07011 引水隧洞混凝土施工方案.docx
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07011引水隧洞混凝土施工方案
湖北省白莲河抽水蓄能电站
主体土建工程Ⅲ标(地下厂房工程)
(合同编号:
BLC/C3)
引水隧洞钢筋混凝土
施工方案
编制:
刘忠明
审核:
刘忠明
审批:
胡先振
中国葛洲坝水利水电工程集团有限公司
白莲河抽水蓄能电站项目部
二OO七年七月三十一日
目录
1编制依据1
2概述1
2.1结构特性1
2.2主要施工项目2
2.3主要工程量2
3施工布置2
3.1施工运输通道2
3.2混凝土浇筑机械布置3
3.3水电、照明及排水3
4施工方法3
4.1施工程序3
4.2分层分段3
4.3工艺流程5
4.4缝面处理5
4.5钢筋制安5
4.6模板工程6
4.6.1主洞及支洞6
4.6.2岔管段6
4.6.3模板安装要求8
4.7预埋件施工8
4.8混凝土浇筑8
4.9混凝土养护9
5施工进度计划9
5.1工序时间9
5.2工期安排10
6资源配置10
6.1人力资源计划10
6.2机械设备计划10
7质量控制措施11
8安全控制措施12
引水隧洞钢筋混凝土施工方案
1编制依据
本方案依据如下文件编制:
1.湖北省白莲河抽水蓄能电站主体土建工程Ⅲ标(地下厂房工程)招投标文件。
2.《白莲河抽水蓄能电站主体土建工程混凝土施工技术说明书》及相关施工规程规范。
3.设计图纸:
①.《高压引水隧洞结构图(1/5~5/5)》、(鄂莲蓄-水道-03-124~128);
②.《高压隧洞钢筋图(1/5~5/5)》、(鄂莲蓄-水道-03-273~277);
③.《引水岔管结构图(1/3~3/3)》、(鄂莲蓄-水道-03-349~351);
④.《引水岔管钢筋图(1/4~4/4)》、(鄂莲蓄-水道-03-392~395);
⑤.《引水岔管灌浆图(1/2~2/2)》、(鄂莲蓄-水道-03-374~375);
⑥.《防雷接地/高压引水隧洞接地布置图》、(鄂莲蓄-电1-7-16)。
4.设计通知:
(鄂莲蓄-道)字第2007-09号:
《关于<高压隧洞钢筋图>中部分钢筋修正的通知》。
2概述
2.1结构特性
本标段引水隧洞由引水主洞(部分)、引水岔管和引水支洞组成。
其中引水主洞和引水支洞均为圆形断面,主洞混凝土衬砌厚度80cm,衬砌后直径为9.0m;引水支洞由钢衬段和钢筋混凝土段组成,衬砌厚度为60cm,衬砌后直径为5.6m。
引水岔管是引水主洞与引水支洞的连接段,平面上为“卜”形,立面上由一个直径9.0m的圆形渐变为两个直径为5.6m的小圆,其变化过程为:
大圆→两侧为半圆与中部为矩形组成的断面→两个直径为5.6m的小圆,混凝土衬砌厚度1.0m。
引水隧洞结构特性见表2-1。
高压引水隧洞钢筋混凝土衬砌段混凝土标号为C25,压力钢管钢衬段回填素混凝土标号为C20。
本方案仅针对钢筋混凝土衬砌段编制,钢衬段混凝土施工见《引水钢衬段混凝土施工措施》(CGGC/C3技[2006]023号)。
表2-1引水隧洞结构特性表
施工部位
总长度(m)
衬砌后断面型式及尺寸
衬砌厚度
(cm)
备注
引
水
支
洞
钢衬段
竖井及下平
87.247×4
圆形,R=2.8m
60
不含球阀室段
渐变段
16.25×4
圆形,R=2.8m~1.875m
60~245
底厚不变,轴线下降
蜗壳延伸段
30×4
圆形,R=1.875m
60
钢筋砼衬砌
4#支洞
46.711
圆形,R=2.8m
60
每条支洞另有14.0m列入引水岔管中
3#支洞
56.237
2#支洞
60.329
1#支洞
69.855
引水岔管钢筋砼衬砌
22×2
大圆→小圆→两个半圆与矩形组合→小圆,R=4.5m~2.8m
100
引水主洞钢筋砼衬砌
17.767
圆形,R=4.5m
80
不含2#主洞
2.2主要施工项目
引水隧洞钢筋混凝土施工项目包括:
钢筋制安、衬砌混凝土浇筑,以及φ50PVC灌浆管、接地扁铁、止水铜片等预埋件安装等。
2.3主要工程量
引水隧洞混凝土施工主要设计工程量见表2-2。
表2-2引水隧洞钢筋混凝土施工主要设计工程量表
序号
项目
工程量
单位
备注
1
C25混凝土
4900
m3
据图纸估算,不含2#主洞
2
钢筋制安
550
t
3
紫铜止水
251
m2
1.5mm×471mm(厚×宽)
4
φ50灌浆管
1705
m
PVC管
5
φ60灌浆管
99
m
PVC管
6
接地扁铁(5×50)
610
m
3施工布置
3.1施工运输通道
引水隧洞钢筋混凝土施工,运输通道为:
拌合楼(或仓库→1#公路)→2#公路→5#施工支洞→2#施工支洞→引水主洞→施工部位。
3.2混凝土浇筑机械布置
引水隧洞衬砌混凝土均由拌和系统集中拌制,2台9m3搅拌车运输,在2#施工支洞与引水主洞连接处布置一台HBT80砼输送泵,分别接D125泵管至各施工部位。
3.3水电、照明及排水
引水隧洞混凝土施工用水、用电、照明等,从5#施工支洞的各水、电主管(线)接分支管(线)经2#施工支洞至各2#引水主洞,设置集中供用设施后,引三级管(线)路至各工作面。
排水主要经由竖井、下平段、球阀室,汇集至设在3#施工支洞末端的钢制水箱中,通过水泵将水抽至设在3#施工支洞与交通洞相交处的抽水站,再统一排出洞外。
4施工方法
4.1施工程序
引水隧洞的钢筋混凝土衬砌施工,在相应洞室的压力钢管安装结束、竖井回填混凝土浇筑完毕后开始进行,均从下游的竖井上弯段向上游的主洞退行施工,每条引水隧洞钢筋混凝土衬砌按引水支洞上弯段→引水支洞上平段→引水岔管→引水主洞的顺序施工。
根据投标及压力钢管安装顺序,各引水隧洞间按④→③→②→①的顺序依次施工,在相应支洞施工结束后,及时进行岔管及主洞的施工。
4.2分层分段
引水主洞及支洞钢筋混凝土衬砌段纵向基本按设计图纸分段浇筑,支洞与岔管相接段按岔管图纸要求缩短2.0m,其余各段不变;立面上每段分为底拱和边顶拱两仓,底拱为底部90°范围。
每段按先底拱、后边顶拱的顺序施工;主洞及支洞钢筋混凝土衬砌分段分层见图一。
每条引水岔管总体上分为三段,其中主洞与支洞侧两段均分为底板与边顶拱二层浇筑,其分层原则与主洞、支洞相同;中间岔裆段分为底板、边墙、顶拱三层进行浇筑;施工时按先底板后边顶拱的顺序施工,其中浇筑底板时,三段一起施工、一次成型。
引水岔管分段分层见图二。
4.3工艺流程
引水隧洞钢筋混凝土衬砌段施工工艺流程见图三。
4.4缝面处理
缝面处理包括建基面、施工缝、结构缝等处理。
在衬砌混凝土施工前,应采用人工清撬的方式清除围岩面上的松动岩石、浮渣和杂物,已支护过的基岩面用高压水冲洗进行清理,清洗后的建基面在混凝土浇筑前保持洁净湿润。
在混凝土初凝后及时采用人工对施工缝缝面进行凿毛处理,清除表面乳皮、灰浆等,并清洗干净;结构缝按设计要求设置W型紫铜止水,止水应均匀伸入结构缝两侧的仓位。
4.5钢筋制安
根据施工图和技术规范,由专业技术人员进行钢筋的加工配料设计,钢筋加工厂按照配料设计进行加工制作、编号、分类堆放、标识,并根据施工进度安排及时运到现场安装。
钢筋运输采用16t汽车吊配合人工装、卸车,10t平板汽车运输,再由人工搬至仓位进行安装。
安装时根据设计施工图纸测量放出洞轴中心线、高程点等控制点,根据控制点,对照设计图纸中钢筋间排距等铺设钢筋。
钢筋采用人工进行梅花形绑扎,钢筋搭接长度须满足规范要求。
4.6模板工程
4.6.1主洞及支洞
引水主洞、支洞主要采用P3015、P1015组合钢模板立模,局部木模板拼缝。
平洞段底拱90°范围通过在钢筋面层挂设φ10@1200mm钢筋样架进行模板定位,采用内拉式支撑体系,拉条采用φ12圆钢制成,与底板锚筋焊接;围檩采用φ48×3.5mm脚手架钢管,纵向围檩按3.0m左右长度分段连接,以满足及时模板拆除及收光抹面的要求。
底板模板从轴线向两侧每隔1.0m设置一条宽约10cm的振捣窗口。
底拱模板详见图四。
引水支洞、主洞平洞段边顶拱采用φ12拉条内拉,辅以φ48×3.5mm钢管搭设的满堂脚手架支撑。
拉条与岩壁系统锚杆焊接,纵围檩使用φ48×3.5mm钢管,横围檩采用Φ25钢筋制成环向围檩,纵横围檩每隔50cm设置一道,边顶拱模板支撑见图五。
引水支洞上弯段采用定型钢模板,钢模板根据结构特征在模板生产厂家定制,弯段下(内)侧模板采用砂浆垫块定位,上(外)侧采用钢管排架支撑。
4.6.2岔管段
岔管段两端与主洞、支洞相接的两段,其模板及支撑方式与主洞、支洞相同,参见图四、图五。
岔裆段侧面各90°范围根据线型分别采用不同的模板:
除弧线转弯部分采用20×50cm(宽×长)木模板拼装外,其余的直线延伸部分均主要采用P1015钢模板、局部木模板拼缝;侧墙模板主要采用内拉支撑,拉条用φ12钢筋制成并与侧墙系统锚杆焊接;横围檩用Φ25钢筋按各断面结构尺寸弯制成弧形、每隔50cm设置一道,纵围檩采用φ48×3.5mm钢管、每隔100cm设置一道,在弧线转弯处每隔50cm设置一道纵围檩。
岔裆段顶拱模板主要采用P3015及P1015组合钢模板、辅以δ=2.5cm木模板拼缝,采用钢管脚手架外撑辅以φ12拉条内拉。
支撑采用φ48×3.5mm钢管搭设,排架跨距、排距、步距均为1.0m,模板与立杆钢管之间设置木板垫板;内拉的横向围檩用Φ25钢筋制成,每隔75cm设置一道;岔裆段模板支撑见图六。
4.6.3模板安装要求
模板工程必须采用表面光滑、平整、无变形的模板,模板的制作与安装严格按照规范要求,模板安装按施工图纸测量放样定位,模板安装牢固可靠,缝洞嵌补严密,模板面作刮灰刷油处理,确保结构尺寸和平整度满足要求,安装偏差和混凝土结构表面的偏差控制在规范允许范围之内。
模板安装后进行加固,支撑应牢固可靠,混凝土浇筑时派专人值班,防止混凝土浇筑过程中模板移位和变形。
4.7预埋件施工
预埋件主要包括W形紫铜止水、φ50(φ50)PVC灌浆管、接地扁铁等。
紫铜止水片为1.5mm×471mm(厚度×宽度),在机修厂按设计形式采用槽钢制作模具进行冷加工,安装时将止水架设在预定位置上,保证凹槽部位与结构缝位置一致。
止水通过钢筋网利用钢筋头固定,止水两侧在先浇块拆模后安装低发泡聚乙烯闭孔泡沫板作为填缝材料。
混凝土浇筑前,需在混凝土中埋设φ50(岔管段为φ60)PVC回填灌浆管。
灌浆管在钢筋绑扎完毕后,按设计位置用铁丝与结构钢筋绑扎固定,埋管一端和模板贴紧,并采取棉纱封堵孔口。
沿引水隧洞纵轴线两侧各设有一道接地扁铁,并与压力钢管连接。
接地扁铁采用-50×5mm扁钢焊接,其接头焊接、过缝处理等按设计图要求进行施工,保证有效接地。
4.8混凝土浇筑
混凝土在拌合楼集中拌制,采用9m3混凝土搅拌车运输,由HBT80混凝土泵泵送入仓,φ50mm软轴振捣器振捣密实。
引水隧洞底拱混凝土浇筑时,先用富浆混凝土覆盖底部基岩,然后浇筑常规泵送混凝土。
在混凝土将要初凝时快速拆除模板,人工抹平混凝土表面并收光。
边顶拱混凝土从下游向上游退行浇筑,浇筑采用工作窗进料、分层平铺的方式施工,每层铺料厚度40~50cm,两侧对称下料、均匀上升。
拱顶采用封拱器进料,封拱器每隔3~4m安设一个,浇至顶拱时,混凝土自一端向另一端连续快速进料,混凝土泵在一定时间内保持一定压力,使顶部混凝土充填密实。
上弯段上部45°段,分三仓施工,在浇筑第二仓前,从第二层顶部预埋2套泵管至第三仓顶部约10cm处,通过混凝土泵压力,使顶部混凝土充填密实。
泵管埋设见图七。
在混凝土浇筑过程中加强对模板、支架、钢筋和预埋件等的观察,发现变形、移位时,及时采取措施进行处理。
4.9混凝土养护
新浇混凝土终凝后开始对混凝土表面进行洒水养护,养护期为28d或下一层混凝土浇筑为止,养护期内始终保持混凝土表面处于湿润状态。
5施工进度计划
5.1工序时间
每条引水上弯段分2段,每段绑扎钢筋约需10天,模板安装约需5天,浇筑1天,考虑模板与钢筋施工搭接2天及其它因素,每段共需约15天。
支洞每段底拱绑扎钢筋约2天、安装模板约1天,加上浇筑等工序,底拱每段约需4天;边顶拱钢筋绑扎4天、排架搭设1天、安装模板3天,加上浇筑等,共约9天;因此支洞每段总计约需13天时间。
引水岔管底拱整体施工,钢筋安装为5天、模板安装2天、浇筑1天,共约8天;CⅠ、CⅢ两段边顶拱施工时间按支洞考虑;CⅡ段侧墙安装钢筋4天、安装模板3天,浇筑1天,考虑模板与钢筋搭接2天,施工时间约需6天;CⅡ段顶拱排架搭设约2天、安装钢筋约6天、模板约2天,加上浇筑等,计划11天完成。
引水主洞主要为1#洞,长度17m,据支洞工序时间考虑,计划20天完成该段全部混凝土施工。
5.2工期安排
引水隧洞钢筋混凝土衬砌在相应的各条竖井压力钢管安装结束、竖井回填素混凝土浇筑完毕后开始工作,计划于2007年7月16日从4#施工支洞上弯段开始施工,2008年02月25日完成引水隧洞的所有钢筋混凝土衬砌(回填灌浆跟进),总计历时225天。
其中2#引水隧洞施工时段为2007年7月16~2007年11月10日,历时118天;1#引水隧洞施工时段为2007年9月26日~2008年2月25日,历时153天。
引水隧洞钢筋混凝土施工相关进度计划见表5-1。
表5-1引水隧洞钢筋混凝土施工进度计划
时间
部位
开工时间
结束时间
历时(天)
2007年
2008年
07月
08月
09月
10月
11月
12月
01月
02月
4#引水支洞
2007.07.16
2007.09.10
57
3#引水支洞
2007.07.25
2007.09.30
68
2#引水岔管
2007.10.01
2007.11.10
41
2#引水支洞
2007.09.26
2007.11.30
66
1#引水支洞
2007.10.06
2007.12.25
81
1#引水岔管
2007.12.26
2008.02.05
42
1#引水主洞
2008.02.06
2008.02.25
20
6资源配置
6.1人力资源计划
人力资源配置计划见表6-1。
6.2机械设备计划
机械设备配置计划见表6-2。
表6-1主要人力资源计划表
序号
工种
人数
备注
序号
工种
人数
备注
1
电焊工
8
12
起重工
1
2
钢筋工
15
13
泵机操作工
2
3
木工
5
14
电工
2
4
模板工
10
15
抽水工
2
5
架子工
6
16
修理工
4
6
浇筑工
5
17
普工
20
7
泥水工
3
18
测量人员
4
8
拌和工
6
19
试验人员
3
9
预埋工
3
20
管服人员
20
10
汽车司机
4
合计
125
11
吊车司机
2
表6-2主要施工设备配置计划表
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
钢筋调直机
台
1
2
钢筋切割机
台
1
3
钢筋弯曲机
台
1
4
电焊机
台
6
5
万能木工圆锯
MJ225
台
1
6
木工平面刨
MJ504
7
单面压刨床
MB106
8
混凝土拌合站
60m3/h
座
1
9
搅拌车
9m3
台
2
10
混凝土输送泵
HBT80
台
1
11
软管振捣器
φ50
套
6
含变频机等
12
汽车吊
QY16A
台
1
13
平板汽车
10t
辆
1
14
皮卡车
辆
2
15
水泵
5.5Kw
台
1
16
水泵
22Kw
台
1
7质量控制措施
1.严格控制原材料质量,未经检验合格的原材料,不得投入使用。
2.坚持“三检制”,严格过程控制,上道工序不合格不准进入下道工序。
3.测量人员施工放样过程中,严格按照《施工测量控制程序》进行操作,所有测量数据,都必须通过室内作业和现场计算互相校核,以减少系统误差、避免出错;上弯段应根据施工需要,测放足够的轴线、高程点。
4.建基面及施工缝应清除、冲洗干净,并在浇筑混凝土前保持湿润。
5.钢筋的安装位置,间距、保护层及各部分钢筋的大小、尺寸均应符合设计图纸的规定。
钢筋接头的错开距离、接头的搭接长度、焊接工艺等应满足规范及设计要求。
6.模板应接缝严密,表面光洁平整,板面缝隙采用棉纱、贴粘胶带等堵塞严密,保证浇筑过程中不漏浆,确保混凝土表面的质量。
7.混凝土施工中的灌浆管、止水片等埋设前,应仔细检查和核定,并做好标记和记录,埋设时应加以保护,防止浇筑过程中移动和损坏。
8.混凝土料严格按配合比拌制,浇筑应按规定次序、厚度、方向、分层进行,使混凝土均匀上升,浇入仓内的混凝土应随浇随振捣、平仓,不得堆积。
模板附近,应进行复振,以减少水气泡,提高混凝土表面质量。
9.浇筑过程中,须安排专人对模板及钢筋进行巡视检查,发现问题及时处理;同时指派专人盯仓,监督浇筑质量并做好当班混凝土检查记录。
10.加强联系,要求业主确保施工用电,不因供电问题而发生停仓现象。
8安全控制措施
1.作业人员严格执行本岗位安全技术操作规程、岗位安全标准等,特殊工种作业人员需经专门培训,并持证上岗;进入工作岗位前按规定佩带安全防护用品,对出现的安全问题按“四不放过”的原则进行处理。
2.严格执行项目部及业主、监理的安全管理制度和规定,加强经常性安全教育工作,使员工牢固树立“安全第一、预防为主”的安全生产方针。
3.在施工现场危险作业区附近设置醒目的标志,以引起施工人员注意,并且加大巡查力度,发现问题及时解决,杜绝发生伤亡事故。
4.不断完善各种安全设施。
洞室内保持良好的通风、照明条件,加强排水,电路铺设、漏电保护装置的设置均按有关规定处理,严格用电管理。
5.加强机械设备的维修保养,保证设备完好率,避免发生机械事故。
6.高排架作业人员必须佩带好安全绳和安全带,临空面挂设安全网,脚手板铺设须接缝严密且牢固可靠。
7.排架搭设应符合脚手架施工规范的要求;上弯段施工时,应做好相关防护工作,防止人员及物件坠落,从而造成人身伤害或影响下部施工。
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