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涵洞施组
金坛市唐庄水库除险加固工程
涵洞工程施工方案
江苏圣通建设集团有限公司
二○一○年十一月十二日
一、工程概况
唐庄水库位于金坛市薛埠镇方麓村境内,建于1950年。
水库集水面积0.9平方公里,加固后总库容36.65万立方米,是一座以防洪、灌溉为主的小
(2)型水库。
此次加固方案主要为:
坝体加固及防渗处理,迎水坡护坡改建,背水坡整坡及增设排水设施;高、低涵洞拆除新建,新建涵洞为80×100cm钢筋混凝土方涵,更换闸门及启闭机3套台,北涵拆除;溢洪道改建为开敞式溢洪道;增设必要的管理设施。
二、涵洞施工
主要工作内容为:
施工围堰、土方开挖与回填、涵洞底板基础、涵洞及闸竖井、上下游连接段、工作桥、启闭机房、闸门启闭机安装。
1、施工工序
涵洞及闸竖井
进口闸及涵洞底板
土方开挖
施工围堰
施工降水
土方回填
原低涵拆除
Dr
围堰拆除
闸门及启闭机安装
启闭机房
工作桥
上下游连接段
2、施工方法
(1)原低涵拆除
①原低涵上部拆除采用空压机加风镐破除,涵管直接用挖掘机挖除,挖除时不得对新低涵址地基(即原涵址地基)产生扰动等任何不利影响。
②机电、电气设备的拆除,必须保证原设备的完好无损。
运输时注意防震,运至水库管理所内指定仓库中贮存,与发包人办理好手续,不得外运和变卖。
③拆除的建筑垃圾和块石,外运至指定的地点堆放。
不得随意堆放和变卖。
对于可以回收使用的块石等材料,由发包人现场指定,承包人必须服从使用。
(2)施工降水
涵洞基坑排水,分别在原地面和基坑坡脚设置排水沟。
基坑坡脚明沟排除基坑渗水、雨水和施工废水。
地面排水沟主要汇集基坑外地表水和雨水。
坡脚排水沟根据不同高程分别设置抽水基坑,架设水泵。
基坑采用明沟排水。
基坑开挖过程中先开挖排水沟,排水沟宽0.5m,深0.8m,布设1.5×1.5×1.5m的集水井,用潜水泵抽排积水至基坑外,抽水时保持沟内的水面距土面约0.5m左右。
围堰内的明水排除采用2台12寸的混流泵和2台15KW泥浆泵进行。
(3)土方开挖
定位放线后,用挖机挖至离设计高程30cm左右,边坡开挖应注意边坡稳定,坡比不小于1:
2,边坡中部设2m宽平台一道,30cm保护层用人工突击开挖,开挖至设计标高时,辅助人工夯实基面,然后立即通知监理验槽。
沟槽开挖后,遇到软土、松土或扰动土时先采用人力插钎测定地基处理深度方法,报监理工程师及甲方代表进行适当处理。
遇到深度大时,报监理工程师及甲方代表联系设计单位进行处理。
(4)垫层施工
①沟槽经监理工程师人工挖除保护层土方后,请业主、设计单位和监理等及时进行基坑验槽,检验合格,及时进行垫层的施工,减少地基扰动的可能。
②封底砼垫层施工采用翻斗车送料,砼用溜槽送到浇筑仓面,人工整平,用平板式振动器进行振捣、表面整平(略带毛)后进行养护。
③施工时,做好沟槽排水,严禁带水作业。
(5)箱涵底板
底板施工采用标准组合钢模配以少量的平面木模立侧向模,用双排φ50钢管作围囹,钢管打斜撑加固并在钢模上钻孔用对销螺丝将两侧对拉加固。
砼浇至底板以上30cm,砼用溜槽送到浇筑仓面,人工整平,浇筑时采用振捣棒及平板振动器振动密实。
(6)箱涵涵身与顶板
涵身与涵顶板同时浇筑,涵身施工工艺流程为:
涵身控制线放样→搭设一侧木模板→绑扎钢筋布置埋件→封闭木模板→浇筑涵身砼
①层面处理
对已浇筑的30cm高的涵身顶部进行施工缝凿毛处理,以凿到老砼面露石子为止,然后清除凿毛浮渣,用不冲洗干净,并经监理工程师验收优良后进行涵身施工。
②钢筋制安
涵身纵向筋与底板筋事先预埋。
两排钢筋网间用φ16钢筋焊支,确保涵身面层钢筋网的间距。
砼保护层用预制好的高标号砂浆预制垫块绑扎在钢筋外表面上控制。
注意涵身不同结构层面钢筋的位置必须准确和牢固。
由于涵身较高,故在钢筋绑扎施工时,在涵身两侧搭设φ50双排钢管架以满足施工要求。
③模板制安
涵身采用多层板组合拼装,用双排φ50钢管作纵横围檩。
模板用对销螺栓加固,间距为0.7m。
④砼浇筑
钢筋、模板验收合格后进行涵身砼浇筑。
砼浇筑时在仓面脚手上铺设脚手板,同时安装浇筑漏斗管伸入涵身内,漏斗管距底板距离不大于2.0m,涵身拟考虑挂设2根漏斗导管。
砼浇筑前,再用水冲洗,铺一层2~3m同标号水泥砂浆,随后进行砼浇筑。
砼熟料用翻斗车运输,漏斗管输送入仓,人工平仓。
砼料严格控制好水灰比及高效外加剂的掺量。
拌和站台安排专人值班检查砼料的配制情况,不优良的砼料严禁入仓。
涵身砼采用水平分层的方法浇筑,每层30cm,两侧涵身一次浇筑完成,保持均匀对称上升,以防止底板受力不均产生沉降,每个涵身用1台插入式振捣器振捣密实。
钢筋较密时,施工时控制好砼的质量,同时加强振捣。
另在浇筑过程中,要控制好各仓面的进料速度,防止进料过快侧向压力较大而破坏模板,同时要加强值班,观察在浇筑过程中模板的变形情况,发现问题及时加固处理,确保涵身浇筑万无一失。
涵身拆模时间按规范要求进行。
涵身采用一次性对销螺栓,对销螺栓外套防水橡胶,处理方法:
在螺栓孔位置凿5*5*1.5cm(深)凹槽,割除螺栓,用微膨胀防水砼捣实、补平、抹光,并加强养护,确保修补材料粘结牢固,色泽一致,无明显痕迹。
⑤养护
墩身砼浇筑完成后加强砼的养护,派专人负责,并详细做好养护记录,养护时间不少于14天,以确保砼的强度满足设计要求,表面不出现施工裂缝。
由于墩墙立面较大,不易覆盖养护,采用喷淋保湿养护、喷养护膜养护的施工方法,保证混凝土的养护质量。
⑥止水与沉降缝
箱涵10.0m为一节,水平缝采用橡胶止水带,竖向缝采用油毡止水片。
圆管涵施工
1、下管(φ0.6m):
(1)下管前对垫层进行刷毛,并冲洗干净后,在垫层上弹线,以控制安管中心线。
管子下沟时,以逆流方向铺设。
(2)下管前对钢筋混凝土管进行检查:
首先检查质量保证书,若无保证书退回其管子,若有则进行外观检查。
外观质量及尺寸公差应符合国家标准《混凝土和钢筋混凝土排水管》或厂标的要求。
不合格管材退回不用。
(3)管子内外侧应清扫干净。
(4)下管一律采用机械下管,人工配合。
(5)下管时注意缓慢进行,防止绳索折断。
下管时要适时拨正找直,拨正时撬棍下垫以木板,不只接插在混凝土基础上。
2、安管:
(1)管子安好后,用干净的预制稳管垫块卡牢。
(2)安管前子内外侧应清扫干净。
接口留有15mm的缝隙。
3、管座:
(1)浇筑前平基和管子应清洗干净。
(2)对垫层与管子接触的三角部分,要选用同强度等级混凝土中的软灰,先行填捣密实。
(3)浇筑水泥混凝土时,应两侧同时进行,防止将管子挤偏。
用机械或人工挑运混凝土到沟槽内进行浇筑。
用插入式振动器进行振动。
4、抹带接口:
(1)抹带前将抹带与管座相接的部分约50cm凿毛干净,并事先24小时进行管口的湿润。
将管口冲冼干净并刷素水泥浆一道。
(2)钢筋网(采用φ6@100钢筋网点焊)抹带接口两侧安装好弧形钢边模。
钢筋网保证无锈,无油垢,长度按设计要求,留出搭接长度。
(3)管内缝用1:
2.5水泥砂浆填实抹平后抹宽40cm、厚4cm的砂浆带。
(4)砂浆带达到一定强度时外刷沥青一层、铺复合土工膜一层。
三、土方回填
涵洞土方回填采用粘土回填,回填压实系数不小于0.96,回填土在涵洞外围2m范围内不得采用重型机械碾压,应采用人工夯实。
为保证回填土的质量,必须做好:
1)土方回填前清除原地面草皮、树根、垃圾等杂物,并将堤基表面碾压密实,报监理工程师验收合格后,方可进行堤坝填筑。
2)作为回填土土料的开挖土方必须符合规范及设计要求,其含水率应控制在最优含水率,具体办法是采用翻松、洒水、凉晒等措施。
铺土厚度与土块粒径不大于规范和试验要求。
分段填筑时,各段土层之间设定标志,以防漏压、欠压。
上下层分段位置搭接应错开。
3)填土面应保持一定的横坡或中间高、两边低,以利排除表面积水。
当天填土必须当天碾压完成。
由于气候、施工等原因停工的,回填土面层应加以保护。
复工时应对不合格的面层作局部处理后继续回填。
4)施工过程中避免出现“弹簧土”、层间光面、层间中空、虚压层等现象,一旦发生应及时处理至合格。
5)冬季施工时,填料中严禁有冰雪碎块、避免负温下施工。
6)建筑物墙后土方回填时,砼强度指标必须达到设计强度的70%以上。
回填前,清理建筑物表面杂物,清除建筑垃圾、积水等,并报请监理工程师检查验收,合格后方可土方回填。
7)墙后土方回填,分坯进行。
每坯层厚不大于25cm,临近建筑物部位用蛙式打夯机夯实,并保持建筑物两侧填筑均衡上升,且控制一定的回填上升速度。
8)在进行土方,分层碾压填筑时,施工质检员跟班检测。
按现场确定的参数检查每批松铺土层的含水率,层厚等指标。
在施工过程中用轻便触探仪来检验和控制土层的干密层和压实指标,每坯土层碾压完成后,按施工规范要求用环刀法抽取土样测定土干密度,其指标符合设计要求后,再填筑上层土方。
9)接缝处理:
同日施工的两工作段的衔接处,应采用搭接形式。
前铺装整形后,留5~8m不进行碾压,后一段施工时,应与前段留下未压部分一起再进行碾压。
四、启闭机设备安装
1、启闭机的安装
1、安装条件
(1)启闭机平台、排架及有关土建工作全部结束,且有关构件强度等满足荷载要求;
(2)起吊设备、安装人员机具全部就绪,安装场地已经清理干净。
2、安装工艺流程
部件组装检查
基础螺栓预埋
吊装就位
电气检查、试验
调整固定
手动、电动调试
检查验收
二期砼
油漆
2、启闭机调试
1、启闭机单独运行:
在启闭机安装完毕后,不与闸门连接的情况下,做启闭机空载运行,检查传动机构的安装正确性。
2、将启闭机与闸门连接好,让闸门不承受水压的情况下,做开启和关启运行。
检查各传动机构的运行有否变化,闸门上两个吊点的动作是否一致,闸门开度指标器的显示是否正确,保限位开关是否正确动作。
同时测量电动机、油压表的变化情况,该试验工作重复做三次,每次试验均作出记录交监理工程师。
3、带负荷试验:
让启闭机在承受设计水头的情况下,做闸门开启和关闭试验,并将试验记录交给监工程师,作为验收依据。
3、质量检测
所有安装构件均需具备如下资料
1、出厂合格证;制造验收资料和质量证书;发货清单;安装用控制点位图;设计图样和技术文件;
2、重要部位的焊接、高强螺栓连接应进行合格检验并做好记录。
3、各重要工序应做好“三检”并做好记录。
4、二期砼配合比及其强度试验记录。
5、每道工序须经监理工程师验收并调试无误后,方可进行下置安装工序。
6、安装尺寸的误差,除设计注明外,均应按照水工建筑物金属结构制造安装及验收规范(SC74-95.DL/T5018-94)进行检查。
4、安全措施
标记所有构件重心线位置,起吊时必须有技术员和指挥员指挥;所有操作必须熟悉有关安全操作规程,并持有相关工种的上岗证。
五、闸门、止水、预埋件制作安装、调试、防腐
1、安装前的准备工作
按闸门的出厂验收记录,仔细了解其尺寸误差。
制造质量,应符合规范要求。
闸门及其埋件运到工地后,按发货单及图纸清算数量,进行外观检查,有否碰损,变形等异常现象,如发现异常应及时汇同监理,作书面凭证及研究处理方案。
对到货的闸门及其零部件应妥善存放,保管。
闸门应平放,不得堆叠,加工面应予保护。
止水橡皮应平放室内,不得盘折。
小型零部件,开箱后分类,编号入库保管。
按图纸对闸门外形尺寸,相配尺寸进行复核,轴、销等进行试装检查。
检查构件变形情况,不应超过规范或图纸要求,否则应在安装前进行处理。
2、埋件安装
1、安装程序
a、门槽检查,清理;
b、复查确认安装基准点;
c、由安装基准点放安装控制点、线;
d、埋件安装前检查及变形处理;
e、埋件吊装、调整、加固;
f、校核复测、验收、移交土建浇筑二期砼;
g、二期砼筑完后,清理、复测,必要时进行局部处理。
2、控制点设置:
基准点由测量部门提供,应尽量接近安装部位,有书面凭证,并经监理确认,施工过程中应妥善保护。
控制点由基准点引入,一般距离安装构件100~200mm,控制点设置应牢固、可靠、正确、并经复核。
3、底坎安装:
底坎吊装前,将予埋插筋焊成支架,支架依底坎结构而定。
其架面高程低于底坎构件底面10~50mm,以便底坎就位后,留有调整的余度。
利用门槽两侧放好的样点,拉一水平钢丝线,找正底坎的高程及水平。
每隔0.5m测量一点,调整至合格。
同时也用水准仪配合测量检查底坎高程。
底坎中心的调整是利用已设置的闸孔纵横中心线来控制。
中心偏差不超过±5mm,倾斜不超过1mm,底坎左右两头相对高程不超过3mm。
因为底坎是门槽构件的安装基础,装好后必须支撑加固牢靠,以防二期砼浇筑,振捣时走样。
4、主轨安装:
主轨安装前,在已安好的底坎上定出中心位置,根据底坎的中心位置定出主轨的位置,将主轨吊入门槽,底部落在底坎上,同时对准底坎中心位置。
上端焊上两个调整螺栓,松钩后,在主轨前面100mm左右焊上两套重力线锤,侧面再挂一套线锤。
调整从下端开始,逐步向上进行,每隔0.5m测量一次。
若轨道有里弯或外凸,可用千斤顶调整。
符合要求后,电焊加固。
接头错牙用砂轮机打磨平滑。
5、反轨、侧轨安装:
安装方法与主轨相同,安装允许误差应符合图纸及规范规定。
6、门楣安装:
门楣吊装就位前,预先在轨道面上定出门楣的横向中心高度线。
并在两主轨道的内侧因定两个托架。
将门楣吊落在托架上。
沿门楣水封中心拉一钢丝,调整不平度和中心高程。
门楣的倾斜度检查,可以在止水面前上下拉两道钢丝,测量两读数误差小于1mm。
7、埋件的复测:
埋件安装调整,加固后,再复测。
确认合格无误后,方可交付浇筑二期混凝土。
二期混凝土拆模后,再对埋件进行复测,并作安装记录。
8、二期混凝土浇筑
埋件安装前,门槽中的模板等杂物必须清除干净。
一、二期混凝土的结合面应全部凿毛,二期混凝土的断面尺寸及预埋锚筋位置应符合图样要求。
埋件安装完,经检查合格,应在5~7天内浇二期混凝土。
如过期或有碰撞,应予复测,复测合格,方可浇筑二期混凝土。
混凝土一次浇筑高度不宜超过5m,浇筑捣实混凝土时,应注意防止碰撞。
二期混凝土拆模后对埋件进行复测,并作记录。
如有超差应予处理。
拆模后还应检查二期混凝土面的尺寸,清除遗留的钢筋和杂物,以免影响闸门启闭。
如遇有鼓曲情况,应将其凿平。
工程挡水前,应对全部门槽进行试槽。
3、门体组装
闸门出厂前必须进行整体组装检查,检查合格后,方可出厂。
1、门体安装程序:
a、门体外形及配合尺寸复测检查;
b、门槽清理、检查;
c、单节运输、吊装;
d、水封安装及与水封座板面密封情况检查、处理;
e、无水启闭试验。
2、门叶拼装
对于分块制造的闸门,安装前必须进行工地拼装,拼装可采用在门槽非工作段组装的方法:
将第一块门叶吊入门槽落在门槽上下游之间设立的支承梁上,门体分别用千斤顶或葫芦临时固定,防止倾倒。
挂三组铅锤,根据事先设在门体前放出的控制点,调整门叶垂直度,使其倾斜和扭曲值均达到要求。
合格后将已调整好门体牢固地固定在门槽中,接着吊入第二块门叶落在第一块门叶上,其调整方法相同,至此整扇闸门组装完毕,几何尺寸检查合格后进行立焊作业。
焊接完成,卸去千斤顶及支撑,检查闸门质量,合格后作出记录。
若施工场地允许,在闸门槽顶部平台拼装、焊接,将更为方便。
3、滑动支座的安装
滑动支座的安装是在整个门叶结构安装焊接完毕,并经过校正合格后才进行。
各个滑动支座的承压面调整到一个平面上。
4、闸门的止水
1、止水橡皮的物理机械性能符合DL/T5018-94相关条文规定,其硬度符合施工图要求。
2、水封装置安装允许偏差和水封橡皮的质量要求符合DL/T5018-94第9.2.3条至第9.2.7条的规定。
安装时,先将橡皮按需要的长度粘结好,再与水封压板一起配钻螺栓孔。
橡胶水封的螺栓孔,采用专用钻头使用旋转法加工,,不准采用冲压法和热烫法加工。
其孔径比螺栓孔直径小1mm。
5、闸门调试
闸门安装完毕,应在无水情况下,全行程启闭三次。
试验前应清除闸门和门槽门的杂物,检查启闭机和吊钩是否正常可靠。
闸门在启闭过程中,启闭机的左右吊点应同步,闸门及启吊设备升降灵活、平稳、无卡阻现象,止水橡皮不被刮伤。
闸门吊入门槽之前,闸门上滑动支承面应涂抹钙基黄油,在闸门试验的全过程应对止不橡皮及门槽不断浇水,以免干磨擦损伤橡皮。
闸门处于水封工作部位时,必须用灯光等检查止水橡皮的压缩程度,不得出现透亮或间隙。
闸门在受水压时,通过任意1m长止水橡皮范围内的漏水量不得超过0.1L/s。
水封压缩量局部有间隙或压缩量偏少,采用局部加垫方法解决。
6、防腐工艺
1、干喷砂工艺及设备
干喷砂工艺处理门叶表面主要原理:
利用被压缩的空气带动砂粒喷射到被处理的工件表面上,将其锈层、水污、油垢等除掉。
使表面露出金属光泽。
其工艺流程及设备是:
空气压缩机将储气罐的空气送入冷凝器,再空气水分离器和空气滤清器而进入气泡,然后送风砂罐的干砂去除锈。
2、技术要求
(1)干喷砂中的压缩空气应干燥、洁净、不得含有水份和油污。
(2)喷砂材料应选用有棱角的石英砂,粒径在0.5~2.0mm,砂子要干净、干燥、不含油脂。
(3)喷砂后的金属表面应达到无锈斑、油污、水分、表面粗糙,并露出灰白的金属光泽。
(4)预处理工作环境,空气相对湿度低于85%,基体金属表面温度不低于零点以上3℃。
预处理完毕,应立即进行喷涂,正常天气下预处理开始至喷涂开始时间间隔不超过12小时。
3、喷涂工艺
操作要点:
1)气体压力的控制
常用的喷枪为ZQP-1型中速自动调速式气喷枪,要求乙炔压力控制在0.1~0.15MPa范围,氧气压力控制在0.11~0.12MPa范围。
2)压缩空气压力的控制0.4~0.6MPa范围。
3)喷涂的距离与角度
喷镀时,喷枪与工件表面垂直,无法垂直时斜度不应小于45°,喷枪与工作表面距离125~175mm范围。
4)喷涂厚度及走丝速度:
喷镀厚度超过100μm,分层喷镀,前一层后一层应交叉45~90度。
喷枪移300~400mm/s。
铝丝走丝速度2~2.2m/min。
4、封闭涂料
涂料封闭宜在金属喷涂层(干膜不低于100μm)留有余温时进行,采取刷的方式施工。
喷锌后先涂两道881环氧云铁底漆,干膜不低于60μm,再涂两道881聚氨酯,干膜厚度不低于60μm。
工地焊缝两侧预留100~150mm宽度,用底漆临时保护,现场拼装后,按上述要求对预留区域进行表面处理补喷。
安装完毕,对因吊装、运输、碰撞等原因造成金属局部损伤时,按原工艺处理修补。
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