引水遂洞混凝土衬砌施工方案

PAGEPAGE18河南省xx水库XX标水电站引水发电工程（合同编号：）引水遂洞砼衬砌施工措施批准：审核：校核：编制：xx工程局有限公司xx水库XX标水电站项目部二0一二年二月十六日引水隧道砼衬砌施工技术措施一、编制依据根据设计图纸【编号：xx电(施)XX-GJ-FDD-01、02、03、04；号】；根据国家及有关部委颁发的现行水工混凝土规范、水利水电工程模板施工规范、混凝土结构工程施工质量验收规范和混凝土质量控制标准(编号:DL/T5144-2001；DL/T5110-2000；GB50204-2002；GB50164-2011)根据节点工期目标编制；根据我局已建引水隧洞工程砼衬砌应用钢模台车施工的成功经验编制。二、工程概况2-1概述xx水库水电站引水隧洞工程位于xx市xx村，引水隧洞全长749.922m，设计坡比i=0.006，主洞型为圆型断面。混凝土衬砌根据不同开挖半径分A、B、C、D四种断面，A型衬砌厚度为70cm，桩号（引0+042.15~引0+089.939）；B型衬砌厚度为50cm，桩号（引0+089.939~引0+624.710），A、B型衬砌形成后洞径为3.5m。C型洞型桩号（引0+624.710~引0+632.710）；D型洞桩号（引0+638.710~引0+699.702），C、D洞型安装压力钢管道回填混凝土。岔洞根据不同开挖半径分为E、F两种断面，E型衬砌厚度为50cm，桩号（岔0+000.000~岔0+018.000），衬砌成形后洞泾为1.8m。F型洞安装压力钢管，桩号（岔0+018.000~岔0+047.396）。洞身砼衬砌结构伸缩缝分段长度为8~12m。伸缩缝中均设铜止水片。引水主洞连接大厂房，由上平段、斜井段和下平段组成。岔洞从引水主洞上平段（引0+557.960）桩号分出，连接小电站厂房。岔洞长65.035m，洞径1.8m，设计底坡i=0.004。引水发电洞混凝土施工主要工程量为：混凝土5440m3，固结灌浆4677m，回填灌浆4004m2，接触灌浆372m2，钢筋393t，铜止水片1110m。2-2工程地质引水发电洞主洞洞径3.5m，全部在太古界登封群变质岩体中通过，隧洞经过的地段没有大的断层发育。根据勘察资料，考虑到F11断层断距不大，倾角较缓，预测大厂房引水发电洞桩号0+035.15～0+050洞段为Ⅳ类围岩（断层带为Ⅴ类），其余以Ⅱ类围岩为主（局部小断层、节理裂隙发育段为Ⅲ～Ⅳ类）。引水发电洞岔洞洞径1.8m，全部在太古界登封群变质岩中通过，隧洞经过区域没有大的断层发育。根据水利水电围岩分类标准，考虑发电洞出口段较靠近地表位于中等风化卸荷带内，预测桩号0+062.893～0+075.393为Ⅲ～Ⅳ类围岩，其余洞段以Ⅱ类围岩为主（局部小断层、节理裂隙发育段为Ⅲ～Ⅳ类）。三、施工方案3-1施工顺序及衬砌形式引水发电洞砼衬砌主要分两个作业面进行。作业面一：以砼衬砌分标桩号（引0+42.15）开始，从上至下逐段浇筑施工，至岔洞（引0+554.96）结束。作业面二：以主洞钢管衬砌桩号（引0+624.71）开始，从下至上逐段浇筑斜井，至岔洞（引0+564.96）结束。1、上平段（引0+042.15~引0+554.96）总长约512.8m。此段砼衬砌顺序采用从上至下逐段浇筑施工。其中转弯段（引0+042.15~引0+089.939）长约48m，采用组合钢模衬砌。此段砼衬砌程序为：先底拱，后边顶拱。上平段（引0+089.939~引0+554.96）长约465m，此段砼浇筑采用针梁式钢模台车全断面衬砌。当砼衬砌至岔洞（引0+554.96）时，引水隧洞上平段砼衬砌结束，拆除钢模台车。2、斜井段（引0+564.96~引0+624.71）总长约78m。此段砼衬砌顺序采用从下至上逐段浇筑施工，分6m一仓，采用组合钢模全断面衬砌。由于斜井段倾斜角度过大，钢模板安装的时，所需模板、钢筋不易搬运，应在斜井上弯段顶部处安装两个定滑轮，方便材料运输。砼浇筑时，应保持砼和洞轴线平行，直至最后一仓封堵衬砌完成，当砼衬砌至岔洞段（引0+564.96）时，斜井段砼衬砌施工结束。3、岔洞段（引0+554.96~引0+564.96，岔0+000~岔0+008）长度10m。此段为引水隧洞主洞最后衬砌的一段。此段采用组合钢模衬砌，砼施工顺序为：先底拱，后边顶拱。4、岔洞水平段（岔0+008~岔0+018）长度10m。此段采用组合钢模全断面一次性衬砌施工。5、钢衬段（大电站引0+624.71~引0+711.952，小电站岔0+018~岔0+061.444）长度约87+43m。此段待压力钢管安装后，从洞内到洞外逐段浇筑砼。3-2施工用风、用水、用电布置施工用风：供风管路利用原隧洞开挖时布置的风管系统，采用Φ80供风管供风，布置在隧洞左侧腰线上，随隧洞混凝土衬砌完成，逐段拆除。供风主要用于清基处理。施工用水：引水发电洞混凝土衬砌供水由主洞洞口外布置的供水池接入，采用Φ30供水管供水，布置于隧洞左侧腰线上，延伸至衬砌断面。供水主要用于砼养护。施工用电：在大小厂房附近布置一台630KVA变压器，供电线路由施工岔洞及洞口供电系统引入。洞内施工供电线路布设高度距地2.5～3.0m，严禁使用裸导线。在浇筑面安装配电板以满足其它用电器的使用，施工面采用3盏1000w碘钨灯照明。浇筑仓内照明采用带防护罩的行灯照明，行灯电压不得超过36V。3-3通讯系统在工作面和交通岔洞洞口各配置一部对讲机，便于联系后勤补给。3-4拌和系统采用厂房混凝土施工的拌和系统：采用1台JS750A拌合机，每小时生产能力为12~15m3/h，月生产能力5184m3/月，保证系数2.1，完全满足砼施工。3-5施工道路及运输施工道路通过现有厂房和遂洞开挖时的施工道路。混凝土运输采用3m3砼运输车从砼拌合站接料运输至洞内工作面。砼运输车安排2～3辆，能够满足砼浇筑强度。四、组合钢模板的施工xx村水库发电引水隧洞（引0+089.939~引0+042.15）长约48m，其中直线段23m，转弯段25m。此段砼衬砌采用组合钢模，分五段进行砼浇筑。前7.5m为一段，后三段为10.5m，第五段为9m。岔洞段（引0+554.96~引0+564.96）长度10m，分为一段进行砼浇筑。此段砼衬砌采用组合钢模施工。为保证砼的衬砌质量，上述六段砼均采用先底拱，后边顶拱浇筑施工方法。底拱浇筑分缝中心角为120度（参见附图一）。4－1施工程序施工程序为：清基――绑扎钢筋――架立底拱模板――安装铜止水、预埋灌浆管――底拱砼浇筑――安装边顶拱模板――安装铜止水、预埋灌浆管――边顶拱砼浇筑――脱模――砼养护――下一循环4－2建基面清理引水隧洞开挖完成后，立即进行建基面的清理和欠挖检查，凡不符合质量要求的要立即进行处理。建基面清理要逐段进行，清理一段，验收一段，浇筑一段。清基要求建基面无松动块石，之后用高压风水枪清理至无积渣杂物和积水。废渣由人工配合扒渣机、农用车运出洞外。底板清理完成后组织进行基础面验收工作。建基面验收合格后，进行下一工序。4－3拱架设计与制作引水隧洞为圆形结构，内径Φ3.5m。采用组合模板衬砌，必须事先制作好拱架，在立模时便于进行组合安装。为了使组合钢模板在砼浇筑时具有很好的整体性和稳定性，重量又便于人工搬运和操作。因此我们在圆形断面上将拱架设计成三榀独立和相同的拱架（参见附图二）。拱架在营地制作，材料采用Φ50的钢架管。单榀拱架结构形式见附图一。拱架制作时要选择好钢管，壁厚不少于4mm。拱架结点处采用电焊焊接，焊接处必须结实牢靠。拱架制作好后，要进行试组装，保证拱架的制作质量，有问题要及时处理或返工。4－4模板安装1、浇筑段钢筋绑扎好后，即可进行组合钢模板的安装工作。安装前测量人员要放出高程点、中心点等控制点线，在转弯段要加密控制点。安装人员根据控制点用架管或Φ28~32钢筋按现场焊接支撑架，支撑架必须与锚筋焊接牢固，避免变形移位，影响砼衬砌质量。2、在支撑架上安装底部拱架（底拱），拱架间距为70~75cm一榀。钢模板采用P3015和P2015标准钢模板，安装时用扣件或铁丝将钢模板固定在底部拱架上，使钢拱架与模板紧贴，形成整体。仓号内模板安装完毕后，要使用架子管将钢拱架连为整体，同时用架管或木枋从底拱支撑至围岩顶部和侧部，避免砼浇筑时产生左右位移和上浮。安装模板前，要将模板面清理干净，并涂刷脱模剂。底拱模板安装校正后，经验收合格，即可浇筑底拱砼。3、底拱砼浇筑完成后，马上安装上部拱架和钢模板。在顶拱两侧预留砼进料孔和振捣孔。拱顶安装进料泵管，泵管间距控制在5m以内。模板安装完毕后，要使用架子管将钢拱架连为整体。最后进行模板安装校正，经验收合格，即可浇筑边顶拱砼。4、由于开挖轮廓不规则，端模封堵可采用木模板，与安装止水片同时进行。端头封堵面要平整、牢固、密实，浇筑砼时不漏浆，满足伸缩缝质量要求。五、钢模台车的施工引水隧洞（引0+089.939~引0+554.960）长约465m，此段采用全断面针粱式钢模台车从上至下逐段浇筑。此段共分为52段，前51段衬砌长度为9m，最后一段衬砌长度为6m。5－1施工程序施工程序为：清基――绑扎钢筋――钢模台车安装、就位――安装铜止水、预埋灌浆管、端头封堵――砼浇筑――脱模――砼养护――下一循环5－2钢模台车制作钢模台车由选定的专业生产商制造。根据隧洞设计图纸和施工特点，钢模台车模板外圆直径为Φ3.5m，长度为9.2m。现初步选定的生产制造商为洛阳强力机械有限公司。钢模台车的设计结构即运行原理参见附图二。5－3钢模台车组装钢模台车组装在洞内进行。在引水发电洞（引0+100~引0+112）长12m段进行扩挖，形成台车安装间。组装，在顶拱上打天锚，用定滑轮进行钢模台车模板升降，方便钢模台车圆弧模板进行安装调试。1、在台车安装间扩挖底拱，深度至少50～60cm。同时在顶拱打三排锚杆，顶拱中心一根，两侧（相距1.5m左右）各一根，排距2m左右。锚杆Φ25，孔深2.5m，焊弯钩于锚杆外端部，安装台车时用于吊升台车组件。2、台车安装由厂家负责，项目部派人参与配合。3、台车安装完成后，要进行试运行检查验收。要检查钢模关闭时是否严密，各结点运动是否灵活，针梁运行是否平稳，卷扬机运行是否稳定等。验收合格，即可进行钢模台车浇筑砼工作5－2台车就位先浇筑钢模台车衬砌第一段，即（引0+89.939～引0+98.939）。利用台车上卷扬机系统，将针梁缓慢伸出，伸出长度约10m，将针梁的末端伸至已浇筑好的砼底拱上（引0+89.939），此时利用针梁的支撑腿将针梁固定在已测量好的中心点上。再次利用卷扬机系统将模板整体延针梁移至浇筑段就位。台车就位后，根据测量中心线和高程点利用千斤顶进行上下左右整体校正。最后利用木模板封堵端头，安装止水片和预埋灌浆管，即可进行混凝土浇筑施工。5－3台车前移砼在浇筑完毕后，经过12～18小时待凝，即可进行脱模工作。利用钢模千斤顶先收缩第一块钢模，待第一块钢模完全脱离砼后，再利用第二块钢模千斤顶收缩第二块钢模，依此进行，将钢模台车全部脱离砼。此时，利用台车上卷扬机系统，将针梁缓慢向下一段伸出，针梁末端支撑不动，将前端支撑固定好后，再利用卷扬机系统将模板整体延针梁移至浇筑段就位，继续下一循环的作业。六、钢筋制安引水发电洞钢筋制安工程量为393t。6－1钢筋制作1、钢筋的加工制作在营地加工场内完成。钢筋加工工艺流程见下框图。2、钢筋加工前，认真阅读设计文件和施工详图，以仓位为单元，编制钢筋放样加工单，经复核后转入制作工序；以放样单的规格、型号选取原材料。依据有关的规范规定进行加工制作；成品、半成品经质检员及时检查验收；合格品转入成品区，分类堆放、标识。3、钢筋出厂前，依据放样单，逐项清点，确认无误后，用5t自卸汽车运至现场，由施工人员现场安扎。6－2钢筋绑扎1、绑扎时根据设计图纸，测放出中线、高程等控制点，根据控制点，对照设计图纸，利用预埋锚筋，布设好钢筋网骨架。钢筋网骨架设置核对无误后，铺设分布钢筋。钢筋采用人工绑扎，绑扎时使用扎丝梅花形间隔扎结，钢筋结构和保护层调整好后垫设预制混凝土块，并用电焊加固骨架确保牢固。钢筋搭接采用电焊搭接，单面焊10d，双面焊5d。2、钢筋的绑扎要有足够的稳定性。在浇筑过程中，安排值班人员盯仓检查，发现问题及时处理。七、铜止水片、预埋灌浆管施工7－1铜止水片制安1、铜止水片在营地加工制作。根据设计图纸要求，先自制一个压制铜止水片的加工台。加工台要制作精确，以保证压出的止水片满足设计要求。2、铜止水片采用卷材，宽度与厚度必须符合设计要求。3、为了便于洞内安装止水片，加工止水片的长度不宜过短及过长。过短焊接头太多，浪费太大。过长不不宜运输和安装。按隧洞断面将止水片分为三块，每块长度约4.2m。4、铜片止水安装时需要注意保持平整度，表面的浮皮、锈污、油漆、油渍均应清除干净。如有砂眼、钉孔，应予焊补。焊接部位按照要求保证搭接方式和搭接长度。一般采用双面焊接，焊接材料采用铜焊条，搭接长度为2cm。5、铜止水片安装应准确、牢固，其鼻子中心线与接缝中心线偏差为±5mm。定位后应在鼻子空腔内嵌填氯丁橡胶棒材料。6、止水带安装应由模板夹紧定位，支撑牢固，避免砼浇筑过程中移位。7－2预埋灌浆管施工1、引水隧洞砼衬砌后，需进行回填灌浆和固结灌浆。根据设计要求，在砼浇筑前，要预埋灌浆管。其目的是避免在衬砌好的砼上钻灌浆孔时，打断钢筋。2、灌浆管采用PVC管，直径Φ50mm，每根灌浆管长度50cm。3、按设计图纸要求的间排距布置灌浆管位置。安装灌浆管时，用铁丝将灌浆管牢牢邦在钢筋上，并在组合模板上用红油漆做好标示。脱模后，根据油漆印记找到灌浆管。灌浆前，再用手风钻疏通灌浆孔。预埋灌浆管时与安装组合钢模板同时进行。4、钢模台车衬砌段预埋灌浆管的做法是：1）、在制作钢模台车时，在钢模上根据设计要求布置预留孔。孔径Φ60mm，以利PVC管插入。钢模上共布置三排预留孔。第一排距台车端口为1.5m，其余间距为3m。预留孔为梅花形布置。2）、台车就位后，在预留孔中插入PVC管，并进行绑扎固定。3）、台车脱模时，将露出台车内的PVC管打掉即可。八、砼施工措施8－1砼制备砼拌和由营地内设置的搅拌站生产，产量每小时12～15m3。砼制备时，必须严格按照当前砼仓号的配料单称量、拌和。各种材料的投放，均采用自动称料控制系统。砼的各种原材料和搅拌时间必须满足相应规范规定。8－2砼运输砼的水平运输采采用3m3砼搅拌运运输车，直直接从拌和和站出料口口接料，运运输至洞内内或洞口卸卸料。8－3砼入仓采用HB－60砼泵泵送入仓。砼砼泵布置在在洞内，距距浇筑仓号号不大于300m。浇筑钢管管衬砌段和和斜井下弯弯段时，砼泵泵布置在洞洞口处。砼砼制备时要要严格控制制骨料的最最大粒径和和砼的塌落落度，防止止砼在泵送送入仓时出出现堵管现现象。砼浇浇筑时要连连续进行，避避免出现施施工冷缝。斜井段砼浇筑采采用溜槽或或溜筒入仓仓。在上弯弯段处布置置一集料槽槽，砼运输输车卸料后后，人工控控制下料速速度，使砼砼缓慢流入入仓内。8－4平仓振捣砼入仓后由人工工手持Φ2“插入式软软轴振捣器器振捣密实实。另为使使所浇筑的的砼内实外外光，在模模板顶部和和侧部布置置一定数量量的附壁式式振捣器振振捣。振捣捣时均匀移移动振捣器器，移动间间距不大于于振捣器的的影响半径径。振捣上上一层砼时时，应将振振捣器插入入下一层砼砼15cmm，避免漏漏振。浇筑筑时两侧墙墙要控制进料速度和和对称下料料，均匀上上升，以免免砼对模板板产生过高高的侧压力力，引起模模板变形，影影响浇筑正正常进行。8－5模板拆除和砼养养护拆模：砼浇筑完完毕后12～18h，砼达到自自稳凝固后后方可进行行脱模，拆拆模板时，应应根据锚固固情况，分分批拆除锚锚固连接件件，防止大大片模板坠坠落。拆除除应使用专专门工具，以以减少混凝凝土及模板板的损坏。养护：脱模后应应及时进行行人工洒水水养护，一一般连续养养护7～14天时间间，保持混混凝土表面面湿润。有有特殊要求求的部位宜宜适当延长长养护时间间。混凝土土养护应有有专人负责责，并应作作好养护记记录。九、进度计划安安排参见附表三十、混凝土施工质量量保证措施1、合理科学调配各各种资源，尽尽量缩短混混凝土运输输及等待卸卸料时间，入入仓后要及及时进行平平仓振捣，加加快覆盖速速度，缩短短混凝土的的暴露时间间。2、进料要求：混凝土土应按一定定厚度（一一般30～50cm左右）、次次序、方向向分层进料料入仓；3、平仓要求：混凝凝土入仓后后要及时平平仓振捣，不不得堆积，仓仓内如有粗粗骨料堆积积时，应均均匀分布于于砂浆较多多处，绝对对禁止用水水泥砂浆覆覆盖。在予予埋件、止止水片以及及排水设施施周围浇筑筑混凝土时时，应人工工铺料，加加强振捣，混混凝土均衡衡上升，并并做好保护护，保证予予埋件等不不受损，不不移位，不不变形。4、振捣要求：仓内内混凝土振振捣必须按按顺序由外外到内（先先模板边再再中间）依依次振捣，振振捣器前后后两次插入入混凝土的的间距，应应不超过振振捣器有效效半径的1.5倍，防止止漏振和超超振，振捣捣器应快进进慢出，每每一位置的的振捣时间间，以混凝凝土不再显显著下沉，不不出现大气气泡，并开开始泛浆为为准。振捣捣上层混凝凝土时振捣捣器应插入入下层混凝凝土15cm左右，加加强层间结结合。如发发现混凝土土和易性较较差时，应应加强振捣捣，保证混混凝土的质质量；5、台车操作人员员与泵机运运转工要求求必须为专专业人员，需需要的相关关协作人员员必须通过过专业培训训才能上岗岗，以确保保质量进度度要求。6、加强砼试验检检测、以及及拌和质量量控制，具具体如下：：混凝土拌和均匀匀性：定时时在出机口口对一盘料料按出料先先后各取一一个试样，测测定砂浆容容重，其差差值不大于于30kgg/m³。用筛分法法测定粗骨骨料在混凝凝土中所占占百分比，其其差值不大大于10%。根据气候条件定定时测定砂砂石骨料含含水量（尤尤其是沙子子的含水量量），在雨雨季相应的的增加测定定次数，以以便随时调调整混凝土土的加水量量，使砂石石骨料的含水量基本本稳定。如如混凝土配配合比由于于外界影响响而有变动动时，及时时检查。在拌和场设磅秤秤和计量容容器，保证证配料称量量准确。拌拌和程序和和拌和时间间按规范操操作，在出出料口和浇浇筑仓号对对混凝土按按规定进行行取样。检检查混凝土土组成材料料的质量，每每班至少两两次。检查查混凝土在在拌制及浇浇筑地点的的坍落度，每每班至少两两次。混凝凝土的搅拌拌时间随时时检查。加加强混凝土土施工过程程监控，每每一个施工工步骤都在在可控制的的情况下施施工。每一一个施工环环节都经过过监理验收收后再进行行下一环节节。7、止水、伸缩缝缝施工止水的结构形式式、尺寸、埋埋设和材料料的品种规规格符合工工程设计图图纸的规定定，金属止止水平整、干干净、无沙沙眼和钉孔孔。止水的的搭接长度度不小于220mm，气气焊双面焊焊接。伸缩缝砼表面平平整、干净净，割除外外露铁件。当当砼表面有有蜂窝麻面面等缺陷时时，按规范范和监利工工程师的指指示进行处处理。8、优化混凝土配合合比，降低低混凝土水水化热，控控制混凝土土出机口温温度，加强强混凝土运运输过程中中的保温措措施；9、混凝土浇筑完毕毕后,12～18h小时内开开始进行喷喷水养护，其其养护时间间不少于114天。要加强强表面养护护，始终保