溢流坝段138m高程以下叠梁门下闸封堵施工方案Word下载.docx
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2622
单孔131.1m2
3
水下混凝土清理
2266
单孔113.3m2
4
新浇混凝土拆除
m3
350
单孔17.5m3
5
水下混凝土浇筑(未考虑损耗)
1290
单孔64.5m3
6
水下锚杆
160
闸墩水平锚杆
7
水上锚杆
640
堰面锚杆
8
叠梁定位装置
套
每根叠梁一套
9
上游定位角钢(膨胀螺栓固定)
m
∠10×
300×
300
10
下游定位角钢(膨胀螺栓固定)
250
11
底梁底部止浆(膨胀螺栓固定)
170
止浆钢板
4施工布置
4.1施工设施布置
溢流坝段混凝土堵水叠梁门吊装均使用布置在新坝顶▽176.6m高程的2#M900塔式起重机(50t),单块吊装。
溢流坝段水下混凝土采用坝顶操作平台(配手拉葫芦)+集料斗+导管系统浇筑,系统安装、拆除由2#M900塔机负责,混凝土由拌和楼拌制后采用混凝土搅拌车运输至浇筑部位坝顶的泵车内,由泵车将混凝土泵入导管顶部的集料斗内,通过导管下料浇筑。
溢流坝段堰面水下混凝土施工布置见附图,图号为ZSY/JAZ(2005)001-YLYM-04。
4.2施工风、水、电布置
施工用风利用布置在34#坝段新坝顶的空压机供风,施工用水和施工用电均利用现有的供水供电系统,风水管线经下游面至施工部位。
4.3施工交通布置
利用▽176.6m高程新坝顶作为施工道路。
4.4施工通讯与联络
由于施工部位高差较大,坝面施工指挥使用红绿旗和口哨,混凝土施工采用红绿旗、口哨和对讲机指挥联络,水上与水下采用有线电话和无线对讲机联络。
5主要施工程序与方法
5.1主要施工程序
堰面▽134~138m高程区域水下检查、清理与凿毛及陆上施工准备→水下锚杆施工→底部封堵叠梁安装(一根)→底部叠梁与堰面止水安装及叠梁与堰头两侧间隙之间填塞→其上三根叠梁安装→叠梁与门槽间间隙封堵→▽138m高程以下封堵叠梁内及闸墩水下混凝土浇筑→▽138m高程以下堰头水下混凝土浇筑→堰头水下混凝土表面找平。
5.2主要施工方法
5.2.1堵水叠梁下闸前准备工作
(1)堵水叠梁门试拼装
为确保堵水混凝土叠梁门下闸成功,需要对堵水叠梁门进行试拼装,试拼装在专门搭设的平台上进行,要求平台应坚实平整,拟在大坝坝顶合适部位试拼装。
主要工作内容包括:
拼装后的总体尺寸检查、角钢位置、梁体之间接触面的间隙大小、水下混凝土浇筑孔的错位情况、吊耳是否可靠等。
试拼装检查完成后对每根梁进行标识。
本次只试拼装五根梁,其中第五根梁(从下至上数)作为后面试拼装的标准。
通过以上检查,主要解决如下问题:
①对总体尺寸进行核实及与设计尺寸偏差的大小。
②准确确定上下游面定位角钢的位置,上游面定位角钢固定边调整为向外,与设计方向相反,角钢采用自制加工件,自由边300mm,固定边300mm,板厚10mm,本角钢只作为模板使用,每根梁上的角钢通过两颗膨胀螺栓固定,固定孔为水平长圆孔,长圆孔调整长度为15cm。
下游面定位角钢固定边调整为向外,与设计方向相反,角钢采用自制加工件,尺寸调整为:
自由边250mm,固定边300mm,板厚10mm,本角钢只作为模板使用,每根梁上的角钢通过两颗膨胀螺栓固定,固定孔为水平长圆孔,长圆孔调整长度为20cm;
对于底梁上的角钢,角钢长度为50cm,为保证不影响底梁下放和落位,角钢最下端自由边高度为10cm,并按45°
倒角至15cm。
调整后的模板角钢结构见附图,图号为ZSY/JAZ(2005)001-YLYM-06。
为保证混凝土叠梁顺利下放和定位,在每根叠梁的上下游侧面固定控制叠梁位置的导向装置,分前后、左右控制导向装置,导向装置用[10槽钢和∠100×
160×
12角钢制作,用膨胀螺栓固定在叠梁的上下游方向的侧面。
其中前后导向控制装置两套,左右导向控制装置一套。
左右导向控制装置离叠梁表面13cm,前后导向控制装置离叠梁表面1cm,导向装置结构见附图,图号为ZSY/JAZ(2005)001-YLYM-05。
上下游面固定角钢调整的原因如下:
本角钢位于钢叠梁门主反轨侧面,由于混凝土叠梁与门槽(有主反轨区域)之间的间隙仅3cm,单边平均间隙仅1.5cm,混凝土叠梁本身下放已经非常困难,再加上角钢厚度及膨胀螺栓的高度,叠梁门将无法下放。
另一方面,角钢与主轨锚栓存在干扰,混凝土叠梁一旦与主轨上的锚栓发生碰撞,整个叠梁将有可能卡在门槽里,加之最底下的角钢与堰面和尚头之间发生干扰。
故需对上下游面角钢的位置和尺寸进行调整。
上游角钢调整方法为:
将角钢股尖由向里调整为向外,为保证叠梁门顺利下放,减少和避免角钢与闸墩侧墙发生碰撞,角钢上固定膨胀螺栓孔改为长园孔(水平向),长孔中心距为15cm。
下叠梁之前将角钢向叠梁中心方向推移(膨胀螺栓暂不上紧,保持一定的压紧力即可),使角钢与闸墩侧墙之间保证有不小于5cm的间隙,叠梁下放就位后将角钢推至闸墩侧面,角钢就位之前将根据侧墙表面情况,用布或棉絮填塞低洼和不平处,最后将角钢固定,这些工作均由潜水员负责完成。
下游角钢调整方法为:
由于门槽下游侧为斜边,门槽处尺寸约为8700,比闸孔尺寸8500大,需要增加角钢尺寸,将角钢尺寸调整为∠10×
250(原角钢尺寸为∠10×
150×
250);
另将角钢股尖由向里调整为向外。
为保证叠梁门顺利下放,减少和避免角钢与闸墩侧墙发生碰撞,角钢上固定膨胀螺栓孔改为长园孔(水平向),长孔中心距为20cm。
③根据梁体之间接触面的间隙大小,作适当的找平处理。
为保证梁体之间止水可靠,在每根梁的顶面增加止水橡胶板,橡胶板宽4cm,高1cm,橡胶板通过粘结剂粘结在叠梁的混凝土面上,依靠橡胶板可起到一定的止水作用,它作为水下混凝土防渗的一个补充。
其中第四根叠梁(从下至上数)的顶面不粘结橡胶板,在第五根梁的底面粘结橡胶板。
④针对水下混凝土浇筑孔的错位情况,对浇筑孔进行修正,保证孔中心在一条直线上,确保混凝土导管能正常插入。
⑤根据吊耳结构和实际情况,有部分吊耳锈蚀比较严重,还有部分吊耳高出混凝土表面较多,影响叠梁之间的贴合。
建议将部分原吊耳去除,将其表面用预缩砂浆填平,然后采用钻孔植筋的方法在叠梁门腹板区域形成新的吊点,本吊点共四个,单个吊点为φ32螺纹钢,螺纹钢上部与耳板焊接连接,耳板与卡环连接。
吊点位置设置应能保证与叠梁门重心重合。
叠梁吊点结构见附图,图号为ZSY/JAZ(2005)001-YLYM-08。
⑥按照长丹设枢字[2011]3号混凝土叠梁门安装及混凝土施工技术要求,对混凝土堵水叠梁内部空腔、内部灌筑孔等与二期水下混凝土接触面均应全部进行凿毛处理。
对于堵水叠梁与堰面混凝土间结合面,▽138m高程以下四节叠梁需凿毛处理,▽138m高程以上七节仅作清洁,无需凿毛处理。
⑦本叠梁分A、B两种型号、分上下游方向,其中B型叠梁高程为▽134m~▽138m试拼装时一定要注意叠梁门的型号和方向,上下游方向不能搞错。
(2)叠梁本身之间止水施工
叠梁本身之间采用橡胶板止水,橡胶板宽4cm,高1cm,是对水下混凝土止水的一个补充。
通过水下混凝土将叠梁梁体之间形成一个整体并具有一定的止水功能。
橡胶板通过粘结剂与混凝土粘结,粘结应牢固可靠,防止施工过程中的移位和脱落。
(3)底梁下部止浆板施工
底梁与堰面之间采用刚性止浆板,在下放叠梁门之前,先将止浆钢板固定在底梁的下端面的下游面,钢板厚度10mm,刚性止浆片分节长度1186mm,刚性止浆片通过膨胀螺栓固定在底梁的底面,刚性止浆片上的膨胀螺栓孔为长圆孔,长圆孔间距10cm,膨胀螺栓为M20×
170,在底梁上的间距为40cm左右,在下放叠梁门之前作好并固定。
为施工方便,在叠梁下放前,将刚性止水向叠梁中心移动,使外露长度为3cm,刚性止水两端及局部间隙用涂上牛油的棉絮封堵。
底部叠梁止浆结构见附图,图号为ZSY/JAZ(2005)001-YLYM-07。
5.2.2▽134~138m高程之间水下检查、清理
对于▽134~138m高程之间水下检查、清理,包括门槽的体形、堰面前端面体形检查及其表面水下积聚物的清理、门槽内钢筋头的处理等,水下检查与清理均由潜水员进行。
特别是门槽底部134m高程的检查,要清除水下沉积物和积聚物及钢筋头,将表面清理平整。
根据我们掌握的情况,堰面表面附着有大量的积聚物如海砺子,水下清理工程量较大,清理面积约113.3m2,表面清理采用高压水枪进行(压力40Mpa)。
5.2.3水下锚杆施工
按照设计和工程联系单的要求,在▽134~138m高程之间堰面和闸墩侧面每孔布置有40根锚杆,锚杆为Ф25螺纹钢,布置间距50cm,其中闸墩锚杆8根,堰面锚杆32根。
闸墩单根锚杆长度0.9m,锚入混凝土内的深度为40cm,外露长度50cm,锚杆离下游门槽侧边50cm。
其中单孔两个闸墩8根水下锚杆由潜水员水下钻孔,人工灌注喜利得RE500植筋胶后安插锚杆。
堰面锚杆待叠梁门全部安装完成后干地施工。
5.2.4▽138m高程以下封堵叠梁安装
(1)叠梁门运输
▽138m高程以下封堵叠梁共四根,每根重量约24t,每孔B型叠梁4根(梁底高程为▽134~▽138m,包括底梁1根)。
叠梁用50t汽车吊装车,采用40t半挂拖车运输,运输混凝土叠梁时,支垫位置应合理、固定方法应可靠,运输车辆应慢速行驶,运至施工现场附近后用2#M900塔机卸车,已经位于坝顶上的叠梁直接用2#M900塔机安装。
叠梁在坝顶上临时放置时应支垫平稳可靠,叠层临时放置时的层数不多于三层。
(2)堵水叠梁门试拼装
叠梁门从拌和楼等处运输至现场后,需要用2#M900塔机临时卸车堆放。
试拼装前,用2#M900塔机将叠梁吊至拼装平台上,一根一根的对位拼装,拼装好后,安装左右、前后导向定位装置,然后用2#M900塔机拆除叠梁并临时堆放,将底梁翻面后放在临时平台上,安装底部止浆装置。
(3)叠梁门的下放就位
①严格按照试拼装时的标识顺序按先底梁、后B型梁的顺序依次起吊和安装,利用坝顶2#M900塔机分节下放安装。
②单根叠梁吊装方法有两种:
一是采用4根直径φ30.5、长度满足安装要求的钢丝绳吊装,为方便吊装,绳端采用插接的方法形成绳套,千斤绳一端直接挂在2#M900塔机吊钩上,另一端通过卡环与叠梁上的连接耳板连接,混凝土叠梁下放就位后,卸下卡环,塔机起升千斤绳即可,水下拆卸也比较方便。
二是采用绳夹连接的方法,将现叠梁上的活动吊环割除,钢丝绳一端挂在2#M900塔机上,另一端穿过叠梁门吊环后用绳夹连接,叠梁下放落位后,下放钢丝绳至钢丝绳夹连接处位于水面,然后在船上实施绳夹拆除。
针对每根叠梁底部高程,在吊钩上悬挂测绳,以▽162.00m高程为基准(利用坝前平台作出标记),计算出每根叠梁底部离▽162.00m高程的距离,在测绳的相应位置用红布作出标记,当叠梁下放至红布与坝顶▽162.00m高程相差0.6m左右时,应由潜水员水下探摸梁的位置,通过塔机对梁的位置作出小的调整,然后慢速下放至叠梁就位。
③由于混凝土叠梁与钢叠梁门段门槽的间隙仅有3cm,下放难度很大,即使能放下去但要重新提起来难度会更大。
为了保证叠梁门的顺利吊装,叠梁门的千斤绳应保证一样长,为方便叠梁调平,采用10t手动葫芦调整,10t手动葫芦不得小于两个,千斤绳四根。
叠梁门应先调平和对准门槽中心后缓慢下放。
对于第一根梁(底梁)要求定位准确,门槽两侧槽底由潜水员水下找平,可通过铲平表面和使用支垫钢板等方法找平,下门前应准备一定数量厚薄不一的钢板。
通过钢楔子、撬棍、液压或机械千斤顶等工具使叠梁门正确就位,安装完成后由潜水员水下摘钩或水上拆卸绳夹。
④第二根及以后各根梁的安装
第二根及以后各根梁都是通过水下导向定位装置以第一根梁为基准定位后直接落位,水下定位导向装置结构见附图,图号为ZSY/JAZ(2005)001-YLYM-05。
当出现叠梁不能下放时,要想办法提起来,不能强行起吊。
提起来之后,应对与门槽接触的叠梁表面进行部分凿除处理,增大梁与门槽之间的间隙后再下放。
当叠梁离已经落位后的梁顶距离0.6m左右时,应由潜水员进行水下检查,微调梁的位置后下放落位。
(4)叠梁门与门槽之间的间隙封堵
叠梁门与门槽之间止水主要是梁体端头与门槽上下游面的间隙止水,门槽间隙用棉絮和布封堵。
实际实施过程中,将根据间隙大小采用不同的封堵方法,间隙较大时用棉絮或布包棉絮封堵,间隙较小时用布封堵。
然后由潜水员将角钢推至闸墩侧面后上紧膨胀螺栓固定角钢。
(5)▽138m高程混凝土叠梁门顶面处理
为保证▽138m高程混凝土叠梁门顶面平整,在完成▽138m高程以下水下混凝土施工后(包括叠梁门内空腔混凝土、门槽混凝土和堰头混凝土),由潜水员将梁顶表面的水下混凝土清理干净,梁槽内水下混凝土表面宜低于叠梁表面5cm左右,叠梁门后面的堰头混凝土宜比叠梁表面低5cm左右,要确保表面清理干净,堰头混凝土表面应进行找平处理,要及时清理位于检修门槽处积聚的混凝土。
三角区混凝土整平方法:
在靠近检修门前,水下用膨胀螺栓固定模板,模板顶部高程为▽138m,它兼作整平样架,然后用空心方钢(长度5m)一端座落在叠梁门顶平面上,另一端座落在整平样架上,沿坝轴线方向整平混凝土表面。
空心方钢为60×
3(GB/T6728-1986)。
检修门前水下模板(兼作整平样架)结构见附图,图号为ZSY/JAZ(2005)001-YLYM-09。
(6)门槽防护
由于水下混凝土具有很好的流动性,为防止混凝土流入检修门或工作门间隙内,造成提门和封水困难。
当检修门或工作门底坎等部位位于水下时,应在检修门之前用自制的水下钢结构模板挡住底坎部位(可同时保护检修门和工作门),钢挡板高度为40cm,宽度为30cm,长度840cm,用2#M900塔机下放到位,两端头与闸墩侧墙间隙由潜水员水下封堵。
5.2.5底部叠梁与堰面止水安装
叠梁下游侧面与堰体和尚头之间采用刚性止浆片。
刚性止浆处在叠梁门上固定好,外露3cm,长度8400mm,以不妨碍底梁水下定位为宜。
叠梁门水下落位后,由潜水员松开膨胀螺栓,将刚性止水推向堰面并固定。
考虑到刚性止水较长,宜分节制作和安装,也便于潜水员水下调整。
对两端头的间隙用棉絮封堵。
5.2.6水下混凝土浇筑
水下混凝土浇筑部位包括叠梁门内部、叠梁门与门槽之间、叠梁门下游面与堰面和尚头之间(▽138m高程以下)的混凝土浇筑。
这些部位均采用导管法浇筑水下混凝土。
水下混凝土采用导管法浇筑,施工工艺流程为:
施工准备→施工排架搭设→安装导管、集料斗→浇筑水下混凝土→排水、渗漏检查与处理。
其中水下混凝土按先叠梁门内部混凝土和门槽混凝土后三角区混凝土的顺序进行。
在浇筑水下混凝土时,应作好可能存在的漏浆处的堵漏处理。
与普通混凝土相比,水下混凝土具有粘稠性强及流动性好等特点。
由于水下混凝土质量在很大程度上由混凝土的粘稠性及流动性所决定,其混凝土配合比应充分满足强度、水下抗分散性、耐久性、填充性、抗渗性、自密实性以及施工和易性等要求。
根据叠梁门封堵的实际情况,为确保水下混凝土的施工质量,在水下自密实混凝土内掺加一定数量的絮凝剂是必要的。
根据《水下不分散混凝土试验规程》(DL/T5117-2000)的要求,水下成型试件与空气中成型试件28天抗压强度比需大于70%。
参考以往施工经验,水下门槽封堵R28150S6混凝土拟采用表5.2-1配合比。
表中水泥采用荆门水泥厂生产的中热42.5水泥,外加剂采用中国石油集团工程技术研究院生产的UWB-Ⅱ水下不分散混凝土絮凝剂,掺量为3.0%,砂的细度模数为2.66。
在施工过程中将根据实际情况及时对配合比进行合理调整。
表5.2-1溢流坝段堵水叠梁门水下混凝土配合比表
设计等级
水胶比
UWB-Ⅱ
掺量(%)
砂率(%)
材料用量(kg/m3)
水
水泥
砂
小石
R28150S6
0.44
3.0
41
205
466
662
953
13.98
水下混凝土施工布置见附图,图号:
ZSY/JAZ(2005)001-YLYM-04。
(1)施工平台搭设
在▽176.60m高程搭设施工平台,施工平台以型钢和钢管为主,为焊接钢结构,以方便施工平台的转移和多次重复使用。
本施工平台主要用于导管定位、提升、下放等操作。
施工平台结构见附图,图号为ZSY/JAZ(2005)001-YLYM-04-01。
(2)导管下放与定位
根据水下混凝土施工经验,综合考虑水下混凝土级配对管径的要求、叠梁门预留浇灌孔孔径、叠梁门安装偏差等因素,导管选用φ194×
6mm无缝钢管,材料为20#钢。
每套导管均由一个伸入节、一个中间节、七个拆卸节、两个过渡节组成。
导管顶部高程▽178.675m,底口高程▽134.675m,全长约44m,共由1节15m(伸入节)、1节15m(中间节)和7节2.0m长(拆卸节)导管组成。
另准备1m和0.5m过渡节导管各一节,每节导管之间采用法兰连接,法兰间垫3mm厚橡胶密封垫(法兰、橡胶密封垫、连接螺栓均为外购标准件)。
导管结构见附图,图号为ZSY/JAZ(2005)001-YLYM-04-02。
导管在厂内制作,用平板车运至现场安装。
制作好的导管应顺直、无局部凹凸,法兰与钢管连接处焊接质量应符合相关规范要求,应保证连接处的气密性,保证法兰与导管轴线垂直。
在叠梁单个浇筑孔内按先伸入节(15m长)、中间节(15m长)、拆卸节(2.0m长)的顺序将导管逐节拼装下放,其中拆卸节共7节(14m)在现场拼好后整体下放,用2#M900塔机吊放。
单根导管通过φ15钢丝绳、2台5t手拉葫芦定位在施工平台相应的位置上,导管上口设置集料斗和工作平台。
混凝土导管采用软式密封球密封,密封球比导管内径大15~20mm。
(3)水下自密实混凝土浇筑
①混凝土由我部小胡家岭拌和系统拌制,由混凝土搅拌运输车运输至施工现场,将混凝土卸到泵车内,由泵车将混凝土泵至导管顶部的集料斗内,通过导管灌注混凝土。
必要时采用2#M900塔机,配3m3吊罐,将混凝土卸到导管顶部的集料斗内,通过导管灌注混凝土。
②导管就位后,混凝土从顶部集料斗中进入导管。
第一次提管前,将部分管内和集料斗内装满混凝土,以保证第一次提管时有足够的压力和足够的混凝土量将管口迅速覆盖,防止水进入管内。
③单根导管采用2台5t手拉葫芦同时提升,根据浇入混凝土量计算出浇筑高程做为导管提升的依据。
导管每次提管高度按10~30cm控制,人工使用卷尺测量提升高度。
④当提升高度2m左右时,取下集料斗,拆除顶部一节导管(2m高),将集料斗装到本节导管顶部,继续进行水下混凝土浇筑,直到浇筑完成。
⑤在水下混凝土浇筑过程中,潜水员应配合进行水下堵漏处理。
水下混凝土应保持连续、快运快浇。
当混凝土中断浇筑时,应将导管适当下降,增大埋深。
对于叠梁门下游面与堰面和尚头之间(▽138m高程以下)的水下混凝土浇筑,需要将导管向下游方向偏离一个小的角度,将导管插入混凝土面上即可开始进行水下混凝土施工,施工方法同上。
对于叠梁门下游面与堰面和尚头之间混凝土浇筑,待混凝土的表面自密实和自流平终止后由潜水员进行表面抹平。
待汛后堵水叠梁门安装全部完成,堰面加高前,根据该三角体混凝土浇筑情况,对水下混凝土表面凿除50cm,打插堰面锚杆。
5.2.7施工平台拆除
每个孔水下混凝土施工完成后,用2#M900搭机拆移施工平台和导管至下一个闸孔内,并移交施工部位,准备工程度汛。
6施工进度计划
根据左岸工程后续施工总进度计划安排和业主要求,本项目计划于2011年04月05日开始叠梁门下放和封堵施工,2011年05月31日完成20孔叠梁门安装和水下混凝土灌注。
叠梁门水下检查、清理、水下锚杆、叠梁门吊装、叠梁门水下混凝土施工等将实行流水作业。
7资源配置计划
7.1劳动力配置计划
劳动力配置计划见表7.1-1。
表7.1-1劳动力配置计划表
序号
工种
数量
汽车司机
15
机械工
空压工
焊工
混凝土工
20
门机工
水下作业人员
两队,共四组
起重工
模板工
12
管服人员
信号员
13
技工
电工
14
普工
7.2主要机械设备和施工设施配置计划
主要机械设备配置计划见表7.2-1。
表7.2-1主要施工机械设备和设施表
设备名称
规格型号
单位
数量
拌和楼
3×
1.5m3
座
塔式起重机
2#M900(50t)
台
汽车起重机
125t
16t
混凝土搅拌运输车
6m3
辆
平板车
10t
平板拖车
40t
水下施工设备
两个水下作业队
混凝土泵车
85m3/h
混凝土卧罐
3m3
个
电焊机
BX-50
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