发电厂房进水口牛腿混凝土施工措施
1、概况
桃源水电站枢纽工程主要由泄洪闸、发电厂房、船闸等水工建筑物组成。
电站厂房布置于双洲岛右侧的赵家洲，厂房左端与双洲土石副坝衔接，厂房右端与右侧闸坝相接。电站厂房装机9台，单机容量20MW。单机组段长22.00m，边机组段长23.00m，主厂房长183.10m，厂房坝段最大坝高45.20m。主安装间布置于主厂房左侧，长度63.60m，副厂房布置于尾水平台，安装场上、下游均以防洪墙与双洲土石副坝相连接，形成封闭的防洪保护区。
发电厂房1#-9#坝顶分别在进水口CHO-046.00～CHO-042.00范围内位为牛腿结构，牛腿在43.758高程以1：1坡比倒悬起坡，牛腿向上游外挑4m，48.958m为牛腿顶部高程，浇筑的砼标号为C25，砼抗渗等级为W6,抗冻等级为F100。牛腿浇筑预采用二次分层浇筑，第一次浇筑2米（高程为45.758m），第二次浇筑3.2m（48.958m）。该部位施工特点：施工工作面较小，混凝土方量较小；属于高危临空作业，施工安全风险大。
2、牛腿施工
2.1操作平台搭设
根据现阶段施工强度要求，进水口牛腿模板采用定制定型模板（木模），由于进水口闸墩渐变为牛腿，有半圆至倒悬牛腿，对模板材质、精密度都有较高要求，同时考虑到模板安装及加固难度大。故此，根据厂房分层分块浇筑方案，浇筑至牛腿底部最近收仓高程为40.93 m，距牛腿起坡仅为2.828m。
为便于牛腿反坡面模板施工，必须搭设施工平台。根据发电厂房进水口分层施工计划，在进水口浇筑至第14层后（高程40.93m），在第15层进行搭设作业平台，同时进行蛇形柱预埋，预埋高程为42.858m，由于该进水口牛腿向上游外挑3m,该操作平台长度及宽度须满足要求，确保其施工安全及方便。在牛腿底部预埋定位锥，安装定型三角架，利用角架搭设安全操作平台，操作平台分三层作业，每层作业平台要求满铺竹耙，竹耙必须与钢管紧密连接，必须保障其牢固度。
2.2模板施工
2.2.1 模板配置
闸墩渐变至牛腿，保证结构面的衔接顺畅及美观，1/4圆变斜面模板由加工厂加工定型模板。牛腿反坡面长度为4.24m，根据该牛腿部位混凝土浇筑分层厚度以及混凝土浇筑强度等特点。上游立面高程EL43.758～EL48.958为5.2m高，主要采用3015、1015钢模板进行组合拼装。牛腿反坡面模板拼装采用拼装完毕后使用MQ600B门机吊装及加固的形式，减少拼装难度。同时对于牛腿反坡面模板的选择，必须是无任何损伤、变形，拉筋孔位置统一布置，模板见缝隙、错台要求严格控制，模板采用后及时对牛腿反坡面进行质量处理，确保整体外观面质量要求。
2.2.2模板支撑柱施工
模板支撑柱采用三角形钢筋蛇形柱，主筋为Φ28，斜腹筋为φ10，箍筋为φ12，由此拼装焊接形成。
蛇形柱面对上游成正三角形式布置，预埋深度为90cm，蛇形柱严格按照75cm间距进行布置，所有蛇形柱上、中、下均采用φ20钢筋焊接，将各个相邻蛇形柱连接成为一个整体受力结构。
预埋蛇形柱时，要求预埋位置准确无误，严禁蛇形柱跑位或偏斜。蛇形柱安装时严格按照以下方法施工：三角蛇形柱按面对上游呈正三角形的方式进行布置，安装位置必须严格按照施工布置图进行控制。安装第一层蛇形柱时，要求在上一仓浇筑的混凝土收仓面上预埋地锚，安装蛇形柱钢筋与预埋地锚进行焊接加固，确保蛇形柱不发生位移；安装第一层、第二层蛇形柱时，可利用前一排蛇形柱进行加固，确保其位置准确以及加固牢固。第一层蛇形柱预埋高程为42.858m，桩号为CHO-042.00，间距为75cm;第二层蛇形柱预埋高程为44.858m，桩号为CHO-043.50，间距为75cm(详见附图)。
针对预埋的地锚，要求预埋地锚钢筋不小于Φ25（高程高，拉力大），单根长度为65cm，预
埋深度为45cm、外露20cm，预埋地锚偏向下游与收仓面成45°，保证其受力。
2.2.3 模板安装、加固
模板围檩尺寸，可根据牛腿反坡面的长度，单檩长度沿反坡面方向通长进行布置，围檩采用φ48钢管，单根钢管长度为6m，每榀围檩以间距50cm进行布置。采用发电厂房上游门机（MQ600B）进行吊装，并且进行安装过程中，必须加强测量检测，确保后续模板安装的精确度；待其安装、校核完毕后，在根据闸墩加高混凝土施工分层分块高程进行立面钢模板安装，钢模板之间采用“U”型卡进行连接，将各块钢模板组装成一个整体，同时要求钢模板必须与围檩用14#钢丝绑扎牢固。
模板安装注意事项：
①、所采用的模板必须采用无变形、无缺陷；
②在安装牛腿第一层模板时，模板下口必须贴止浆海绵条或双面胶，模板底口采用拉杆螺丝拧紧，确保模板与混凝土收仓面贴紧，防止漏浆；
○3、对于模板拼装质量及精度必须严格进行控制，相邻两块模板板面高差不大于2mm、模板面之间的缝隙不大于2mm，模板与模板之间的缝隙必须采用双面胶粘贴或进行刮灰处理，防止漏浆，影响牛腿的外观及浇筑质量。
对于牛腿部位模板加固，严格要求牛腿部位所采用的拉杆为φ16圆钢，并且配用M16螺栓；垫片采用25cm长钢管垫片（采用废钢管加工而成）；每根螺栓上配备2两个螺母，最后一个螺母要求与螺栓焊接加固；同时拉杆可固定在仓内的蛇形柱上，拉杆一端与面板面成80°～90°角，另一端与收仓面的坡度控制在1:1.5～1:1.2，蛇形柱之间采用φ20钢筋进行连接形成整体，保证整体受力。
3、混凝土浇筑
混凝土的生产、运输及温度控制必须严格按照规范执行，对该牛腿部位的卸料、浇筑强度及振捣等重点控制。
混凝土卸料时要特别注意，下料时严禁碰撞牛腿模板钢管围檩，严禁正对模板下料，下料位置距模板边不得小于1M，以防止大骨料堆积到模板附近影响浇筑质量，同时要严格控制下料高度，按照0.6m～1m控制。牛腿部位浇筑单层厚度最大不能超过50cm，最大浇筑强度最好是控制在2小时浇筑一层（50cm厚），并且在浇筑过程中要注意等强。混凝土振捣时要求密实，对牛腿反坡面部位同时要求并监督其进行复振。并且振捣时注意一下事项：
○1、主要采用Φ100手持插入式高频振捣器振捣，对于牛腿反坡面等关键部位采用软轴进行振捣，要求按照顺序依次振捣，以防漏振。
○2、每个位置的振捣时间以混凝土不再明显下沉，不出现气泡并开始泛浆为准。同时应避免振捣过度，出现过振现象。
○3、振捣间距为20～30cm，对于牛腿反坡面等关键部位需加密振捣；振捣上层混凝土时，振捣器必须插入下层混凝土以下至少5cm，以保障分层处的混凝土密实度。
○4、外观面混凝土区域混凝土浇筑采用二次振捣工艺，每一层混凝土先振捣一次后，静等30～40分钟后再进行二次振捣排气，然后再覆盖下层混凝土。并且在复振过程中避免造成混凝土离析。
○5、振捣过程中，严禁振捣器直接冲击模板及埋件。振捣器离模板边距离不小于15cm，埋件周围采用小频率振捣器振捣，并应有专人看护。
4、机械设备及人员配置
4.1机械设备配置
主要施工所用机械设备情况见下表4-1
表4-1 机械设备配置表
4.2施工人员配置
主要施工人员配置情况见下表4-2
施工人员配置表
5、质量保障措施
1、对牛腿反坡面部位投入使用的模板必须经过严格检验，不合格模板严禁使用，对于已损坏、变形的模板须及时拆除并进行修复。
2、立模板前须将模板与混凝土面搭接处的混凝土碎渣、杂物清理干净，凸出的混凝土部位进行打磨平整，使模板下口与混凝土面贴合严密，同时保障模板下口在同一水平面上，保证浇筑及外观质量。
3、牛腿部位所使用的拉杆均为φ16及M16螺栓，拉杆的焊缝长度不小于16cm，焊缝质量必须满足设计规范要求，同时拉杆严禁与进水口闸墩结构受力钢筋焊接，以免影响闸墩整体受力。
4、安装校对加固好后的模板，其位置必须准确、牢固，模板面必须平整、光洁，接缝严密、平顺，模板拼缝之间与模板底口压缝位置必须采用双面海绵胶带，保障模板压缝的严密性。
5、蛇形柱预埋时，要求其位置准确无误，每一榀蛇形柱对应拉杆位置要求准确，严禁蛇形柱倾斜、移位等情况发生。
6、混凝土浇筑之前，要求在牛腿模板背面悬挂定位锥球，安排专职木工负责检查，调整模板的形状和位置，一旦模板发生变形或位移，应立即采取矫正措施，当情况较严重时，必须停止浇筑，待加固、矫正后方可继续进行浇筑施工。
7、混凝土浇筑过程中，要加强振捣，防止漏振、欠振等现象，对反坡面部位采用软轴振捣器振捣，并采用复振工艺，当防止过振现象出现。
6、 安全保障措施
6.1 悬臂部位内力计算
悬臂部分混凝土重力为G ，γ为混凝土重度，取γ=25KN/m 3。由重力计算公式G=V*γ可得出：G=V*γ=3*3*0.5*3.32*25=373.5KN 。
根据受力平衡原理,钢筋所受的拉力P=G*sin45°，故得出P=G*sin45°=373.5*0.707=264.06KN 。
配筋验算：根据该施工方案及施工图纸，牛腿悬臂部位才用φ16一级钢进行斜拉，每一根蛇形柱上采用6根φ10一级钢进行拉撑，单个牛腿采用5根蛇形柱，所用的φ16钢筋共计30根，钢筋截面总面积为：As=3.14*8*8*30=6028.8mm 2。
使用一级钢筋，轴心抗拉强度设计值2102y N
f mm =,可进行抗拉强度验算，复核悬挑部位拉杆
是否满足抗拉强度要求。
f
最大拉应力=p/ As=264.06*1000/6028.8=43.79N/mm 2
＜
2102y N
f mm =,
故满足要求。
6.2 悬臂部位施工要求
1、牛腿部位施工前，对作业人员进行安全技术交底，要求每位作业人员清楚部位施工的控制
要点，以及高空作业安全，在高空作业时严格依照高空作业规程进行施工。
2、在牛腿部位施工期间，必须安排专职安全人员进行现场巡逻，对施工平台的拉杆焊接、螺栓、竹胶板、钢管扣件、脚手架加固的措施、模板围檩进行重点检查，发现安全问题及时处理，排除安全隐患。同时在施工平台安装、拆除、模板安装、拆除等过程中，必须有专职安全员在现场进行指导
3、开好班前安全会，积极开展安全预知活动，针对施工部位做好安全注意事项。
4、针对高空作业，要求施工人员必须佩戴劳保用品，如安全帽、施工专用手套、安全带等。
5、材料吊装、混凝土浇筑过程中，注意信号明确、指挥有序。
6、施工平台仅作为工作人员的施工、操作所用，严禁在施工平台上堆放设备、物资等其他物品。
7、施工用电线路、电器设备要定期检查及维修，做到安全用电。
鞠躬尽瘁，死而后已。——诸葛亮