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摘要：变电站的防火墙是变电站的主要标志性建筑，在各主变之间起防火的重要作用。防火墙的防火功能的不仅要满足基本要求，也要注重其整体的美观效果。因此，清水混凝土施工技术应运而生。本文就探讨变电站防火墙清水混凝土施工技术，结合具体工程，介绍了清水防火墙的施工工艺流程，从钢筋工程、模板工程以及混凝土工程出发，着重阐述防火墙-0.30m以上墙体的清水防火墙施工技术，可为此类工程提供技术指导。
关键词：变电站；防火墙；清水混凝土；安装；设计
引言
在变电站工程建设的创优评比过程中，主变压器防火墙的施工效果，对变电站整体观感效果有着重要的作用。目前变电站防火墙都采用清水钢筋混凝土结构，由于对建筑材料的质量，施工工艺的质量要求特别高，且影响混凝土工艺质量的因素又较多，导致极易出现涨模、模板接缝处痕迹明显，漏浆、混凝土颜色不均等质量缺陷，成为无法弥补的缺憾，严重影响了防火墙的整体效果。因此施工企业必须要重视清水混凝土防火墙施工技术，并对其进行优化创新，以避免或杜绝质量缺陷的产生。
1 工程概况
某220kV变电站，本期1台180MVA有载调压变压器，终期3台，本期设有2面11200×350×8600（mm）（长×宽×高）C30钢筋混凝土防火墙。为争创国家优质工程，墙体采用清水混凝土施工工艺，并进行了创新。模板选用18mm厚双面覆膜胶合板，模板接缝及对拉螺设置在分格缝凹槽内。墙身分两次施工，第一次施工-0.30m标高以下部分，第二次施工-0.30m以上部分，施工缝留在-0.30m标高处。
2 工艺流程
标高-0.30m下墙身施工→基坑回填土施工→脚手架搭设→钢筋制作及安装→模板制作→模板拼装→钢筋隐蔽工程验收→模板合拢就位→模板加固→模板验收→混凝土浇筑→养护→拆模→分格缝木线条取出→对拉螺栓孔砂浆封堵→分格缝凹槽涮漆。
以下着重阐述防火墙-0.30m以上墙体的施工工艺。
3 钢筋工程
3.1 钢筋制作
（1）钢筋的种类、规格必须符合设计要求，有出厂质量证明及检验报告，并经现场复检合格。
（2）根据设计图纸，确定钢筋规格、型号、尺寸和形状，并进行放样，钢筋弯钩和弯弧内直径应符合规范要求，加工成型后，分类堆放并认真保护。
3.2 钢筋安装
（1）钢筋绑扎材料选用20-22号绑扎钢丝，墙体钢筋绑扎前，先在两端及中间立2～4根竖筋、将竖筋与下层伸出的搭接筋绑扎，在竖筋上画好水平筋分档标志，在下部及齐胸处绑两根横筋定位，并在横筋上画好竖筋分档标志，接着绑所其余竖筋，最后再绑其余横筋。
（2）钢筋绑扎时，应在侧壁设φ20钢筋剪刀撑，以防钢筋倾覆和变形。
（3）墙体钢筋应逐点绑扎，双排钢筋之间应绑拉筋或支撑筋，其纵横间距不大于600mm，竖向与横向水平钢筋的搭接长度及位置要符合设计和规范要求，防火墙两面的横向水平钢筋在防火墙端头连接闭合。钢筋绑扎铁丝尾端应弯向结构内侧，不接触模板，防止混凝土表面出现锈点。
（4）钢筋保护层采用新型塑料垫块，间距不大于1200mm。
4 模板工程
4.1 模板设计
（1）材料选用
①模板：米用1220mm×2440mm、厚18mm的优质双面覆膜胶合板。
②加固体系：米用100mm×50mm的方木、φ48×3.5mm钢脚手管、M12对拉螺栓、顶托及脚手架。
③防火墙阳角线条：采用R=35mm的圆弧PVC线条。
④分格缝凹槽：采用断面为35mm宽、15mm厚半圆形木条。
⑤模板内支撑：米用断面30mm×20mm、长度350mm（与防火墙同厚）的花岗岩。
（2）分格缝设置：防火墙尺寸为11200mm×350mm×8600mm（长×宽×局），为使分格缝规则、对称、美观，结合1220mm×2440mm单块模板尺寸，模板分格缝设置如图1。
图1 防火墙立面分格缝设置图
（3）模板配模设计：根据分格缝设置图，考虑尽量采用整张模板的原则，配模如下：中间4列模板尺寸加工为1750mm×1220mm，边上两列为2100mm×1220mm，顶部模板高度350mm、下口根部模板高度930-300=630mm，长度与中间模板相对应；防火墙另外两个侧面：自下往上为3块350mm×2440mm的模板、最上一块为350mm×980mm（2440×3+980=8300mm）。牛腿处模板严格按牛腿尺寸加工，注意牛腿模板与墙身模板接缝应严密。
4.2 模板拼装及安装
（1）模板加工：根据模板配模设计，对模板进行裁切。模板加工要求：长宽方向尺寸偏差不超过2mm，对角线偏差不超过3mm，方木厚度、平整度偏差不超过2mm。加工时由专职质检员负责检査，对不符合要求的模板及方木严禁使用。
（2）脚手架搭设：防火墙正面及背面各搭设三排脚手架，脚手架底部、上口用钢管连接起来（底部在-0.30m标高以下施工时，在墙身预埋PVC套管作穿管用，脚手架上口在防火墙顶部以上连接），两个侧面搭设双排脚手架与正、背面脚手架连接成整体。脚手架步筒1500mm、排距1200mm、第一排距墙边800mm、柱距875mm（柱距取分格缝宽度1750mm的一半，立柱与分格缝竖缝对齐）。脚手架纵向与横向分别设置剪力撑，外侧设置斜撑，以加强脚手架的整体刚度和稳定性。
（3）脚手架顶部搭设遮雨棚，以防止模板在拼装、安装过程中受雨水淋湿，从而避免模板受潮及暴晒后产生收缩变形。
（4）模板拼装：模板拼装在墙身与脚手架之间进行，脚手架距墙身800mm。先在模板下口设水平方木，再将竖向背楞立在该水平方木上，背楞靠在脚手架上并加以临时固定，然后把模板固定在背楞上，拼装时所有模板接缝处夹双面海绵胶带，以保证模板接缝严密。模板拼装分层自下往上进行，使整面模板形成一个整体。
（5）分格缝木线条安装：根据分格缝设置图，进行木线条安装。
①木线条要确保规格一致、线条顺畅，进厂后使用前，要逐根挑选，挠曲变形及开裂者严禁使用。
②木线条往模板上固定时，必须拉出木线条边线，确保木线条在一直线上。
③木线条采用免钉胶、局部辅以小钉子固定在模板上，木线条接头处全部为45°角接头，不允许直接对接。
④木线条两边与模板接触处涂玻璃胶，以达到密封的效果。涂玻璃胶时，应先在模板上粘上保护纸带，待玻璃胶涂完时将保护纸带撕除。
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⑤为便于拆除木线条、使分格缝凹槽较为光滑，线条安装好后在木线条表面涂上一层白蜡。
（6）防火墙阳角PVC圆弧线条安装：方法类似分格缝木线条安装。
（7）对拉螺栓布置及钻孔
①对拉螺栓沿分格缝布置，数量：每块模板（1750mm×1220mm）内横向布置9个，间距前8个220mm、最后1个210mm（220×7+210=1750mm）；竖向布置4个，间距自下往上分别是：410mm、400mm、410mm（410×2+400=1220mm）。
②采用M12对拉螺栓，对拉螺栓设φl8mm的PVC套管（PVC管内径要比对拉螺检大2～3mm），钻φ20mm的圆孔（孔径比PVC管外径大1～2mm）。
③钻孔由模板内侧木线条上往外钻，钻孔时外侧垫方木，防止外侧模板孔边破损。
④钻孔定位要准确，保证前后两面模板的螺栓孔在同一水平线上。
⑤PVC管的长度要穿出模板两侧40mm～50mm，PVC管穿模板处缝隙用玻璃胶密封。
（8）安装花岗岩内支撑：加固大量采用对拉螺栓及顶托，为防止模板向内变形，模板内侧设置花岗岩条作为内支撑。花岗岩条断面30mm×20mm、长度350mm（与防火墙同厚），在花岗岩条两端与模板接触面刻“十”形状凹槽，以便端头与混凝土融为一体。花岗岩条用20号钢丝绑扎在防火墙钢筋上，花岗岩条呈梅花形布置。
（9）模板合拢就位：模板合拢就位前清理模板内杂物，完成钢筋、木线条的隐蔽工程验收及施工缝处的凿毛处理。在下层（标高-0.30m以下）墙身侧面四周水平粘贴一道双面海绵胶带，以确保模板底部与下层墙身侧面挤压紧密，防止根部漏浆。
（10）支撑体系、模板加固
①模板外侧用100×50mm方木竖放、间距200mm，方木外侧沿分格缝采用φ48×3.5mm双钢管及M12对拉螺栓加固，每块模板（1750×l220mm）内用3个顶托撑在脚手架上。
②为加强脚手架的刚度及整体性，使脚手架能承受浇筑混凝土产生的侧压力，通过延长对拉螺栓把两侧脚手架对拉起来形成一个整体，脚手架对拉每块模板（1750×1220mm）内设1个对拉点，对拉点设在每块模板中间上口分格缝处。
③加固过程中反复检査墙身截面尺寸、模板平整度及垂直度，如有不符，及时调节对拉螺栓及顶托。
（11）浇筑前模板验收：模板垂直度≤5mm（吊垂线检查），平整度≤3mm（水平拉通线检查），截面尺寸偏差±3mm（钢尺检査），逐一检査对拉螺栓及顶托已处于受力状态，模板加固体系具有足够的承载力、刚度和稳定性。
4.4 模板拆除
（1）混凝土浇筑完成7天以后方可拆模，在不影响周转材料使用的情况下，尽量晚拆模板，使墙身在模板内充分养护，防止水分过早散失，当然墙身养护也可考虑拆模后立即覆塑料薄膜的办法，利用砼表面蒸凝水自然养护。养护时间不少于14天。
（2）模板拆除应从上而下分层拆除，拆除时切忌用铁钎插人模板与混凝土之间撬动，以免撬坏混凝土面。
5混凝土工程
（1）混凝土：采用商品混凝土，由混凝土罐车送到现场。原材料要求：
①水泥：采用42.5级矿渣硅酸盐水泥，水泥应有出厂合格证及检验报告，出厂日期超过3个月的水泥不得使用，并且使用同一厂家、同一品种、同一批次的水泥。
②砂：采用中粗砂，含泥量不得超过1.5%，泥块含量1%，同一批次。
③石：连续级配、含泥量1%、泥块含量0.5%，针片状含量15%，同一批次。
④水：拌合用水宜采用饮用水或经检测符合混凝土拌合用水标准的水；
⑤外加剂：与水泥品种相适应、具有出厂合格证并经检验合格；
（2）在混凝土浇筑前，防火墙根部先浇水湿润。
（3）为防止墙身根部漏浆，浇筑混凝土前在墙身根部浇筑一层50～100mm厚的同配合比的水泥砂浆（与墙身同一混凝土去除石子后的砂浆）。
（4）混凝土浇筑采用泵送工艺，由于浇筑高度8.30m，下料时为防止混凝土发生离析现象及污染模板表面，采用直径200mm的PVC管作为导管下料。设置3个导管均匀布置，下料时自一端向另一端分层浇筑，浇筑中保持导管下口离浇筑面不得大于2米。
（5）因混凝土浇筑高度较高，为减小模板的侧压力，浇筑速度沿高度控制在1.2m/h以内，计划在7小时左右完成防火墙的浇筑。
（6）浇筑混凝土时，应安排木工现场值班，仔细査看对拉螺栓及支撑有无松动。
（7）混凝土分层浇筑，每层浇筑高度控制在400～500mm之间，由于浇筑深度较深，可在振动棒的皮管上每隔500mm粘贴红色标签字，以便于控制混凝土分层高度。
（8）振捣点间距严格控制在300mm范围内，振捣过程中应避免撬振模板、钢筋；振捣时间一般为20～30s，振捣确保混凝土均匀密实，也要避免过振发生混凝土离析而产生色差。振捣上层混凝土时，振捣棒应插入下层混凝土50～100mm，保证上下两层混凝土交接良好；浇筑中上下两层混凝土间隔时间不超过1h，防止产生冷缝。
（9）振捣器操作时，要做到“快插慢拔”。快插是为了防止先将表面混凝土振实而与下面混凝土发生分层、离析现象；慢拔是为了使混凝土能填满振动棒抽出时所造成的空洞，在振捣过程中，宜将振动棒上下略微抽动，以使上下振捣均匀；
（10）混凝土的振捣必须由专人负责，由于深度较深，仓底较黑，很难直接目视到仓底，可采用辅助照明，以保证混凝土不漏振。
（11）混凝土浇筑到顶后，刮去表面浮浆，补以新混凝土找平并振实，初凝前完成抹面压光；
（12）混凝土终凝后，从墙体顶部洒水养护，保持顶部混凝土表面处于湿润状态。
（13）模板拆除后，取出分格缝木线条，切除对拉螺栓PVC套管外露部分并用砂浆封堵孔眼，分格缝凹槽清理后涂涮黑色防水油漆。
（14）对防火墙下口及时做好成品保护。
6 结语
综上所述，在变电站工程建设过程中，防火墙的清水混凝土施工技术至关重要，直接决定着清水混凝土防火墙的外观效果和质量。本工程通过对模板支撑体系的改进，分格缝设置、模板拼装方法的创新，混凝土浇筑过程的精准控制，解决了模板接缝处痕迹明显、漏浆，对拉螺栓眼孔有砂眼、黑斑的外观缺陷问题。拆模后，墙身几何尺寸准确，混凝土表面无缺陷，墙身外观上也无任何的痕迹且美观，提高了防火墙的整体观感效果，同时也保证了防火墙的施工质量。
参考文献：
[1] 贺双喜，赵家声.清水混凝土在水电站中的应用[J].混凝土.2013（03）
[2] 张运海.浅谈变电站工程建设中清水混凝土防火墙施工技术[J].科技创新导报.2014
[3] 谢勇生.220kV变电站工程清水混凝土防火墙施工技术[J].建筑工程技术与设计.2015
论文作者:潘彬强
论文发表刊物:《基层建设》2016年13期
论文发表时间:2016/10/18
标签：模板论文; 混凝土论文; 防火墙论文; 脚手架论文; 钢筋论文; 螺栓论文; 变电站论文; 《基层建设》2016年13期论文;