鲁基厂水电站厂区防洪改造施工方案设计探讨

叶宗兴

（昆明华正工程管理有限公司 云南昆明 650000）

1 概况

鲁基厂水电站是昆明市水能规划中的第六级水电站，其位于云南省小河口村的下游。鲁基厂水电站的主要系统分为两个，首部枢纽和引水发电系统，鲁基厂水电站多年来平均发电量很高，有4.0897亿kW·h，它的设计总库容达到0.0941亿m3左右，装机容量达到96MW。主要系统之一的首部枢纽，正常的蓄水位在1090.0m，死水位则在1087.9m。它由泄水闸、挡水坝段冲沙泄洪底孔等组成；另一个主要系统引水发电系统，则由调压井、引水隧洞、进水口和变电站等建筑物组成。目前电站建成发电，为确保电站厂区永久运行安全，现需对电站厂区防洪墙进行改造。根据现场实际情况，鲁基厂水电站厂区防洪墙改造工程施工项目主要包括：鲁基厂厂区挡洪墙加固、电站进厂前新建挡洪墙，中间设一道5.0m×11.0m（宽×高）液压一字闸门。

2 施工重点及难点

因为电站已经建成发电，该所以项目防洪墙改造施工对现有工程的成品保护较为突出，以及保证电厂的正常运行，电力生产不受尽量不受施工干扰。

2.1 施工重点、难点认识

（1）鲁基厂水电站防洪墙混凝土浇筑是重点及难点。

本项目鲁基厂水电站厂房防洪墙混凝土为新旧混凝土粘结，如果操作不当，会出现裂缝、渗漏等重大问题，造成工程停止，所以新混凝土和旧混凝土的结合是重点。

（2）金属结构制作和安装是难点。

保护门槽吊装入槽及升降试验是重点：鲁基厂水电站一字门门槽高度分别达到11m，宽度达到5m，总重量达到38t，而且施工现场狭窄，因此保护门槽整体吊装入槽并进行升降试验是此项目门槽安装的一个难点。

快速安装闸门门槽是本项目闸门门槽安装的难点：闸门门槽高度大，门槽安装工期紧张，在保证质量的前提下如何快速完成安装是本项目闸门门槽安装的又一个难点。

（3）处理混凝土浇筑与金属机构安装的逻辑关系是本方案设计的重点。

2.2 施工总体规划原则

针对工程施工的重点及难点，比选最佳施工方案，努力选择创新、科学的技术方案和工艺设计，做到“宏观构思、细节优化、工艺细腻”，并广泛采用新工艺、新技术、新设备、新材料，提高施工效率。

根据本项目，精心研究和动态优化施工总进度计划，统筹资源配置，做到“均衡生产，文明施工，科学管理”。

3 施工总体规划

根据总体规划原则及建设方提供的条件，结合工程特点、施工重点、难点，并借鉴公司类似工程施工成功经验，以下着重就工程特点、施工重点、难点及对策、施工安排方面进行规划。

3.1 针对工程特点、施工重点及难点之对策

3.1.1 混凝土浇筑之粘合新旧混凝土措施

在粘合新旧混凝土上，质量是重要的，除了粘合强度高之外，还要避免收缩时，新旧混凝土结合面处出现的脱裂情况。这一般是因为旧混凝土收缩完成时，新混凝土的收缩还没有完成，二者不在一个频道。因此出现剪切或拉伸的情况，最终形成裂缝。新旧混凝土无法同时工作会对混凝土的耐久性和渗透性等造成危害。因此必须采取如下措施，提高新旧混凝土粘合度：

（1）增强咬合力。

①首先一定要对旧混凝土结面进行全面的清理，像风化、变质等情况。原有面层一般都要清除，除非能够发现它的保留价值。之后利用工具凿去松动的石子，形成凸凹不平的结面。在表层的处理过后，要利用工具的压力水把界面的碎屑和粉末冲洗干净。因为粉屑和粉末的存在影响到加固补强工作。

②采用凿毛或锯毛，清理无面层的混凝土，也可以对钢筋混凝土的裸露构件部分进行清理。可以用大于等于50℃的热硷水对其进行刷洗。然后再用清水洗至干净，防止油污影响到新旧混凝土的结合。

③锚筋法是指一方面在旧混凝土上，预埋锚固筋，让锚固筋与新混凝土结合。另一方面可以在旧的混凝土上面钻孔，用结构性胶进行锚筋。这两个方法都可用来增强结合力。加固补强中，在旧混凝土基础上钻孔，用环氧耗浆锚固钢筋，浇筑比原混凝土高一个等级的混凝土，达到最佳效果。

（2）增强胶结力。

①胶结力一般出现在形成水泥胶体的过程中。因此新旧混凝土的粘结力是不强的，新混凝土和旧混凝土的结合，所形成的的粘结强度与新旧混凝土本身相比，肯定是弱一些的。因此在旧混凝清除表面的浮浆后，需要抹高标号水泥砂浆，或者加入混凝土界面处理剂，以此来增强新旧混凝土的胶结力。

②在接缝处水泥中，想要加强水化作用，就要防止旧混凝土把水分带走。因此要进行浸水洇湿，使其出现“干饱和”的状态。

③想要提高一个强度等级，需要使用新的混凝土，或者接缝处水泥砂浆。经过研究发现，水泥强度等级的高低和胶结力的强弱是成正比的。但干缩也成正比。所以，不建议利用这个措施进行增强胶结力。

（3）增强摩擦力。

若新旧混凝土之间的受拉摩擦不大，操作并不方便。其的摩擦力与受力状态息息相关，只有在受剪滑动的状态下才会出现这种情况，因此能够看出摩擦力与压力有关。若在其中掺入一些膨胀剂，如明矾等，能够产生产生膨胀力，以此加大新旧混凝土之间的摩擦力。

综上所述，实际操作中要做好清理旧混凝土的工作，保障新混凝土的强度和质量等，这些都是两者能够结合的关键因素。

3.1.2 金属结构制作和安装的对策

（1）鲁基厂水电站一字闸门门槽采取在地面工作面组装，组装完成后使用50t汽车吊吊装入槽并进行升降试验。

（2）安装门槽时，利用吊笼辅助，吊笼一般采用的是自升自锁式的钢吊笼，方便施工人员操作，还可以用来装工具器等一些小件的材料，土建卷扬机进行埋件的垂直吊装，这样可以比传统脚手架法安装施工减少辅助安装时间。另外，本标拟在一期混凝土施工时，门槽底槛可以与一期混凝土搭接施工，减少闸门门槽安装占据直线工期的时间。

3.2 施工总体程序安排

3.2.1 施工准备

（1）工程开工后，立即进行施工准备，修建风、水、电等临时设施，材料堆放场地选址及混凝土拌和系统建设，为主体工程施工提供条件。

（2）一字闸门门叶、门框图纸确认、订货。

3.2.2 施工步骤

（1）原防洪墙混凝土面凿毛、清理、锚筋植入。

（2）新防洪墙混凝土浇筑、交通洞封堵。

（3）一字闸门一期混凝土浇筑。

（4）一字闸门槽安装、二期混凝土浇筑。（5）一字闸门门叶安装。

4 主要项目施工方案

4.1 新旧混凝土粘结处植筋施工方案

（1）旧混凝土表面凿毛，利用凿子和铁锤，或者电动的凿毛工具，敲打老混凝土的粘结层面，让其形成不平滑的形状，增加粗糙的程度。

（2）植筋胶的加固。

①在开始施工前，一定要了解图纸，进行定位与放线，指导钢筋数量、了解规格，之后再开始施工。

②植筋实施过程中要及时清理旧混凝土的剥落和劣化的混凝土，清除保护层面，要露出新的结构层面。

③依据设计方案、专业规范的要求开始钻孔，使用A级的植筋胶。

④植筋加固期间应严防受到干扰。

4.2 防洪墙混凝土浇筑方案

采用组合钢模，混凝土采用6m3搅拌车运输车运输，泵送入仓。

4.3 设计安装一字闸门

4.3.1 安装门槽的流程

安装一字门的门槽流程如图1所示。

图1

4.3.2 安装门槽方法

为合理安排混凝土浇筑施工和门槽安装工期，除底槛外一次安装完成，中间不再进行交接。

待一期混凝土浇筑完成并凿毛后，首先安装底槛，验收合格后，浇筑二期混凝土，当二期混凝土有足够的保养期后，接着底轨、左侧主轨、右侧主轨的安装，验收如果合格的话，再进行浇筑二期的混凝土。

在安装门槽时，第一步要学习安装门槽需要的高程、里程，当然也不能忘记门槽的基准点。安装门槽基准点报监理复测验收批准后方可进行施工。根据基准点焊接所需要的线架。

一切准备好后，先安装底槛，底槛安装好后，用千斤顶调整好，把尺寸调节到符合设计规范要求的范围，底槛尺寸调节好后，再对其进行加固，加固可以使用焊接，在这之后一定要对底槛尺寸再次测量记录，再次测量的尺寸合格后，就可以填写报表，让监理人进行验收。合格之后，开始进行浇筑二期混凝土。

4.3.3 一字门门叶的安装方法

一字门门叶结构出厂前整体组装，现场用50t吊车吊装、拼装方式进行安装。闸门出厂前，应进行整体组装，节间焊接应采取措施控制变形。门叶结构防腐方法采用喷锌加油漆封闭。金属结构表面在金属热喷涂前必须进行表面预处理，基体金属表面清洁度等级不低于Sa21/2级。喷锌层最小局部厚度厚度为120μm；封闭层为双组分环氧底漆，干膜厚度为30μm；中间层双组分快干型环氧云母氧化铁漆，干膜厚度为100μm；面层为干膜厚度100μm的丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆。

4.3.4 安装达到目的

闸门平时开启保证道路通行，当预报洪水将超过底坎提前关闭闸门，洪水过后再开门，开启闸门前检查闸门周围没有影响闸门安全转动的人与物。闸门底缘与底槛间隙30mm，底水封平时与底缘相同，闸门关闭后通过顶紧装置将底水封下压压紧，橡皮预压缩10mm，闸门开启前必须将底水封提到与底缘平，顶紧装置操作时需左右对称的两套同时操作。闸门关闭后，通过预紧装置将闸门锁紧。

5 结语

在水利工程施工中，通过施工方案的设计，可以对施工过程进行指导，把拟建工程的设计与施工、技术与经济安排于施工组织工作中，保证施工质量与生产安全，做到施工成本、施工工期、项目利润等的最优化。