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厂房基础部位有F4、F5、F7、F18、F19、F20、F22等断层,断层一般胶结较好,断层沿线分布有少量宽度不等的中等质体。
根据以上所述岩性,加上开挖质量较好的实际情况,在保证质量的前题下,设计适当减少了部分灌浆量(与标书相比),所设灌区主要分布在厂房Ⅰ区Ⅲ区的基岩平面和坝后坡陡立面,安Ⅱ、安Ⅲ垂直于坝轴线的陡立面上。
2.3.3 避免工序干扰采取的主要技术措施
(1)将坝后陡立坡 28.8m以上原施工组织设计的有盖重灌浆改为无益重灌浆,利用Ⅱ区尾水肘管施工周期长的间隙期,与肘管模板安装同步进行I区和坝后坡的灌浆施工,减少了灌浆所占直线工期。坝后坡采用无益重灌浆,不但减少了混凝土钻孔工作量,也解决了厂房钢筋多,预埋多,仪器多,可能损伤它们或堵塞接触灌浆盒及管路的矛盾。
(2)在Ⅲ区利用厂房门机占压时间较长的时段,在19.9m平面上打孔引管,在25.2m高程上进行灌浆施工(未打孔都预埋引管),减少了混凝土的钻孔时间,缩短了灌浆所占直线工期,避免了施工干扰。
由于采取了以上两项技术措施,加上设计根据地质情况减少了灌浆工程量,灌浆所占的直线工期大大低于原施工组织设计,确保了1999年施工任务的全面完成。
2.3.4 灌浆的主要工艺流程及灌浆方法
(1)灌浆工艺流程 物探孔钻孔测试→抬动观测孔钻孔及观测设施安装→Ⅰ序孔钻孔→冲洗→压水→灌浆→Ⅱ序孔钻孔→冲洗→压水→灌浆→检查孔钻孔取岩芯→压水检测→封孔→物探孔测试→抬动观测孔、物探孔封孔。
(2)灌浆方法 采用自上而下,孔内循环,段顶阻塞的施工方法。压水灌浆时发现冒水、漏浆,采用嵌缝,表面封堵、低压、浓浆、限量、间歇灌浆等方法进行处理。
2.3.5 为保证质量采取的新工艺
在施工中采用水泥湿磨机湿磨水泥,高速搅拌制浆,保证了浆液质量;采用灌浆微机自动记录仪,对施工过程的冲洗、压水、灌浆进行全过程自动监护记录,减少了人为的记录数据误差;物探孔单孔采用超声波仪,垮孔采用岩土工程质量检测分析仪测试,提高了质量评定的科学、真实、准确性。
2.3.6 灌浆成果评定
厂房1999年完成固结灌浆2181孔,2863个灌浆段,灌浆13496m,总灌入水泥量48319.57kg,单位注入量6.92kg/m,其中Ⅰ序孔平均13.OOkg/m,Ⅱ序孔平均1.01kg/m,灌后透水率平均为0.18Lu,最大为0.67Lu,均小于设计3Lu的允许值。抬动观测均未超过100μm,远小于设计规定的200μm的规定。坝后坡无盖重灌浆物探检查选在有代表性的4#机,声波波速比VP灌后比灌前提高1.06%~3.41%;有盖重灌浆选在安Ⅲ基岩整体性较差的Ⅰ区进行,灌后灌前VP值平均提高6.29%~10.96%。
通过压水检测和物探检查,一方面证实了厂房基础岩石整体性较好,爆破对岩体的整体性影响较小。另一方面说明灌浆采用的材料、设备、工艺、措施、灌浆压力得当,提高了岩体的整体性,减少了透水率,灌浆效果满足设计要求,符合一般灌浆规律和三峡的地质特性。
2.4 做好混凝土温控工作,确保混凝土施工质量
左岸厂房1999年混凝土温控重点体现在5个方面:尾水管顶板封闭块回填;14#机填塘混凝土施工;高温季节混凝土浇筑;低温季节混凝土保温;安Ⅲ至14#机约束区混凝土浇筑,其施工情况分述如下:
2.4.1 封闭块混凝土的施工
三峡电站700MW水轮机尾水管具有三跨空腔和体积大的结构特点。肘管段为单腔最大轮廓跨度31.14m,高6.75m,扩散段分为三个空腔,单跨9m,断面高度向下游递增,到出口处为12.4m,底板厚度5~7m。厂房和尾水管基础座落在闪云斜长花岗岩上,基础约束程度高。受施工期水泥水化热作用及外界温差的影响,尾水管底板、边墩、中墩及顶板将产生较大温度应力。因此在层水管顶板预留封闭块,待一期混凝土达到设计要求的20℃,并完成大部分自身体积变形后(设计要求间隙不少于一个月),在低温季节当年11月至次年3月期间回填,以形成尾水管整体结构。
肘管段共设三个封闭块,在顶板8~12层(34.OO~42.00)预留。跨中设一个封闭块,宽2m,深10m,长12m;扩散段每个中墩上各设一个封闭块,自肘管封闭块端一直延伸至尾水闸门槽,宽2m,深2~6m,长12.21m;设计要求封闭块回填分层厚度不大于2m,层间隙期为5~7天。
针对厂房基础交面滞后,大型起吊手段形成较晚,封闭块回填可能推后这一情况,经设计研究,采用提高混凝土抗裂能力,合理安排混凝土施工程序和进度,控制混凝土最高温度,加强混凝土表面养护,控制回填厚度及浇筑温度等措施,最迟可将封闭块回填延至5月份完成。
根据这一要求,施工中采用增加设备、人员和小机具资源投入,三班准备仓号,严格控制高温季节浇筑混凝土的质量和温升,延长低温混凝土的浇筑时段,回填混凝土控制在7℃,最薄时1m回填一层,将原来15天上升一层混凝土,加快至7~10天上升一层等综合措施,在1999年3月底前将1#、3#、4#、5#机封闭块全部浇完,2#机椎至4月份浇完,满足了设计对封闭块回填混凝土的要求。6#~13#机11月份从左至右陆续开始回填,预计均可在2000年3月底结束,14#机可在2000年5月份结束,均满足设计要求,与计划工期相比略有提前。
2.4.2 填塘混凝土的施工
厂房填塘混凝土除13#机有少量一部分外,均在14#机河床深槽部位,建基面为14.50m,22.OOm以下部位为填塘混凝土,根据设计要求,填塘混凝土必须降至20℃时上部混凝土才能继续上升。该部位由于受用边开挖影响,1999年3月份才陆续开浇混凝土,为满足技术要求,施工中除采用一般温控措施外,还采取了三条重要措施。
(1)优化配合比 提前进行混凝土的优化配合比试验,从中选出最优方案。选用R90200#D150S8的混凝土标号指标,四级配,坍落度控制在3cm,水胶比0.5,粉煤灰掺量35%,水泥用量129kg,用水92kg,最大限度地降低温凝土中水泥的水化热指标。
(2)减少层厚,通水冷却 混凝土浇筑层厚由2m减至1m,按间距O.75m埋设1#铁皮冷却水管,通河水15~20天,以利混凝土的内部散热。
(3)加快人仓强度,常流水养护 布置两条专用施工栈桥,保证两台施工门塔机同时入仓。混凝土水平运输车辆不少于6台,入楼开专用通道,仓内人员不少于25人。施工中曾多次调用相邻标段的胎带机配合,混凝土入仓强度平均达仍m3/h,最高达127m3/h,使浇筑温度控制在11℃之内。通过以上措施,14#机填塘混凝土虽推迟至5月份浇完,但混凝土内部温度控制达到了设计技术要求。
2.4.3 高温季节混凝土的施工
高温季节混凝土的施工在国务院委托专家组的指导下,各方面的工作都有改进和提高。成立了混凝土温控小组,组建了专业温控队伍,落实了责任体系,及时研究、解决混凝土温控方面遇到的问题,施工中重点采取如下措施。
(1)原材料 重点解决人工砂含水率偏高问题,下岸溪人工砂系统所有皮带运输和成品砂仓都完善了雨蓬,自然脱水仓增设盲沟,新购置安装20台脱水筛,1台直线筛,将含水率控制在6%~7%。
(2)拌和楼 82m拌和楼采用骨料二次筛分、二次冷却、加片冰、加冷水生产工艺,生产的7℃混凝土经2459次检测,合格率为91.2%,14℃混凝土经1139次检查,合格率为98.3%,抗压强度保证率为98%,抗拉合格率100%,Cv值R28250#混凝土为0.100,R28350#混凝土为0.117。
(3)混凝土运输 厂房混凝土起吊设备全部到位,比标书要求增加7台,混凝土运输设备到位42台;夏季采用限仓浇筑,二台设备入仓;温控要求较高的仓号下午5点到第二天11点浇筑;整修扩宽尾水 40浇筑主干道(25m宽),成立专业养路队;汽车、吊罐和仓面采用遮阳保温;利用喷雾器创造仓面小气候等项综合措施,6、7、8、9月入仓强度平均达到56m3/h,经3546次检测,混凝土浇筑温度平均13℃,最小5℃,最大19℃,达标率为95.2%。
(4)混凝土养护 成立了95人组成的专业养护队,在现场温控工作组的组织下,采用软塑料管开洞,钢管钻孔,配合人工喷枪洒水的办法,三班专人养护。
(5)混凝土温度 通过对预埋仪器103次的检查资料,温控合格率73.9%,除去350#混凝土,合格率为85.6%,超标部位平均超标2℃~3℃。
2.4.4 冬季混凝土保温
冬季混凝土的保温从9月份开始准备,10月底基本到位。保温材料根据不同部位主要采用1.2~2.3cm厚β≤2.0~3.OW/m2.℃的聚乙烯泡沫塑料板(EPE),外包彩条布,长期外露平面铺50cm砂,再铺1.2cm厚保温被,对廊道、孔洞均进行封堵。截止1999年底,厂房共浇混凝土649505m3,发现Ⅰ~Ⅲ类裂缝共计28条,所有裂缝均已按设计要求及时进行了处理,不会对厂房结构应力、结构稳定、耐久性和安全运行造成影响。
2.4.5 混凝土约束区的施工
混凝土约束区的施工主要体现在安Ⅲ~14#机。由于1999年初交面工作抓的较紧,除14#机受外界影响,采取部分特殊措施外,其它机组混凝土1~2月份基本交面并开浇混凝土,入仓手段较为得力,在低温季节顺利通过约束区。
2.5 严格按国际先进标准,抓好机电金结预埋质量
左岸电站厂房机电设备、金属结构一期埋件和附属设备安装合同工程量总计45049t,其中机电设备埋件32200t,金属结构埋件70Ot,金属结构和设备安装11200t,照明、消防、暖通、给排水埋件312t,合同内还包括部分起重、启闭、抽水设备和尾水闸门等。
厂房机电设备埋件由 VGS和GANP两个国外厂商提供。三峡电站700MW机组的埋件在国内还是首次安装,具有设计先进,体大量重,安装要求精度高,焊接工艺复杂,技术要求严,各种安装技术规程要适应一流工程和外商要求的特点。如尾水肘管里衬,外形尺寸17279mm×11900mm×10210mm,采用25mm厚的碳素钢板制作而成,总重72.3t,最大单件重22.3t,机坑内拼装,上口园度和同心度要求不大于6mm,而国标要求为15mm;安Ⅱ排砂钢管采用20mm厚16锰和4mm厚不锈钢复合板材制作,管径5m,总重185t,最大单件重10.5t,现场拼装,定位节要求中心高偏差为5m,其余管节为10m,而同直径国标安装要求定位节管中心偏差为10mm,其余节为20mm。
为保证安装施工质量,创一流安装水平,施工中始终坚持所有金结埋件到货联检制,开工前资源到位检验登记制,施工中三检制,重点部位监理旁站制,金结埋件拼装前、拼装后、浇筑前、浇筑后检验,浇筑中观测制度。锥管、排沙管每道焊缝,每层焊接都进行PT检查,油、气、水管道进行打压试验。1999年厂房机电金结预埋计划2038t,实际完成2657t,安装合格率100%(外商不评优良率),安装的主要一期埋件包括排水盒、鼻端内衬、肘管、锥管、排砂管和随混凝土上升相应的各系统埋件。
3、结束语
经过三峡建设者们的共同努力,1999年三峡电站厂房施工在进度和质量方面都取得了较大成绩,向全国人民交了一份可喜的答卷。
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