[发明专利]一种蜗壳外包混凝土与周边结构联合受力的施工方法

说明书

本发明提供了一种蜗壳外包混凝土与周边结构联合受力的施工方法，包含如下步骤：①预固定：将蜗壳顶板钢筋锚入至先行浇筑结构内；②先浇筑：基于浇筑模板立模浇筑先行浇筑结构，并经多天养护以达到设计强度；③拆除模板：拆除浇筑模板，对先行浇筑结构在浇筑过程中形成的新老混凝土缝面做凿毛处理；④安装蜗壳：安装金属蜗壳并埋设机电设备，同时对金属蜗壳上的蜗壳钢筋进行绑扎；⑤焊接：将蜗壳顶板钢筋与预固定外露钢筋焊接，改变蜗壳顶板传力机理，从而取消蜗壳外包混凝土侧墙钢筋布置；⑥后浇筑蜗壳外包混凝土。本发明可减少钢筋加工、安装及使用量，简化施工工艺，减少交叉作业，加快施工进度，节省工程投资，节能环保。

技术领域

本发明涉及一种蜗壳外包混凝土与周边结构联合受力的施工方法，属于水利水电及电力工程应用技术领域。

背景技术

在高、中水头的电站中，多采用金属蜗壳，这种蜗壳的内水压力由金属蜗壳本身承担，蜗壳上半部与外围混凝土之间用弹性垫层隔开，使蜗壳上部结构(主要是机墩)传来的荷载完全由蜗壳外围混凝土承担。由于蜗壳形状比较复杂，其周围混凝土是一不规则空间块体结构，设计中常沿蜗壳中心线径向切取若干单位宽度的截面，按平面г型框架进行计算。计算中假定г型框架顶板铰支于水轮机座环上，侧墙的底端固定于蜗壳下部大体积混凝土上，根据г框架的内力计算结果配置蜗壳外包混凝土的内层及外层钢筋。根据电站施工组织及进度安排，一般厂房上下游及周边墙体等一期混凝土优先施工，形成一个围合式结构，蜗壳外包等二期混凝土在周围已浇筑的一期混凝土结构内施工。由于蜗壳内、外侧钢筋密集，机电管路布置集中，施工场地受限，现场焊接异形钢筋数量庞大，施工周期长，该处钢筋混凝土施工存在着大量土建工程和机电安装的交叉作业等难题。因此如何简化蜗壳周围的配筋形式，减少钢筋的使用量，是工程中急需解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种蜗壳外包混凝土与周边结构联合受力的施工方法，该蜗壳外包混凝土与周边结构联合受力的施工方法通过将蜗壳顶板钢筋锚入周边先浇筑混凝土内，经缝面处理等措施，使先浇筑混凝土与蜗壳外包混凝土形成整体受力结构，简化蜗壳外包混凝土结构计算模型，取消蜗壳外包混凝土与先浇筑混凝土结合部位的配筋，从而达到减少钢筋使用量，加快施工进度，减少工程投资，简化施工工艺的目的。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种蜗壳外包混凝土与周边结构联合受力的施工方法，包含如下步骤：

①预固定：将蜗壳顶板钢筋锚入至先行浇筑结构内；

②先浇筑：基于浇筑模板立模浇筑先行浇筑结构，并经多天养护以达到设计强度；

③拆除模板：拆除浇筑模板，对先行浇筑结构在浇筑过程中形成的新老混凝土缝面做凿毛处理；

④安装蜗壳：安装金属蜗壳并埋设机电设备，同时对金属蜗壳上的蜗壳顶板钢筋进行绑扎；

⑤焊接：将蜗壳顶板钢筋与预固定外露钢筋焊接；

⑥后浇筑：在金属蜗壳外浇筑蜗壳外包混凝土，并经多天养护达到设计强度后，进行后续的蜗壳顶板以上的安装施工。

所述先行浇筑结构为厂房周边墙或相邻机组段的蜗壳外包混凝土。

当先行浇筑结构为厂房周边墙时，在步骤①中，先沿厂房周边墙绑扎先浇筑混凝土钢筋，同时将蜗壳顶板钢筋按钢筋锚固长度锚入先行浇筑结构内。

当先行浇筑结构为相邻机组段的蜗壳外包混凝土时，在步骤①中，将蜗壳顶板钢筋拉通布置并锚入相邻机组段的蜗壳外包混凝土内，蜗壳顶板钢筋外露长度大于锚固长度，接头错开布置。

所述多天为28天。

所述步骤⑤中的外露钢筋是锚固到先行浇筑结构内的外露钢筋。

所述步骤②中，在立模浇筑前，先在浇筑模板上打孔并设置缝面插筋。