闸门井施工方案

1工程概况西龙池抽水蓄能电站引水系统事故闸门井分为1号、2号井，由井座、井身、地面部分以及联系桥组成。根据业主的要求，先安排2号闸门井施工。其中2号闸门井井身净高约为60.0m，井壁直径为9m。井身内设有圆形通风气孔直径为1.1m，内部断面基本为顺水流方向6m，上游为圆弧形，下游呈矩形，闸门槽左右对称布置。由于闸门井结构设计相对复杂，施工难度较大。能否按期完成，直接影响到闸门井下闸蓄水。因此，为了加快冬季混凝土施工进度，采用了混凝土滑模施工技术。由于西龙池工程首次采用混凝土滑模施工技术，在整个冬季施工混泥土浇筑过程中，为了保证混凝土质量，我们采取了以下措施，（1）为保证井身段混凝土滑模滑升时，具有良好的和易性，滑升阻力小，混凝土表面光滑，对推荐的砂率进行了调整；（2）模拟现场施工环境，对混凝土进行凝结时间检测，并测试出混凝土强度与时间的关系曲线以便确定最佳滑升时间；（3）加大了混凝土施工全过程的温度控制及保温措施。2混凝土滑模工艺性试验（1）原材料混凝土施工配合比胶凝材料为42.5普硅水泥掺Ⅰ级粉煤灰，骨料采用水泉湾料场人工料，推荐配合比所采用高效减水剂、引气剂分别为北京科宁生产的，施工配合比采用的山西晋能JN-J高效减水剂（液状）以及LN-YQ引气剂（厂家已配置好的液状，固形物含量占11.2%）。混凝土配合比参数见表2。（2）混凝土凝结时间为深入了解冬季混凝土滑模施工对闸门井井身段混凝土质量的影响，试验室依据《水工混凝土试验规程》DL/T5150—2001以及相关的技术标准，按照推荐砂率，模拟自然环境温度，进行了混凝土凝结时间的测试。测试结果：在自然温度条件下，初凝时间9小时左右，终凝时间14～15小时。（3）混凝土强度比对试验室对不同的砂率先后进行了室内混凝土拌和物性能试验，限度按50mm～70mm控制，混凝土拌和料按40L，均采用人工拌和，混凝土强度成型均按15cm²×15cm，破型龄期为1d、2d、3d，混凝土拌和物性能及强度试验结果见表3。3混凝土脱模强度的变化为保证2号闸门井井身段混凝土浇筑滑升时，表面不塌壁、不掉块、不产生裂缝。试验室针对调整后的砂率，进行混凝土拌和物试验，以自然温度变化为准，混凝土强度成型均按15cm²×15cm，破型（脱模）时间定为1h、2h、。试验结果见表4。由表4的试验结果可以看出，随着自然温度的变化及混凝土养护时间的延长，混凝土脱模强度也随之增长，当气温为9.0℃时，3小时混凝土脱模强度能达到0.07MPa；当气温为8℃时，5小时能达到0.2MPa（基本上达到混凝土滑模时规定的强度）。4混凝土温控要求（1）骨料温度。骨料保温，要求骨料相对比较干燥，干净、不结块，卸入现场料仓后要用帆布蓬覆盖保温。上料斗之前，要求装载机从料堆底部上下翻动，保证骨料温度不低于零度以下。（2）拌和水温度。由于该时段混凝土施工安排在冬季，夜间平均气温均在零度以下，因此，根据《水工混凝土施工规范》DL/T5144—2001要求，在拌制混凝土之前，先把拌和水温度加热达到30℃以上，再进行混凝土生产。保证正常水温不低于30℃。（3）出机口温度。受自然环境的制约，除了保证混凝土拌和用水温度以外，要求出机口混凝土正常温度不能低于5℃～10℃。（4）入仓温度。混凝土从拌和站出机口到2号闸门井下料口运距约有100m，采用机动翻斗车水平运输，为减少运输车辆往返之间相互干扰和中途滞留时间长，混凝土内部浇筑质量受到影响，防止零度以下混凝土入仓后，造成新浇筑混凝土表层出现孔隙水冻冰并膨胀，导致混凝土结构遭到破坏，规定混凝土入仓温度不低于5℃。（5）仓面混凝土保温。冬季混凝土施工，如果不及时对新浇筑混凝土仓面采取有效的保温措施，不仅会延长混凝土的初凝时间，而且混凝土滑升强度会受影到响，可能导致混凝土滑升时塌壁、掉块、产生裂缝等现象。因此，混凝土浇筑之前，先利用钢管架用雨布把井口封住，混凝土浇筑时，利用滑模液压自动调平控制台，加3个火炉，并且安装5只各1kW的电钨灯，保证仓面混凝土供热保温。（6）井身段混凝土保温。2号闸门井井身段混凝土施工是自下而上进行的，混凝土浇筑最大厚度约2m，最小厚度约1m，从地面到仓面始终都有垂直落差，主要承担着井身段上部结构荷载。为提高井身段混凝土早期强度采取了以下措施：①从第一层混凝土浇筑完后，待垂直滑升一定高度时，把井身段下部承重钢支撑口给封死，形成井内上下不透风；②从仓面液压滑升操作台到下部混凝土面人工修补工作平台（辅助台）之间，安装1只4kW的电热板及4只各1kW的电钨灯来保证井身段混凝土滑升后的空间温度。根据现场的施工情况，从整个2号井井身段混凝土施工跟踪检测温度的统计结果来看，基本上能满足混凝土质量要求。具体统计结果见表5。5现场混凝土检测结果统计分析根据每班（3～4次）混凝土拌和物的性能检测结果以及每班（按100m³成型一组）抽检的混凝土抗压强度结果进行了统计。统计结果表明，现场混凝土拌和物性能合格率均达到90%以上，混凝土强度保证率达到92%以上，见表6。6结语（1）试验室所进行的混凝土滑模工艺性试验，虽然不能等同于现场施工环境，但至少对1号闸门井滑模施工提供了可靠依据。（2）根据该工程混凝土滑模施工的特点和技术要求，在推荐砂率基础上提高1%的砂率，不仅能提高混凝土拌和物的和易性和混凝土表面光度，而且对混凝土表面滑升能起到减阻作用。（3）通过对2号闸门井井身段混凝土滑升时表面观察，基本上没有出现过塌壁、掉块、裂缝现象。（4）根据西龙池2号闸门井混凝土施工经验，我们成功地进行冬季混凝土滑模施工，但无论从经济和技术角度考虑，应该尽量避在冬季低温季节进行混凝土滑模施工。