二、水电站厂房混凝土浇筑的分层分块在厂房施工中，厂房上部结构，是属于板、梁、柱或框架组成的结构，其施工方法与一般的工业厂房基本相同。

厂房的下部结构，是介于大体积混凝土和杆件系统之间的结构型式，其尺寸大、孔洞多、受力条件复杂。

为了减少混凝土温度应力，保证工程质量和结构的整体性，并考虑施工的方便，厂房混凝土浇筑，必须分层分块进行。

1．分层分块原则厂房施工应考虑各种因素，综合确定，具体划分注意以下几点。

（1）根据厂房下部结构的特点、形状及应力情况进行分层分块，避免在应力集中、结弱部位分缝。

（2）分层厚度应根据结构特点和温度控制要求确定。

基础约束区一般为1~2m，约束区以上可适当加厚。

墩、墙侧面可以散热，分层可适当厚些。

（3）分块面积的大小是根据混凝土的浇筑能力和温度控制要求确定，应尽可能采用大块浇筑，以减少不必要的施工缝。

通常块体面积的长宽比也不宜过大，一般以小于5:1为宜。

（4）分层分块应考虑土建施工和设备安装的方便，例如尾水管弯管底部应单独分层，以便于模板和钢筋绑扎，又如在钢蜗壳底部以下1m左右要分层，便于钢蜗壳的安装。

（5）对于有可能产生裂缝的薄弱部位，应布置防裂钢筋。

2．分层分块形式厂房下部结构的分层分块形式，虽和混凝土坝基本相似，但又有施工的特点和要求，必要时还必须预留宽槽和封闭块。

厂房下部结构的分块形式，主要有以下几种。

（1）分层通仓浇筑，即整个厂房段不设纵缝，逐层浇筑，如图6-12所示。

此法可加快施工进度，又有利于结构的整体性。

适用于厂房尺寸不大、混凝土浇筑可安排在低温季节或具有一定的温度控制能力的厂房施工。

（2）错缝分块浇筑，又称砌砖法，即上、下层浇筑块相互搭接，相邻浇筑块均匀上升的施工方法，如图6-13。

错缝分块长度一般为6~30m，分层厚度1.5~4m，下层浇筑块的搭接长度，大约为浇筑块厚度的1/3~1/2。

当采用台阶缝隙施工时，相邻块高差一般不得超过4~5m。

错缝搭接范围内的水平施工缝，在收仓时表面抹平不冲毛，以运行一定的变形，减少块体的温度应力。

这种方法有一定的缺点，会对施工进度有一定的影响，适用于混凝土浇筑能力小、温差控制严格的大型厂房。

（3）灌浆缝。

在结构较薄弱部位的垂直或水平施工缝，必要时设置梯形键槽，埋设止浆片及灌浆系统进行灌浆。

垂直缝键槽深度20～25cm，高为块高的1/4~1/3；水平缝键槽槽深15～20cm，键槽水平面积为浇筑块水平面积的1/3~1/2。

灌浆缝一般设置于厂房局部部位。

（4）预留宽槽。

大型水电站厂房，特别是大型河床式水电站厂房尺寸较大。

为加快施工进度，减少施工干扰，可在某些部位设置宽槽，宽槽宽度一般为1～1.5m，如葛洲坝二江厂房进口底板以下，在进口段与主机段之间，顺坝轴方向预留了宽槽。

（5）设置封闭块。

大型水电站厂房框架结构顶板的跨度或者墩体刚度较大，施工期间会出现较大的温度应力，在采取一般温度控制措施仍不能解决时，应增设封闭块。

待水化热散发和混凝土体积变形基本结束后，选择适当时间用微膨胀混凝土回填。

图6-13 某水电站厂房分层、错缝分块示意图三、温度控制1．厂房下部混凝土温度控制进水口和尾水管底板等混凝土体积较大，一般可采用大坝基础混凝土的温控标准进行控制，并结合具体条件分析确定。

为了便于控制，可按当地的气温条件，提出各月或各季度浇筑块体的允许最高温度。

2．厂房大截面混凝土框架结构施工期的温度控制厂房大截面框架结构施工期温度变形，除受基岩和老混凝土的限制以外，还受框架各构件相互约束，其温度控制标准和温度控制措施与大体积混凝土结构有所不同。

根据框架结构施工各阶段的特点，计算其允许温差，确定属于哪种类型的约束以及相应的温度控制措施。

在我国，框架的温度控制可划分为强制约束框架、中等约束框架、弱约束框架三类。

水电站厂房混凝土施工的温度控制防裂的重要措施是加强表面保护，控制混凝土最高浇筑温度。

（二）弯管段各剖面单线图的绘制为制作模板的需要，必须绘制出一系列水平面与弯管段外形轮廓的交线图，称为剖面单线图。

其方法有图解法和数解法，是根据厂家提供的正视图、平面图和几何尺寸的参数进行绘制。

图解法简单，但精度不及数解法，常用于中小型厂房工程。

现以图6-18中k—k剖面为例，介绍图解法绘制剖面单线图的基本方法与步骤。

（1）在正视图中，作出k—k剖面线，与斜圆锥轴线相交于O k′，与斜圆锥的垂线点g h相交于u′点，注意g h必须与以O2为圆心，R6为半径的圆弧相切于g点(R6参见图6－17)；与弯管段轮廓线的交点为a′、b′、c′、d′。

图6-18 弯管段k-k剖面正视图解法（a）管正视图；（b）k-k剖面单线图（2）定出剖面单线图的原点O，并作出X轴和Y轴，其分别平行于弯管段平面图上的两个轴，图6-18中未画出，参看图6-6。

（3）在单线图X轴上，作出U′、O k′、d′相对应点的水平投影U、O k、d点，并以O k为圆心，以R锥= O k u为半径划圆，此圆与过a′点的垂线相交于a点。

（4）作所画圆的切线II—II和III—III，分别平行于弯管段平面图上的直线pq t和p′q′t′(参见图6-16),得切点b。

（5）以单线图上O点为圆心，以R环=Od为半径划圆，交II—II和III—III线于c点。

（6）连接a b c d各点，得出弯管段k—k剖面的单线图。

即c d c圆弧为圆环面线；cb 直线为斜平面线；ab圆弧为斜圆锥面线；aa直线为水平圆柱面线。

也就是k—k剖面剖到的几何面有圆环面、斜平面、斜圆锥面、水平圆柱面。

用相同的方法，可得出其他剖面的单线图。

当尾水管中心与机组中心线相交成一个角度时，其单线图绘制仍以尾水管中心线为准。

（三）模板结构类型、制作与安装1、弯管段结构类型尾水管弯管段模板的结构类型较多，一般根据材料来源和施工单位的习惯与施工经验而定。

以往采用木结构较多，现在逐步采用以钢材为主的钢木混合结构。

常用结构类型见表6-1。

图6-19 尾水管模板横剖面结构图（单位：mm）3、模板制作（1）根据模板制作要求，在厂家提供的正视图上按水平方向划分为若干个剖面；（2）在样台上按1:1比例放出各剖面单线大样图；（3）在剖面单线大样图上，画出桁架或框架的结构图，并用杉木薄板制作上弦和下弦弧形带木样板。

在制作样板时，应考虑模板厚度；（4）用制作的上、下弦弧形带木样板，在选好的材料上划线、裁料，制作上、下弦弧形带木和桁架连杆等构件，并反复校正；（5）将各水平桁架拼装成型，并与对应单线大样图校核，如图6-19和6-20；（6）在模板加工厂进行整体试样拼装，检验合格后才能运往现场。

对于小型弯管段模板，可在加工厂整体或分节拼装，并钉上面板，直接运至现场安装。

在模板制作过程中，圆环面部位模板应增设弧形带木，支承在格形梁系及立柱上。

模板上游的倒悬部位，即水平圆柱面处，也应增设弧形带木，用混凝土支撑和拉杆固定于已浇混凝土的预埋件上，防止浇筑时模板浮动移位，如图6-22，框架和弧形带木上，常用层板1cm厚经水浸泡的杉木板条（3～5cm宽）钉成设计曲面，层间要错缝，并将模板刨光，浇筑前刷脱模剂。

4、模板安装当厂房基础砼混凝土按分层要求浇至底板高程后，在混凝土面上放出机组中心线、尾水管中心线、高程点、控制点和外围检查点的坐标，将拼装合格的尾水管模板吊入基坑，按控制点对位，使模板上的中心线坐标与混凝土面上的中心线坐标一致，并控制安装高程，校核定位后作临时固定，最后用混凝土支撑（或钢支撑）和拉杆固定于预埋件上。

再作全面检查，复核模板中心线，高程及曲面形状等。

其误差在规范允许偏差内，才能浇筑混凝土。

尾水管肘管段模板见图6-23，水平扩散段见图6-24。

图6-22 某水电站弯管段模板结构（单位：cm）1—垂直钢桁架；2—方木；3—方木柱（a）（b）图6-23尾水管肘管模板（a）（b）图6-24尾水管水平扩散段●厂房二期混凝土施工厂房二期混凝土施工，如图6-25，要求与机电设备埋件安装密切配合，其特点是施工面狭小，互相干扰大，尤其是某些特殊部位，如混凝土蜗壳内圈的导水叶、钢蜗壳与座环相连的阴角处和基础螺栓孔等部位回填的混凝土，承受荷载大，质量要求高，但仓面小，钢筋密，进料和振捣困难，施工复杂，技术要求高，下面简单介绍主要部位二期混凝土施工措施。

图6-25 葛洲坝工程水电站小机组（钢筋混凝土蜗壳）二期混凝土部位（单位：cm）1—发电机层楼板；2—风罩；3—发电机墩；4—机井里衬；5—蜗壳顶板；6—上锥体；7—座环、固体导水叶；8—转轮室；9—锥管里衬；10—下锥体一、圆锥面里衬二期混凝土施工尾水管圆锥段一般都用钢板里衬作为内侧模板，为防止里衬变形，应根据混凝土侧压力的大小，校核里衬刚度是否满足要求；否则，可在里衬内侧布置桁架加强（如图6-26和6-29）或在仓内增设拉杆、支撑加固（如图6-27和6-28）。

尾水管锥管里衬底部与一期混凝土之间，一般留有20cm左右的间隙，应采用能适应形状变化的韧性材料做模板，使锥管里衬与混凝土衔接平整。

为防止里衬二期混凝土中产生不规则裂缝，在二期混凝土内设置2～4条径向引缝，引缝片可采用2～3mm厚的薄钢板，每层高度与里衬分层浇筑相适应，且垂直错开布置，宽度为仓面宽度的1/3，钢板的内侧焊接在锥管里衬上。

图6-26 圆锥里衬二期混凝土与引缝片示意图1－弯管段；2－韧性接头模板；3－钢板里衬； 4－引缝钢片（焊在里衬上）；5－桁架；6－二期混凝土图6-27 尾水管锥管里衬拉杆布置1—安装埋件；2—加固埋件图6-28 锥管里衬外观图6-29 锥管里衬内侧二、尾水管转轮室二期混凝土（钢筋混凝土蜗壳）一般应设置引缝，上下浇筑层的引缝片也应适当错开布置。

浇筑层高度一般不超过3m，若固定导水叶地脚螺栓的水平孔通过仓内，分层面应低于孔下20～30cm，以利于水平螺栓施工，如图6-30。

混凝土一般从特制的进料斗，通过基础环顶部预留的进料口入仓。

落差大于2m时，应挂溜筒（直径约15cm），均匀对称进料。

最后一层收仓前，用插入式振捣器振捣，将二期混凝土与基础环接触面上的空气和水挤出，然后将仓面刮平。

浇筑过程中，应随时观测由于混凝土侧压力及上浮力引起基础环的水平和垂直位移。

若位移过大，一般可用调整进料速度和进度部位的方法加以控制；若位移无法纠正，应停止浇筑并采取其他补救措施。

转轮室五期混凝土部位示意图见图6-31。

图6-30 转轮室进料溜筒布置(单位：cm)1—进料斗；2—溜筒；3—基础环；4—固定导水叶水平螺栓孔；5—二期混凝土；6—分层面；7—一期混凝土图6-31 转轮室五期混凝土部位示意图三、座环二期混凝土（钢筋混凝土蜗壳）座环承受机组大部分垂直荷载，座环下部的二期混凝土必须确保质量，特别是座环的底环与混凝土的结合面要严密。