水电站厂房施工技术与组织

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【摘 要 】 厂房是水电站建设的重要环节,对整个电站的使用有着直接且非常重要的影响.文章将就厂房的施工要点进行探讨,主要包括厂房混凝土施工、厂房上部结构施工这两个部分.

【关 键 词 】 水电站;厂房施工;施工措施

水电站厂房是水电工程的重要组成部分,其也是安装水轮发电机组、蜗壳、座环、桥式吊车等主要机电设备的场所,在水电站工程中的地位至关重要.此外,从施工的角度上看,其也是控制水电站工程施工进度和施工质量的关键.本文将重点介绍主厂房的施工主要部位的施工技术.

一、厂房混凝土施工技术探讨

(一)厂房混凝土的分层分块

厂房下部结构混凝土一般都是大体积混凝土,因为受到浇筑能力的限制及温度控制的要求,因此需要分层分块进行.主要的分块形式有以下几种:

(1)通仓浇筑:也就是不在整个厂房段设纵缝,而是要逐层浇筑.这种方法能够提高施工效率,也可以保证结构的整体性.在厂房尺寸不大、混凝土浇筑可安排在低温季节或具有较高温度控制能力的情况下,使用较为广泛.(2)错缝分块:这种方法的主要依据是上、下层浇筑块互相错缝,相邻块均匀上升.一般错缝分块长度在15-30m之间,上、下层浇筑块的搭长度,一般则控制在浇筑块厚度的1/3-1/2,错缝搭接范围内的水平施工缝,在收仓时需要在表面抹平不冲毛,这样能够承受一定的变形,最终能够有效地减少块体的温度应力.当然,这种方法对施工进度影响较大,通常在厂房尺寸大、混凝土温差控制严格的情况采用.(3)灌浆缝:要求设置键槽、埋设止浆片及灌浆系统.一般设置于厂房局部部分.(4)预留宽槽和封闭块:这一部分主要是设在大型厂房易于开裂的关键部位,比如在进口段与主机段之间预留宽度1~1.5m,深度大于10m的宽槽;在尾水管上弯段、框架结构的顶板上预留宽度1~1.5m、深度为3m左右的封闭块.预留的宽槽和封闭块先不浇筑,等到周边混凝土完全收缩后,再用微膨胀混凝土在低温季节回填.该施工方法对削减施工期温度应力效果明显,预留的宽槽能够有效的减少进口段与主机段的施工干扰,进而提高施工速度.

(二)厂房混凝土浇筑方案

在大中型厂房工程中,基本会选择门机、塔机浇筑方案.厂区地形、厂房类型和尺寸、起重机械的性能和供应情况,是选择的决定性因素.

一般而言,坝后式厂房与河床式厂房、门机和塔式,主要是布置在厂房上游侧、下游侧、上下游两侧,同时要沿厂房纵向开行.当然,如果工程需要,那也可以布置在厂房端部.

在实际的施工过程中,为了进一步提高起重机械的设备利用能力,需要在施工的中期和后期,把门机和塔机布置在已浇筑好的闸墩、尾水平台或坝体上.如下图则为某坝后式厂房混凝土浇筑方案.

在施工的过程中,在上下游两侧各布置一台l0t的塔机,承担厂房绝大部分混凝土浇筑,混凝土的水平运输.而在施工后期,

布置在厂坝之间82m高程处的塔机,可能会对各坝块压力钢管的安装和混凝土浇筑造成不便,所以需要把塔机从左向右,慢慢的后移.同时,出于工程施工的需要,还必须在尾水平台100.70m高程布置一台门机.


引水式电站的厂房,通常需要靠山布置,由于厂房上游侧场地比较狭窄,所以需要把起重机布置在厂房下游侧.

特别要注意的是,上文所说的各种类工程,在门、塔机栈桥还没有形成时的基础部位浇筑,或者是在门、塔机控制范围之外的厂房部位浇筑,都必须要布置辅助机械和设备来完成施工.

(四)尾水管模板施工

水电站厂房一般都是选择肘形尾水管,由三部分组成:圆锥段、弯管段、扩散段.其中圆锥段是正圆锥形,因为其流速高,所以往往采用钢板内衬,同时结合二期混凝土施工.扩散段横截面呈矩形,同时其宽度和高度都呈直线发生变化,因此,模板的施工比较简单.弯管段形状最为复杂,模板施工是难点.

(1)弯管段模板制作

首先,要把水平截面与弯管段外形轮廓的交线图成系列的绘出.主要依据是厂家提供的正视图、平面图和基本尺寸.在方法的选择上,主要有图解法和数解法.

接着,要选制作框架的木材,要注意把木材的含水率控制在20%左右.框架上弦、下弦等构件,则需要根据设计图尺寸,在铺设的放样台上按1:1比例放出大样,接着按大样尺寸用杉木薄板做出样板;检测后,再根据需要以样板为模型,完成取料、画线、裁料和构件制作等工序.

在完成模板框架及其连接构件的制作后,一定要先完成整体试拼装.试拼装的过程如下:搭设整体拼装台及防雨棚;测量放线,准确测出平台高程和控制点线;选用经水浸泡过的小木条拼钉2~4层面板,同时还要将板缝错开,并且刨光模板表面;把模板按各部位编号,才能拆散运往现场,做到有的放矢,规划施工.

如果是大型模板,为了便分件运输,就要拼装框架及连接件,无需钉面板.如果是小型模板,就需要在加工厂整体或分节拼好,并钉上面板,直接运往现场.

(2)模板安装:第一步要在基坑内根据混凝土分层的要求,浇至底板高程,同时需要在底板上游侧底lm左右,这样才能有利于模板支撑和固定.接着就在已浇混凝土面上进行测量放样,放出机组中心线、高程点、尾水管中心线、控制点和检查点的坐标.在进行安装的过程中,需要用起重机吊入模板,根据相应的控制点对位,应该保证模板上的中心线与基坑内的中心线重合,当然还需要合理的控制安装高程.再完成定位后再进行临时固定校正.最后再通过钢筋拉条和钢顶撑完成固定.

二、厂房上部结构施工

相对于一般工业厂房,水电站厂房上部结构与其极为相似,主要构件有屋顶、圈梁、立柱、纵向联系梁、吊车梁、柱间围墙等.大部分的构件都为钢筋混凝土结构,特殊情况下,也会采用钢结构.如果没有防洪、承重等要求,厂房柱间围墙,都会采用砖砌体.场浇筑和预制装配法,是钢筋混凝土构件的主要施工方法.下文就要就现场浇筑法的使用进行探讨.

(一)立柱现浇:根据一般的厂房施工程序安排,在完成立柱基础浇筑后,应该进行立柱的施工.一般来说,现场浇筑的厂房立柱的施工顺序是,先安装钢筋,后安装模板. 要解决垂直度、施工时的侧向稳定,以及抵抗混凝土侧压力等问题,就需要立柱模板来解决.在进行模板安装的过程中,按照边线先固定好柱底部分位置,然后把模板竖起来,通过临时支撑起到固定作用,然后用锤球校正垂直度.检查无误后,再把模板外侧的柱箍箍紧,接着通过支撑钉牢固定.

在进行立柱混凝土的浇筑过程中,可以考虑通过搭设卸料平台,以溜管下料、分层浇筑为手段.各层施工缝设在基础顶面,在浇筑过程中,都需要对混凝土料的级配、坍落度进行有效控制,同时要保证其上升速度不超过0.5m/h,同时需要随时纠正模板变形.

(二)屋顶现浇:因为厂房重型结构的屋顶横梁,具有重量、厚度和跨度大的特点,所以施工存在一定的难度.一般来说,屋顶横梁的现场浇筑程序为:

1.模板架立

在施工中,可以考虑以下立模方法:(1)选用预应力钢筋混凝土梁,安装在上下游承重墙上,与此同时,要把它当做屋顶横梁的组成部分,接着按照规定在上面浇筑满足设计厚度要求的混凝土.这种方法一般不会影响下面桥吊的运行.(2)选用屋顶横梁钢筋作成上承重构架,将模板悬挂在上面,然后再进行混凝土的浇筑.这种方法,一般都会导致钢材用量增加20%~40%.(3)选用临时钢架支撑在牛腿,或者是立柱预埋型钢上,以此作为下承重构架,来支撑模板的重量,这种方法的优点是能回收大量钢材,缺点在于装拆麻烦,不利于桥吊运行.

2.钢筋安装:既可采用散装法,也可采用整装法.

3.混凝土浇筑:应以上下游向中间,或由中间向上下游浇筑.当屋顶横梁为双层结构时,下层混凝土强度达到设计要求后,才能够给浇筑上层混凝土.

三、结语

综上所述,在水电站厂房施工过程中,要严格按照施工步骤与工艺要求来进行,这样才能保证建筑物的质量与安全,为企业创作更多的经验利益,使得水电站正常、安全地投入使用.

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