低闸引水式电站引水隧洞衬砌工程施工方案(33页).doc
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编号:680584
2023-06-26
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1、水电站引水隧洞衬砌施工方案一、概述XX水电站位于XX省XX县境内的XX江上,为低闸引水式电站。电站由首部枢纽、引水系统、厂房枢纽组成。电站以发电为主,装机容量334MW。引水隧洞位于XX江左岸,调整后全长约14078.8km,进水口底板高程1257.0m,调压井中心底板高程1234.1m,平均纵坡1.627。本合同段引水隧洞(4+000.0012+650.00)总长8650m,共设有3 条施工支洞,其中3#施工支洞长413m,与主洞交点桩号为5+723.8;4#施工支洞长535m,与主洞交点桩号为8+630.4m;5#施工支洞长525m,与主洞交点桩号11+755.5m。引水隧洞横断面为马蹄形2、,类围岩喷10 微纤维砼衬砌,类围岩喷15微纤维砼衬砌,类围岩50 厚钢筋砼衬砌,类围岩70 厚钢筋砼衬砌,衬砌后断面6.58.5m。、类围岩顶拱回填灌浆,周边固结灌浆。本合同工程招标阶段的、类围岩总长度为985m(其中类围岩洞段长655m,占原总长7.83%;类围岩洞段长330m,占原总长3.94%)。经优化调整后,需衬砌砼洞段(、类围岩、类围岩按类围岩开挖洞段)总长增长至3220m(其中类围岩洞段长2092m,占调整后总长24.18%;类围岩洞段长755m,占调整后总长8.73%;类围岩按类围岩开挖洞段长373m,占调整后总长4.31%)。本标段砼工程主要包括引水隧洞主洞桩号(引)4+003、0(引)12+650m 段洞身部位衬砌砼、支护用喷射砼、各施工支洞封堵砼等。砼总量约9.45 万m3,其中结构砼7.6 万m3,喷砼1.85 m3,除少量喷砼由现场拌制外,均由拌和系统生产。二、施工进度计划2.1 编制依据与原则2.1.1 XX省XX江XX水电站总承包项目引水隧洞工程施工分包合同(合同编号:QL/C)合同文件、补遗及答疑文件中所提供的现场施工条件、设计图纸及工程量。2.1.2 合同文件技术条款及有关水利水电工程施工技术规范及标准。2.1.3 XX水电站引水隧洞(QLC)施工组织设计2.1.4 现有的设计蓝图2.1.5 地形、水文气象、地质等资料2.1.6 2008 年5 月124、 日XX水电站引水隧洞工程受“5.12 地震”及持续不断的余震响,经08 年7 月9 日在EPC 项目部会议室召开的关于“XX电站复工准备”的会议,及监理通知(QLJL【236】-WJ/052/2008)的相关要求,对施工总进度计划进行调整。2.1.7 由EPC 项目部工程管理部2008 年7 月20 日初步提供的XX水电站引水隧洞轴线优化围岩分类(中间过程)电子版EXCEL 表。2.1.8 经监理中心审批的施工总进度调整计划(九局2008进度010 号),监理审批意见表:QLJL【278】- C-SS/043/2008。2.1.9 水利工程建设百科全书、水利水电施工工程师手册、水利水电工程建5、设安全生产强制性标准与现场施工安全操作规程实务全书、水工砼施工规范、水利水电工程施工组织设计与施工新技术规范实施手册。2.2 面临的主要难题(1) 施工通风不足、施工供电线路过长,线损大。(2) 工期滞后严重,工期紧,施工强度高。(3) 衬砌洞段增长,受工期制约,砼浇筑与开挖交叉施工,相互影响大。(4) 为减少干扰,先施工边、顶拱砼,施工缝位于距离浇筑完成砼底板面1.0m高边墙上,先施工的边、顶拱砼处于“悬吊”状,底模支模难度大,需要采取附加措施防止浇筑的边、顶拱砼下沉。(5) 砼浇筑时洞内排水。2.3 施工计划安排根据本工程引水隧洞洞身长、工期短、工序多的特点,引水隧洞砼衬砌按分段、分层进行6、施工。通过对合同文件的认真研究,结合我局近几年在类似工程项目施工的成功经验,对XX水电站总承包项目引水隧洞工程施工(QL/C)标的砼工程施工总体规划如下:2.3.1 引4+000.05+723.8 段衬砌施工该段边、顶拱衬砌砼总仓数约34 仓,由1#钢模台车控制浇筑。(1)开挖与砼浇筑交叉施工2009 年4 月5 日开始浇筑4+360.04+000.0 边、顶拱砼(约9 仓),至2009年5 月20 日,3#洞上游开挖完成开挖,边、顶拱砼浇筑施工顺序与掌子面开挖同向进行,且保证1#钢模台车距掌子面不小于50m。钢筋绑扎考虑采用留在1#钢模台车上游的支护台车。(2)开挖完成后,底板砼、边顶拱砼同7、时浇筑2009 年5 月20 日,3#洞上游开挖完成,底板砼开始浇筑,底板砼自上游向下游方向进行浇筑。边顶拱砼浇筑同样转向下游进行浇筑施工,边、顶拱砼保证1 个工作面施工时,底板砼保证1 个工作面,底板砼浇筑跟进边顶拱砼浇筑。考虑到底板砼浇筑在隧洞方向比边顶拱砼快,为减少边、顶拱砼和底板砼施工干扰,边、顶拱砼浇筑必要时采用向下游跳仓进行浇筑,以保证边顶拱的先行,待3#洞上游底板浇筑完成具备通行条件后进行未完段边、顶拱砼浇筑。钢筋台车布置在1#钢模台车下游,往下游进行钢筋制安工作。类围岩微纤维喷砼要求于2009 年1 月20 日开始施工,选择与砼浇筑不相干扰小时段进行。2.3.2 引5+723.8、87+220.0 段施工该段边、顶拱衬砌砼总仓数为58 仓,由1#钢模台车控制浇筑。该段砼衬砌,在开挖09 年6 月20 日完成后进行。于2009 年7 月1 日开始先行浇筑底板砼,底板砼从下游(引7+220.00)向上游(引5+723.8)进行施工。2009 年9 月15 日(视3#洞上游段施工情况,提前浇筑时间)开始浇筑边、顶拱砼,边顶拱开始浇筑位置位于底板砼施工工作面上游侧,同样从下游向上游进行施工,并跳仓浇筑,以确保边顶拱砼施工先行,避免施工交叉。待3#洞下游底板浇筑完成且具备通行条件后进行未完段边、顶拱砼浇筑。类围岩微纤维喷砼选择与砼浇筑不相干扰时段进行,尽可能在浇筑底板砼施工前完成9、大部分微纤维喷砼。2.3.3 引7+220.08+630.4 段施工该段边、顶拱衬砌砼总仓数为46 仓,由2#钢模台车控制浇筑。(1)开挖与砼浇筑交叉施工2009 年7 月5 日开始浇筑从引7+416.00 桩号向上游7+220.00 进行施工边、顶拱砼(约16 仓),至2009 年8 月17 日4#洞上游开挖完成,边、顶拱砼浇筑施工顺序与掌子面开挖同向进行,且保证2#钢模台车距掌子面不小于50m。此段边、顶拱钢筋绑扎考虑采用紧跟掌子面的支护台车。(2)开挖完成后,底板砼、边顶拱砼同时浇筑2009 年8 月17 日,4#洞上游开挖完成开挖,底板砼开始浇筑,底板砼自上游向下游方向进行浇筑。边顶拱10、砼浇筑同样转向向下游进行浇筑施工,边、顶拱砼保证1 个工作面施工时,底板砼保证1 个工作面,底板砼浇筑跟进边顶拱砼浇筑。考虑到底板砼浇筑在隧洞方向比边顶拱砼快,为减少边、顶拱砼和底板砼施工干扰,边、顶拱砼浇筑必要时采用向下游跳仓进行浇筑,以保证边顶拱的先行,待4#洞上游底板浇筑完成具备通行条件时进行未完段边、顶拱砼浇筑。钢筋台车布置在2#钢模台车下游,往下游进行钢筋制安工作。干扰小时段进行,并要求尽可能在浇筑底板砼施工前完成大部分微纤维喷砼。2.3.6 引11+755.512+650.00 段施工该段边、顶拱衬砌砼总仓数为24 仓,由4#钢模台车控制浇筑。该段砼衬砌,在2009 年5 月20 11、日开挖完成后进行。于2009 年6 月1 日开始先行浇筑底板砼,底板砼从下游12+650.00 向上游引11+755.5 进行施工。2009年7 月2 日开始浇筑边、顶拱砼,边顶拱开始浇筑位置位于底板砼施工工作面上游侧,同样从下游向上游进行施工,跳仓浇筑,以确保边顶拱砼施工先行,避免施工交叉。待5#洞下游底板浇筑完成且具备通行条件时进行未完段边、顶拱砼浇筑。2.3.7 引水隧洞砼衬砌施工节点工期为确保2010 年7 月15 日具备冲水条件,计划在2010 年5 月20 日前必须完成引水隧洞砼衬砌砼施工。表2-1 1#4#钢模台车施工段及进场表2.4 引水隧洞衬砌施工强度分析2.4.1 底板砼需12、进行钢筋砼衬砌洞段总长3220m,(包括引水隧洞与3#、4#、5#支洞交叉洞段类围岩按类围岩断面开挖、衬砌洞段373m),底板砼共计22006m3。底板砼关键线路高峰施工强度类围岩按1200m /月,、类围岩按180m/月编排;非关键线路高峰施工强度类围岩按900m /月,、类围岩按144m/月编排,与开挖施工和边顶拱衬砌砼施工交叉时段降低强度。2.4.2 边、顶拱砼需进行钢筋砼衬砌洞段总长3220m,(包括引水隧洞与3#、4#、5#支洞交叉洞段类围岩按类围岩断面开挖、衬砌洞段373m),边顶拱砼共计48343m3。、类围岩总长2847m,交叉洞段类围岩按类围岩断面开挖(需进行衬砌)洞段长3713、3m,需进行边顶拱衬砌洞段总长为3220m。边顶拱衬砌砼采用钢模台车施工,考虑到边顶拱衬砌每仓12m 长,及各类围岩的分类,经计算共计约276 仓边顶拱衬砌砼。边顶拱砼高峰施工强度按关键线路89 仓/月、非关键线路78 仓/月编排,与底板砼施工(甚至包括开挖施工)交叉施工时段强度会降低。2.4.3 其他砼项目其它砼工程量暂按投标工程量清单考虑,支洞封堵按2600 m3 考虑,倒车洞回填砼按2200m3 考虑,塌方回填砼按2000 m3 考虑,底板超挖回填及垫层砼1000m3考虑,在进行相应洞段施工时进行施工。2.4.4 类围岩边顶拱微纤维喷砼类围岩边顶拱微纤维喷砼洞段共计5430m,按设计1514、cm 厚喷砼计算,微纤维喷砼为18534m3(未计回弹量),考虑在开挖后期开始进行微纤维喷砼施工,拟采用TK500 型湿喷机。TK500 型湿喷机按最大标称生产率4.5m3/h,生产强度按最大标称生产率的80%效用即3.6m3/h 进行考虑,微纤维喷砼净工期为4 个月,每月工作400 小时计算,经计算需投入4 台TK500 型湿喷机,综合考虑工作面和备用情况,总共投入6 台TK500 型湿喷机,在后期施工中根据生产需要视情况分批进场。2.5 钻孔、灌浆工程引水隧洞回填、固结灌浆工程在1 浇筑段封闭(边、顶拱砼和底板砼浇筑)完成后,1 个月开始进行回填、固结灌浆施工。2.6 施工支洞封堵段施工当15、各支洞口对应的引水隧洞段砼衬砌及回填、固结灌浆、洞内清理完毕后即进行各施工支洞封堵。根据施工总进度编排,施工支洞封堵顺序为:3#支洞4#支洞5#支洞,各施工支洞保证1 个工作面进行施工。封堵砼采取从内侧向出口的方向进行,浇筑顺序为:底层砼中层砼上层砼。灌浆工程及支洞封堵砼施工为本工程难点,在专项措施中进一步明确。三、施工整体布置3.1 施工供风衬砌阶段施工用风主要为局部锚喷支护、风镐清理及风水联合清洗岩面等,用风量相对开挖阶段少。施工用风尽可能沿用开挖阶段供风管线,对部分拆除了开挖阶段供风管的洞段,采用移动空压机供风,单个支洞移动空压机配置容量按40m3/min考虑。3.2 施工供水砼衬砌阶段16、施工洞内、外用水项目主要有砼拌和系统、仓面冲毛(洗)、砼养护等用水。施工用水由设置在各支洞口的高位水池及开挖时段沿主洞布设的125 供水主钢管供水,采用支管(视需水情况选择)自主供水管上接出到各用水点。根据砼衬砌整体程序,边、顶拱砼自远向主、支交叉段浇筑施工,可充分利用开挖时段的供风管路;考虑到边顶拱砼施工可能出现局部先行,此时供水管线路中断,采用软管接引到工作区,局部离主水管较远区采用潜水泵在洞内设置的集水坑中取水。3.3 施工供电目前3#、4#、5#支洞口各布置有1 台800KVA 的变压器,基本满足目前用电需求。引水隧洞衬砌砼施工阶段用电项目有钢筋加工场、洞内照明、钢模台车、砼输送泵、移17、动空压机、钻孔灌浆设备等。经用电负荷计算,且考虑到洞线较长(电压降大),衬砌砼施工阶段需要增设变压器,并采用高压线(6KV)进洞方案。3.3.1 3#支洞供电在目前3#支洞口已有的800KVA 变压器基础上,在洞口新增设1 台630KVA容量变压器,该变压器从35KV 高压线搭火,降压为6KVA,该6KVA 高压电采用高压电缆经3#支洞、主洞接上、下游处变压器。在3#洞上游4+800 桩号布置1 台315KVA 变压器,该变压器把高压电缆的6KV高压电降压至380V 供各用电点。在3#洞下游6+750 桩号布置1 台315KVA 变压器,该变压器把高压电缆的6KV高压电降压至380V 供各用电18、点。3#拌和楼设置在抹地桥下游侧左岸,距离3#支洞较远(约1.0Km),考虑1#拌和站单独配置一台315KVA 变压器,该变压器需请业主方协调搭火点。3.3.2 4#支洞供电布置在目前4#支洞口已有的800KVA 变压器基础上,在洞口新增设1 台630KVA容量变压器,该变压器从35KV 高压线搭火,降压为6KVA,该6KVA 高压电采用高压电缆经3#支洞、主洞接上、下游处变压器。在4#洞上游8+000 桩号布置1 台315KVA 变压器,该变压器把高压电缆的6KV高压电降压至380V 供各用电点。在4#洞下游9+300 桩号布置1 台315KVA 变压器,该变压器把高压电缆的6KV高压电降压19、至380V 供各用电点。3.3.3 5#支洞供电布置在目前5#支洞口已有的800KVA 变压器基础上,在洞口新增设1 台400KVA容量变压器,该变压器从35KV 高压线搭火,降压为6KVA,该6KVA 高压电采用高压电缆经3#支洞、主洞接上游处变压器。在5#洞上游11+350 桩号布置1 台400KVA 变压器,该变压器把高压电缆的6KV 高压电降压至380V 供各用电点。洞内变压器在隧洞侧墙开设变压器室,以确保用电安全,详见专项措施,具体配置以专项措施为准。3.4 施工通风因开挖施工阶段后期与类围岩微纤维喷砼永久支护存在部分交叉,故前期通风采用强制正压通风,分别在3#施工支洞口、4#施工支20、洞口、5#施工支洞口各设置一台752KW 轴流风机,采用软风管延伸至各支洞交叉段再分叉延伸至各工作面。根据调整后的总进度计划安排,3#主洞上游工作面、4#主洞上下游工作面、5#主洞上游工作面在衬砌砼前期均会与开挖施工交叉。为保证掌子面开挖通风,风带穿过钢模台车内部(特殊设计),在钢模台车移动时暂停通风。类围岩微纤维喷砼后期,根据自然通风效果,视情况拆除部分风机,辅以自然通风。3.5 施工道路布置场外交通由各施工便道(宽4.5m)与XX县至文县间公路相连,施工机械设备、材料可直接运输到3#、4#、5#支洞口。从支洞口自城门型支洞(55.6m)进入各施工工作面,满足6m3 砼运输车、砼泵车自由通行21、,钢模台车部件可直接运输到引水隧洞内进行组装。3.6 拌和系统布置3.6.1 拌和站容量确定由于本标施工战线较长,砼施工作业面较分散,如果在一个砼拌和站取料,不但运输距离长,且洞内砼工程施工进度及质量难以保证,故拟在3#、4#、5#支洞各布置一套砼拌和生产系统(分别为1#、2#、3#砼拌和系统),以满足工程需要。3#支洞口可利用场地较窄,考虑将拌和楼设置在抹地桥下游左岸台地处,可利用地面积在3500 m2 左右,基本满足拌和系统布置要求。4#支洞口施工道路后期改道顺河边便道在炸药库附近转弯后靠山侧连接到洞都,而目前洞口转弯段临时公路将用石渣回填形成平台,可形成20003000m2的可利用场地,22、可基本满足拌和系统布置要求。5#支洞口布置的拌和站考虑在目前的拌和站位置,需靠近目前拌和楼区新增征地1000m2 左右,以满足砼施工拌和站布置、砼施工机械停放、材料堆存等。砼高峰月强度为3#洞3405m3/月,4#洞4099m3/月;5#洞3071m3/月。按月工作25 天,日工作20 小时,计入不均衡系数及砼浇筑仓面要求,3#支洞口布置1 座0.52m3 容量强制式搅拌机,4#支洞口布置1 座0.752m3 容量强制式搅拌机,5#支洞口布置1 座0.52m3 容量强制式搅拌机可满足施工要求。3.6.2 砼原材料堆场、库房布置XX水电站在2#支洞附近、6#支洞附近河漫滩分别布置了1 套砂石生产23、系统,供应XXC、C、C共3 个标段砼用骨料。因各支洞各布置1 套拌和站,因采用汽车运输,加之运输距离较长,需在各拌和站附近设置骨料堆场以调节骨料供求的平衡,砂石骨料堆场按堆料2.0m 高考虑。3#洞拌和站需设置骨料堆场面积为600m2,4#洞拌和站需设置骨料堆场面积为720m2,5#洞拌和站需设置骨料堆场面积为550m2,各粒径骨料采用浆砌石分隔开。砂石骨料采用15T 自卸汽车运至各施工支洞口的砼拌和站处的砂石骨料堆场,砂石骨料堆场调节容量以保证4 天砼连续生产。由于该砂石系统供应3 个标段砼用砂石骨料,在与首部、厂房用砼用骨料需求高峰时段叠加时,可能会出现供不应求的局面。通过加强砂石系统维24、护,适当延长砂石系统运行时间,并在混凝浇筑高峰时段前加强骨料储备,合理安排仓面(包括各标段相互协调)等综合措施加以解决。水泥 、外加剂、微纤维等原材料在拌和站附近布置,根据施工强度进行储备。水泥采用散装水泥为主、袋装水泥为辅,水泥储存量按浇筑砼高峰月计算,确保高峰月7 天水泥用量,水泥仓库采用钢管桁架,石棉瓦隔墙结构。仓库内水泥堆高考虑为2.0m,1#拌和系统水泥仓库面积为200m2(340t 储存量),2#拌和系统水泥仓库面积为240m2 (410t 储存量),3#拌和系统水泥仓库面积为180m2 (310t储存量)。外加试剂有高效减水剂、速凝剂,外加剂考虑施工高峰月7 天用量,仓库采用钢管25、桁架,石棉瓦隔墙结构。库房内外加剂堆高考虑为1.6m,1#拌和系统外加剂库房面积为12m2(速凝剂4.6t、减水剂3.4t 储存量),2#拌和系统外加剂库房面积为15m2 (速凝剂2.5t、减水剂4.1t 储存量),3#拌和系统外加剂库房面积为12m2 (速凝剂3.2t、减水剂3.1t 储存量)。类喷砼用微纤维现场储存量按施工高峰月7 天用量考虑,1#、2#、3#拌和系统均按500kg 储备考虑。工人住房、钢筋场考虑在现有的钢筋场地上根据实际情况进行扩建,并统筹考虑开挖阶段的钢筋场、工人住房。拌和系统布置详见拌和系统布置图。3.8 砼拌和工艺流程根据本合同衬砌砼工程的实际情况,骨料采用装载机从26、骨料堆场上料至配料机储料仓内,在拌和砼时通过电子称量后采用皮带输送到拌和机料斗内。水泥(粉煤灰)为散装时,采用螺旋输送机输送水泥道搅拌机内;水泥(粉煤灰、加试剂)为袋装时,人工拆包后倾入拌和机料斗内,同骨料一同经料斗提升到拌和机内进行砼搅拌,拌和用水在拌和站上称量后投入到拌和机中。四、砼工程量及特点4.1 设计衬砌长度变化据EPC 工程部,经优化调整后、类围岩成果,需衬砌砼洞段(、类围岩、类围岩按类围岩开挖洞段)总长增长至3220m(其中类围岩洞段长2092m,占调整后总长24.18%;类围岩洞段长755m,占调整后总长8.73%;类围岩按类围岩开挖洞段长373m,占调整后总长4.31%)。427、.2 设计衬砌砼工程量类围岩设计微纤维喷砼15cm,类围岩设计衬砌砼厚度为50cm,类围岩设计衬砌砼厚度为70cm。表4-1 引水隧洞(4+000.012+650.0)设计衬砌工程量表表4-2 引水发电隧洞主要工程量汇总表五、衬砌砼施工措施5.1 砼分层、分块结合引水隧洞洞身的衬砌工艺及施工通行的要求,、类围岩(包括按、类围岩断面开挖)引水隧洞洞身砼衬砌横断面上分两层,即边顶、拱砼和底板砼,类围岩只存在底板素砼,分缝详见衬砌砼分层分块图。5.1.1 全断面衬砌砼分层、分块综合考虑砼的初凝时间及拌和站的拌制能力,全断面衬砌砼分块长度为12m(具体以设计图纸为准)。引水隧洞转弯处半径均为100m,28、考虑到施工进度和钢模台车的长度(12m),转弯段施工拟采用直线代弧线;采用直线代弧线后,结构尺寸较纯圆弧洞段最大偏差为18.0cm。同理,同一仓(12m)内的钢筋按直线段进行绑扎,以与砼相匹配。(1)先施工边、顶拱砼,再施工底板(带边墙)砼砼浇筑施工段在施工时有通行要求时,为保证设备的正常通行,在同一衬砌横断面上先施工边、顶拱砼,后施工底板砼。施工缝设置在距底板砼面以上100cm处,并与水平面呈45度夹角,以确保后浇的底板砼在施工缝部位密实。边、顶拱砼顺序施工,底板砼分段连续施工,多段底板一次进行施工,并在分段处按设计要求预埋止水。先施工边、顶拱砼的一仓钢筋总重约25t,在安装钢筋时需固定钢筋29、在岩壁上,且为增大先施工完成呈“悬吊”状的边、顶拱砼的安全系数,在绑扎钢筋时段在距离施工缝面以上50cm 处设置2 排锁脚锚杆。锁脚锚杆采用2550cm,L=350cm,排距1.0m 的砂浆锚杆,锚杆向下与水平面呈30度夹角,锚杆预留4060cm 与环向钢筋焊接。(2)先施工底板砼,后施工边、顶拱砼砼浇筑施工段在施工时暂无通行要求时,先施工底板砼,后施工边、顶拱砼。在距底板砼面以上110cm 处设置水平施工缝。底板砼分段连续施工,多段底板一次进行施工,并在分段处按设计要求预埋止水,边、顶拱砼顺序施工。为确保施工缝面的抗渗要求,在施工缝面设置651 型橡胶止水,橡胶止水离砼内表面20cm。5.130、.2 类围岩底板砼分块初拟类底板素砼分块长度为6080m,边、顶拱喷砼一次施工成型,具体分缝位置以设计图纸为准。5.2 模板工程根据本引水隧洞的结构尺寸及施工特点,拟投入本工程的模板种类主要有:全液压钢模台车、组合钢模板、承重底模等。在进行模板选型时,需考虑砼浇筑上升速度、入仓方式、振捣方式及新浇筑砼自重等因素。保证本工程所用的模板均满足建筑物的设计图纸及施工技术要求;保证砼浇筑后结构物的形状,尺寸与相对位置符合设计规定和规范要求;模板和支架具有足够的稳定性、刚度和强度,做到标准化、系列化、装拆方便;保证模板表面光洁平整、接缝严密、不漏浆。模板的面板处理均涂刷脱模剂,且对钢筋及砼无污染;模板安31、装前,均按设计图纸测量放样,设置控制点,并标注高程,以利检查、校正;模板的偏差,应确保能满足规范要求。5.2.1 全液压钢模台车由于工期非常紧张,引水隧洞边、顶拱衬砌砼主要采用12m 长的全液压钢模台车浇注。液压油缸脱、立模,施工中靠丝杆千斤支撑,电动减速机自动行走,钢模台车制作向专业机械制造厂定做,以确保钢模台车质量。如图5-1。要求模板端面与门架间的调整最小距离不小于250mm,否则将造成前后衬砌段搭接困难;面板厚度不小于6mm。根据进度分析结果,初拟分时段投入4 台钢模台车(相比投标阶段多投入2台)。5.2.2 组合钢模板在主与支洞交叉段(为本工程施工难点,与支洞封堵一起申报专项措施),32、预留最后1 仓(12m)长段,待洞内其他工程施工完毕,且设备、材料撤除洞外后,采用钢管满堂脚手架支模,模板选用标准模板。在底板砼浇筑(带1.0m 高边墙),两侧封端模、边墙模选用标准模板,模板背枋及背档采用50 钢管,需具备足够的稳定性、刚度和强度,保证模板表面光洁平整、接缝严密、不漏浆。先浇筑边、顶拱砼段,由于预留出底模板的钢筋多,边墙底模采用堵头板,钢管脚手支模。5.3 钢筋工程引水隧洞结构简单,钢筋量大。钢筋连接形式选择的好坏将直接影响钢筋安装的质量及进度。初拟对25 及以上钢筋采用直螺纹套筒连接,25 以下钢筋采用焊接、绑扎连接。钢筋在制作场加工制作成型,运至现场安装。钢筋连接以滚压直33、螺纹套筒挤压连接为主,手工电弧焊为辅。钢筋按规格型号分类堆放,符合规范要求。钢筋场配有断钢机,弯钢机,电焊机、直螺纹加工机等。加工好的成品按设计图纸中钢筋序号分别挂牌堆放。5.3.1 钢筋配料由各作业队技术员根据施工详图和技术规范要求,开出钢筋下料单,统一由钢筋厂加工制作,编号挂牌防止混乱。(1)配料依据设计图纸和修改通知、浇筑部位的分层分块图,月浇筑计划、砼入仓方式、钢筋运输,安装方法及接头型式。(2)下料长度计算钢筋下料长度的计算要计入钢筋焊接、绑扎、套筒连接等需要的长度及因弯曲而延伸的长度。5.3.2 钢筋代换在工程施工过程中,尽量避免钢筋代换,在确实需要代换时,先征求监理工程师的意见,34、同意后再按水工砼施工规范的要求进行钢筋代换。5.3.3 钢筋安装加工成型后,用5t 自卸汽车将在钢筋加工厂已加工好的钢筋拉运到施工作业面,并且按钢筋编号有规律的堆放,编号牌外露以方便查找,人工进行搬运、绑扎。钢筋安装、绑扎、焊接全部由人工操作。(1)准备工作a、熟悉图纸和设计修改补充通知。b、统一作好较长时间钢筋加工计划,提前加工成型备用。c、了解仓位情况,检查放样用的点线是否满足钢筋安装需求,钢筋露头的整理和利用,选择钢筋入仓的路线和时间。d、根据进度计划和安装数量,研究钢筋排放和绑扎的顺序。e、作好材料(焊条、扎丝)和工具准备,绑扎钢筋使用的扎丝均采用20号铅丝。(2)现场安装本工程钢筋均35、采用现场手工绑扎。绑扎工序分为:测量、放样、搭样架、划片铺料、连接、校正、点焊和仓位清理。底板钢筋以基础锚杆、插筋为依托,设置架立筋,要求测量将底板高程、结构边线及分缝线标示于架立筋、底板及岩壁上,现场技术员在架立筋上标示钢筋间距,依此间距安装主筋,分部筋依据主筋上标示的间距绑扎。边顶拱利用自制钢筋台车超前人工绑扎。并设支撑筋固定,钢筋与模板间设同标号砼垫块,以保证钢筋绑扎不变位。5.3.4 钢筋连接(1)钢筋连接主要采用直螺套筒连接,其余采用焊接或绑扎。钢筋绑扎和焊接严格按施工规范要求进行,钢筋双面焊接长度5D,蛋面焊接长度10D,绑扎搭接长度35D(D 为钢筋直径)。(2)钢筋现场焊接现场36、焊接一般采用手工电弧焊,焊条有J422(用于级钢筋)和J502(用于级钢筋)两种型号。若采用焊接,钢筋直径28mm 以下的接头采用搭接焊;直径32mm 以上的接头采用绑条焊。在钢筋绑扎过程中,每12m 分缝处钢筋必须断开。焊缝质量均符合水工砼施工规范中有关规定。5.4 伸缩缝、施工缝、止水及灌浆管安装5.4.1 伸缩缝及施工缝根据施工蓝图,在设有伸缩缝的部位,在缝间贴2cm 泡沫板或刷涂沥青。对有特殊要求的施工缝部位,设置键槽(键槽面积不小于30%);无特殊要求的施工缝面进行凿毛处理,将砼面冲洗干净,排干仓面积水,浇筑砼前铺23cm厚同标号水泥砂浆或采用富砂浆砼。5.4.2 止水本工程在环向缝37、施工缝面按要求设置止水,并采用止水钢筋固定。止水带安装应符合设计要求,止水带中心变形部位安装误差应小于5mm。止水带周围砼施工时,应防止止水带位移、损坏、撕裂或扭曲。止水带水平铺设时,应确保止水带下部砼振捣密实。为了保证止水片两翼埋置深度和不致“浇翻”移位,采取人工整理的措施,浇筑砼时派专人维护;垂直止水随时进行维护,以确保止水片两翼的位置。止水带安装、保护和连接按水工建筑物止水带技术要求执行。5.4.3 灌浆管安装在砼浇筑过程中,为防止后期固结灌浆造孔难度,按固结灌浆设计要求在指定位置预埋灌浆管,灌浆管采用50PVC管,按设计衬砌长度切割后用铅丝绑扎固定于环形钢筋上,外口进行堵塞封闭,以防38、止砼进入到PVC管内。5.5 砼施工5.5.1 基岩面和施工缝处理底板先用反铲进行基础清理,再由人工配合反铲细清,人工撬除松散岩体并用风或水冲洗干净。边顶拱利用钢筋台车人工撬除松散岩体,超前检查处理局部欠挖,若确需爆破作业处理的地方,其处理原则是:最大单响药量不得大于40g,对已浇砼表面、止水及外露钢筋必须进行全面保护,保护的方法可以采用废旧轮胎、圆杂木、木板或草席覆盖的方法。砼施工缝采用人工凿毛,然后用高压水冲洗干净。仓面积水采用小水泵抽排,并人工清除干净。在清底的同时视需要增加部分钢筋支架锚杆,钢筋支架锚杆规格为相应主筋规格,入岩3050cm,外露长度以与上层钢筋顶面平齐为准,间排距不大于39、2m,距分缝线不大于50cm。锚杆施工采用手风钻进行,水泥沙浆注装。5.5.2 砼入仓方式引水隧洞本标段在各施工支洞口设置拌和站,采用5T 自卸汽车或6m3 搅拌车将砼运送至各施工工作面。边、顶拱部位砼采用砼输送泵,从距离基础(仓面底部)上约1.52m 处的底排的作业窗开始,逐层向上部作业窗浇注施工,并注意倒换浇注位置,防止局部受力过大引起变形、甚至跑模。底板砼浇筑根据现场情况采用砼运输车直接入仓或泵送入仓。表5-2 砼供应分配表5.5.3 测量放线、校模及清仓用全站仪进行测量放线,确定钢筋绑扎和立模边线位置,并做好标记,焊钢筋架立筋,并定出自制钢模台车轨道及结构物轮廓线。5.5.4 砼浇筑砼40、由拌和楼集中拌制,采用6m3 搅拌车或5t自卸运输车运送至工作面。底板砼采用泵送或直接入仓,边顶拱砼采用泵送入仓。以退管方式浇筑,砼导管末端接活动弯管附溜槽溜筒或软管下料,下料点根据实际下料情况均匀布置。边、顶拱砼浇筑应对称均匀下料,浇注起始,应从距离基础上约1.52m处的作业窗开始浇注,并注意倒换浇注位置,防止局部受力过大引起变形、甚至跑模。严禁由拱顶的浇注口直接浇注。浇注砼的速度严禁大于67m3/h。砼面应均匀水平上升,钢模板台车前后砼高度差要求不超过60cm;左右砼高度差要求不超过50cm。边、顶拱砼采用退管法或冲天管法封拱。砼入仓之前,先用水润湿基岩面或砼缝面,并均匀铺盖一层富砂浆的砼41、,再分层下料摊铺砼,采用人工平仓、振捣。砼的浇筑可采用平铺法施工。应按一定的厚度、次序、方向,分层进行,且浇筑层面平整。砼浇筑层厚度为3050cm左右,入仓的砼应及时平仓振捣,不得堆积。仓内若有粗骨料堆叠时,应人工将其均匀地分布于砂浆较多处,不得用水泥砂浆覆盖,以避免造成蜂窝、麻面。在倾斜面上浇筑砼时,应从低处开始,浇筑面应保持水平。砼振捣采用50mm插入式振捣器振捣密实。应先人工平仓后振捣,严禁以振捣代替平仓,振捣器的操作遵循“快插、慢拔”的原则,并插入下层砼5cm左右,振捣器插入砼的间距,不超过振捣器有效半径的1.5 倍(一般40cm),距模板的距离不小于振捣器有效半径的1/2(一般20c42、m),插入位置呈梅花形布置,不得触动预埋件。振捣宜垂直按顺序插入砼,如略有倾斜,倾斜方向应保持一致,以免漏振。振捣时间以3045 秒为宜,严禁过振、欠振、漏振,具体以砼不再显著下沉,气泡和水分不再逸出表面开始泛浆为准,另外在靠近模板处尚需加强振捣。在重要预埋件浇筑砼时,周围必要采用人工振捣密实,以免破坏预埋件。砼浇则按施工缝处理,即已浇的砼强度达到1.5Mpa-2.5Mpa后,人工凿成毛面,清洗干净排除积水,才能进行上一层砼的浇筑。如面积不大,用插入式振捣器振捣30 秒,周围10cm以内砼还能泛浆,且不留筑中应保持连续性,如因故中止且超过试验允许间歇时间(约2h),护到规定时间,即可准备脱模,43、边顶拱砼在强度达到设计标号的孔洞时,仍可继续浇筑。5.5.5 拆模、养护浇注结束后,养50%后方可拆模,其余模板按有关规范执行。模板拆除后割除外露拉筋,并清除止水上残留的砼。砼浇筑结束终凝后12h,应及时洒水养护,养护采用水车上培水泵抽水喷射养护,养护时间不得少于14 天。5.6 砼施工工艺流程5.6.1 引水隧洞洞身底板砼砼施工工艺流程引水隧洞洞身底板砼施工工艺流程见图51。表5-1 引水隧洞洞身底板砼施工工艺流程图5.6.2 引水隧洞洞身边、顶拱砼砼施工工艺流程引水隧洞洞身边、顶拱砼施工工艺流程见图52。表5-2 引水隧洞洞身边、顶拱砼施工工艺流程图5.7 特殊部位的施工5.7.1 塌方空44、腔部位的处理在进行砼施工前,应该仔细调查塌方空腔的部位、范围及开挖时的施工情况,以全面掌握引水隧洞的塌方空情况。普通塌方空腔,空腔呈开放状的,在衬砌砼时直接回填密实。对塌方空腔被钢拱架临时支护表面封闭,而内部仍存在较大空腔部位,在衬砌砼前,需开孔进行砼回填。5.7.2 围岩变形侵占设计断面部位处理因引水隧洞开挖周期长,在进行砼衬砌施工前,围岩暴露时间长,围岩发生不同程度的收敛变形。特别是围岩地质条件差的洞段,可能严重侵占设计结构断面。初期支护侵占设计断面的部位在进行测量分析后提供给设计部,并根据设计意见进行处理。5.8 施工难点应对措施5.8.1 通风、供电问题施工通风不足,增长通风散烟时间,45、喷砼采用湿喷工艺,在两支洞间贯通后,采用联动通风散烟,必要在洞内增设射流风机导向洞内空气流散烟。施工供电线路过长,线损大,竟拟增设变压器,并配备专项线路供点,详见专项措施。5.8.2 交叉作业的影响对交叉作业,需加强现场调度,合理安排,减少交叉作业的相互影响。5.8.3 先边、顶拱砼钢筋安装和砼的自身稳定问题施工缝位于距离浇筑完成砼底板面100cm 高边墙上,先施工边、顶拱砼处于“悬吊”状,钢筋安装需要固定在围岩上,且为增加浇筑后的边、顶拱砼(底板砼浇筑完成前)的自身稳定,在拱腰设置锁脚锚杆,锁脚锚杆采用2550cm,L=350cm,排距1.0m 的砂浆锚杆,锚杆向下与水平面呈30度夹角,锚杆46、预留4060cm 与环向钢筋焊接。5.8.5 砼浇筑时排水砼浇注时,阻断了开挖阶段布置的排水系统,上游侧自流排水,下游侧排水管路抽排。在两支洞贯通前,下游工作面适当改线排水管,排水管沿墙脚布置,抽排方法同施工期间相同。在两支洞间引水隧洞贯通后,对已有排水管线进行适当移动架设,设置在衬砌砼墙脚处,采用150 排水钢管,中部未浇筑砼段采用水泵抽排至连接在排水钢管的集水箱中,通过排水钢管排至支洞排水沟中。待砼浇筑完成后,全部拆除出洞。六、喷射砼永久支护本标段引水隧洞按A 型断面进行开挖的部位,边顶拱采用锚喷挂网永久支护,锚杆为25、L=3.0m 砂浆锚杆,间排距1.51.5m,82020mm 钢筋网47、格,喷15cm 厚C20 微纤维砼。6.1 锚杆施工锚杆采用砂浆锚杆,由于钻孔径为42mm,锚杆直径为25mm,锚杆采用先注浆后安锚杆施工工艺流程,详见图53。图53 先注浆后安锚杆施工工艺流程图锚杆施工采用简易台架,手风钻钻孔,锚杆在钢筋加工场制作,用5t 汽车车运至施工工作面,人工安装,锚杆安插时注浆进行锚固。锚杆钻孔孔位、角度、深度严格按照设计图纸进行施工,严格控制质量,锚杆安装长度必须满足设计要求。锚固剂凝固前严禁碰撞和摇动锚杆,锚杆到龄期后按规范要求进行拉拔试验抽检。6.2 喷砼及挂网施工正式施工前,按规范进行喷砼生产性试验,以确定喷射作业参数,喷砼采用湿喷法。喷砼材料采用早强型普硅48、32.5 水泥、坚硬的中砂或粗砂,细度模数控制在2.23.0 之间,粒径15mm坚硬的小石,并加速凝剂,砼配合比由试验室确定,并经监理工程师批准后使用。用强制式搅拌机在各支洞洞口集中拌制,用5t自卸汽车运至现场。人工抱喷嘴分层施喷,按“喷网喷”的程序进行,并插标志控制喷层厚度。喷砼施工工艺流程详见图54:图54 喷砼施工工艺流程图喷砼前用高压水或风冲洗干净岩面,对遇水易潮解的泥化岩层,采用高压风清扫岩面;喷射砼作业分段分片依次进行,喷射顺序自下而上,先边墙,后顶拱依次进行,边墙按46cm 一层施喷,顶拱按35cm 分层施喷,后一层在前一层砼终凝后进行,若超过1h 再行喷射,要先用风水清洗喷层面49、。引水隧洞在支护施工中岩层没有淋水和滴水现象。初喷砼后,即进行锚杆施工及钢筋网安装,安装完毕后再进行分层复喷至设计厚度。钢筋网采用简易台架现场挂设,利用锚杆头点焊固定,中间用膨胀螺栓加密固定,使钢筋网紧贴壁面,网间用铅丝扎固。七、施工支洞封堵砼施工引水隧洞工程完工后,3#、4#、5#施工支洞需采用砼进行封堵,封堵砼方量为7000m3。根据堵头工作特性,选用补偿收缩砼为封堵材料,按构造要求配筋,并设置灌浆补强等防渗措施,砼温度控制计划采用以下措施:(1)采用低热微膨胀水泥拌制砼。(2)通过改善骨料级配,掺外加剂和减少用水量等措施优化砼配合比设计。堵头砼外加轻烧MgO,补偿部分温度收缩和干缩。(350、)堵头砼浇筑结束后及时进行表面洒水降温。堵头模板采用小钢模拼装,钢管、拉筋固定,灌浆管、冷却水管、观测仪器等应通过检查、确认,合格后方可开盘浇筑。砼采用6m3 砼搅拌车运至工作面,泵送砼入仓。支洞封堵为本工程施工难点,待另申报专项措施。六、资源配置6.1 施工主要机械设备配置计划根据本工程引水隧洞施工特点,结合设备预采实际情况,拟向本工程投入配套的隧洞施工机械设备,确保本工程优质、高效按期建成。拟投入的主要机械设备详见表6-1。表6-1 主要施工机械设备表6.2 施工劳动力配置计划根据本项目施工总进度计划及施工强度的需要,结合施工方案组织特点,分批分期组织人员进场,施工人员详见表6-2。表6-51、2 劳动力配置计划表6.3 施工材料根据上述分层、分块方法及施工工艺要求,边、顶拱设置的锁脚锚杆,施工缝面增设的橡胶止水以实际发生计。施工用风、水、电设施按上述方案实施,所投入材料并以实际发生计。七、质量控制措施7.1 喷锚支护施工质量控制措施7.1.1 喷锚支护施工前先对围岩进行检查,以确定所支护的类型或支护参数。洞身不良地质段喷锚支护应紧跟开挖进行,以确保围岩的稳定。7.1.2 喷锚支护作业应严格按照有关的施工规范、规程进行。锚杆的安装方法,包括钻孔、在孔中锚定锚杆和注浆等工艺,均应经过监理单位的检查和批。7.1.3 锚杆严格按照施工图纸标准要求进行制作,严格执行锚杆安装工艺。7.1.4 52、喷砼施工的位置、面积、厚度等均应符合施工图纸的规定,喷砼必须采用符合有关标准和技术规程规范要求的砂、石、水泥,认真做好喷砼的配合比设计,通过试验确定合理的设计参数,并报监理批准。喷砼施工前,必须对所喷部位进行冲洗,预埋规定长度的检验钢筋以量测厚度,在喷砼结束后,进行喷砼厚度检验后割除露出表面的钢筋。喷射施工时,喷嘴应按螺旋形轨迹一圈压半圈的方式沿横向移动,层层喷射,确保厚度,使砼均匀密实,表面平整,喷嘴与喷射面尽量保持垂直,以减少回弹,确保喷砼的质量。喷射砼终凝后,立即洒水养护,持续养护时间不小于7d。7.2 砼浇筑施工质量控制措施7.2.1 管理措施(1) 砼施工前确立项目副经理和管理人员名53、单,负责砼拌制、运输、模板安装以及实施砼浇筑有关的组织管理工作,保证砼料的连续供应和按施工工艺组织施工,从而保证砼的浇筑质量。(2) 浇筑砼前,首先组织施工人员按施工组织设计制定的砼施工工艺、施工技术性能等特点和施工条件,实行班组技术交底。项目副经理负责组织相应施工机具,为砼施工的实施作提前布置。项目部的质量保证部、技术部指定专人负责相应部位的砼浇筑质量和砼的质量检验及监督。(3) 项目经理部有关质量、技术和物资部门等组织现场小组专职负责落实砼材料供应和施工工艺组织,特别注重拌合系统配料的施工质量控制。(4) 砼浇筑施工实行质量承包责任制,个人利益与工程施工的经济效益直接挂钩,项目部制定相应的54、奖励措施,以调动相关人员群众性质量攻关和合理化建议活动。7.2.2 技术措施砼的质量形成过程分为:原材料的选定、配合比设计、拌合及运输、浇筑四个阶段,其中原材料的选定和砼配合比设计是砼本身质量形成的重要阶段,要采取科学的、严格的试验手段和管理措施,使砼的本身质量得到有效的_控制;而砼的拌合和运输,以及浇筑阶段影响砼质量的因素较多,为确保本工程砼质量,采取如下措施保证砼的运输及浇筑质量。(1)砼施工前,现场试验室根据各部位砼浇筑的施工方法及性能要求,进行砼配合比设计,确定合理、先进的砼配合比。(2)拌合系统每次搅拌前,应检查拌合计量控制设备的技术状态,以保证配料计量准确,同时根据材料的状况及时调55、整施工配合比,准确调整各种材料的使用量,接受监理及业主的监督。(3)从拌合系统运至施工现场的砼应先检查随车提供的配合比通知单是否符合现场当前所需的砼配合比要求,再检查砼的坍落度等是否满足入模要求,否则不得在本工程中使用,重新处理合格后才能使用。(4)隧洞衬砌边、顶砼应对称下料,砼振捣至不冒气但不得过振为准,以免引起砼中粗骨料下沉。6.2.2.5 洞内砼模板要待砼温度下降至与隧道内气温相差很小,接近20且达70%强度后才能拆除。拆除模板后,洒水养护至少10d以上。7.2.3 检验措施每次拌制、浇筑砼前由专人进行以下项目的检查,并做好记录。(1) 检查砼配合比、配料单,检查原材料(如水泥、外加剂、56、粗细骨料及含水量、水等) 是否符合规定要求,如有变化应及时调整配合比或停止拌制。(2) 检查各原材料掺量与外加剂掺量,每班抽查不少于5 次并做好记录。(3) 记录有关砼生产过程的各项参数,如拌合速度、搅拌时间等。(4) 检查砼塌落度是否符合要求,此项工作应随机抽样,但每班不得少于3次。(5) 测定并记录砼生产时温度和砼运输到工地的时间及温度。(6) 检查并监督试件制作的全过程。(7) 检查试件的养护条件及试验设备是否符合要求。八、安全保证措施8.1 砼浇筑安全措施8.1.1 工作台、踏板、脚手架的承重量,不得超过设计要求,并应在现场挂牌标明。脚手架与工作台的木板应铺设严密,木板的端头必须搭在支57、点上。8.1.2 吊装模板时,工作地段应有专人监护。8.1.3 在隧道内作业地段装卸衬砌材料时,人员与车辆不得穿行。8.1.4 在2 米以上高处作业时,应符合高空作业的有关规定。8.1.5 检查修理压浆机械及管路时,应停止并切断风源和电源。8.1.6 拆除砼输送软管或管道,必须停止砼泵的运行。8. 2 运输安全措施8.2.1 各类进洞车辆必须处于完好状态,制动有效,严禁人料混载。7.2.2 所有运载车辆均不准超载、超宽、超高运输。8.2.3 运输车输应文明行驶,不抢道、不违章,隧洞内行驶速度不能超过15km/h,施工区内行驶速度不能超过25km/h。8.3 钢模台车操作规程8.3.1 因举升油缸与台车为螺栓连接,操纵举升油缸上升时,四个油缸应均匀、循环上升,严禁一个油缸上升过多而其余油缸未动作,造成油缸损坏。8.3.2 所有作业窗、丝杠处的定位销、铰销遗失后,必须补充同等规格尺寸的销子,不得用其他不合要求的物品代替,以防产生错台或跑模。8.3.3 全车螺栓必须每10 个工作循环检查一次。8.3.4 丝杠螺纹外露部分必须用物品加以覆盖,防止使用中粘上砼而失去作用。8.3.5 操纵边模油缸动作前,应仔细检查丝杠是否拆除,避免因丝杠未拆除时动作油缸造成模板变形。水电站总承包项目引水隧洞工程施工(QL/C)衬砌砼施工进度计划表