摘 要：左岸电站厂房是三峡工程发电的关键项目，结构复杂，工程量大，施工难度大。参建各方根据厂房混凝土的结构特点与施工难点、采用高架门机为主、中小型门机为辅的混凝土施工方案，狠抓关键部位混凝土施工技术及温控措施，使工程形象和施工质量满足了合同要求。
关键词：电站厂房 混凝土 施工技术
1、工程概述
1.1 工程范围及主要工程量
左岸电站厂房位于左岸厂房坝段下游，属于坝后式厂房。共设14台机组(单机容量700MW)、3个安装间、3个排砂孔。左厂房总长度643.7m，沿坝轴线方向依次布置有厂前区、安I、安Ⅱ、1#～6#机组段、安Ⅲ7#～14#机组段，右端在48+680.50处与左导墙交界；顺水流方向则布置上游副厂房、主厂房、下游副厂房、尾水闸墩、尾水渠护坦。厂坝分缝线桩号为20+118．主厂房顺水流长度68m。厂房基础建基面高程为22.00m，尾水渠护坦部位按1:5反坡放至20+438.75处的50m平台。主厂房内在93.3m及105.5m处布置有大桥机二台、小桥机二台，屋顶高程为114.5m。主要工程量见表1。
表1 左岸电站厂房主要工程量表
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项目 土石方开挖 混凝土 钢筋 基础灌浆 机组埋件 金属结构
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数量 262万m3 162万m3 6.8万t 11.2m 3万t 1.17万t
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1.2 控制性工期安排
确保2003年首批3～5台机组发电，是三峡工程最重要的控制性目标之一。首批发电机组的土建控制性节点进度见表2：
表2
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土建项目 控制进度(年、月、日）
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开始浇筑混凝土 1998年1月
大型水机理件安装 2000年3月～2001年3月
封闭块回填 1999年4月以前
蜗壳二期混凝土浇筑 2000年10月～2001年8月
穿墙钢管安装 1999年8月～2000年2月
主厂房封顶 2001年6月～2002年1月
尾水82平台 2000年4月
上游副厂房施工 2001年1月～2002年8月
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2 厂房的结构特点与施工难点
2.1 混凝土分层分块
左岸电站厂房每个机组段宽38.3m，中间设一条横缝，将其分为20.90m、17.40m宽的两块。顺水流方向长68m，设三条施工纵缝(前二条为错缝，后一条为直缝)，将其分为四个区，长度分别为18m、20.04m、18.31m、11.65m。厂房建基面高程22.2m，屋顶高程114.50m，共分41层，其中基础及底板部位共4层，尾水管、肘管、锥管部位共12层，蜗壳及发电机部位共12层，发电机层以上墙体共13层。大体积混凝土部位最小层厚1.2m，最大层厚2.5m。主厂房上游墙体厚2.2～1.5m，下游墙体厚2.O～1.5m，最大层高3m。
由于每个机组段中间的横缝及前二条纵缝均为错缝布置，故要求各块混凝土均匀上升，这对施工组织提出了较严格的要求。
2.2 尾水管结构形式
左岸电站尾水管均为西式结构，自上而下依次分为锥管段、肘管段和扩散段，在厂房水下混凝土中形成大规模空腔结构。其中肘管段具有单腔轮廓，空腔最大跨度31.14m，相应腔高6.75m；扩散段分为三个腔体，单跨9m，断面高度向外递增，到出口处为12.4m。由于腔体分布，将尾水管结构分为底板、中墩、边墩和顶板等结构单元。底板为整体式结构，厚5～7m；顶板的厚度最大，为7～10m。为有效降低尾水管施工期温度应力，在肘管段和扩散段顶板分别设置1个、2个封闭块。
左厂房分VGS及GANP两种机型，两种机型的尾水管均在流速大于6m/s部位设钢衬，部分肘管段及全部扩散段流速小于6m/s，不设钢衬。为减少阻力，尾水管大部分过流面按流线型设计，出口部位则为常用的预制混凝土倒T型梁。
尾水管的上述结构形式给施工带来了很大困难。①设计要求厂房封闭块混凝土回填的时段为低温季节11月至次年4月，如超出该时段，则混凝土施工存在停浇半年的风险。②尾水管过流面大部分为大型空间异型曲面，其整体模板的制作、架立工程量及难度均很大。
2.3 机组主要埋件周围均设置二期混凝土
厂房内二期混凝土是满足机电埋件安装工艺要求、保证安装质量的重要措施。特别是水机埋件安装部位，不但广泛应用二期混凝土，部分位置还设有三期、四期混凝土。以GANP机组为例，肘管二期混凝土坑为高程30.80m～44.OOm，共分8层浇筑，1、2层厚1m，3～7层厚2m，第8层厚1.2m；锥管二期混凝土高6m，分两层浇筑；蜗壳二期混凝土从50.OOm～67.00m，共分9层浇筑。
二期混凝土的设置一方面占压直线工期，另一方面施工难度较大。①二期混凝土坑大部分深而窄，仓面清理及混凝土下料、振捣难度大；②由于机组埋件先行安装，故必须采取各种措施，限制二期现浇混凝土对埋件的影响，使其安装精度满足厂家要求。
2.4 蜗壳二期混凝土采用保压浇筑
为有效减小机组振动，采用保压方式浇筑蜗壳外围二期混凝土，其保压水头为70m，比最小运行静水头78m略低。此措施给施工带来的困难是：①保压闷头设置在主厂房内紧邻蜗壳的压力钢管处，其上方预留三期混凝土坑，回填时占压直线工期；②每个闷头拟周转使用l～2次，其吊装手段如采用厂坝平台MQ6000门机，则需推迟82m栈桥的拆除时间，一方面增加了栈桥长度(该栈桥为拆装型)，另一方面占压上游副厂房工作面。③在正常蓄水位175m发电时，蜗壳承受的静水头为118m，比保压水头高48m，这部分水头将由蜗壳与外围钢筋混凝土联合承担，故蜗壳外围二期混凝土中设置了四层钢筋，增加了施工的难度。
2.5 主厂房上游墙与穿墙钢管整体施工
设计要求穿墙钢管与墙体温凝土之间形成整体结构，即在引水压力钢管下平段安装后再浇筑墙体混凝土，而不在墙体上预留孔洞。其施工难点在于：①该部位压力钢管安装工期较长，加之由不同标段的承包者施工，存在一个进度配合问题，故上游墙的进度将受不同程度的限制；②钢管底部第一层墙体混凝土浇筑困难。压力钢管直径为12.4m，其底部空间狭小，既要保证混凝土的密实性，又要保证钢管在混凝土浇筑过程中不发生超标准位移，难度很大。
2.6 下游副厂房与主厂房下游墙整体浇筑
为提高结构的整体性，设计要求主厂房下游墙与下游副厂房之间不设分缝和牛腿，而是整体现浇，同时上升。由于下游副厂房结构复杂(五层楼板)，整体浇筑将制约主厂房下游墙的上升速度，从而影响层水82m平台的尽早形成。
2.7 1#～6#机组段厂坝联合受力
左厂l#～5#坝段坝基岩体缓倾角结构面相对发育，其抗滑稳定性一直是大家关心的重点问题，为此，采取了一系列综合措施予以治理，厂房与大坝联合受力就是其中的一项重要措施。即在1#～6#机组段基础大体积混凝土(51m以下)与岩坡之间进行接触灌浆，以实现厂坝联合受力。为此，在厂房基础混凝土内设置了基础排水及接触灌浆廊道，以方便施工。
2.8 主厂房上下游墙联合受力
三峡发电机组的转子吊装单元重量大，在转子吊运处于最不利工况时，须将大小桥机轨顶位移控制在规范允许的10m以内，而主厂房上游墙刚度相对较小，故采用钢网架屋顶将上下游墙联为一体，形成上下游墙联合受力，以便减小桥机轨顶变位，并改善厂房结构的抗震性能。
2.9 墙体不装修，表面质量要求高
主厂房上下游墙外墙82.00m以上、内墙75.30m以上部位为永久不装修面，对外观质量控制很严。要求垂直度不大于H/1000，整体误差不大于20mm，平整度控制在2m±3mm范围。表面应平整光洁，颜色及施工水印线应整齐一致，模板预埋件位置应按设计规定设置。工程实施中．以混凝土原材料及模板为重点控制对象，保证水泥及粉煤灰供应品种基本固定，永久不装修部位则全部使用大型悬臂钢模板施工，特别是对于主厂房下游外墙面82.OOm以上部位，采用WI—SA模板(大型优质木模板)，以充分保证其外观效果。
3 混凝土施工方案
针对三峡左岸电站厂房工程的施工特点，经深人的研究、优化工作，选择以大型四连杆MQ2000型高架门机为主，中小型门机为辅的施工方案。这主要是考虑以下因素：①厂房混凝土施工的最高月强度为5.5万m3/月；②厂房机组埋件多、重量大，钢筋和模板量也较大，施工设备必须有较强的吊装能力；③四连杆门机混凝土浇筑及安装工况转换快捷，改换倍力数时不需重穿钢丝绳；④施工设备主要布置在厂房下游一线，设备密集、施工干扰大，门机的最小回转半径小，比较适应这一要求。
3.1 门机布置
(1)大型门机 利用Ⅳ区是直缝，且工期非常富余的特点，在Ⅳ区形成30m平台，布置4台MQ2000门机，进行主厂房50m以下、下游副厂房82m以下的混凝土施工及50m以下主要埋件的吊装(肘管、锥管等)。
1#～5#机组段层水82m平台形成后，根据6#～14#机组段的施工情况，选择适当的时机将2台MQ2000搬至82m平台，一方面可吊装大型埋件，另一方面可浇筑上游副厂房及Ⅳ区混凝土。
(2)中小型门机 中小型门机(SDMQl260、MQ540)主要布置在30m平台上及仓面内，因幅度所限，仅能承担Ⅱ、Ⅲ区的混凝土施工。在主导施工设备MQ2000门机未形成之前，可充分发挥小门机灵活机动、拆装迅速的特点，将其短期布置在Ⅲ区(21.7m)尾水管底板第一层混凝土面上，浇筑28.8m以下混凝土。特别是可吊装复杂的尾水管异型模板，腾出主导施工设备来进行较高效率的混凝土浇筑。后期则视整个厂房混凝土的施工情况，搬部分中小门机上82m平台，辅助MQ2000门机工作。 [本文共有 2 页，当前是第 1 页] <<上一页 下一页>>
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