一种主变洞结构混凝土施工方法

技术领域

本发明属于水电站建筑施工技术领域，特别涉及一种主变洞结构混凝土施工方法。

背景技术

主变洞厂房呈一字型狭长布置，材料进出的唯一通道为主变交通洞；在进行混凝土施工浇筑时，往往会产生交通不顺利，导致各个施工区域互相干扰，仓位材料无法及时到位的问题；且主变洞厂房内电缆沟、排水沟中施工与机电金结等多专业较差，容易产生漏埋、返工问题，因此，需要设计一种主变洞结构混凝土施工方法来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种主变洞结构混凝土施工方法，与传统方法相比，本方法可以有效避免主变洞厂房施工时各个施工区域互相干扰、影响施工进度，且容易产生机电、金结漏埋、返工的问题，具有施工逻辑清晰，分区块施工可避免相互干扰以及上料不及时的问题，预埋作业可有效避免漏埋、返工问题的特点。

为实现上述技术效果，本发明所采用的技术方案是：一种主变洞结构混凝土施工方法，包括以下步骤：

S1，基础及缝面处理：

S2，测量放线：用全站仪放出体型控制点并标示在明显固定位置，放出高程点，确定立模边线以及顶面收仓高程，做好标记；

S3，锚杆施工：

S301，确定孔位；

S302，成孔：在确定锚杆孔位后，将钻杆垂直基面进行钻进；当钻至不小于设计深度后，移动至下一钻孔；

S303，清孔；

S304，注浆；

S305，锚杆安装；

S4，制作并安装钢筋：按照先打竖向架立钢筋，然后安装水平架立筋，最后安装底板结构筋的顺序进行钢筋安装；

S5，预埋件安装：包括止水铜片安装和机电埋件安装：

S501，止水铜片安装：在主变洞厂房相邻主变室设置止水铜片；

S502，机电埋件安装包括供排水、电缆沟、围岩透水软管、电气照明管路预埋以及电气一次性接地安装，安装方法如下：

a. 编制机电埋件信息卡：对机电埋件种类、埋放位置、埋放顺序及埋放工艺进行编码，信息卡分别设置在机电埋件处与对应的现场埋设位置处；

b. 比对信息卡，按编码匹配的原则，按施工顺序及施工区域对机电埋件分时、分区域入场，按信息卡指示进行埋设；

c. 埋设后进行机电埋件测试和验收；混凝土浇筑后进行复测和再验收；

S6，模板安装：在各结构部位安装模板，包括相邻主变室分缝模板、电缆沟模板、框架板梁柱模板、墙体模板和楼梯模板：

S601，相邻主变室分缝模板安装：在模板背部等间距设置围檩，围檩一侧表面按一定间距设置主围檩；混凝土浇筑过程中在墙内预埋锚件，锚件与拉条焊接并用拉条内拉固定，锚件端头与斜撑支架抵触配合；模板与岩石侧的缝隙进行堵塞；

S602，电缆沟模板安装：电缆沟底面、边墙均铺设封闭式模板，模板背部等间距设置围檩；电缆沟底面设置数排等间距分布的纵向拉条，电缆沟边墙围檩外侧按一定间距设置主围檩，主围檩用拉条内拉固定；电缆沟边墙模板之间安装水平顶撑；

S603，框架板梁柱模板安装：

柱模板背部等间距安装围檩，围檩一侧表面按一定间距设置主围檩；柱模板

梁底模板和板底模板一侧均连接有等间距设置的加强楞；梁腹模板一侧等间距安装围檩，围檩一侧表面按一定间距设置主围檩；梁腹模板

S604，墙体模板安装：包括外边墙模板和防爆墙体模板的安装：

墙体

S605，楼梯模板安装：楼梯模板与框架结构同步施工进行；

S7，混凝土入仓及浇筑、模板拆除和成品保护：设置围栏，并通过遮挡物对混凝土面进行遮挡防护；永久混凝土面二次作业位置采用木模板进行遮挡，一定高度处通过薄膜进行覆盖保护；模板拆除后，对拉螺栓可重复使用。

优选地，步骤S1中，基础及缝面处理包括基岩清理、施工缝清理和结构缝处理。

优选地，步骤S4中， 钢筋架设时，主变洞厂房外围边墙的竖向架立钢筋利用原有围岩锚杆架设。

优选地，步骤S5中，止水铜片为“W”型结构止水铜片，止水铜片通过固定结构与横向围檩固定。

优选地，步骤S7中，混凝土温度控制包括材料配比控制、施工过程控制和混凝土运输控制。

本发明的有益效果为：

本发明采用统筹全局、综合比较分析，确定最合理的推进顺序后展开主体施工的方式，将主变洞区域进行分区域划分，并进行分区、分时施工，解决了现有技术下主变洞厂房施工时各个施工区域互相干扰、影响施工进度，且容易产生机电、金结漏埋、返工的问题；施工过程中，预埋件工程采用编制信息卡，埋件信息卡与现场信息卡相匹配的方式，可通过手持扫码工具进行比对，减少了人工核验的错误率，且预埋件按照编制信息进行分时、分区域入场，施工逻辑清晰，在大量预埋件的主变洞区域施工中，极大地提高了施工效率以及降低了预埋件漏埋的概率；模板工程采用分区域施工的方式，充分利用现场结构面锚筋进行固定，增强了结构稳定性并减少了模板搭设成本；模板工程中的大量紧固设备如对拉螺栓等，均可在拆除后进行回收再利用；具有施工逻辑清晰，分区块施工可避免相互干扰以及上料不及时的问题，预埋作业可有效避免漏埋、返工问题的特点。

附图说明

图1为本发明的流程框图示意图；

图2为本发明中止水铜片的结构示意图；

图3为本发明中止水铜片的安装示意图；

图中附图标记为：模板1，钢管2，竖向围檩3，弯管钢筋4，木楔子5，止水铜片6，横向围檩7。

具体实施方式

实施例1：

如图1中，一种主变洞结构混凝土施工方法，包括以下步骤：

首先进行施工前准备作业：

（1）将主变洞划分七个区块，具体为：1#~4#主变室段以结构变形缝设置的际标线分为四个区块；主变2#副厂房划分为一个区块；主变1#副厂房左右长40.47m、上下水宽19.7m，楼层面积接近800m

（2）按由主变1#副厂房（分阶段进行）→1#~4#主变段主体结构（分阶段进行）→主变2#副厂房的顺序从内至外依次展开；依次展开时,上段结构混凝土完工时,相邻下段提前介入并需完成高程450.050m结构混凝土施工；

（3）主变洞主体施工整体分三段共七个区块，按由主变1#副厂房→1#~4#主变段主体结构→主变2#副厂房的顺序依次由内至外展开。

各块主体从底板至顶部施工展开，根据板、梁、柱的结构特点选择分层浇筑。

具体施工流程如下：

S1，基础及缝面处理：

S2，测量放线：用全站仪放出体型控制点并标示在明显固定位置，放出高程点，确定立模边线以及顶面收仓高程，做好标记；

S3，锚杆施工：设计在高程449.550m对位于CH0+070.100的边框架柱角点釆用柱下锚杆加强；锚杆釆用φ25锚筋，长度3000mm，入岩深度2000mm；锚杆釆用全长粘结型普通水泥砂浆锚杆，灌浆水泥砂浆强度等级为M30；

S301，确定孔位：

施工前用全站仪测定锚杆施工的控制点，埋石标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设孔位，并用红油漆做好标记，一孔一记；

S302，成孔：

在确定锚杆孔位后，将钻杆垂直基面进行钻进，允许误差控制在±2°；达到设计深度后，不立即停钻，超钻0.1m并稳钻1－2min，防止底端头达不到设计的锚固直径以及保证灌浆充分。当钻至不小于设计深度后，移动至下一钻孔；锚孔直径42mm,锚孔深度不少于2m；孔距容许偏差为30mm，锚杆成孔垂直度误差不超过20mm，钻孔深度大于设计深度50-100mm；

S303，清孔：

将洗井设备如连接空压机的洗井管插入孔中，上下往复冲洗；孔内的孔隙水用自吸泵进行排出，清孔后及时注浆；如果在成孔后较长时间不注浆，注浆前要进行二次清孔；

S304，注浆：

现场搅拌M30水泥砂浆，水灰比控制在0.5；水泥采用P.0.42.5，砂子釆用机制砂；将搅拌好的M30水泥砂浆用注浆管插入孔内，注浆管口距孔底20~30cm；将搅拌好的水泥砂浆用专用注浆泵连续不断地进行灌注，当孔口溢出浆液时，停止注浆；

S305，锚杆安装：将预制完成的锚杆居中放入孔内，并进行固定；

S4，制作并安装钢筋：按照先打竖向架立钢筋，然后安装水平架立筋，最后安装底板结构筋的顺序进行钢筋安装；

S501，止水铜片安装：在主变洞厂房相邻主变室设置止水铜片；

S502，机电埋件安装包括供排水、电缆沟、围岩透水软管、电气照明管路预埋以及电气一次性接地安装，安装方法如下：

a. 编制机电埋件信息卡：对机电埋件种类、埋放位置、埋放顺序及埋放工艺进行编码，信息卡分别设置在机电埋件处与对应的现场埋设位置处；

b. 比对信息卡，按编码匹配的原则，按施工顺序及施工区域对机电埋件分时、分区域入场，按信息卡指示进行埋设；施工管理人员可采用手持扫码设备进行扫码比对，与人工比对互为配合；

c. 埋设后进行机电埋件测试和验收；混凝土浇筑后进行复测和再验收；

S6，模板安装：在各结构部位安装模板，包括相邻主变室分缝模板、电缆沟模板、框架板梁柱模板、墙体模板和楼梯模板：

S601，相邻主变室分缝模板安装：在模板背部按等间距25cm安装方木围檩，木围檩外侧设置按60cm间距设置A48双钢管作为主围檩；在混凝土浇筑时在墙内根据拉条的数量和拉条斜拉角度预埋短铁料作锚件，拉条釆用φ12圆钢；锚件与拉条焊接并用拉条内拉固定，且在端头用斜撑支架顶牢固；模板靠岩石侧的缝隙进行堵塞；

S602，电缆沟模板安装：电缆沟底面、边墙采用模板进行全封闭安装；模板背部按25cm间距安装方木围檩；电缆沟底宽1.4m，设置两排1.0m间距分布的纵向拉条，边墙木围檩外侧设置按60cm间距设置A48双钢管作为主围檩，主围檩用φ12拉条内拉固定；电缆沟边墙模板间用钢管按1.5m上、下两道作水平顶撑；

S603，框架板梁柱模板安装：

柱模板背部按20cm间距安装方木围檩，木围檩外侧设置按60cm间距设置A48双钢管作为主围檩，主围檩

梁底模板和板底模板一侧均连接有等间距设置的加强楞，加强楞选用木方楞以加强底模的刚度；木方楞间距需根据设计的板厚、梁截面尺寸以及主楞钢管间距来确定；梁腹高度不小于500mm时，梁腹模板用40mm×80mm方木围檩，间距采用250mm，用双φ48mm的普通钢管作竖向或横向主围檩；主围檩通过φ12对拉螺杆对拉紧固；对拉螺杆按水平间距600mm、上下排距600mm设置，用φ20mmPVC管作为对拉螺杆套管，PVC套管从模板钻孔穿过；所有梁底下口均釆用紧固装置固定，紧固装置采用步步紧工具卡按间距600mm紧固；

S604，主变洞厂房墙体主要包括高程在450.050m以下的外边墙以及主变压器周边的防爆墙体：

高程在450.050m以下的外边墙：按拉条的数量和斜拉倾角以及水平间距600mm、排距600mm在围岩面用油漆标记点位,对点位成孔，保证成孔入岩深度不小于200mm；孔径选用φ20短铁头击入孔洞且外露长度不小于100mm以用作锚筋，锚筋通过与拉条焊接加固模板；拉条与锚筋水平焊缝长度不小50mm；墙体另一侧的模板采用1.5cm厚酚醛胶合模板；根据施工控制线，沿墙边墨线打入定位筋，定位筋选用φ16钢筋，确保支模时模板就位的准确性；模板背部安装40×80mm方木围檩按间距20cm布置；木围檩外侧设置A48双钢管作为主围檩，间隔60cm，用φ12拉条内拉固定,并用钢管架设成整体受力的斜架进行支撑；最下一排钢管主围檩需控制距模板下口在200mm左右；

墙体模板安装：

S605，楼梯模板安装：楼梯模板与框架结构施工同步进行；

S7，混凝土入仓及浇筑：将拌和的混凝土运输至作业现场，通过混凝土泵进行浇筑；浇筑过程进行振捣和温度控制；浇筑完成后进行混凝土养护和缺陷处理；

S8，进行成品保护：设置围栏，并通过遮挡物对混凝土面进行遮挡防护；永久混凝土面二次作业位置采用木模板进行遮挡，一定高度处通过薄膜进行覆盖保护。

优选地，上述一种主变洞结构混凝土施工方法，所述步骤S1中，表面处理具体方法如下：

基岩清理：施工前人工撬除松动岩体，将混凝土浇筑段基岩上的杂物、浮渣清理干净；

施工缝清理：混凝土临时施工缝采用人工凿毛处理；分层施工缝采用人工用凿毛机或风镐进行凿毛；凿毛完成后人工清理干净，冲洗浮浆及残渣，至施工缝面无乳皮、成毛面、微露粗砂；

结构缝处理：结构缝面处理时铲除缝面上的杂物，割除缝面上的金属埋件，并用水冲洗干净；然后采用聚乙烯塑料接缝板填充；结构平面布置的结构变形缝以及主变洞与交通电缆洞、母线洞、主变运输洞之间的结构缝均设遇水膨胀止水条。

实施例2：

优选地，上述一种主变洞结构混凝土施工方法，所述步骤S4中，钢筋安装方法具体如下：

钢筋架设：主变洞厂房外围边墙的竖向架立钢筋利用原有围岩锚杆架设，无法利用部位采用电钻钻孔布置竖向架立筋；上、下层钢筋网及中间钢筋网设马凳筋或架立筋定位，并设置斜筋加固；

钢筋绑扎：钢筋网的钢筋交叉点的连接按50%的间隔绑扎；钢筋直径小于25mm时，楼板和墙体的围墙层钢筋网交叉点逐点绑扎；板内双向受力钢筋网，钢筋交叉点应全部绑扎；梁与柱的钢筋，主筋与箍筋的交叉点，在拐角处应全部绑扎，中间部分可均匀间隔绑扎；

结构钢筋根据直径选用直螺纹机械连接接头连接或绑扎连接。

实施例3：

如图2中，止水铜片为“W”型结构止水铜片；

如图3中，止水铜片通过固定结构与弯管钢筋固定，固定结构采用木楔子，木楔子设置在模板的横向围檩之间，利用横向围檩之间的弯管钢筋夹持固定，止水铜片一端穿过木楔子，与模板固定。

实施例4：

优选地，上述一种主变洞结构混凝土施工方法，所述步骤S7中，混凝土温度控制方法如下：

（1）选择适宜的材料配比：选择水化热较低的水泥，择适宜的掺合料和外加剂，控制混凝土骨料的含水率并且降低胶凝材料的用量；

（2）分层分块施工，确保混凝土浇筑过程中不出现冷缝；

（3）施工时间和施工进度措施：避免高温时段浇筑，避免浇筑间隔时间过长；

（4）混凝土运输中温控措施：对混凝土运输自卸汽车进行隔热处理；对混凝土运输路线进行统筹规划。

优选地，上述一种主变洞结构混凝土施工方法，所述步骤S7中，混凝土缺陷处理包括错台处理、蜂窝麻面处理、露筋处理、冷缝处理、裂缝处理和渗水处理。

优选地，模板均选用1.5cm酚醛胶合板；模板背楞采用40㎜×80㎜木方。

优选地，混凝土运输采用10m³混凝土罐车从出机口运输至各仓位，为保证混凝土浇筑施工的连续性，采用4台混凝土罐车交替运输。混凝土罐车场外运输时间不大于30分钟，在运输过程中不允许有分离、漏浆、严重泌水及过多降低坍落度等现象，且严禁在混凝土中加水。

优选地，混凝土振捣方法如下：

（1）混凝土浇筑先平仓后振捣，严禁以平仓代替振捣或以振捣代替平仓；

（2）每一振点的振捣延续时间经现场振捣试验确定，以混凝土粗骨料不再显著下沉并开始泛浆无气泡排出为准；

（3）振捣器棒的插入间距不大于振捣器作用半径的1.5倍；按照所选用的50型插入式振捣棒，振捣棒的作用范围为30cm，因此振捣时，振捣棒插入的间距不大于50cm；

（4）振捣第一坯层混凝土时振捣棒头距硬化面5cm，振捣上层混凝土时振捣棒头插入下层混凝土5cm～10cm；

（5）混凝土振捣过程中，采用从一个方向朝向另一个方向有序进行振捣，避免漏振、过振。安排模板工检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况，防止在振捣混凝土过程中产生漏浆；

（6）混凝土振捣棒采用快插慢拔的方式进行作业，不能将振捣棒放在拌合物内平拖，不能用振捣棒驱赶混凝土；

（7）止水周围混凝土浇筑过程中，下料距止水片不小于1m，并采取措施防止大骨料在止水片周围聚集；止水片周边混凝土仔细振捣密实。

优选地，混凝土浇筑完毕后12h，对混凝土表面洒水养护，使混凝土表面保持湿润状态，养护时间不少于28天。

优选地，所述步骤S7中，混凝土缺陷处理的具体方法如下：

（1）错台处理：

将错台按1:10坡度进行凿除，然后用砂轮磨光机进行打磨，使之平滑顺接，施工前首先对处理部位进行划线，保持处理后的外观整齐；

（2）蜂窝麻面处理：对于局部蜂窝麻面的处理，采用预缩砂浆修补；

（3）露筋处理：

对露筋部位的混凝土进行凿除，凿至保护层深度时，对混凝土清洗干净，将钢筋置于设计位置，再用环氧砂浆填补；

（4）冷缝处理：

对出现冷缝的部位，沿冷缝凿成“U”形槽，槽宽3厘米，深5厘米，然后清理干净，再用环氧砂浆填补，振捣密实，并将缝口抹平；

（5）裂缝处理：

宽度大于0.2毫米的裂缝则需要处理。裂缝处理方法与冷缝处理方法相同，但沿裂缝所凿的“U”形槽深度不小于裂缝的深度；

（6）渗水处理：对渗水的部位进行重点灌浆，处理至混凝土面不渗水为止。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。