汾河二库发电站土建工程施工技术

山西水利ＳＨＡＮＸＩ　ＷＡＴＥＲ　ＲＥＳＯＵＲＣＥＳ　２００７年第４期　汾河二库发电站土建工程施工技术　李树军　（山西省水利建筑工程局，山西　太原０３０００６）　［摘要］着重论述了汾河二库发电站土石方开挖、混凝土浇筑、灌浆工程等土建施工方法，并提出了值得以后　其他类似工程借鉴的管理与施工方法。　［关键词］发电站；土建工程；混凝土浇筑；灌浆工程；质量控制　［中图分类号］ＴＶ５４１　［文献标识码］Ｂ　［文章编号］１００４—７０４２（２００７）４０—００７０—０２　１工程概况　２．１．２主、副厂房基础开挖　汾河二库位于太原市西北３０　ｋｍ的汾河干流上，　主、副厂房基础地质为砂卵石和基岩。砂卵石开　是一座以防洪、供水为主，兼具发电、旅游、养殖等综　挖用１．２　ｍ，反铲挖机开挖，ｌ９．５　ｔ自卸汽车运输，基岩　合效益的大型水利枢纽工程。水库控制流域面积　开挖采用浅孔预裂爆破，避免了爆破对基坑周边岩石　２　３４８　ｋｍ２，总库容１．３３亿ｍ３，电站装机容量９　６００　ｋＷ。　产生破坏，边坡成型完全符合要求。　是山西省“九五”期间的重点工程，也是在全省兴建的　２．１．３尾水渠基础开挖　第一座碾压混凝土重力坝。　尾水渠砂卵石基础开挖机械同上。地基采用换填　汾河二库枢纽分大坝、发电洞、电站三个单位工　法，换填１　ｍ厚，回填砂砾料，用ＴＹ一１６０推土机分层　程，其中电站工程是汾河二库水利枢纽工程的重要组　摊铺，ＢＷ２０２ＡＤ振动碾碾压，周边用人工配合摊铺夯　成部分之一。电站主体位于大坝右岸下游约４００　ｍ　实。回填后地基容重达到设计和规范要求。　处。主厂房４４　ｍｘｌ２．７４　ｍｘ２４．０７　ｍ：副厂房４４　ｍ×　２．２混凝土工程施工　７．３３　ｍｘｌ３．３　ｍ；发电支洞约１３５　ｍ长；尾水渠约长　２．２．１发电支洞混凝土衬砌　１６０　ｍ，纵坡１／５００。发电站共设３台３　２００　ｋＷ水轮发　供水发电支洞尾部分为３条岔洞，分别为１号、　电机机组，总装机容量９　６００　ｋＷ，电站设计流量　２号和３号岔洞，每条岔洞出口均采用压力钢管与电　３６．５　ｍ３／ｓ，设计净水头３４．５　ｍ，水流由大坝右岸通过供　站３台机组的水轮机进口相连。支洞的洞身全断面衬　水发电洞（洞径４．０　ｍ，洞长３９９．４６５　ｍ）与发电支洞进　砌混凝土分为直线标准段、转弯段、渐变段。共分为　入蝴蝶阀进入主机。该电站为引水式发电工程。　２６段进行衬砌，每段均分两次浇筑成型，第一次衬砌　电站主、副厂房基础地质为砂卵石和基岩，地面　底拱部位，包角约为１００。，第二次衬砌侧顶拱。洞身段　高程８６０　ｍ，最深基岩高程８４８．３２　ｍ，最大开口尺寸　钢筋同样分两次安装成型，由于衬砌段较短，且衬砌　６４　ｍ，最大开挖深度为１１．７　ｍ。　断面较小，底拱和侧顶拱混凝土外模均采用普通小钢　发电支洞与供水发电洞主洞成３０。，桩号为支０＋　模和异型木模板拼装、自制拱架支撑。混凝土由７５拌　０００．０～０＋１３４．４，进口高程８６１．９３７　ｍ，出口高程　和站集中拌制，８　ｔ自卸汽车运输，小型挖机喂料，　８５２．４　ｍ，由岔段、直线段、转弯段、渐变段等组成。　ＨＢＴ６０Ｃ型混凝土输送泵从岔洞口泵送人仓。　尾水渠主要由反坡段、箱涵段、闸室段等部分组　２．２．２发电洞出口压力钢管外包混凝土　成，桩号为尾０＋０００．０～尾０＋１６５．６。　支洞出口压力钢管外包混凝土为全断面一次浇　２主要项目施工方法　筑成型。根据其施工特点，钢筋分两次安装，先安装底　２．１土石方开挖工程　拱部位，后安装侧顶拱部位。待底拱钢筋安装完成后，　２．１．１发电支洞开挖　一次性安装洞内压力钢管，然后安装侧顶拱钢筋。钢　发电支洞洞身开挖采取全断面开挖、手风钻打　管外衬砌混凝土采用泵送人仓，软轴振捣器振捣。为　眼，采用光面爆破方法，测量放线、造孔、装药、放炮、　能实现后期的洞身侧顶拱回填灌浆，在浇筑前根据设　出渣、危石处理等全部工序形成一个工作循环。　计位置在压力钢管上预留灌浆孔，并预埋灌浆管，待　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００７年８月　李树军：汾河二库发电站土建工程施工技术　・７Ｉ．　后期灌浆。　土输送泵后从箱涵段基坑边泵送人仓。底板和顶板混　支洞出口外露压力钢管外包混凝土分两次浇筑成　型，钢筋一次安装。混凝土第一层浇至压力钢管断面　１／３处，第二层浇至顶。混凝土采用泵送人仓。　２．２．３发电工程主、副厂房基础混凝土　凝土均从一端向另一端斜层铺料浇筑，侧墙混凝土循　环均衡下料，分层铺料，以避免因不均衡下料而造成　模板移位。待浇筑完一段侧墙和顶板混凝土并在混凝　土达到设计强度后，先通过人工操作钢模台车的拆模　装置将台模整体拆离混凝土面，而后将台模整体牵引　至下一浇筑段，接着将模板安装就位，进行下一段混　凝土的浇筑。　发电工程主厂房底板混凝土体积较大，混凝土采　用８　ｔ自卸汽车运输，主要采用挖机甩料人仓，分层铺　料，高频振捣器振捣，局部挖机甩不到的部位配合采　用１５　ｔ塔吊吊３　ｍ，混凝土吊罐人仓。　主厂房底板以上的混凝土根据结构分层往上浇　筑，其中基础部位的蜗壳层是整个电站的施工难点。　蜗壳的尾水管为不规则结构，采用自制定型木模板，　外包镀锌铁皮，在木工加工厂统一制作成型后，用载　重汽车运至施工现场，而后人工配合塔吊吊装及安装　就位。蜗壳层混凝土采用分层浇筑，混凝土采用塔吊　吊３　ｍ，吊罐人仓，分层铺料，软轴振捣器振捣。墙体混　凝土模板采用普通小钢模和木模拼装，采用混凝土输　送泵人仓。发电机层、水轮机层梁板混凝土人仓，采用　塔吊吊罐人仓。　２．２．４发电工程尾水渠及防洪闸室基础混凝土　尾水渠主要包括渐变段、箱涵段和出口闸室段。　进口渐变段分为底板和两侧挡土墙两部分，底板　混ｔ　ｔ凝土分块跳仓浇筑，均采用挖机直接甩料人仓。左　右两侧挡土墙为扶壁式结构，混凝土分基础和墙体两　部分，基础混凝土一次浇筑成型，墙体混凝土分层浇　筑，每层２　ｍ。基础和墙体第一层混凝土均采用挖机直　接甩料人仓，墙体上部混凝土采用泵送人仓。挡土墙　混凝土外模主要采用悬臂式大钢模板，人工配合汽吊　或塔吊安拆，堵头和扶壁墙部位采用普通小钢模拼　装，人工安拆，均采用螺杆对拉结构。　箱涵段为两孔一联的钢筋混凝土箱形结构，每孔　断面净尺寸为６．０　ｅｒｘ２．５　ｍ，底板和顶板混凝土浇筑厚　度均为８０　ｃｍ，侧墙混凝土浇筑厚度为５０　ｃｍ。　根据洞身箱涵的结构特点，为加快施工进度和保　证混凝土的成型质量，内模采用定型钢模台车模板，　外模采用悬臂式大钢模板。外模采用人工配合８　ｔ汽　车吊安拆，内模采用人工配合简易牵引设备移位及安　拆。底板部位的外模采用内拉结构，侧墙部位的外模　底部采用预先埋设在底板混凝土内的锚筋内拉，上部　同样采用螺杆内拉结构。　箱涵混凝土分段跳仓浇筑，每一段均分底板和侧　顶拱混凝土两次浇筑成型。底板混凝土浇筑至倒角高　程部位，侧墙和顶板混凝土一次浇筑成型。混凝土均　采用自卸汽车运输，小型挖机喂料至ＨＢＴ６０Ｃ型混凝　尾水渠出口闸室结构较小，混凝土采用自卸汽车　运输，挖机直接甩料人仓。混凝土外模采用普通小钢　模和自制异型木模板拼装，主要采用螺杆内拉结构。　３发电支洞灌浆　发电支洞内隧洞灌浆分回填灌浆、固结灌浆和钢　衬段接触灌浆。回填灌浆排距为３　ｍ，孔距以中心角　６０。控制，深入基岩１０　ｃｍ，其灌浆压力为２　ｋｇ／ｃｍｚ。固　结灌浆孔排距为３　ｍ，孔距以中心角６０￣控制，深入基　岩２．５　ｍ，采用梅花形布置，灌浆压力为６　ｋｇ／ｃｍ２。　回填灌浆的施工工艺流程为：钻孔定位一钻孔一　制浆一灌浆一封孔一检查。　固结灌浆的施工工艺流程为：钻孔定位一钻孔　洗孔一压水一制浆一灌浆一封孔一检查。　钢衬段接触灌浆施工工艺流程为：制浆一灌浆一　封孔一检查。　按照设计图纸，采用环间分序、环内加密、呈梅花　状希孔的原则进行。环间共分两序，分别为Ａ序和Ｂ　序。环内分两序，分别为Ｉ序和Ⅱ序。采用孔口封闭进　行全孔一次性灌浆，施工顺序为先进行回填灌浆，待　回填灌浆检查合格后再进行固结灌浆。　灌浆钻孔采用气腿式ＹＴ一２７手风钻，制浆为洞外　集中制浆，管道输入现场，灌浆记录采用灌浆自动记　录仪进行记录，灌浆压力由规范规定与现场试验确　定。回填灌浆与固结灌浆检查采用压水检查，而钢衬　段接触灌浆检查采用锤击检查。　４结语　汾河二库发电站土建工程在加快施工进度，保证　施工质量的基础上，在实际施工中项目部采取了比较　先进的管理方法和施工方法，对其它类似工程具有重　要的参考价值。　［作者简介】李树军（１９７４一）。男，１９９７年毕业于太原理工大　学工民建专业。助理工程师。　［收稿日期】２００７—０５—２３；［修回日期］２００７—０６—２７