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岩锚梁混凝土浇筑在水电站地下厂房施工中的技术难点与管理对策
摘要:水电站地下厂房作为核心枢纽工程,其结构稳定性直接影响电站运行安全与寿命。岩锚梁作为地下厂房关键承载构件,需通过混凝土浇筑工艺与围岩形成协同受力体系。然而,地下复杂地质环境、高精度施工要求及受限作业空间,导致岩锚梁混凝土浇筑面临岩石基础处理、钢筋与模板工程精度控制、混凝土浇筑质量保障等多重技术挑战。研究聚焦于系统分析施工全流程技术难点,提出针对性管理策略,旨在提升施工效率与质量,为同类工程提供理论支撑与实践参考。
关键词:岩锚梁混凝土浇筑;技术难点;管理对策;施工质量控制
一、引言
水电站地下厂房岩锚梁需承受大型机电设备荷载及围岩变形压力,其混凝土浇筑质量直接影响结构整体稳定性。现有工程实践中,因岩石基础节理发育、钢筋密集布置误差、模板安装偏差及混凝土温控不当等问题,易引发裂缝、空鼓等缺陷。当前研究多集中于单一工艺优化,缺乏对施工全流程技术难点的系统性总结,且管理措施与工程实际的适配性不足。本文结合典型工程案例,剖析岩锚梁混凝土浇筑关键技术环节的复杂性,构建覆盖施工组织、技术实施与质量安全的综合管理体系,为提升地下厂房施工质量提供科学依据。
二、岩锚梁混凝土浇筑的技术难点
岩锚梁混凝土浇筑的技术难点贯穿施工全流程,需针对性地克服多环节制约因素。岩石基础处理受地质条件直接影响,岩体节理裂隙发育易导致锚杆锚固失效,需通过精细化地质探测与预处理措施增强围岩完整性;基面残留碎屑将削弱混凝土与岩体粘结力,需采用高压水枪冲洗与人工凿毛结合工艺确保基面清洁。钢筋工程面临空间受限与精度要求高的双重挑战,密集钢筋网交叉布置易引发定位偏差,需借助三维模型预演优化排布方案;钢筋连接节点因焊接应力集中或机械连接松动可能形成薄弱区,需严格把控工艺参数并实施无损检测。模板体系需与复杂结构线形高度契合,局部支撑不足或拼缝偏差易引发胀模漏浆,需基于结构应力分布定制模板刚度并强化密封措施,为达到清水混凝土效果,钢模中间不设置拉筋,钢模表面张贴pc耐力板;拆模时机不当可能因混凝土强度不足导致棱角破损或承载面损伤,需结合实时监测数据动态调整拆模方案。混凝土浇筑过程需平衡工作性能与耐久性要求,地下厂房通风不良加剧水化热积聚,需采用低水化热的水泥及优化矿物掺合料比例控制温升速率;控制混凝土的塌落度及入仓温度,入仓需设计专用溜槽与分层浇筑工艺保障均匀性;振捣盲区易形成蜂窝麻面,需采用高频振捣器与智能监控系统协同作业。混凝土养护过程中采用仓内布置冷却水管,表面覆盖养护膜养护使用循环冷却水控制混凝土内外温差。这些技术环节相互关联,任一工序失控均可能引发连锁反应,需建立全流程协同控制机制。
三、岩锚梁混凝土浇筑的管理对策
1.施工组织管理
施工组织管理是岩锚梁混凝土浇筑的核心保障,需构建系统性、动态化的管控框架。施工前需编制全周期进度计划,结合地质条件与工序衔接特性划分作业单元,明确各节点资源投入与责任分工;针对地下厂房空间受限特点,采用BIM技术模拟设备通行路径与材料堆放区域,避免交叉作业干扰。施工中需建立动态调度机制,依据岩体揭露情况实时调整锚固施工顺序,协调混凝土供应与浇筑窗口匹配度,确保工序无缝衔接。人员管理层面需实施分级培训,重点强化一线作业人员对复杂节点工艺要点的掌握,如锚杆钻孔角度控制、模板拼缝密封操作等细节;同时建立多班组协同作业标准,明确钢筋工、模板工与混凝土工的交接验收流程,消除工序盲区。资源配置需优先保障关键线路,提前储备应急物资应对围岩渗水或设备故障等突发状况,避免工期延误。施工后组织复盘总结,梳理组织漏洞并优化管理流程,形成可复用的标准化作业模板。全过程需依托信息化平台整合进度、质量与安全数据,实现管理决策的精准性与时效性,确保岩锚梁浇筑的高效推进。
2.技术管理
技术管理在岩锚梁混凝土浇筑中需以精准控制为核心,贯穿设计、施工与验收全链条。施工前需依据地质编录与结构荷载要求,编制专项技术方案,明确岩石基础处理参数、钢筋绑扎允许偏差范围及模板安装精度指标;针对地下厂房通风条件与空间限制,预先优化混凝土配合比设计,平衡塌落度、强度发展与温控需求。施工中需建立技术交底标准化流程,将复杂工艺拆解为可量化操作指南,如锚杆钻孔深度误差控制、钢筋机械连接扭矩阈值设定、混凝土最优配合比实验等关键参数,确保一线人员精准执行。需配置实时监测系统,利用地质雷达探测围岩松动圈变化,结合应变计监测围岩变形趋势,动态调整施工参数;混凝土浇筑阶段应部署红外热像仪追踪水化热分布,及时优化分层浇筑厚度与振捣点位。施工后需引入无损检测技术评估结构内部质量,采用超声波探伤筛查钢筋连接缺陷,利用回弹仪抽检混凝土实体强度。
3.质量管理
质量管理是岩锚梁混凝土浇筑的核心管控环节,需建立覆盖材料、工艺、成品的全流程追溯体系。施工前应构建标准化质量验收基准,明确岩石基础锚固力检测阈值、钢筋间距允许偏差、模板接缝密封性等级等关键指标,确保质量目标可量化。原材料进场需实施分级检验,重点核查水泥安定性、骨料含泥量及外加剂适配性,建立材料溯源档案。施工中需执行工序交接“三检制”,岩石基面处理完成后采用激光扫描复核平整度,钢筋绑扎阶段运用三维放样技术校准定位精度,模板安装后实施多点位刚度测试;混凝土浇筑时需动态监测坍落度损失,依据振捣声频特征判断密实度均匀性。混凝土养护通过智能温控系统控制循环水流量,满足混凝土内外温差要求。质量检测需融合传统手段与智能技术,锚杆抗拔力检测采用智能张拉设备自动记录数据,混凝土内部缺陷筛查引入地质雷达三维成像技术。
4.安全管理
安全管理是岩锚梁混凝土浇筑的生命线,需构建风险预控与动态防护相结合的立体化管控体系。施工前需开展危险源深度辨识,重点针对地下厂房高空作业、重型设备吊装及有限空间通风等高风险环节编制防控预案;对岩壁临空面作业区需设置双保险防坠系统,结合地质雷达扫描结果划定危险区域警戒线。施工中需实施安全条件动态核查,高排架搭设后执行稳定性分级验算,混凝土泵送管路布置前完成承压检测;有限空间作业需执行准入许可制度,采用气体检测仪实时监测氧气浓度与有害气体含量。需建立设备本质安全管控机制,对振捣棒电缆绝缘层破损、锚杆钻机防护罩缺失等隐患实施清单化排查,引入智能安全帽定位系统追踪人员活动轨迹。安全培训需突破传统说教模式,利用VR技术模拟坍塌、触电等事故场景提升应急能力,针对模板支撑失稳等高频风险编制可视化操作规程。需建立多层级安全巡查网络,班组长每小时核查作业面防护措施有效性,安全专员每日评估围岩稳定状态与支护结构变形量。安全管理需融合智能监控与人文关怀,布设声光报警装置联动应急广播系统,同时关注地下环境对人员心理的压抑效应,科学规划轮岗制度与休息区布置,构建本质安全与行为安全并重的管理体系。
结语
岩锚梁混凝土浇筑技术难点源于地质条件复杂性、施工精度严苛性及环境约束多重性。岩石基础处理需结合地质雷达探测与精准锚固技术,确保围岩与结构协同承载;钢筋工程采用三维定位模型与机械连接工艺,可有效提升安装效率与连接强度;模板体系需依据结构线形定制,结合应力监测调整拆模时序;混凝土浇筑应优化配合比与分层振捣工艺,降低离析风险;养护阶段需建立温湿度动态调控机制,抑制收缩裂缝。管理层面需强化全过程质量追溯、风险预控及资源协同,通过标准化流程与信息化监控实现精细化管理。研究成果可为高精度岩锚梁施工提供技术路径与管理范式,推动水电站地下厂房建造技术进步。