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水利水电施工2014·第2期总第143期

刘家峡水电站排沙洞抗冲耐磨混凝土施工技术

●赵鹏程李江/(中国水利水电第六工程局有限公司)

【摘要】刘家峡水电站岩塞段后部排沙洞、集渣坑只有一条出渣竖井作为唯一通道，施工难度较大。本文结合现场实际情况，阐述了竖井内混凝土施工时的布置方式、排沙洞C50高强抗冲耐磨混凝土的配合比设计及浇筑施工，对类似工程具有一定的参考价值。

【关键词】排沙洞通道抗冲耐磨混凝土浇筑

1概述

排沙洞、集渣坑位于岩塞段后部，桩号0～082.99m至0～018.60m间为排沙洞进口段洞身部分，此段为1.2m厚的钢筋混凝土衬砌，坡度i=0.133的反坡段。

集渣坑布置在桩号0～082.99m至0～046.04m段的排沙洞下部，剖面为城门洞形，顶拱为半径R=5.0m的半圆形，底部为矩形坑，坑底高程为1632.00m,宽5m。集渣坑的顶拱和边墙均采用1.0m厚的钢筋混凝土衬砌。

出渣竖井是排沙洞、集渣坑混凝土施工的唯一通道，排沙洞、集渣坑混凝土设计标号为C50W6F100(二级配)。

2施工通道

受现场实际条件限制，出渣竖井(长×宽×高=7.0m×3.5m×105m)是岩塞段后部混凝土运输、人员上下的唯一通道。因此，在出渣竖井内布置两套卷扬升降系统，一套为人员上下专用罐笼系统，另一套为材料、混凝土运输吊斗系统。为了确保运行安全，两个系统不能同时工作。

井架结构：4根主梁立柱为φ219钢管(钢管之间通过法栏连接),4根立柱间通过5层横梁φ219钢管连接固定形成一个整体。井架靠卷扬机侧采用2根φ165钢管作为斜向支撑架，使井架形成三角稳定体。其他次梁之间采用φ114钢管和_75mm角铁连接固定。

2.1人员施工通道

配1台8t卷扬机、1个罐笼(长×宽×高=1.2m×

0.9m×2.4m)、1个限位器。罐笼在对角上配2根φ20钢丝绳进行定位。一套锁定装置位于罐笼顶部，由2根φ20钢丝绳连接，当罐笼在提升或下降出现意外时，锁定装置自动将罐笼锁住，待专业人员进行处理。每次限乘5人，罐笼不允许运输材料。

2.2材料运输通道

钢筋、模板等材料运输设有专用通道，配8t卷扬机1台、φ28钢丝绳1根、吊物篮1个。

3混凝土系统

3.1混凝土系统布置

根据施工部位的特殊性和下料通道的唯一性，同时为了减少混凝土运输成本，在出渣竖井顶部井口高程1744.00m处布置一台0.5m3混凝土搅拌机，水泥(袋装)、外加剂经称量后由人工添加。在排沙洞内(出渣竖井下部)的安全处布设HBT60A混凝土泵1台。

3.2混凝土输送系统

垂直下料系统是指混凝土搅拌机出料口至排沙洞内混凝土泵之间的运输系统。在混凝土搅拌机出料口处布设0.8m3的集料槽，再通过溜槽将混凝土溜至混凝土料斗内，然后利用材料运输的卷扬系统将混凝土料斗吊运至出渣竖井下部排沙洞内混凝土泵处，人工将混凝土料卸至混凝土泵搅拌槽内，再由混凝土泵泵送入仓。受排沙洞顶拱渗水的影响，在混凝土泵四周使用φ48钢管搭设安全防雨棚，防雨棚四周覆盖五彩布，同时作为人员

工作平台。混凝土料一斗一次循环约15min。

岩塞段后部主要分为两个部位进行混凝土施工，混凝土水平运输方式如下：

(1)排沙洞混凝土水平下料方式：混凝土泵→泵管→入仓。

(2)集渣坑混凝土下料方式：混凝土泵→泵管→溜管(溜槽)→入仓。

混凝土系统布置见图1。

土拌析

土拌析

v1679.70

排沙洞-1670.00

溜槽

混凝

井架系统v?742.05

出渣竖井

混凝土料斗

图1混凝土系统布置示意图(单位：m)

4抗冲耐磨混凝土配合比设计

刘家峡水电站位于黄河上游，其中洮河是黄河水系的重要支流，沿岸水土流失严重，导致河水内含沙及含泥量较大，因此排沙洞混凝土抗冲耐磨能力是重要指标，拟采用C50W6F100高强抗冲耐磨混凝土。

4.1混凝土抗冲耐磨影响因素

随着冲磨时间的延长，混凝土抗冲磨强度逐渐减小，磨损率逐渐增加，而且随着混凝土龄期的增长，混凝土90d磨损率较28d磨损率降低，这与混凝土抗冲磨强度和混凝土抗压强度成正比。通过多次试验研究，发现混凝土抗冲磨强度还受以下因素的影响。

4.1.1水胶比

试验结果显示，在纤维品种、粉煤灰掺量、硅粉掺量相同且同为泵送的条件下，水胶比越小，混凝土抗冲磨强度越大，磨损率越小。

4.1.2骨料品种

试验结果显示，在纤维品种、水胶比、粉煤灰掺量、硅粉掺量相同且同为泵送的条件下，总体来看，同龄