取水洞洞身段混凝土衬砌施工方案.docx

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取水洞洞身段混凝土衬砌施工方案

中国水利水电第五工程局有限公司

小井沟水利工程枢纽建筑及安装工程（含闸门制造）

取水洞洞身段混凝土衬砌施工方案

小井沟水利枢纽工程项目经理部

二〇一四年五月九日

取水洞洞身段混凝土衬砌施工方案

1工程概况

取水口布置于左岸，观礼平台下面偏下游位置，取水洞横穿大坝，取水洞开挖为马蹄形，浇筑为圆形，洞身段衬砌后断面尺寸为直径2米的圆形，进口底板高程为396.10m，低于正常蓄水位32.9m，出口底板高程395.81m，取水隧洞纵坡为0.1%。

取水隧洞进洞桩号取0+000.00，出口桩号取0+294.44，洞身总长294m。

取水洞进口渐变段长度10m，衬砌厚度为0.5m-0.3m；经过7.1m的直段后变为转弯段，转角52.43°，转弯段长度13.73m，转弯半径15m，衬砌厚度为0.3m；其后为直段，直段长237.37m，衬砌厚度为0.3m；经过237.37m的直段后又变为弯段，转角为14.37°，转弯段长度3.76m,转弯半径15m，衬砌厚度为0.5m；其后为直段，直段长为18m，衬砌厚度为0.5m；其后变为渐缩段，长度为4.48m，衬砌厚度为0.5m。

取水洞洞身段围岩分类如下：

取0+000.0～取0+010.0为Ⅴ类围岩，取0+010.0～取0+80.0为Ⅳ类围岩，取0+80.0～取0+268.2为Ⅲ类围岩，取0+268.2～取0+294.44为Ⅴ类围岩。

围岩分类依据《取水隧洞平面布置、纵剖面图》、《取水隧洞桩号取0+268.20后平面布置、纵剖面图》及洞身段临时加强支护的《现场签证单》。

2编制依据

①《取水隧洞平面布置、纵剖面图》自小（施）DB-1-1

②《取水隧洞结构图》自小（施）DB-1-2

③《取水隧洞桩号取0+268.20后平面布置、纵剖面图（1/2~2/2）》白图

④《水工混凝土钢筋施工规范》（DL／T5169—2002）

⑤《水工建筑物止水带技术规范》（DLT5215-2005）

⑥《水工混凝土施工规范》（DL／T5144—2001）

⑦《水工混凝土试验规程》（DL／T5150—2001）

⑧《四川省自贡市小井沟水利工程枢纽建筑及安装工程（含闸门制造）招标文件》

3取水洞洞身混凝土衬砌主要工程量

取水洞洞身混凝土衬砌主要工程量见表3-1

表3-1主要工程量表

序号

项目名称

单位

工程量

备注

1

C20砼（洞身）

m3

771

2

钢筋

t

51.311

3

橡胶止水带

m

261

4施工布置

隧洞总长度约为294m，取水洞洞内衬砌的施工作业考虑由进口和出口两个作业面进行施工，取水洞进口往洞内147m为进口施工作业面，取水洞出口往洞内147m为出口施工作业面。

4.1施工用风

洞内衬砌用风主要是基岩面清理。

进、出口作业面各采用一台3m³移动式油动空压机进行供风即可满足施工需要。

4.2施工用水

洞内衬砌用水主要是基岩面清理、模板冲洗仓面及混凝土养护。

进口作业面采用大坝上游围堰基坑内抽水至施工作业面供水；出口作业面采用项目部左岸高位水池架设水管进行供水DN150钢管接到施工作业面，需要钢管450m。

4.3施工用电

洞内衬砌用电主要用于洞内抽排水、照明和混凝土施工。

进口作业面用电主线路采用75mm²三线铝芯电缆（75*2+50*1）接上游HZS60拌合站的2﹟配电房的接线点，线长约350m；出口作业面用电采用下游炸药库附近空压机房处配电箱采用75mm²三线铝芯电缆（75*2+50*1）接至施工作业面供电，线长约400m。

4.4施工道路布置

混凝土运输线路：

上游拌合站→上游上坝路→进口作业面，运距约150米；下游拌合站→下游上坝路→上坝中线路→出口作业面，运距约900米。

4.5钢筋加工厂布置

进口作业面选取现有的取水洞进口闸室临时钢筋加工场地作为临时钢筋加工场地；出口作业面选取取水隧洞出口取0+294.44、EL.394.31m平台处作为临时钢筋加工场地。

5施工工期

根据目前取水隧洞的施工进度，计划于2014年5月20日开始施工，于2014年9月30日之前完成取水洞洞身段混凝土衬砌工程的施工。

6施工方案确定

取水洞洞身段衬砌混凝土施工选择在开挖结束后进行，取水洞洞长294m，衬砌模板根据结构形式采用人工支模、定型模板两种型式。

取水洞渐变段属异型断面，采用定型钢模造价较高，拟定采用小型钢模板和木模板人工拼接的方法进行施工；洞身混凝土衬砌，考虑到取水洞里程较短，断面小，工程量不大。

采用全断面针梁钢模台车需要定制，耗时过长。

拟采用定型模板，每块定型模板尺寸为50cm×157.1cm，由4块组成一个全断面（详见附图：

取水洞定型钢模板结构图）。

浇筑分别从进口与出口施工作业面同时向洞内按全断面进行浇筑。

混凝土浇筑按标准段9m长划分仓位（详见附图：

取水洞洞身段混凝土衬砌分仓图）。

每仓端头设环向橡胶止水带。

7施工工序

8施工方法

8.1施工准备

施工所用风、水、电、道路布置完成，人员及设备准备就绪。

8.2基础面清淤

取水隧洞未动工是由于泵站二期开挖图纸迟迟未到，泵站二期开挖无法进行，导致取水洞出口无法开挖，取水隧洞于2014年4月1日开始开挖，2014年4月30日完成开挖，另外取水隧洞洞身开挖完成的部位放置时间较长，洞内底板受渗水影响长期浸泡致使洞内存在大量软化和淤积的淤泥，不能满足建基面要求，需对其进行做清除处理。

取水洞洞内基础面进行清淤处理，具体施工方法如下：

对于取水洞洞内基础面淤泥、浮渣、松动岩石等采用挖掘式装载机（扒渣机）配合人工清理，弃渣装至拖拉机变型运输机卸至指定集料点（现场施工员指定），平均运距100m，然后用沃尔沃反铲装至20t自卸车运输至1#渣场，进口作业面平均运距约1.2km，出口作业面平均运距约3km。

8.3钢筋制安

钢筋的作业按照钢筋施工图及分仓图进行，浇筑一仓，就只安装一仓。

钢筋由临时钢筋加工厂制作成型，加工的钢筋应符合施工图纸的要求，加工后的钢筋偏差不超过规范及招标文件的要求。

钢筋安装包括架立钢筋、纵向钢筋和环向钢筋的安装。

钢筋安装时要预先焊好架立筋，然后将受力筋固定在架立筋上，以保证受力筋位置准确，顶拱钢筋采用钢筋台车安装。

钢筋安装严格按照施工图纸进行施工，其位置、间距、保护层应符合设计规定。

钢筋绑扎时，搭接长度螺纹钢满足35d，焊接时单面焊接长度为10d，双面焊接为5d，（d为钢筋直径）。

8.4止水及预埋件安装

止水带按设计要求预埋的位置采用φ8的钢筋做成掐扣固定。

掐扣焊接在钢筋上，再以焊接方式安装止水带。

按照设计要求，止水采用651型（400mm×10mm）橡胶止水带，填缝材料采用沥青，橡胶止水带距离临水面20cm。

为保证混凝土浇筑质量，顶拱尽量充满混凝土，在顶拱最高点处埋设排气减压管，该管上端距岩面5～10cm，底部露出木模板10cm左右，将其焊接在钢筋网或锚杆上，以免发生偏移或下沉。

8.5模板安装

（1）标准段模板安装

采用定型钢模板，模板表面涂刷好脱模剂，经测量定位后，进行拼接定型钢模板，先拼接下半圆，将下半圆定型钢模板以螺丝扣连接固定，利用螺纹丝杠张开模体达到设计边线，利用L80*8角钢进行加固，然后进行上半圆，将下半圆定型钢模板与下半圆对接，以螺丝扣连接固定，利用螺纹丝杠张开模体达到设计边线，利用角钢进行加固。

其安装定型钢模板期间，增加架立筋，架立筋入围岩20cm,然后焊接在主筋上，以防止模板变形。

（2）渐变段模板安装

采用小型钢模板和部分定型曲面木模板人工拼接，小型钢模板和定型木模板均由加工场加工。

经测量定位后，先安装下半拱模板，将弧形木模（模板上铺钉一层涂刷过油漆的五合板）安放在架立筋上，并用拉筋将弧形模板固定在岩面上的锚杆根部，以防其受混凝土侧压力影响发生移位或变形。

待下半拱安装固定后，在底板上支立木方或碗扣式脚手架，形成一个支承体系。

在其上安装木排架或直接钉木模板，模板上再铺钉一层涂刷过油漆的五合板，保证其表面光洁平整。

拱角上的排架用拉筋固定。

（3）两侧堵头模板安装

采用人工现场支立，由于岩石面的尺寸不能严格按设计尺寸，需对超挖部位堵模，堵头模板应与岩面吻合，并做好加固措施。

8.6仓面清理、验收

钢筋、模板安装完毕后，用高压水将仓内基岩面冲洗干净，施工单位质检员终检合格后，通知监理工程师进行仓面验收，验收合格后方可进行混凝土浇筑。

8.7混凝土浇筑

8.7.1混凝土拌制、运输和入仓

进口作业面混凝土由HZS60上游拌合站进行拌制，采用10m³、6m³混凝土罐车经上游拌合站→上游上坝路→进口作业面，运距约150m；出口作业面混凝土由下游新拌合站进行拌制，采用10m³、6m³混凝土罐车经下游拌合站→下游上坝路→上坝中线路→出口作业面，运距约900m。

混凝土入仓方式均采用混凝土输送泵泵送入仓。

浇筑速度控制到30m³/h。

8.7.2混凝土浇筑

在泵送混凝土之前，先泵送1～1.5m³的砂浆润滑导管和铺填仓底。

将混凝土输送泵管伸入进料口，按照分仓图逐仓分层浇筑的方法进行施工，每层厚约40cm，确保两侧浇筑高度应均衡上升。

在仓面接触到钢模板之后，由φ50附着式振捣器进行人工振捣。

当混凝土料上升至顶拱堵头板顶部时，开始用封拱器封拱，混凝土结束时，通过螺杆操作把其活塞旋转180°，封拱结束。

8.7.3模板拆除

待混凝土等强12小时后，进行模板拆除。

先拆除周边加固的角钢，再松动螺纹丝杆，从下至上对称进行，拆除与螺纹丝杆相连的模板，最后撑杆拆除。

拆除时注意保护已衬砌好的混凝土面。

8.7.4养护

混凝土浇筑结束后12～18h内，进行混凝土洒水养护，用水管喷洒混凝土表面和模板，保持混凝土表面湿润。

养护时间不少于28d。

9混凝土缺陷处理方法

混凝土表面蜂窝凹陷或其它损坏的混凝土缺陷应按监理人指示进行修补，直到监理人满意为止，并作好详细记录。

修补前必须用钢丝刷或加压水冲刷清除缺陷部分，或凿去薄弱的混凝土表面，用水冲洗干净，应采用比原混凝土强度等级高一级的砂浆、混凝土或其它填料填补缺陷处，并予以抹平，修整部位应加强养护，确保修补出来牢固粘结，色泽一致，无明显痕迹。

对凸出的模板印痕及模板变形造成的凸出部位，采用打磨的方式进行处理。

对于模板拼缝不严漏浆形成的砂线，深度＜5mm的砂线，将砂线内污垢清除填补预缩砂浆。

深度≥5mm的砂线，视其深度凿槽，深度不小于2cm，分层锤填预缩砂浆修补。

模板变形造成的凹面也按上述原则处理。

对于因意外碰撞或拆模不小心造成的边角破碎，先把边角修整成四边形，洒水湿润后使用砂浆进行修补。

10施工质量保证措施

施工中建立专门质量检查制度，严格按施工措施及设计图纸、规范要求，每道工序均严格执行内部质量检查（三检制），对施工中每个工序须严格检查，发现问题及时解决，在结构、模板、钢筋及预埋件验收合格后，才能进行混凝土施工。

同时信守合同、积极配合监理人进行各项检查验收工作，每一项工序经监理人检验合格，并签发单项工序合格证后方才转入下道工序施工，对混凝土振捣必须严格细致，以免发生漏振。

施工过程质量控制措施如下：

（1）原材料质量控制措施

对原材料从采购、运输、装卸、进场、存放、使用等各环节都设有专人进行全过程、全面和系统的控制，质量控制方面实行严格的质量控制跟踪检查。

对各种施工材料严格控制，杜绝使用不合格材料施工。

对原材料严格按照规范要求频次进行检测。

a、水泥在运输和贮存时不得受潮和混入杂物，不同品种和标号的水泥进行分别贮存、不得混杂，对所有进场水泥均必须进行标识。

水泥要求进场必须有出厂合格证或进场试验报告，当对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过3个月时，进行复查试验，并按试验结果使用。

b、对混凝土所用的砂、石骨料作检验试验，合格方可使用。

骨料按品种、规格分别堆放，不得混杂。

骨料中严禁混入煅烧过的白云石或石灰块。

混凝土拌合用水须经检验，只有当水的pH值、不溶物、氯化物、硫酸盐、硫化物的含量符合规范要求的方可使用。

各种外加剂必须有试验报告，使用时按试验室提供的参数以适宜的状态掺入。

c、钢筋进场必须“三证”齐全，未经抽样试验合格者不得使用。

（4）钢筋制安质量控制措施

a.钢筋加工前，检查其表面是否洁净、无损伤、有油污铁锈等。

有损伤的钢筋不得使用，钢筋表面的油污、铁锈加工前清除干净。

b.保证使用的钢筋平直、无局部弯折。

钢筋调直按规范规定执行。

C.工程技术人员按照施工图纸提前编制钢筋下料表。

钢筋加工按钢筋下料表执行。

钢筋加工时，其加工后的允许偏差不超过规范规定值。

钢筋弯钩弯折值加工符合规范规定。

加工好的钢筋分类挂牌堆放，作好防雨防潮措施。

必要时搭设防雨棚。

钢筋安装时，其接头采用现场绑扎与焊接两种形式，受力筋采取焊接，分部筋采取现场绑扎，接头应分散布置；配置在“同一截面”的接头面积占受力钢筋总截面面积的允许百分率应符合规范规定。

d.钢筋加工下料必须准确，形状规则，符合设计和规范要求。

钢筋与模板间设同强度混凝土垫块，确保保护层厚度达到设计要求。

（5）模板安装质量控制措施

a.模板支立保证支撑牢靠，架立稳定，具有足够的刚度、强度、能承受混凝土浇筑的各项荷载。

模板支立前，先由测量人员按照施工图纸放出建筑物的结构边线、轴线、高程控制点，并做明显标记，施工人员严格按测量放点支立模板，模板支立偏差应满足模板制作允许偏差规定。

模板支立完，由质检及测量人员检查验收合格后，方可进行下道工序施工。

b.模板拼缝应平整严密，不得漏浆，模内表面应清理干净，拼缝处内贴止水胶带，防止漏浆。

并且没有松动、跑模、超标准下沉等现象。

模板每次使用完，清洗干净、修整，并刷脱模剂。

模板拆除时间按施工图纸及规范规定执行。

（4）混凝土搅拌质量控制措施

控制称量系统，一是对称量系统请有资质的技术检验部门进行检验校测，控制计量精度；二是必须强化拌和操作中的工作纪律，加强岗位培训，做到正确操作。

混凝土拌制严格按试验室配比单进行称量拌制。

拌和程序和拌和时间应根据试验确定，同时考虑混凝土运输、浇筑方法和气候条件，不得过度拌和或拌和时间不足，试验检验人员随时测定塌落度。

混凝土塌落度控制在规定的要求内。

（5）混凝土浇筑的质量控制

a.根据工程需要和气候特点，准备好抽水设备、防雨、防暑、防寒等物品。

对模板、钢筋、预埋件的质量、数量、位置逐一检查，并作好记录。

b.清除与混凝土直接接触的模板、岩石上的淤泥和杂物，用水湿润。

模板中的缝隙和孔隙应堵严。

c.运输尽量采用混凝土搅拌车以避免混凝土在运输过程中产生离析现象。

d.加大测量力度及现场跟踪控制，保证混凝土基线、尺寸准确。

混凝土浇筑施工应连续进行，所以尽量使混凝土浇筑一次完成，当必须间歇时，应尽量缩短间歇时间并在前层混凝土凝结之前，将次层混凝土浇筑完成。

采用振捣器捣实混凝土时，每一振点的振捣时间，应将混凝土捣实至表面呈现浮浆和不再沉落为止。

（6）混凝土工程建筑物的成型质量复测

混凝土工程全部浇筑完成后，由测量人员对建筑物成型后的位置和尺寸进行复测，并将测量成果上报监理人。

11施工安全、环境保证措施

本着“安全第一，生产必须安全，安全为了生产”的原则进行防范，为了保证在安全的条件下顺利完成洞身混凝土衬砌施工作业，特采取以下措施：

①洞内电气设备的操作，必须符合下列规定：

非专职电工不得操作电气设备；手持式电气设备的操作手柄和工作中接触的部位，设有良好的绝缘。

使用前进行绝缘检查。

②施工人员进入施工现场必须佩带安全帽，不得穿拖鞋进入施工现场。

③施工前必须甲烷探测仪监测洞内是否满足施工要求，超过规定的范围严禁进行施工作业。

④施工前，做好安全责任岗的培训，明确职责，对全体施工人员进行安全教育，熟练掌握施工工艺、安全操作规程和防范措施。

⑤脚手架必须稳固，所采用架管必须立在稳定的基础上。

高空作业人员，必须戴好安全带等安全护具，安全带需系到牢固可靠物体上。

杜绝酒后施工

⑥在顶拱混凝土施工过程中，支撑桁架应设人跟班检查，发现问题，及时解决。

⑦洞内清理的废渣严格依照监理工程师指定的地点进行卸料。

12主要施工机械配置

表12-1取水洞混凝土衬砌主要机械设备配置表

序号

机械名称

型号

数量

单位

备注

1

混凝土泵车

HTB-60

台

1

2

混凝土罐车

10m³、6m3

台

2

3

电焊机

交流

台

2

4

附着式振捣器

φ50

台

4

5

自卸汽车

20t

台

2

6

油压空压机

3m³

台

1

7

挖掘式装载机（扒渣机）

GY4TW-80B

台

2

8

钢筋切割机

GTJ-40

台

1

9

钢筋调直机

GTJ-4/14

台

1

10

拌合站

HZS60

套

2

11

拖拉机变型运输机

SF153-1

台

1