泄洪洞施工技术总结

柳树沟水电站泄洪洞施工技术总结

柳树沟项目部一、工程概况柳树沟水电站位于新疆巴州和静县境内。我部承担电站泄水标工程，主要由泄洪洞、发电洞及溢洪洞等工程组成。泄洪洞位于电站左岸，主要功能是前期导流，电站下闸蓄水后进行改造后，具备泄洪功能。泄洪洞主要由进口进水塔、有压洞段、工作闸室、出口明流、泄槽等组成。二、主要施工技术地下洞室开挖技术洞内针梁台车砼衬砌技术洞内转弯段常规模板砼衬砌技术洞内无压段砼衬砌技术洞内塌方处理技术三、地下洞室开挖技术（1）有压洞段：有压洞段长492米，洞室断面为马蹄型，洞径10.5米。利用布置在0+410处施工支洞形成两个掌子面分别向上下游方向掘进。洞身开挖分上下半洞开挖，上半洞高度7.5m，采用自制钻孔台车手风钻水平进行湿式造孔，孔径为42mm，孔深根据围岩类别进行确定，掏槽孔采用楔形掏槽，掏槽孔比主爆孔深20cm；下半洞采用人工搭设简易脚手架造孔，不设掏槽孔。上下半洞周边孔均按光面爆破进行布孔，采用YT28型手持风枪钻孔，乳化炸药爆破，非电毫秒雷管加导爆索起爆。出渣采用3m3侧卸装载机进行挖装，20t自卸车运至倒渣场，PC200挖掘机配合排危。支护滞后掌子面约30米进行。（2）工作闸室开挖工作闸室位于有压洞段末端，内设一弧形工作闸门。闸室高度42.5米。开挖分▽1436.5以上、▽1436.5以下两部分。

▽1436.5以上开挖：闸室交通洞穿过工作闸室后，在其顶部进行反向导井施工，导井直径3.5米，导井施工完毕后，进行逐段扩挖，每段开挖顺序自下而上。开挖结构揭露出以后，及时进行支护。支护形式主要为锚杆、锚筋桩，锚筋桩长度9~15米，外漏钢筋1米。▽1436.5以下开挖：▽1436.5以上开挖、支护完毕，进行设计砼衬砌。以上工作完成后，进行下部开挖。分以下几部分开挖：▽1436.5~▽1429.0（7.5m高）开挖：分两层进行，每层先中间掏槽，四周采用主爆+预裂，预裂孔采用潜孔钻一次钻到位，开挖出渣采用反铲挖装，自卸车运输，自闸室交通洞运至渣场。▽1429.0~▽1419.0开挖：先进行中间部位正向导井施工，导井一次开挖完成。然后进行采用主爆+预裂对四周岩体挖除，出渣在闸室下部▽1415.0进行，出渣自明流段运至渣场。▽1429.0~▽1412.0开挖：分两层开挖，预留保护层。主要采用主爆+预裂方式，预裂孔一次钻到设计深度，保护层采用手风钻剥离。四、洞内针梁台车砼衬砌技术

1、概况：洞内除转弯段外，有压洞段全部采用针梁台车衬砌。每一仓次衬砌长度为12m，台车轮廓直径8.5m。2、全圆针梁式液压钢模台车组成：模板总成、针梁总成、梁框总成、前后支腿、液压系统、抗浮装置、卷扬机构、电气系统等组成。3、台车工作原理①钢模工作原理钢模上安装了三组液压油缸，可完成立模、拆模工作。在顶模和边模的对应位置上安装螺旋千斤顶，油缸伸出，钢模定位后，旋紧螺旋千斤顶，这样保证衬砌尺寸的准确性，并减轻油缸载荷。脱模时，先脱顶模，再脱左右边模，最后针梁随支腿竖向油缸向上顶升而上升，使整个台车上升，底模与混凝土脱离。②行走原理台车行走为步履式，即支腿着地电动卷扬拖动模板向前移动，反之则模板着地电动卷扬拖动针梁、支腿向前移动，反复循环，形成台车的向前移动。钢模每次行走步距12～16m。③定位原理滑枕竖向油缸上、下运动台车可作纵向调整，安装在滑枕上的横移油缸可使台车横向调整。④纵向、横向稳定原理解决纵向稳定问题，下有底座竖向油缸支撑，上有抗浮千斤顶固定，使针梁和钢模紧密地结合在一起，增加了整个台车的稳定性，横向稳定装置是两对可定位的千斤顶，安装在前后抗浮架上，当台车调整后，旋紧千斤顶，支撑针梁，保证台车横向稳定。4、台车的安装与调试安装因受洞内空间的限制，台车洞内安装无法直接使用吊车进行吊装，只能采取在洞顶打锚杆，焊接吊环，挂设手拉葫芦，利用8t汽车吊配合手拉葫芦吊装的方式进行安装。台车洞内安装的总体顺序是由内到外、由下至上分层安装，安装的具体顺序为：底模→针梁及支腿→梁框两侧边模及其支撑→顶模及其支撑→其它附件。台车的调试包括两个位置的合模、脱模、钢模的行走、针梁的行走。调试程序为：合、脱模→钢模行走→合、脱模→针梁行走（往返）→钢模行走复位。脱模、合模时应检查钢模的直径偏差、纵缝间隙、错台等情况，对于不符合要求的应进行修整。5、混凝土施工砼入仓采用泵送混凝土，钢模台车施工程序如下：施工缝处理→测量放样→钢筋绑扎→堵头模板安装→止水、伸缩缝及埋件施工→砼入仓及振捣钢筋尽量进行预先加工及运输至施工现场，利用自制钢筋台车进行钢筋绑扎，尽量提前完成4～5个仓位的钢筋绑扎，仓与仓之间预留针梁承重支腿下落范围。砼浇筑过程中台车同一侧前后混凝土面高差不大于60cm，左右两侧混凝土面高差不大于50cm。混凝土下落高度不大于2.5m。模板上设附着式振捣器振捣，Φ50mm软轴振捣棒人工辅助振捣。五、洞内转弯段常规模板砼衬砌技术

1、概况：洞内布置两个转弯段，针梁台车不具备作业条件。转弯段总长60米，每10米一仓。2、模板设计：圆弧转弯常规模板衬砌段模板主要采用钢模板拼接，少量木模辅助，模板骨架采用型钢（10号工字钢），具体见《转弯洞段圆弧模板设计图》。3、砼施工：砼入仓采用泵送形式。每10米段砼分层为上下两层，中心线以下一米为砼分仓线。砼浇筑过程中同一侧前后混凝土面高差不大于50cm，左右两侧混凝土面高差不大于50cm。混凝土下落高度不大于2.5m。砼振捣采用Φ50mm软轴振捣棒。六、洞内无压段砼衬砌技术（分离式衬砌）无压洞段洞身段共长82.566m，隧洞纵向底坡i=4%。断面为城门洞型，衬砌成型断面宽7.5m，直墙高8m，拱高2.5m，顶拱圆心角120°。衬砌方案：底板采用组合散装钢模，边墙采用滑模，顶拱采用自制简易台车。1、底板常规模板施工底板混凝土厚度1m，每10m为一个仓。浇筑采用跳仓法施工。边墙高出底板表面30cm，利于边墙滑模的安装。2、边墙滑模施工（1）边墙滑模设计边墙滑模采用1000×1200矩形桁架梁作为模板的围囹，桁架梁主梁采用∠80×8角钢，腹杆采用∠63×6角钢，模板采用P6015组合小钢模，模板高度为150cm，提升架采用“F”型提升架，“F”型提升架主梁采用[18槽钢，高度为1.8m，提升动力采用10台10t穿心式千斤顶。支承杆（俗称爬杆）采用Ф48×3.5钢管，由于爬杆占用一根竖向钢筋的位置，在施工中每一根爬杆代替相应位置一根竖筋。为了便于砼脱模后进行砼养护及缺陷修补，在桁架梁下端吊挂一辅助平台，平台采用∠50×5角钢，辅助平台80cm宽，铺δ=5cm马道板，利用Ф16钢筋每隔1.5m悬挂在桁梁上，外侧焊接围栏并挂设安全防护网，以确保施工人员的安全。（2）边墙滑模施工1）模体安装底板常规砼浇筑完成后，即进行滑模拼装。依次安装模板、提升架、爬杆、千斤顶及辅助平台。模板拼装后拼缝严密，接缝无错台。2）钢筋绑扎滑模施工中，钢筋绑扎采用边滑升边绑扎钢筋，平行作业方式，钢筋的绑扎，始终超前砼30cm左右。3）砼入仓砼入仓方式采用泵送。为了保证砼顺利入仓，要求砼和易性好，坍落度控制在14～16cm左右。4）滑模滑升砼初次浇筑和模板初次滑升应严格按以下六个步骤进行，第一次浇筑10cm厚半骨料的砼或砂浆，接着按分层30cm浇筑第二层，厚度达到70cm时，开始滑升3~6cm，检查脱模砼凝固是否合适。第四层浇筑后滑升6cm，继续浇筑第五层又滑升12~15cm，第六层浇筑后滑升20cm，若无异常现象，便可进行正常浇筑和滑升。滑模正常滑升根据现场施工情况，确定合理的滑升速度，按正常滑升每次间隔2小时，控制滑升高度30cm，日滑升高度控制在3.0m左右。测量控制：滑模在滑升过程中，受各种不均匀动力影响，模体会发生偏移情况。为了方便及时地观察模体偏移，在模体的一端下放两根重垂线，每滑升30cm时检查重垂线相对于初始砼的位移，发现偏差及时纠偏。3、顶拱台车施工1）台车设计台车分两部分：包括模板与支撑。考虑顶拱砼结构圆弧曲率要求，模板由3015模板进行拼接，模板围檩采用10个工字钢弯制。支撑部分采用1000×1000方形桁架支撑，桁架梁主梁采用∠80×8角钢，腹杆采用∠63×6角钢。2）台车砼施工a、钢筋绑扎利用边墙滑模体作为平台，进行顶拱的钢筋绑扎。b、台车安装台车安装主要采用手动葫芦为主，有条件也可采用汽车吊，台车整体安装完毕后，采用卷扬机和轨道相结合方式将台车移至要浇筑的仓位。c、砼入仓砼入仓采用泵送。要求砼和易性好，坍落度控制在14～16cm左右。顶拱两侧砼上升基本均衡，振捣采用Φ50mm软轴振捣棒。七、洞内塌方处理技术

1概况有压洞段开挖时，上半洞在0+048处贯通，隧洞贯通后0+039~0+052段发生大面积塌方，其中0+039~0+045共6米段塌方最为严重，洞顶最大塌腔高度达13米。此次塌方对洞室衬砌及后续工程的顺利进行造成极大影响，同时对截流工期目标的实现造成极大影响。2方案选择由于该洞段塌方制约着阶段性工期的实现，因此采取何种支护手段，既能确保该洞段下部作业人员安全又能尽快进行永久洞身衬砌就非常关键。方案选择：对塌方部位围岩尽量不去扰动，待围岩基本稳定后，在开挖结构线和塌方空腔之间浇筑混凝土安全拱，两侧满填，顶部浇筑高度2.0m，其中0+039~0+045段（围岩较差，偶有小规模塌方、掉快）采用模板整体拼装，型钢支撑，模板及支撑载重汽车就位方式；0+045~0+052段（围岩较好）模板现场拼装方式。3施工内容塌方部位处理分两部分组织施工，先进行0+039~0+045段，该部位处理完毕后进行下一段的施工。3．1模板整体安装浇筑安全拱方案（0+039~0+045段）该部位围岩非常差，塌方高度最大达13米，小规模塌方时有发生，为最大限度减少人员在塌方下部作业时间，安全拱浇筑所用模板采用在三厂整体组装，车辆运至施工现场，采用液压千斤顶进行定位，保证安全拱不占设计永久衬砌结构线，模板定位完成后，进行安全拱砼浇筑。施工程序：喷砼→渣料清除→整体式模板（制作）安装→砼浇筑→安全拱加固（1）喷砼：首先对塌方部位顶拱全断面喷砼，厚度5cm，标号C20，封闭岩面。（2）渣料清除：反铲及自卸车配合，清除塌方渣料，为后续作业提供平台。（3）模板整体制作：模板采用1cm厚的钢板拼接，支撑模板的围檩采用10个工字钢，纵向间距75cm，下部支撑采用22的工字钢，纵向间距1.5米。6米长模板整体制作成型。（4）钢筋制安：为增加安全拱稳定性，在弧形模板上部布置钢筋，钢筋形式Φ22，纵向、横向间距20cm，在模板制作时一并加工完成。（5）模板整体安装：整体加工好后，采用25t汽车吊吊至20t载重汽车上，运至施工现场，模板调整采用千斤顶顶升，使模板定位，安全拱内结构线不占设计永久衬砌断面即定位完成。（6）砼浇筑：模板及支撑完成后，随即进行砼浇筑。砼入仓采用泵送形式，砼浇筑厚度顶拱处最小为2米。（7）安全拱加固处理：砼强度达到3天强度后，模板拆除，为保证下半洞开挖时，上部安全拱不发生向下位移，需对安全进行加固处理，即在左右侧墙上布置锚筋桩。锚筋桩：造孔深度8.5米，外露50cm，3根二级钢Φ28，间排距2*2m。3．2模板现场拼装方案（0+046~0+052段）该段塌方高度不大，围岩情况相对较好，大塌方后很快趋于稳定。安全拱浇筑模板制作采取现场拼装。施工程序：喷砼→渣料清除→模板制作→模板支撑→砼浇筑→安全拱加固（1）喷砼：首先对塌方部位顶拱全断面喷砼，厚度5cm，标号C20，封闭岩面。（2）渣料清除：反铲及自卸车配合，清除塌方渣料，为后续作业提供平台。（3）模板制作：沿开挖结构外架立钢拱架，钢拱架采用工字钢20a，考虑安装因素，钢拱架按2~3米一节加工，钢拱架制作好后运至施工部位人工进行安装，每节钢