图纸,深入领会设计意图及技术要求,了解施工的复杂程度。
二、掌握相关施工技术,组织学习清水混凝土施工工艺标准。成立以总监理工程师为组长的QC监理小组。
三、督促承包人制定切实可行的岩壁 吊车梁施工方案及质量保证措施。
四、监理中心组织各方联合对承包人报送的施工方案进行联合评审,确定入仓方式、养护方式等。
五、组织设计单位、承包单位进行技术交底。
六、联合对芬兰进口的“WISA”(维萨)板进行联合验收,并要求承包人做好“WISA”板库管和使用。
七、要求原材料产地统一,水泥采用同一厂家同一批次,砂、石骨料色泽、颗粒级配均匀。监理工程全程跟踪配合比试验和选型。
1.2事中控制
监理工程师在施工中的质量控制采取巡回检查与跟踪监理相结合的方法。对关键工序采取全天候、全方位的跟踪监理,是施工质量得到了有效控制。
1.2.1岩台超挖补缺措施
由于不利地质条件引起的地质超挖,设计要求对岩台超挖部分采用浇筑与岩壁吊车梁同标号砼补缺,以改善吊车梁混凝土的受力条件。监理工程师全程旁站补缺砼的浇筑过程。
1.2.2受力支撑系统控制
支撑系统排架采用φ48×3.5mm钢管进行搭设,共布设五排钢管,靠边墙侧三排为承重排架,靠厂房中心线侧两排为施工排架,间排距分别为75×44cm和75×90cm,步距为90cm。为降低支撑系统沉降变形量,监理工程师建议在支撑排架底部增加C20混凝土垫层加槽钢组合,以改善排架的受力工况。该建议切合实际,得到业主单位认可。
1.2.3钢筋制作与安装控制
钢筋加工前,监理工程师审核承包人提交的钢筋加工详图(钢筋下料表),经监理工程师认可后方可下料,在钢筋厂加工的半成品钢筋经监理工程师验收合格后,允许出厂至安装工作面。
1.2.4监测设施的预埋与安装控制
岩壁吊车梁岩台和伸缩缝处设计有测缝计,为确保仪器预埋的成活率并保持正常工作状态,监理工程师跟踪仪器预埋工作。
1.2.5模板组合安装控制
为确保岩壁吊车梁外观平整度满足规范要求,监理工程师根据类似工程师施工经验,要求将钢管围柃调整为组合钢模板与刚背带,模板最终选型为:WISA板+钢模板+刚背带组合,该建议得到业主认可并实施。
为解决模板拼缝问题,监理工程师严格按照措施对两块“WISA”板的接缝进行检查,及时要求承包人对拼缝不严密的部位进行调整或用玻璃胶进行嵌缝处理,该措施明显降低了蝉缝的可见痕迹。
1.2.6吊车梁轨道及其它埋件控制
机电专业监理工程师对埋件数量复核后,由测量监理工程师复核埋件位置, 并将控制轨道预埋件的安装精度作为控制重点。
1.2.7岩壁吊车梁混凝土浇筑控制
在上述工序完成后,监理工程师组织联合验收。在开仓前,监理工程师对试验室开具的配合比进行复核,对浇筑等全面检查,确认全部到位后签发“开仓证”。
混凝土水平运输采用6.0m3混凝土运输至工作面,采用25t汽车吊配1.0m3吊罐作为主要入仓手段。吊车梁混凝土采用自下而上分层平铺浇筑法。监理工程师全程跟踪混凝土浇筑,确保分层厚度、振捣等工序质量。
1.3事后控制
岩壁吊车梁混凝土浇筑完成后,必须做好混凝土养护并控制周边部位的爆破。
1.3.1通水冷却及养护
浇筑完成后,监理工程师要求承包人进行洒水养护并在预埋水管内开始注水循环冷却。据统计,在循环冷却水及养护作用下,岩壁吊车梁混凝土在浇筑完成后第3天达到绝热温升,因此混凝土的前期养护工作非常重要。
1.3.2周邊洞室爆破控制
大岗山水电站地下洞室布置集中,开挖与混凝土浇筑几乎同步进行,为避免主厂房及周边洞室爆破对混凝土的影响。规定岩壁吊车梁混凝土初凝后的12h内严禁爆破;12h以后厂房及周边洞室爆破质点振速控制在允许范围内。
1.3.3成品防护
岩壁吊车梁下部距厂房Ⅳ层底板约4.7m高,为避免厂房Ⅳ层及以下爆破对梁体造成破坏。监理工程师督促承包人及时分段防护到位,并严格控制开挖段长及最大单响药量。
总之,正是监理中心有一套完成的质量控制措施和高素质的监理工程师,确保了大岗山水电站主厂房岩壁吊车梁混凝土的施工质量。
2 岩壁吊车梁混凝土评价
(1) 表面平整度: 拆模后对梁体侧面进行平整度检查,工具为2m靠尺和塞尺。岩壁吊车梁外观平整度共计检测1783点,检测点小于3mm的点共计1459点,占总检测点数的81.8%;介于3~4mm的点共计203点,占总检测点的11.3%;检测点大于4mm的点共计121点,占总检测点的6.8%。外观平整度满足合同约定的普通清水混凝土标准,且已经达到饰面清水混凝土的效果。
(2) 色差:养护28天后,距梁体侧面5m设置观测点,无砂带和黑斑,表面平整、清洁、色泽一致。
(3) 表面质感:拆模后无明显蝉缝,模板拼缝和施工缝处无错台、掉边和挂帘现象,棱角方正、线条顺直。但表面局部有少量气泡存在。
(4) 混凝土性能质量:以承包人取样70组试件值作为评价基础,岩壁吊车梁混凝土试件抗压强度保证率>95%,抗压强度标准差<4.0,离差系数<0.14。混凝土综合评价优良,满足《水利水电工程施工质量检验与评定规程》(SL176-2007)。
3经验与建议
(1)承包人建立完善的质量保证、质量控制体系是保证岩壁吊车梁混凝土质量的前提。监理中心应督促承包人建立并完善质保、质控体系,同时应定期检查执行情况。
(2)监理单位建立总监理工程师、专业工程师和现场监理工程师一系统的质保、质控体系是控制施工质量的重要环节。
(3)建议部分Ⅱ期轨道混凝土同Ⅰ期混凝土同时浇筑,以减少混凝土的外观色差。
(4)建议在支撑排架底部增加垫层混凝土,以保证排架受力均匀,防止基础不均匀沉降带来的变形风险。