对某大型水电站压力管道竖井段衬砌型式设计施工优化可行性浅析

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1、某大型水电站压力管道竖井段衬砌型式设计施工优化可行性浅析-一本工程压力管道静内水水头27．8～120．5m，沿线围水泥固结灌浆，减少施工工序。岩主要为新鲜的花岗闪长岩，岩石坚硬完整，洞室大部若竖井段施工采用滑模施工模式，则有以下缺点：分位于不透水层(q<1．0Lu)以下；上覆岩体厚度远大滑模浇筑由于模板滑动时混凝土表面刚刚初凝，拉动模于山体抗抬最小覆盖厚度；压力管道区域最小主应力为板对混凝土会产生扰动，不仅易造成混凝土内部产生裂2．97MPa，大于洞内静水压力2倍以上，不会产生围岩缝使高压水发生渗漏，且模板滑动过程混凝土表面被破劈裂破坏。坏，抹面修复仅能修补外观，在高速水

2、流冲刷下易发生上平段及竖井距离厂房较远，内水压力仅27．8～块体脱落；滑模浇筑过程中由于受混凝土性能波动影响，120．5m，探洞PD47—1内钻孔ZK150~ZK153压水试验}昆凝土初凝时间波动极易在内部产生冷缝，造成漏水产表明，竖井部位围岩透水率均在1．0Lu以下，围岩防渗生新裂缝等质量问题。在国内多数水电站建设中均未采能力强，且P—Q曲线类型均为A型。同时经厂坝区域用滑模。三维渗流场分析，上平段及竖井内水外渗对厂房影响甚若竖井段施工采用组合定型模板十承重排架衬砌竖微。因此确定上平段及竖井采用钢筋混凝土衬砌，限裂井模式，则有以下缺点：设计。1)定型模板+承重排架衬砌混

3、凝土施工时，由于采因此，设计单位在可行性研究阶段、招标阶段设计用的模板为散装组合模板，首先在施工过程中存在一定均推荐采用充分利用围岩防渗承载的钢筋混凝土衬砌作缝隙和为焊接拉杆等留下孔洞不可避免，浇筑时这些模为高压管道上平段和竖井的承载结构衬砌型式。下平段板缝隙和孔洞会产生漏浆问题导致附近混凝土产生蜂窝内水压力相对较大，静水水头达120．5m，距离厂房较和麻面等质量问题。同时在施工中模板加固和下料不均近，围岩受厂房洞室开挖爆破的影响较大，因此确定厂衡等因素会导致爆仓等因素发生，不仅会产生质量问题，房上游50m范围内(约0．4倍水头)下平段采用钢板衬还会发生安全问题。砌，防止

4、管道内水外渗，钢管与围岩之间采用素混凝土2)在许多水电工程竖井施工中会出现：施工中混凝回填，其余洞段仍采用钢筋混凝土衬砌，限裂设计。钢土下料高差较大，虽然采取了一定的缓降措施，但混凝衬首部帷幕灌浆和拱坝左岸帷幕灌浆相结合，成为整个土浇筑过程中会发生不同程度骨料离析现象，会造成混地下厂房系统的防渗系统。凝土较大面积蜂窝等混凝土质量缺陷。3)上下弯段是竖井混凝土中最重要的部位，在施工3招标设计阶段压力管道衬砌型式变更调过程中，特别是在上下弯段浇筑过程中，可能会发生停整的必要性电、设备故障等导致停仓等突发情况，导致弯段混凝土产生冷缝和混凝土浇筑不满等缺陷，这些虽然经过修补招标设

5、计阶段拟将压力管道钢衬起始点由下平段厂能短期解决问题，但都将给混凝土带来不可消除的永久房上游50m调整为竖井上弯段起始点，即将竖井段(包质量缺陷。另外，在混凝土从下往上施工中由于倒运材括上、下弯段)衬砌型式由原钢筋混凝土衬砌调整为钢料和搭设排架、拆模等因素会出现架管、模板、钢筋等板衬砌。变更理由如下：材料从高处落下砸在已浇筑混凝土表面，造成混凝土被(1)有利于减少水头损失。衬砌型式由原钢筋混凝砸坏、表面损伤等现象。土衬砌调整为钢板衬砌后，竖井流道水流平顺，水头损采取钢衬不但可避免上述质量问题保证施工质量，失减小，有利于提高水电站的出力。而且能大大提高工程耐久性。可见，竖井

6、采用钢衬方案(2)有利于简化现场施工，提高质量保证率，减避免了搭设大量脚手架、钢筋绑扎、架立模板、高强混少运行期维修成本。压力管道竖井钢筋混凝土衬砌方凝土的养护、缺陷修补、湿磨细水泥固结灌浆等复杂技案，衬砌混凝土强度等级采用C25，混凝土浇筑需要术问题，有利于简化现场施工，提高质量保证率。目前绑扎钢筋、架立模板，浇筑完成后还需养护、缺陷修国内钢衬制造安装人员的专业性大大高于混凝土衬砌、补等。本工程上下弯段高30m，竖井高32．1m，竖井固结灌浆人员的专业性，间接提高了工程质量保证率，高度小，混凝土浇筑不宜采用滑模施工，只能采取散简化了施工技术管理。模施工，架立模板施工难度

7、较大，混凝土浇筑质量难(3)上下弯段应力集中，钢筋混凝土易产生裂缝。以控制。竖井钢筋混凝土衬砌方案，采用湿磨细水泥(4)采用钢衬对坝体防渗有利。固结灌浆作为防渗体系，湿磨细水泥的制备、储存要(5)有利于现场施工安全管理。本工程压力管道上求均较高，现场灌浆施工难度也较大。电站蓄水发电弯段至下弯段高92．1m，竖井施工历来风险较高，除竖后，水头增加可能会导致内流道表面渗水，而进行缺井开挖支护外，钢筋混凝土衬砌方案在竖井中还需要搭陷修补。设脚手架、绑扎钢筋、架立模板、安装及拆除溜管、浇压力管道竖井钢衬方案，钢衬外采用C20素混凝土筑