西藏某水电站导流洞封堵施工组织设计Word格式.docx
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7.2.2接缝灌浆8
7.2.3固结灌浆9
7.2.4注意事项9
8施工计划安排9
8.1大坝上、下游围堰拆除9
8.2导流洞进、出口施工道路9
8.3进、出口围堰填筑9
8.4洞内抽排水10
8.5封堵段楔形体开挖10
8.6封堵段混凝土浇筑10
8.7灌浆施工10
9人员、设备和材料投入10
9.1人员投入10
9.2设备投入11
9.3主要材料投入11
10质量保证措施11
11需要提请研究的问题12
12附录13
(1)附图1、导流洞固结灌浆布置图13
(2)附图2、导流洞泄流曲线图13
(3)附图3、冲砂闸、泄洪闸、排污闸泄流曲线13
(4)附图4、导流洞封堵施工进度计划图13
(5)附图5、导流洞封堵分层分块图13
(6)附图6、导流洞进出口围堰结构图13
1概述
1.1工程概况
某电站系跨流域引水发电工程,坝址位于某川藏公路吉塘大桥上游6km处,厂址位于澜沧江干流上,电站枢纽由首部枢纽、引水系统和厂区枢纽三大部分组成。
某电站主要任务是发电,电站装机4台,总装机容量为60MW,保证出力11.8MW,年发电量3.67亿KW.H,电站正常蓄水位3262m,死水位3257m。
水库总库容427万m3,调节库容180万m3,具有周调节性能。
首部枢纽采用上下游围堰一次拦断河流,导流隧洞过流的导流方式。
导流洞建筑物置于某右岸,总长约266.7m,于2002年10月24日完成隧洞的开挖、混凝土衬砌等施工并通过截流验收。
2002年11月8日截流,导流洞堵头设计布置于(导)0+120~0+139.962。
1.2坝址水文气象
工程所在地海拔3000m以上,气候具有夏季气候温和湿润、冬季气候干冷、空气稀薄、日照充足、年温差小、日温差大、干湿季节分明等典型高原气候特征,多年平均气温7.6℃,极端最高气温为33.4℃,极端最低气温-20.7℃,最低月平均气温为-4.3℃,多年平均相对湿度为51%,多年平均降水量474.00mm,最大冻土深度81cm,最大风速18m/s,年降雪日数18.9d。
某流域主要由降雨形成,其次为冰雪融水和地下水补给,径流的年内年际变化与流域内变化一致。
河道平均比降7.6‰,多年平均径流量79.1m3/s,年最小流量发生在12月~2月,实测最小流量7.30m3/s,年最大流量一般发生在6~9月,实测最大流量550m3/s。
坝址分期设计洪水成果见表1-1。
表1-1某电站坝址分期设计洪水成果表
时段
QP(m3/s)
P=2%
P=5%
P=10%
P=20%
P=50%
1月
35.3
32.7
30.5
27.9
23.6
2月
28.9
26.8
25.0
23.0
19.4
3月
113
89.3
70.9
52.9
29.1
4.1~4.25
347
266
206
149
81.6
4.26~5.31
466
393
336
276
187
6~9月
817
701
610
516
377
10月
269
236
209
180
134
11月
105
94.8
86.4
77.1
61.4
12月
55.2
50.4
46.4
42.0
34.0
1.3实施导流洞封堵必须具备的条件
导流洞封堵主要受闸坝混凝土浇筑、金属结构安装,围堰拆除、水文气象等因素的影响。
应满足下列条件:
(1)大坝混凝土基本浇筑完成、冲砂闸具备过水条件,上、下游围堰拆除基本完成;
(2)导流洞进、出口施工道路基本形成(出口交通桥必须形成);
(3)导流洞封堵必须选在某枯水期;
(4)满足下闸蓄水、发电要求;
1.4首部枢纽施工总体安排
工程于2001年12月6日开工,2002年11月8日成功实现首部截流;
大坝混凝土浇筑计划在2003年11月底完成;
上、下游围堰计划在2003年10月至11月完成;
导流隧洞封堵安排在2003年12月开始,2004年1月进行导流洞堵头浇筑,2004年2月进行灌浆施工。
此时闸坝施工围堰拆除已完成,导流隧洞封堵施工在导流洞进出口枯期围堰的保护下进行。
1.5导流洞封堵工程量
导流洞封堵楔形段总长度19.962m,桩号(导)0+120.000~0+139.962。
设灌浆廊道2.5×
3m,长15.962m,C15低热微膨混凝土886m3,钢筋制安3.795t,回填灌浆130m2,固结灌浆120m,接缝灌浆496m2。
2施工布置
2.1施工交通
2.1.1导流洞进口道路
导流洞进口道路主要作用是满足进口围堰填筑、混凝土运输等任务的需要。
恢复原导流洞进口道路,上与现库区新建道路连接,下与导流洞进口围堰连接,围堰下游斜坡与导流洞连接。
2.1.2导流洞出口道路
导流洞出口道路主要作用是满足出口围堰施工、封堵段灌浆施工等需要。
导流洞出口右岸山体陡峭,无法形成施工道路,只能恢复原2#支洞至1#支洞施工道路,在1#支洞至导流洞出口之间需增设一座临时跨河桥,采用钢行架结构,桥长约25m,宽7m。
2.2导流洞进、出口围堰
导流洞封堵段底板高程在3238m左右,低于此时河床水位,需要在导流洞进、出布置临时围堰挡水。
根据施工进度安排,2003年12月进行导流洞封堵截流,12月~2004年2月进行导流隧洞堵头浇筑与灌浆施工,此时,洪水由已建成的冲砂闸宣泄(冲砂闸底板高程3240m,闸孔尺寸2.5×
5m)。
导流洞进出口截流流量选定为P=50%的12月份洪水流量Qp=34m3/s,封堵期间挡水流量选定为P=20%的12月份洪水流量Qp=42m3/s,上游水位3244.80m,为满足导流洞封堵施工要求,进口临时围堰堰顶高程3246.00m,出口临时围堰堰顶高程3241.0m,临时围堰采用粘土土工布心墙土石围堰,堰顶宽度8m,围堰坡度1:
1.8,石方填筑量约为5540m3,粘土约1000m3,块石护坡817m3,土工布约377m2。
2.3施工用电
施工用电从2#支洞变压器引线,直线距离约300m,90mm铝芯线约需要1200m。
2.4施工用水
施工用水主要为钻孔、仓号冲洗、混凝土养护等,直接采用5.5KW潜水泵从某中抽取。
2.5施工用风
施工用风主要为楔形体开挖,在出口围堰上布置一台20m3移动式空压机,¢
50风管接到工作面即可,采用3台YT28手风钻。
2.6施工排水
在导流洞进口布置1#临时集水坑,安装1台18.5KW的离心泵,在出口布置2#临时集水坑,安装一台18.5KW离心泵,在封堵段前即(导)0+120之前布置3#临时集水坑,安装3台7.5KW的潜水泵。
3施工程序
9月下旬开始围堰护坡的拆除,导流洞封堵施工在进入10月份后逐步开始进行施工的准备,11月中旬前完成塔机的拆除,下游围堰拆除完成1/3时,进行出口交通桥的修建,保证出口围堰的交通要求。
导流洞进、出口围堰及其施工辅助设施在2003年12月全部完成,封堵段在进、出口围堰的保护下进行施工,堵头段开挖、混凝土浇筑、灌浆等在2004年1月至2月完成。
导流洞封堵施工程序为:
导流洞进、出口道路→导流洞进、出口围堰填筑→洞内施工排水→楔形体基础开挖→基础验收→锚筋施工→架立灌浆管及模板→砼浇筑→回填灌浆→固结灌浆。
4楔形体基础开挖
楔形体段长9m,开挖方量约160m3,主要为原导流洞老混凝土及基岩。
在出口布置20m3移动空压机一台,采用YT28手风钻造孔,乳胶炸药、分段毫秒雷管、导爆索,实施弱爆破。
装载机装自卸车运至碴场。
5封堵段混凝土浇筑
混凝土浇筑施工程序为:
施工准备→测量放线→清基凿毛→立模、扎筋、测量校核→验收→开仓浇筑→养护拆模
5.1分层分块
考虑到封堵段混凝土时间在冬季,气温较低,结合入仓强度,每个仓号不宜分得太大,共分三个仓号,第一个仓号为廊道底板以下部分约280m3,第二个仓号为(导)0+131~0+139.962段廊道底板以上部分;
第三个仓号为(导)0+120~0+131段廊道底板以上部分。
5.2模板、钢筋制安
廊道模板采用木拱架、直立模板采用竹胶板、弧形模板采用木模外衬胶合板。
钢筋制安在内场加工后汽车运至工作面,人工入仓绑扎。
预埋件:
主要是封堵段灌浆管线等,埋件按设计要求做好材料采购、加工制作、预埋前详细了解预埋件的品种、规格、埋入高程、方位、深度等,防止错位漏埋,安装时要求牢固可靠,防止在砼浇筑过程中发生错位和损害。
5.3混凝土拌和、运输
混凝土拌和由坝区现有砂石骨料场1#拌和站承担,采用电热管加热水,混凝土运输采用混凝土罐车(VOVLE,6m3),这种方法即可保持混凝土的均匀性及和易性,增加搅拌时间、不发生漏浆、分离、泌水和保温等,缺点是能源消耗大,运输成本较高。
5.4混凝土入仓、平仓、振捣
混凝土入仓采用1台HD70混凝土泵泵送入仓,混凝土泵布置在导流洞封堵段上游工作面,振捣采用B75振捣器3台,平仓采用人工与振捣器平仓相结合。
5.5冬季砼施工措施
导流洞封堵施工安排在2003年12月~2004年2月进行,即是在冬季进行砼施工。
为保证施工质量,进行砼浇筑时准备保温材料、增加热水拌和、搭设施工保温棚、临时封堵导流洞等保温措施。
合理安排开仓时间,一个仓号的浇筑时间尽可能避开一天中最冷的时段,加大砼浇筑强度,浇筑完后做好保温工作。
7灌浆施工
7.1总则
导流洞堵头的灌浆,按照先回填灌浆再进行固结灌浆最后进行混凝土接缝灌浆的顺序。
7.2施工方案
7.2.1回填灌浆
回填灌浆管路布置采用原设计管路进行布置分序,灌浆施工应自较低的一端开始向较高的一端推进。
低处孔灌浆时,高处孔可用于排气、排水。
当高处孔排出浓浆后,可将低处孔堵塞,改从高处孔灌浆,依次类推,直至结束。
浆液的水灰比建议用0.5或0.6,空隙大的部分宜灌注水泥砂浆或高流态混凝土,降低收缩量。
不足部分可由固结灌浆孔的接触段补充。
灌浆孔灌浆结束时,对孔口返浆的灌浆孔应闭浆待凝。
完毕后,应使用干硬性水泥砂浆进行封孔。
7.2.2接缝灌浆
回填灌浆采用预埋管路灌浆;
接缝灌浆考虑到预埋管路施工复杂,且所预埋管路PVC管极宜被浇筑混凝土时所堵塞,回填灌浆其浆液也可能堵塞管路,至使接缝灌浆无法进行。
按照规范要求接缝灌浆需要在砼龄期满6个月后进行,满足不了电站发电蓄水要求。
并且本导流洞堵头混凝土体积不太大,施工缝较少且为低热微膨混凝土,堵头的整体性可通过混凝土的浇筑过程进行进一步的控制,而对于堵头与基岩和原衬砌混凝土接触面的接缝面,可通过混凝土浇筑前老混凝土基面凿毛,接缝面可通过固结灌浆、回填灌浆进行适当的充填从而提高其整体性(详见附图1)。
故建议接缝灌浆取消。
导流洞堵头段的接缝灌浆施工结合本工程特点,建议不单独设置一套管路进行处理,原因如上所诉。
接缝的处理采用混凝土浇注完毕后一次造孔进行处理,孔位可利用固结灌浆孔孔位,即固结灌浆孔的第一段(孔口至基岩接触面)为堵头接缝灌浆段,孔位的布置详见附图1。
在接缝灌浆前混凝土的各项指标必须达到设计要求,方可进行灌浆。
混凝土浇注时必须确保止浆片四周混凝土振捣密实,防止大骨料集中在与止浆片附近,禁止入仓混凝土直接倒向止浆片。
必须维护好先浇仓面的洁净,防止浇注过程中有污物玷污缝面。
确保混凝土接触面的良好连接,保持良好的整体性。
7.2.3固结灌浆
固结灌浆的孔位布置原则以既满足堵头固结灌浆要求又达到处理接缝的目的。
固结灌浆孔采用潜孔钻造孔。
固结灌浆孔的布置建议按附图1进行。
灌浆的其它各项参数以设计要求为准。
固结灌浆孔灌浆时止浆塞必须靠近孔口,确保可灌混凝土段。
7.2.4注意事项
本导流洞的堵头灌浆,造孔采用风钻,由于洞体较长自然通风差风钻造孔产生灰尘较大,故应采用人工通风,确保施工正常进行。
8施工计划安排
导流洞封堵施工计划的实施受大坝混凝土浇筑、上下游围堰拆除、塔机拆除等影响较大。
目前计划安排仍然按照原计划进行,实施时根据具体情况调整。
8.1大坝上、下游围堰拆除
(1)过水保护钢筋笼拆除:
2003年9月15日~9月30日;
(2)堰体拆除:
2003年10月1日~11月30日;
8.2导流洞进、出口施工道路
(1)进口道路:
2003年11月15日~30日;
(2)出口道路及交通桥:
2003年9月15日~11月30日;
8.3进、出口围堰填筑
(1)进、出口截流:
2003年12月1日;
(2)围堰闭气、填筑:
2003年12月1日~10日;
8.4洞内抽排水
洞内抽排水:
2003年12月8日~13日;
8.5封堵段楔形体开挖
楔形体开挖:
2003年12月13日~28日;
8.6封堵段混凝土浇筑
(1)1#仓:
2003年12月28日~2004年1月10日;
(2)2#仓:
2004年1月11日~20日;
(3)3#仓:
2004年1月21日~30日;
8.7灌浆施工
(1)回填灌浆:
2004年2月1日~7日;
(2)接缝灌浆:
(3)固结灌浆:
2004年2月8日~25日;
9人员、设备和材料投入
9.1人员投入
(一)决策层:
3人
(二)管理层:
10人
(三)作业层:
(1)反铲操作手:
6人
(2)装载机操作手:
(3)自卸车司机:
18人
(4)抽水工:
9人
(5)模板工:
20人
(6)钢筋工:
(7)混凝土工:
12人
(8)钻灌工:
30人
(9)杂工:
9.2设备投入
(一)挖装运设备
(1)CAT反铲2台;
(2)装载机2台;
(3)自卸车6台;
(二)抽水设备
(1)18.5KW单级离心泵(流量400m3/s)3台(其中一台备用);
(2)7.5KW的潜水泵3台;
(三)钢筋、模板制安设备
(1)钢筋切割机、弯筋机、电焊机各1台;
(2)圆盘踞、平刨机各1台;
(四)钻爆、钻灌设备
YT28手风钻3套、20m3空压机1台、潜孔钻1套,灌浆设备选用BW-200型灌浆泵、ZJ-200型制浆机。
9.3主要材料投入
(1)混凝土材料:
水泥260T、砂石骨料1200m3,膨胀减水剂26T;
钢筋3.795t
(2)竹胶板200m2,木方(100×
100)、木板30m3;
(3)乳胶炸药:
480kg、分段毫秒雷管100发、导爆索50米、火雷管30发;
10质量保证措施
(1)施工质量保证体系运行以“三检制”为核心内容,以开展施工班组的“三自检”为基础,“QC小组”活动为手段,“三工序”为质量控制程序的运行活动。
①“三控制”的运行。
在施工中每个工序的质量应实行班组自检、施工队互检和职能部门(专职质检员)的专检。
②“三自检”的运行。
在班组的每项工程完成后,即操作者要进行自检、自评、自定的活动。
③积极开展“QC小组”活动,积极开展群众性技术质量活动。
④“三工序”活动。
即严格执行工序管理,上道工序不清,不通过检验认证,本道工序不施工;
本道工序是为下道工序服务的,下道工序是本道工序的用户,本道工序为下道工序创造施工条件和便利。
(2)坚持以数据说话。
在施工中事事有记录,坚持用数据说话,即所有的检验应有检验记录、数据,保证质量信息的准确性。
(3)加强组织协调工作。
按施工计划对各质量、部门进行协调,对内部质量体系与外部(监理工程师的质量监控、业主的质量监督)体系进行协调。
(4)坚持材料、成品或半成品的进场检验制度。
不合格的材料和设备,坚决不让进入施工现场。
(5)对特殊工种的操作人员,应持证上岗。
11需要提请研究的问题
为了满足2004年2月28日发电总目标的需要,我们上报的《导流洞封堵施工组织设计》中所安排工作任务十分繁重,加之处于西藏的冬季施工,施工环境十分恶劣,施工效率很低,工期将异常紧张,每道工序只能提前,不能推后,为此需研究解决以下问题:
(1)大坝、取水口建筑物的过水前的验收问题
导流洞进出口围堰要在12月1日实施截流,则大坝过水前的阶段验收必须在11月25日前通过,需提请业主、监理组织落实。
(2)为了满足上述导流洞封堵施工组织安排的需要,闸坝施工的塔机必须在11月中旬前拆除完毕,方能保证上下游围堰在11月30日拆除完成;
而此时大坝混凝土浇筑最理想的情况是刚浇筑到坝顶高程3264m,闸门沉放、坝顶启闭机框架混凝土、坝顶交通预制梁板等不能使用塔机完成,在塔机拆除后,闸门沉放、坝顶启闭机框架混凝土、坝顶交通预制梁板等如何施工?
如果塔机推迟拆除,势必影响到2月28日发电总工期目标的实现,需进一步研究。
(3)为满足2月28日发电总目标工期的需要,大坝上游库区布置的砂石筛分系统、混凝土拌和系统、营区设施、设备的拆除必须在2003年12月至2004年2月中旬前完成,此时正是西藏的冬季,设备的转运工作十分困难,运输安全隐患突出,必须制定详细的拆离方案,周密组织。
(4)为了满足闸门沉放、坝顶启闭机框架混凝土、坝顶交通预制梁板等施工需要,我们认为大坝塔机在12月拆除十分必要,同时为了满足大坝下闸蓄水发电的需要,我们认为在导流洞进口实施“临时封堵方案”或者“将导流洞进口围堰加高到3258高程方案”十分有意义,一方面不仅可以保证按时下闸蓄水发电目标的需要,同时可以将导流洞封堵施工安排在2004年2月至5月,基本错过冬季施工,有利于封堵段施工质量。
“临时封堵方案”初步拟订在导流洞进口浇筑一段毛石混凝土档墙,最后将档墙与进口围堰连接成整体。
“将导流洞进口围堰加高到3258高程方案”初步拟订利用大坝上游围堰部分拆除堆碴堆筑到流洞进口围堰,将导流洞进口围堰与现在库区改线公路连接。
若业主、监理同意,我们再呈报详细方案进行比较。
(5)导流洞封堵期间进出口围堰、出口交通桥工程量在投标阶段没有考虑到,业主、监理能否本着事实求是的原则给予适当补偿。
12附录
(1)附图1、导流洞固结灌浆布置图
(2)附图2、导流洞泄流曲线图
(3)附图3、冲砂闸、泄洪闸、排污闸泄流曲线
(4)附图4、导流洞封堵施工进度计划图
(5)附图5、导流洞封堵分层分块图
(6)附图6、导流洞进出口围堰结构图
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