摘要:500 kV 惠州换流站防火墙宽48. 90 m、高20. 73 m、厚300 mm ,是典型的薄壁清水混凝土结构,外观质量要求非常高。文章从材料选择,水平施工段划分,模板布置、支撑、加固,混凝土浇筑、细部处理等方面详细介绍了施工过程和质量控制,以及存在的不足和建议。
500 kV 惠州换流站防火墙是我国目前最大幅面的单体防火墙,墙体尺寸:纵墙宽48. 90 m ,高20. 73m;隔墙宽15. 20 m , 高9. 46 m; 0 m 以下墙厚400mm ,0 m 以上厚300 mm。是典型的薄壁清水混凝土结构,施工难度大、外观质量要求高。
1 方案策划
1. 1 材料选择
模板选用1 220 mm (宽) ×2 440 mm (高) ×18mm(厚) 的覆膜胶合板。该板具有自重轻、模板幅面大、光洁度高、遇水不易变形、易于装拆等优点,是薄壁清水混凝土结构的理想模板材料。走道板采用300 mm ×2 800 mm 竹串片板。脚手架采用扣件式钢管脚手架。水平围檩采用50 mm ×100 mm 或100mm ×100 mm 方钢制作; 竖向围檩采用<48 mm ×3. 5 mm 钢管制作。对拉螺栓采用<16 mm、长800mm 螺栓,两端螺纹长度各为200 mm ,带双螺帽。配套使用宽20 mm 双面带胶海绵条、D20 mm 硬质PVC 塑料管、杯形半硬质橡胶帽套和边宽25 mm 的杉木装饰线。
1. 2 施工分段
0 m 以上按模板高2 440 mm 划分水平施工段,共分为9 段,接缝处用黑色水泥漆做水平装饰线,竖向不设垂直缝。
1. 3 模板设计
防火墙模板采用酚醛覆膜大模板, 用<16 mm对拉螺栓对拉,对拉螺栓间距为610 mm ×610 mm ,呈梅花型布置, 对拉螺栓外套D20 mm PVC 套管,PVC 套管两端套D50～ D30 mm 变径口杯。在对拉螺栓套入PVC 套管时, 可先在管内填入部分锯末,以保证对拉螺栓在对拉收紧时不弯。大模板竖向布置, 横向对拉螺栓穿过夹板和钢管压木后,套2 个垫片,上2 个螺母以保证混凝土振捣过程中不致滑脱。大模板背后楞条竖向布置, 楞条间净距为243 mm ,夹板两边10 mm ×10 mm 方通用<4 mm 沉头螺栓上紧,每条方通至少用3 个螺栓固定,固定沉头螺栓时先在模板上开槽,槽孔大于15mm ,槽深5 mm 左右,然后再在槽中心钻<4 mm 孔,上<4 mm 沉头螺栓。钢方通上钻<10～ <12 mm孔,以方便沉头螺栓穿过。沉头螺栓穿过钢方通后上紧。
为减少材料浪费和加快周转,大模板中间3 条6m 长、5 mm ×10 mm 楞条自由放置在大模板后面,不采用沉头螺栓固定。为便于调整模板平整度和收紧大模板之间夹缝,在模板背后钉50 mm 长铁钉,铁钉伸出板后成弯钩。2 张模板间用14 号铁丝对拉收紧即可调整模板和固定背后方通。大模板安装时板间夹用2 . 5～4 mm 厚双面带胶海绵条,通过对拉使海绵条挤成约1. 5～2. 5 mm 厚,防火墙阳角采用20 mm 宽角线装饰,角线两端压海绵条约2 mm 厚,并钉在模板上整体浇筑。防火墙施工缝处先用15 cm 宽1 cm 厚松木条钉在模板上, 以起到遮盖冷缝和装饰的作用。浇筑防火墙时要留出水平缝, 标高分别为+ 0. 97 , + 3. 41 , + 5. 85 , + 8. 29 , + 10. 73 , + 13. 17 , + 18. 63m ,即每次浇筑厚度分别为2. 44 , 2. 44 , 2. 44 , 2. 44 ,
2. 44 ,5. 46 m。为防止防火墙施工缝上部出现细微胀模现象,在每条施工缝的上部5 cm 处多加1 排对拉螺栓,对拉螺栓需穿过遮缝木条,拆模后这排对拉螺栓孔用细石混凝土补平,并在面上刷一道装饰漆。为减少大模板浪费,防火墙施工时,在0～0. 97 m 施工段,大模板横向布置, 其他施工段, 大模板竖向布置。
1. 4 模板加固方案
水平围檩采用100 mm ×100 mm 或100 mm ×50mm 方钢, 长6 m、中心距300 mm , 直接搁置或用铁丝吊挂在对拉螺栓上。竖向围檩用2 根D48 mm 并列钢管固定,中心距610 mm。通过收紧对拉螺栓使钢管、方钢、模板连成一体,并与施工脚手架相连,形成独立的模板、支撑系统。补缺模板的加固是施工中的难点, 往往容易被忽视,也是最容易出问题的地方。这里通过事先对转角模板进行设计,使之按固定的模数进行搭配,并有预见性地加强转角模板的侧向刚度和整体连接,有效地避免了转角处出现胀模、漏浆等质量通病。
1. 5 防火墙施工工艺流程
防火墙施工工艺流程:钢筋安装—测量放样—预埋件安装—三级隐蔽验收—测量检查—模板安装—浇筑混凝土—混凝土表面凿毛、清洗—修补螺栓孔洞—模板拆除—浇水养护—表面磨光、清洗。
1. 6 细部处理措施
1. 6. 1 在模板安装前, 模板底部先用水泥砂浆找平,既可保证模板底部不漏浆,又能确保模板上口水平,才能保证模板对缝整齐一致。
1. 6. 2 在所有阳角处安装宽25 mm 木线条,并在拆模后进行磨光处理, 以确保混凝土防火墙成型后不掉角、线条顺直、棱角分明。
1. 6. 3 在所有模板水平、竖向接缝处贴20 mm 宽双面带胶薄海绵条,以确保接缝不漏浆。
1. 6. 4 拆模后,修补螺栓孔的砂浆要搀入适量的白水泥和建筑胶水,以增强砂浆的粘合力及抗裂性能,并事前要进行试配, 力求使修补砂浆的颜色尽量与混凝土墙体的颜色接近或一致。
1. 6. 5 在混凝土墙面水平接缝处设置宽15 cm 黑色装饰线,既起到美化作用,又能掩盖接缝处的表面缺陷。并在墙体周边增加一圈同色装饰线, 装饰线距墙边30 cm。
1. 6. 6 在预埋件表面先刷2道防锈底漆, 再刷2 道银灰色面漆, 并在周边增加1 圈宽5 cm 黑色水泥漆,装饰效果较好。
2 脚手架搭设方案
纵墙采用双排钢管脚手架,立杆横距1. 50 m ,纵距1. 20 m ,步距1. 80 m ,内立杆与墙净距0. 50 m ,连墙件按二步三跨菱形布置。外侧立面两端各设置一道剪刀撑,与水平面成45°,由底至顶连续设置,中间各道剪刀撑的净距为4. 8 m。外侧用密目安全网全封闭。隔墙采用双侧双排架,立杆横距1. 5 m ,纵距1. 5m ,步距1. 8 m。由于脚手架直接支承于换流变钢筋混凝土底板上,故可不进行地基承载力计算。
3 混凝土浇筑
防火墙混凝土浇筑采用汽车泵送混凝土, 超过汽车泵泵送距离时。采用拖泵泵送, 为使防火墙外观观感良好,水泥采用塔牌P42. 5R 免检水泥, 碎石采用l - 3 石,混凝土坍落度为10～12 cm。由于防火墙整体长度较长,必须采用分层浇筑。浇筑时要严格按照规程要求,注意振捣工艺,快插慢拔,且插点要均匀,振捣至表面不再冒气泡或表面浮浆不再陷落为止。如果用时间来衡量,则约为45 s 。混凝土振捣还应注意插入深度。已振捣的部位不得再插入振动捧施振, 否则会产生爆模现象。另外混凝土表面一层浮浆应刮除,并应采取复振工艺,即在混凝土初凝后, 马上插入振动棒倾斜振动以赶除表面浮浆并驱散气泡。
防火墙浇筑前需先联系好商品混凝土, 商品混凝土与我们使用的混凝土在材料、配比上应相同。
4 过程控制
清水混凝土防火墙,其外观浇筑质量是关键,必须进行过程控制。在施工前要进行详细的技术、质量交底。在施工中要严格按照策划的方案进行施工,不得随意更改。对每一道工序都要进行现场监控、质量跟踪,发现问题及时解决。并不断总结施工经验及教训,提出改进措施,按照PDCA 循环不断前进。式中 l1 ———导线最低点到悬挂点间水平距离,m。根据T′值及张力放线牵引绳安全系数不小于3的要求,初步选定<24 编织钢丝绳为主牵引绳,其单位长度质量为2. 24 kg/ m , 破断力为282. 50 kN 。然后再根据导线、牵引绳参数及T′计算导线牵引到不同位置时的张力机、牵引机、牵引绳的受力。从大量计算结果可知,张力机最大张力80. 68 kN ,牵引机最大牵引力87. 01 kN , 牵引绳最大受力90. 52 kN 。本公司的张力机在2 轮并轮时的最大持续张力90 kN ,接近最大负荷, 使用时需2 台张力机前后串联。牵引机最大牵引力210 kN , 满足施工需求。牵引绳安全系数为282. 50/ 90. 52 = 3. 12 ,满足《三峡输变电工程龙泉至政平直流输电线路张力架线施工工艺导则》要求,牵引绳选择合理。
2. 2 张力机整定值、牵引机过载保安值计算
正常放线时,大跨越档弧垂有一定的波动,根据施工经验及通航放线施工要求, 导线弧垂应控制在150～170 m 之间, 正常弧垂160 m。对于导线弧垂值150 ,160 ,170 m 时的张力机的张力分别为86. 00 ,80. 68 , 77. 00 kN 、牵引机的牵引力分别为93. 00 ,87. 01 ,83. 00 kN 。
张力机总张力必须不小于Tmin = 77. 00 kN , 以满足跨越档最低通航高度要求。张力机四轮并轮放线时,如果其中一个张力轮失压,则剩余张力轮张力之
