保压

11.4.9 蜗壳外围混凝土浇筑及灌浆处理

由于蜗壳尺寸较大，而外围混凝土的几何形状十分复杂，结构尺寸和体积相对较小，且预留孔洞、埋件及机电管路众多。在大的内水压力作用下，蜗壳外围混凝土结构的承载能力能否满足发电机组运行要求十分重要。参照国内外水轮发电机组蜗壳外围混凝土浇筑方法，采用充水保压浇筑蜗壳外围混凝土，即在蜗壳内充水保温保压浇筑二期混凝土，这种施工方法是模拟蜗壳在运行状态下浇筑二期混凝土，在国内外许多水轮发电机组的施工中得到成功运用。

（1）蜗壳外围混凝土保温保压浇筑

① 蜗壳充水设备的布置与操作

蜗壳充水设备一般包括：加压泵、加热电锅炉、控制柜、相应的阀门和管路等。

a. 加压保压设备的安装严格按照制造商的要求进行，以确保设备的正常运行。

b. 充水时，外部水源通过闷头上的充水接口直接对蜗壳充水，另一路的供水管通过预埋管路引至加压泵，经加压后仍通过预埋套管接至蜗壳闷头加压管接口。

② 保压闷头位置布置

a. 先安装厂房一期混凝土墙体内的钢管，浇筑一期混凝土，二期混凝土墙体处的钢管先不安装。

b. 一期混凝土的钢管和蜗壳的安装均需严格控制上下游方向的误差，确保闷头布置空

间。

③ 闷头与蜗壳连接要求

在闷头吊入后与蜗壳安装前，应松弛闷头的内支撑，闷头与蜗壳连接的焊缝坡口、制造、安装公差、焊缝检测和闷头的拆除严格按照设计要求执行。

④ 蜗壳充水要求及保压过程

在蜗壳焊接及焊缝检查满足要求后，安装蜗壳闷头和座环密封环，检查合格后，开始蜗壳充水，其过程为：

a. 加压设备和充排水管路的安装和调试。

b. 充水前对系统所有压力表、压力信号计、温度表、温度信号计进行统一校准和率定。

c. 充水：通过DN200mm向蜗壳管路充水。

d. 检查：检查蜗壳、闷头、座环密封和蜗壳进人门的密封性能。

e. 加压：经检查密封合格后，启动加压泵，加压程序分三部加压至最终压力，加压过程中随时监视密封环的密封性能。

f. 保压过程：保压混凝土浇筑时。蜗壳内断面平均水温原则上应控制在20℃±2℃范围内，蜗壳内平均水温不得低于16℃，不得高于22℃；保压水头原则上3月~11月为70m水柱。冬季浇筑混凝土时蜗壳内水体采取加温保温措施。夏季高温季节条件下浇混凝土时，

除对混凝土采取温控措施外，应保持蜗壳内平均水温不超过22℃，并采取通制冷水降温，保持蜗壳内水为循环水；如仍不能保持蜗壳内平均水温不超过22℃，则也可将保压水头按照水温与压力关系曲线调低，但水头不得低于62m水头。

g. 排水：蜗壳二期混凝土浇筑完成保持至少7d，相关灌浆工程也全部完成后，先开启排水阀，稍后开启通气阀，将蜗壳内存水排至尾水管。

⑤ 混凝土浇筑设备布置

蜗壳底部及座环底部阴角部位混凝土采用泵送入仓。

蜗壳外侧混凝土采用泵机入仓，对称浇筑。

⑥ 蜗壳钢筋安装

由于蜗壳与蜗壳支墩间空间狭小，钢筋绑扎工作十分困难，钢筋断料时为方便施工同时尽量减少钢筋接头，选择适当的断料长度，尽量避免在蜗壳支墩位置留钢筋接头。蜗壳外侧钢筋一次安装完成。

蜗壳底部二期混凝土浇筑前，将一期混凝土中的钢筋恢复原有的形状及长度，与二期混凝土中相对应的钢筋进行绑扎焊接。钢筋安装时在适当位置预留施工通道，在混凝土浇筑过程中再将通道位置钢筋按设计要求补齐。

⑦ 蜗壳混凝土保温保压浇筑

蜗壳混凝土拟分七层浇筑，按Ⅰ、Ⅲ和Ⅱ、Ⅳ象限对称下料。

根据保温保压浇筑的要求，蜗壳与支墩顶部之间的混凝土在蜗壳充水前浇筑完成。混凝土浇筑采用混凝土泵机输送，混凝土由内、外两侧的蜗壳支墩高处向下送入，采用φ50软轴振捣器，从蜗壳支墩顶部两端插入振捣，在蜗壳支墩两侧模板上开一些振捣孔，加强混凝土的振捣，确保蜗壳支墩顶部混凝土密实。在浇筑过程中注意调节泵送混凝土的压力，既保证支墩顶部混凝土的密实，又防止在混凝土浇筑过程中产生蜗壳壳体变形。

座环支墩部位混凝土采用泵管从蜗壳尾端伸入座环支墩基础，并沿环向布置，管口接软管，利用座环支墩顶部模板上的预留孔将泵管接入，从外侧送入混凝土浇筑，用φ50软轴振捣器从模板上预留的振捣孔插入，将混凝土振捣密实。

在蜗壳支墩顶部混凝土达到强度后，对蜗壳进行充水加压调试，合格后按设计图纸要求，在闷头处用组合钢模板立拆除闷头的宽槽模板。在蜗壳温度、压力调整和保持在设计范围之内时，验收仓位。合格后，开始浇筑混凝土，混凝土采用桥机吊卧罐入仓，或上、下游胶带机输送混凝土经溜槽入仓，人工用φ100振捣器振捣。混凝土收仓后7天开始浇筑上一层蜗壳混凝土。混凝土浇至距钢衬底部较近时，启动混凝土泵机，利用蜗壳支墩之间预埋的泵管向钢衬内侧输送混凝土。由于混凝土不易做到完全对称浇筑，浇筑速度控制在0.3m/h~0.5m/h。钢衬内侧混凝土由浇筑工沿座环基础环形通道进入浇筑部位，用φ100振动棒实施振捣。

蜗壳二期混凝土浇筑前每仓均对旧混凝土面用高压水枪冲毛，蜗壳混凝土浇筑时严格控制入仓温度和浇筑温度，保证浇筑温度在20℃以下，收仓后及时洒水养护，24h后流水养护。

蜗壳混凝土浇筑完成，并进行蜗壳底部灌浆，经检验合格后，将蜗壳中的水放掉。拆出闷头，将压力管道钢衬和蜗壳连接好，恢复和绑扎闷头预留槽内的钢筋，按设计图纸要

求对预留槽回填混凝土。