水電站廠區(qū)防洪改造施工方案設(shè)計

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摘要：施工方案設(shè)計用于指導(dǎo)工程施工，是施工組織設(shè)計中不可缺少的一部分。施工方案設(shè)計作為指導(dǎo)工程施工的重要性文件，在工程施工過程中具有重要的指導(dǎo)意義。本文以魯基廠水電站廠區(qū)防洪改造施工方案設(shè)計為例，論述施工方案的重要性。

關(guān)鍵詞：防洪改造；施工方案；設(shè)計探討

1概況

魯基廠水電站是昆明市水能規(guī)劃中的第六級水電站，其位于云南省小河口村的下游。魯基廠水電站的主要系統(tǒng)分為兩個，首部樞紐和引水發(fā)電系統(tǒng)，魯基廠水電站多年來平均發(fā)電量很高，有4.0897億kW•h，它的設(shè)計總庫容達(dá)到0.0941億m3左右，裝機(jī)容量達(dá)到96MW。主要系統(tǒng)之一的首部樞紐，正常的蓄水位在1090.0m，死水位則在1087.9m。它由泄水閘、擋水壩段沖沙泄洪底孔等組成；另一個主要系統(tǒng)引水發(fā)電系統(tǒng)，則由調(diào)壓井、引水隧洞、進(jìn)水口和變電站等建筑物組成。目前電站建成發(fā)電，為確保電站廠區(qū)永久運(yùn)行安全，現(xiàn)需對電站廠區(qū)防洪墻進(jìn)行改造。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，魯基廠水電站廠區(qū)防洪墻改造工程施工項目主要包括：魯基廠廠區(qū)擋洪墻加固、電站進(jìn)廠前新建擋洪墻，中間設(shè)一道5.0m×11.0m（寬×高）液壓一字閘門。

2施工重點及難點

因為電站已經(jīng)建成發(fā)電，該所以項目防洪墻改造施工對現(xiàn)有工程的成品保護(hù)較為突出，以及保證電廠的正常運(yùn)行，電力生產(chǎn)不受盡量不受施工干擾。

2.1施工重點、難點認(rèn)識

（1）魯基廠水電站防洪墻混凝土澆筑是重點及難點。本項目魯基廠水電站廠房防洪墻混凝土為新舊混凝土粘結(jié)，如果操作不當(dāng)，會出現(xiàn)裂縫、滲漏等重大問題，造成工程停止，所以新混凝土和舊混凝土的結(jié)合是重點。（2）金屬結(jié)構(gòu)制作和安裝是難點。保護(hù)門槽吊裝入槽及升降試驗是重點：魯基廠水電站一字門門槽高度分別達(dá)到11m，寬度達(dá)到5m，總重量達(dá)到38t，而且施工現(xiàn)場狹窄，因此保護(hù)門槽整體吊裝入槽并進(jìn)行升降試驗是此項目門槽安裝的一個難點。快速安裝閘門門槽是本項目閘門門槽安裝的難點：閘門門槽高度大，門槽安裝工期緊張，在保證質(zhì)量的前提下如何快速完成安裝是本項目閘門門槽安裝的又一個難點。（3）處理混凝土澆筑與金屬機(jī)構(gòu)安裝的邏輯關(guān)系是本方案設(shè)計的重點。

2.2施工總體規(guī)劃原則

針對工程施工的重點及難點，比選最佳施工方案，努力選擇創(chuàng)新、科學(xué)的技術(shù)方案和工藝設(shè)計，做到“宏觀構(gòu)思、細(xì)節(jié)優(yōu)化、工藝細(xì)膩”，并廣泛采用新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、新材料，提高施工效率。根據(jù)本項目，精心研究和動態(tài)優(yōu)化施工總進(jìn)度計劃，統(tǒng)籌資源配置，做到“均衡生產(chǎn)，文明施工，科學(xué)管理”。

3施工總體規(guī)劃

根據(jù)總體規(guī)劃原則及建設(shè)方提供的條件，結(jié)合工程特點、施工重點、難點，并借鑒公司類似工程施工成功經(jīng)驗，以下著重就工程特點、施工重點、難點及對策、施工安排方面進(jìn)行規(guī)劃。

3.1針對工程特點、施工重點及難點之對策

3.1.1混凝土澆筑之粘合新舊混凝土措施在粘合新舊混凝土上，質(zhì)量是重要的，除了粘合強(qiáng)度高之外，還要避免收縮時，新舊混凝土結(jié)合面處出現(xiàn)的脫裂情況。這一般是因為舊混凝土收縮完成時，新混凝土的收縮還沒有完成，二者不在一個頻道。因此出現(xiàn)剪切或拉伸的情況，最終形成裂縫。新舊混凝土無法同時工作會對混凝土的耐久性和滲透性等造成危害。因此必須采取如下措施，提高新舊混凝土粘合度：（1）增強(qiáng)咬合力。①首先一定要對舊混凝土結(jié)面進(jìn)行全面的清理，像風(fēng)化、變質(zhì)等情況。原有面層一般都要清除，除非能夠發(fā)現(xiàn)它的保留價值。之后利用工具鑿去松動的石子，形成凸凹不平的結(jié)面。在表層的處理過后，要利用工具的壓力水把界面的碎屑和粉末沖洗干凈。因為粉屑和粉末的存在影響到加固補(bǔ)強(qiáng)工作。②采用鑿毛或鋸毛，清理無面層的混凝土，也可以對鋼筋混凝土的裸露構(gòu)件部分進(jìn)行清理。可以用大于等于50℃的熱鹼水對其進(jìn)行刷洗。然后再用清水洗至干凈，防止油污影響到新舊混凝土的結(jié)合。③錨筋法是指一方面在舊混凝土上，預(yù)埋錨固筋，讓錨固筋與新混凝土結(jié)合。另一方面可以在舊的混凝土上面鉆孔，用結(jié)構(gòu)性膠進(jìn)行錨筋。這兩個方法都可用來增強(qiáng)結(jié)合力。加固補(bǔ)強(qiáng)中，在舊混凝土基礎(chǔ)上鉆孔，用環(huán)氧耗漿錨固鋼筋，澆筑比原混凝土高一個等級的混凝土，達(dá)到最佳效果。（2）增強(qiáng)膠結(jié)力。①膠結(jié)力一般出現(xiàn)在形成水泥膠體的過程中。因此新舊混凝土的粘結(jié)力是不強(qiáng)的，新混凝土和舊混凝土的結(jié)合，所形成的的粘結(jié)強(qiáng)度與新舊混凝土本身相比，肯定是弱一些的。因此在舊混凝清除表面的浮漿后，需要抹高標(biāo)號水泥砂漿，或者加入混凝土界面處理劑，以此來增強(qiáng)新舊混凝土的膠結(jié)力。②在接縫處水泥中，想要加強(qiáng)水化作用，就要防止舊混凝土把水分帶走。因此要進(jìn)行浸水洇濕，使其出現(xiàn)“干飽和”的狀態(tài)。③想要提高一個強(qiáng)度等級，需要使用新的混凝土，或者接縫處水泥砂漿。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，水泥強(qiáng)度等級的高低和膠結(jié)力的強(qiáng)弱是成正比的。但干縮也成正比。所以，不建議利用這個措施進(jìn)行增強(qiáng)膠結(jié)力。（3）增強(qiáng)摩擦力。若新舊混凝土之間的受拉摩擦不大，操作并不方便。其的摩擦力與受力狀態(tài)息息相關(guān)，只有在受剪滑動的狀態(tài)下才會出現(xiàn)這種情況，因此能夠看出摩擦力與壓力有關(guān)。若在其中摻入一些膨脹劑，如明礬等，能夠產(chǎn)生產(chǎn)生膨脹力，以此加大新舊混凝土之間的摩擦力。綜上所述，實際操作中要做好清理舊混凝土的工作，保障新混凝土的強(qiáng)度和質(zhì)量等，這些都是兩者能夠結(jié)合的關(guān)鍵因素。

3.1.2金屬結(jié)構(gòu)制作和安裝的對策（1）魯基廠水電站一字閘門門槽采取在地面工作面組裝，組裝完成后使用50t汽車吊吊裝入槽并進(jìn)行升降試驗。（2）安裝門槽時，利用吊籠輔助，吊籠一般采用的是自升自鎖式的鋼吊籠，方便施工人員操作，還可以用來裝工具器等一些小件的材料，土建卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行埋件的垂直吊裝，這樣可以比傳統(tǒng)腳手架法安裝施工減少輔助安裝時間。另外，本標(biāo)擬在一期混凝土施工時，門槽底檻可以與一期混凝土搭接施工，減少閘門門槽安裝占據(jù)直線工期的時間。

3.2施工總體程序安排

3.2.1施工準(zhǔn)備（1）工程開工后，立即進(jìn)行施工準(zhǔn)備，修建風(fēng)、水、電等臨時設(shè)施，材料堆放場地選址及混凝土拌和系統(tǒng)建設(shè)，為主體工程施工提供條件。（2）一字閘門門葉、門框圖紙確認(rèn)、訂貨。

3.2.2施工步驟（1）原防洪墻混凝土面鑿毛、清理、錨筋植入。（2）新防洪墻混凝土澆筑、交通洞封堵。（3）一字閘門一期混凝土澆筑。（4）一字閘門槽安裝、二期混凝土澆筑。（5）一字閘門門葉安裝。

4主要項目施工方案

4.1新舊混凝土粘結(jié)處植筋施工方案

（1）舊混凝土表面鑿毛，利用鑿子和鐵錘，或者電動的鑿毛工具，敲打老混凝土的粘結(jié)層面，讓其形成不平滑的形狀，增加粗糙的程度。（2）植筋膠的加固。①在開始施工前，一定要了解圖紙，進(jìn)行定位與放線，指導(dǎo)鋼筋數(shù)量、了解規(guī)格，之后再開始施工。②植筋實施過程中要及時清理舊混凝土的剝落和劣化的混凝土，清除保護(hù)層面，要露出新的結(jié)構(gòu)層面。③依據(jù)設(shè)計方案、專業(yè)規(guī)范的要求開始鉆孔，使用A級的植筋膠。④植筋加固期間應(yīng)嚴(yán)防受到干擾。

4.2防洪墻混凝土澆筑方案

采用組合鋼模，混凝土采用6m3攪拌車運(yùn)輸車運(yùn)輸，泵送入倉。

4.3設(shè)計安裝一字閘門

4.3.1安裝門槽的流程安裝一字門的門槽流程如圖1所示。

4.3.2安裝門槽方法為合理安排混凝土澆筑施工和門槽安裝工期，除底檻外一次安裝完成，中間不再進(jìn)行交接。待一期混凝土澆筑完成并鑿毛后，首先安裝底檻，驗收合格后，澆筑二期混凝土，當(dāng)二期混凝土有足夠的保養(yǎng)期后，接著底軌、左側(cè)主軌、右側(cè)主軌的安裝，驗收如果合格的話，再進(jìn)行澆筑二期的混凝土。在安裝門槽時，第一步要學(xué)習(xí)安裝門槽需要的高程、里程，當(dāng)然也不能忘記門槽的基準(zhǔn)點。安裝門槽基準(zhǔn)點報監(jiān)理復(fù)測驗收批準(zhǔn)后方可進(jìn)行施工。根據(jù)基準(zhǔn)點焊接所需要的線架。一切準(zhǔn)備好后，先安裝底檻，底檻安裝好后，用千斤頂調(diào)整好，把尺寸調(diào)節(jié)到符合設(shè)計規(guī)范要求的范圍，底檻尺寸調(diào)節(jié)好后，再對其進(jìn)行加固，加固可以使用焊接，在這之后一定要對底檻尺寸再次測量記錄，再次測量的尺寸合格后，就可以填寫報表，讓監(jiān)理人進(jìn)行驗收。合格之后，開始進(jìn)行澆筑二期混凝土。

4.3.3一字門門葉的安裝方法一字門門葉結(jié)構(gòu)出廠前整體組裝，現(xiàn)場用50t吊車吊裝、拼裝方式進(jìn)行安裝。閘門出廠前，應(yīng)進(jìn)行整體組裝，節(jié)間焊接應(yīng)采取措施控制變形。門葉結(jié)構(gòu)防腐方法采用噴鋅加油漆封閉。金屬結(jié)構(gòu)表面在金屬熱噴涂前必須進(jìn)行表面預(yù)處理，基體金屬表面清潔度等級不低于Sa21/2級。噴鋅層最小局部厚度厚度為120μm；封閉層為雙組分環(huán)氧底漆，干膜厚度為30μm；中間層雙組分快干型環(huán)氧云母氧化鐵漆，干膜厚度為100μm；面層為干膜厚度100μm的丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆。

4.3.4安裝達(dá)到目的閘門平時開啟保證道路通行，當(dāng)預(yù)報洪水將超過底坎提前關(guān)閉閘門，洪水過后再開門，開啟閘門前檢查閘門周圍沒有影響閘門安全轉(zhuǎn)動的人與物。閘門底緣與底檻間隙30mm，底水封平時與底緣相同，閘門關(guān)閉后通過頂緊裝置將底水封下壓壓緊，橡皮預(yù)壓縮10mm，閘門開啟前必須將底水封提到與底緣平，頂緊裝置操作時需左右對稱的兩套同時操作。閘門關(guān)閉后，通過預(yù)緊裝置將閘門鎖緊。

5結(jié)語

在水利工程施工中，通過施工方案的設(shè)計，可以對施工過程進(jìn)行指導(dǎo)，把擬建工程的設(shè)計與施工、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)安排于施工組織工作中，保證施工質(zhì)量與生產(chǎn)安全，做到施工成本、施工工期、項目利潤等的最優(yōu)化。

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作者：葉宗興 單位：昆明華正工程管理有限公司