调压井分部工程施工报告.docx
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调压井分部工程施工报告
穆阳溪芹山水电站MYX-QS/C4合同
引水系统调压井分部工程
施
工
报
告
闽江局芹山水电站项目经理部
一九九九年十月二日
穆阳溪芹山水电站MYX-QS/C4合同引水系统调压井分部工程验收申请报告
芹山水电站工程监理部:
芹山水电站引水系统调压井分部工程包括土石方明挖、石方井挖、砼衬砌及石碴回填单元工程。
自调压井开始施工以来,在监理、设计、业主的指导和密切配合下,经我项目部精心组织施工,严格管理,认真把好质量关,目前除了石渣回填以及▽746.5以上砼衬砌未完成外,其余部分都已施工完毕,且各单元工程验收签证资料齐全。
调压井分部工程已施工完毕的所有单元工程均合格,施工质量满足设计和施工规范要求,具备了验收条件。
现申请贵部组织安排本分部工程的验收。
此致!
闽江局芹山电站项目经理部
一九九九年十月二日
附:
1.调压井分部工程施工报告:
4份
2.调压井分部工程质量评定表:
2份
穆阳溪芹山水电站MYX-QS/C4合同引水系统调压井分部工程施工报告
一.工程概况
芹山水电站调压井布置在引水隧洞和高压管道之间,为圆筒阻抗型调压井,调压井身开挖直径14m,设计底板开挖高程为▽681.58,地面高程约为▽770,其中▽750.44以下为井挖,井挖深度68.86m。
调压井井身岩石非常破碎,节理发育且相互切割。
调压井衬砌为200#钢筋砼衬砌,衬砌厚度1.5m。
调压井土石方总开挖量为:
25531.81m3,其中▽761以上为明挖土方:
6210.3m3,▽761~▽750.44为槽挖土石方:
6357.1m3,▽750.44~▽681.58为井挖石方:
12964.41m3。
调压井砼衬砌总工程量为7081.16m3。
二.开挖工程
(1)施工风、水、电及道路布置
1.供风:
调压井开挖工程是工程施工的关键性施工项目,为了确保开挖的连续作业,在调压井口▽752平台布置了2台12m3,1台20m3的电动空压机向调压井工作面供风。
2.供水:
由筛分系统生产水池采用潜水泵抽水至▽752平台向工作面供水。
3.供电:
利用布置在调压井口附近的变压器向工作面供电。
4.道路布置:
调压井施工道路利用上调压井永久泥结石公路,同时在永久公路JD22点附近开一条施工岔路下降至调压井口▽752平台,做为调压井明挖及井挖的出碴施工道路。
▽747以下石方井挖采用反井钻钻导井,井挖石方由导井溜入主洞调压井底部,调压井井挖石方出碴路即为1#支洞施工道路。
(2)开挖施工程序
在调压井开挖施工时,实际按以下程序进行开挖施工。
1.井口▽747以上土石方明挖及井挖。
2.反井钻机基础施工并钻机安装。
3.反井钻机自上而下钻Ф250mm导孔,再自下而上钻Ф1200mm导井。
4.拆除反井钻机,按14m设计直径向下扩挖至▽735。
5.井身▽741~▽746.5锁口砼衬砌施工。
6.拆除锁口砼模板及支撑,调压井身继续向下扩挖。
7.井身向下扩挖一段随即井壁喷锚支护一段不断循环,直至与主洞相通。
8.调压井与压力钢管交界塌方处井壁衬砌支护。
9.调压井底板保护层开挖。
10.竣工断面测量及竣工验收。
(3)开挖施工方法
1.测量放样:
调压井▽735以上开挖直接用全站仪利用控制网进行放样,▽735以下开挖由于仪器视线所限,锁口砼完成之后,在锁口▽746.5砼面放样,并根据放样点挂20kg铅锤垂至开挖工作面,并用钢卷尺向井壁展点控制开挖井壁边线。
2.井口土方开挖:
井口大量明挖土方采用ZL50装载机铲运弃土,开挖边坡采用PC200挖掘机按设计边坡修坡。
3.▽747以上井挖石方:
采用中心掏槽孔四周布置爆破崩落孔及光面孔进行钻孔爆破开挖,爆破石碴使用PC200翻碴至▽752平台,利用ZL50装载机出碴。
4.▽747以下井挖石方:
采用反井钻机自上而下钻先导孔,先导孔孔径Ф250mm,先导孔打通后,在调压井底部安装Ф1200mm滚刀盘与反井钻机钻杆连接,自下而上进行扩挖形成导井,导井扩挖完成后,采用手风钻进行钻爆作业,钻爆作业的机具、火工品等利用布置在调压井口的门机进行吊运。
施工人员上下交通采用调压井壁钻孔打锚筋并焊钢筋爬梯上下。
钻爆作业一次钻孔深度2.8m,一次爆破进尺2.5m,深为使爆破后石碴能够顺利地沿Ф1200mm下溜至调压井底部,钻孔作业时控制爆破崩落孔的孔排距在0.8~1.0m左右,单响药量为1650g,调压井壁岩石相对破碎,其光面爆破控制参数如下表所示:
孔径
mm
孔距
cm
药卷直径
mm
不偶合系数
最小抵抗线
cm
密集系数
孔深
m
堵塞长度
cm
线装药密度
g/m
48
50
26
1.85
60
0.83
2.8
80
180
在钻爆作业时为了增加爆破临空面,提高爆破效果,同时使钻孔、爆破、扒碴清爆位、出碴各工序能够
相对连续作业。
将14m直径井筒分为如图
所示的5个钻孔作业区进行施工。
1区将导井扩大成5m直径;2~5区
将调压井扩挖至设计断面;1区进尺2.3m后,在依次将2~5区开挖完成,循环反复,直至结束。
(4)井壁地质弱面处理及安全支护措施
调压井壁地质条件较差,井壁岩石破碎,节理、裂隙密集发育且相互切割,造成井壁岩石极易沿节理面失稳塌滑。
为了确保调压井开挖的安全施工,针对井壁岩石的不同状况采用了不同的安全支护措施。
井口段:
▽741~▽746.5段壁相当破碎,安全支护措施为井壁钻孔打锚杆,井壁先施工永久衬砌砼形成井口砼锁口,确保井口岩石稳定。
井身段:
岩石也较破碎,井壁采用喷锚支护,喷锚支护的锚杆根据节理裂隙走向及岩石实际结构随机布置。
喷锚施工与开挖施工顺序进行,每下挖一段,喷锚随即施工一段。
井挖塌方段:
调压井壁与压力管道渐变段交界部位发生2次塌方,塌方原因是由于该部位节理裂隙密集发育且多为泥质充填,同时节理的走向倾角对塌方岩石稳定极为不利,致使塌方岩体被节理裂隙切割从而造成失稳塌方。
对该处塌方支护手段为先期采用钢管、型钢焊接组成临时钢结构支撑。
然后再在压力管道渐变段永久钢筋砼衬砌结构线外增设一道钢筋砼拱支撑围岩,钢筋砼拱脚及塌方处岩壁钻设孔深6m的锚杆作为拱脚及岩壁的加固支撑。
三、砼工程
(1)施工分区
根据调压井的结构特点及工程实际的施工情况,将89m深的调压井分为5个区域施工,第一区域为底板至▽691,采用常规立模施工;第二区为▽691~▽740,采用单侧面滑模施工;第三区为锁口下部封闭块▽740~▽741.5,采用木围圈、钢面板立模,此时液压千斤顶已经拆除,所有结构及施工荷载均通过提升架传至挂在锁口段钢筋上的钢丝绳上;第四区为锁口砼▽740~▽746.5,采用常规立模施工;第五区为▽746.5~▽770.5锁口以上砼,采用双面滑模施工。
各区施工情况如下表。
调压井施工分区见附图1。
调压井各区施工情况表
分区
施工高程
单位
实际工程量
施工时间
备注
1
▽681.58~▽691.0
m3
7081.16
99.1.20~99.6.6
2
▽691.0~▽740.0
99.6.27~99.8.11
滑模施工
3
▽740.0~▽741.5
99.8.25~99.8.26
4
▽740.0~▽746.5
98.7.5~98.7.15
滑模施工
5
▽746.5~▽770.5
99.9.27开始
滑模施工
注:
滑模施工因中间有间断,实际历时24天,滑模速度日平均2.0m高。
(2)砼运输
1.砼水平运输:
采用5T自卸车及6m3搅拌车在拌合搂接料后,经由调压井施工道路运至调压井门机▽752平台,卸入布置在平台上的3m3卧罐。
2.砼垂直运输:
由门机吊运3m3卧罐进仓浇捣,其中1、4、5
区直接卸料进仓;2区单侧滑模区因锁口影响,采用挂在卧罐出料口的简易斜溜槽卸料进仓;3区为锁口封闭块,采用泵送砼进仓浇筑。
(3)滑模设计
调压井井深89m,为加快工程施工进度,采用液压滑模工艺为模板工程的主要施工手段,并根据调压井结构特点及实际情况将调压井分为5个施工区域分别采用不同的立模手段。
1、4区为常规立模施工区,不作叙述。
液压滑模由模板系统,操作平台系统,液压系统和施工精度控制系统4部分组成。
1.模板系统:
主要有模板,围圈和提升架,模板采用标准P3012钢模板拼装,围圈采用8号槽钢热煨成型。
在2区单面滑模施工时,提升架形式为“┐”型,在5区双面滑模施工时,内外2个“┐”型提升架采用槽钢连接板连接成一个整体“丌”型提升架。
为了便于滑升,滑模面板做成0.5%的锥度。
2.操作平台系统:
根据工程结构特点,采用辐射桁架梁下悬辐条式刚性操作平台,由中心环梁、辐射桁架梁、下悬拉筋辐条、内外吊脚手架组成。
3.液压提升系统:
由液压控制台、高压胶管、千斤顶、爬杆等组成,采用一台YHF36型液压控制台布于操作平台上,其工作压力为8~10MPA;选用GYD35型液压千斤顶,额定起重3.0t,行程30mm,配以相应高压油管和材质为Q235的Φ25mm圆钢支撑杆。
4.施工精度控制系统:
施工精度控制系统包括水平精度控制和垂直精度控制2部分。
模板滑升期间控制其整体水平度是大直径滑模的难点。
1)在千斤顶爬杆上设置水平限位装置,以保证千斤顶在每提升
300mm时,运用点动程序消除千斤顶的升位偏差,从而有效保证模板系统的水平度。
2)利用透明连通软管,在每榀提升架上设置水平液位观测系统,为模板系统的水平状况提供直观的测定。
3)通过合理调度调整提升平台上物料堆放的位置和重量来控制
可能出现的滑模的水平度偏差。
对于刚性较好的滑模系统来说,模板水平度控制的好坏直接影响到滑升结构的垂直度偏差。
有效控制模板水平度的结果,换取了筒体结构垂直度偏差被控制在较理想的范围内。
(4)滑模安装
先在调压井门机▽752平台把滑模操作平台(除内外脚手架外)、提升架、围圈等拼装好,利用门机吊入井下定位,然后进行剩余构件或系统安装。
(5)滑模滑升
1.初滑:
滑模系统以高程▽691处安装调试,第一次砼浇筑高度为100cm,待第一层35cm砼强度达到0.4MPA进行初滑,将全部千斤顶提升至2~4个行程,然后对系统进行检查,正常后转入筒体正常滑升阶段。
2.正常滑升:
滑升高度为30cm,随即进行一次垂直度、水平度的检查,发现问题及时处理。
3.停滑:
遇到暴雨等原因停滑。
每隔约1小时提升1~2个行程,直至最上层砼凝固且与模板不粘结。
恢复滑模时,应对模板、钢筋和系统进行检查清理,将砼接触面凿毛,用压力水冲洗表面浮浆杂物,再浇筑一层50~100mm厚的减半石砼,继续滑升。
4.末滑:
当模板上端滑至据筒身顶端100cm处,开始放慢速度,进行找平工作。
(6)钢筋工程及预埋件施工
1.钢筋加工:
严格按设计图纸,在调压井门机▽752平台进行各种型号钢筋加工成形,然后用门机吊入仓面安装。
2.钢筋安装:
采用单面电弧焊接,并紧跟滑升速度,接头位置保持在提升架水平横梁以下、模板顶端以上的区域内。
环向钢筋长度为9m,垂直分布筋为6m。
同时,将水平筋置于竖筋外侧。
3.钢筋质量检查:
根据规范规定对钢筋的焊接质量、搭接长度等等各项指标进行检查。
同时根据滑模的施工特点,重点控制钢筋的安装位置及保护层精度,确保滑模施工上升时,不会碰到钢筋而卡住滑模上升。
4.预埋件施工:
调压井施工预埋件包括爬梯预埋件、水位计管预埋以及固结灌浆管预埋等等内容,其中调压井爬梯预埋修改设计爬梯设计构造,预埋爬梯钢板的要求是上下要对齐划一,焊接饱满确保施工质量,各种预埋件施工均根据施工规范的要求进行施工及质量控制,而且预埋件的施工强度要与滑模滑升速度相匹配以确保滑模的上升。
(5)砼施工
调压井砼施工分别由拌料、运输、卸料、平仓、振捣、提升、修面、养护等各个工序组成,每一道工序都严格根据施工规范的要求进行施工,确保工程施工质量。
1.拌料:
砼的拌制,在砼施工过程中,在保证砼强度的前提下,根据气温变化、滑升速度情况,对该级配进行适当的调整以满足施工工艺的需要。
拌料时,塌落度必须严格控制规定的范围内。
2.砼浇筑:
按分层均匀交圈、同一浇筑层砼表面在同一水平面上的原则,事先制定浇筑方案,按计划对称地变换浇筑方向,砼浇筑厚度为30cm,各浇筑层间隔时间不大于砼初凝时间。
振捣器采用插入式振动棒,振捣时避免直接触及支撑杆、钢筋和模板,以防引起平台失稳。
振动棒插入前一层砼内深度为50mm。
3.砼修面及养护:
砼出模后,利用内(外)吊脚手架随即进行表面抹面处理及洒水养护。
四、质量自评
调压井分部工程包括土石方明挖、石方井挖、井壁混凝土衬砌及石渣回填等单元工程。
调压井井挖采用反井钻机先钻导孔,然后爆破开挖,石碴从导井溜下,隧洞内出碴方式。
井壁采用光面爆破成型。
因地质较差,井挖深度达8米左右之后,井口进行了混凝土衬砌锁口,然后继续开挖至井挖结束。
调压井开挖完毕后,经业主、监理、设计、施工单位联合检查验收合格。
调压井明挖符合设计要求;石方井挖因岩石十分破碎、节理发育的原因,调压井井挖光爆效果差,基本形不成光爆面,造成井壁四周超挖较多,无欠挖,井挖符合设计要求。
调压井衬砌,阻抗板以下采用常规立模浇筑,阻抗板以上采用滑升模板施工,现已衬砌至▽746.50m,各衬砌单元工程均有取样制模,抗压强度符合设计要求,详见调压井分部工程砼抗压试模强度统计表(表2)。
调压井已衬砌段,混凝土表面无裂缝,露筋、蜂窝麻面等缺陷,符合设计和施工规范的要求。
已施工完毕的单元工程15个,经监理工程师复核评定,所有单元工程均合格,其中优良单元工程10个,具体见调压井分部单元工程汇总表(表1)。
高程▽746.50m以上混凝土衬砌段,于99年9月27日开始施工。
因调压井混凝土工程尚未完工,暂不作质量评定。
调压井分部单元工程汇总表表1
序号
单元号
单元工程名称
高程(m)
质量等级
备注
1
井挖-01
调压井下部井挖
681.50692.00
合格
2
井挖-02
调压井井身开挖
692.00741.00
优良
3
井挖-03
调压井砼锁口段开挖
741.00746.50
优良
4
井挖-04
调压井明挖
746.5以上
合格
5
井-01
调压井锁口砼衬砌
741.00742.80
优良
6
井-02
调压井锁口砼衬砌
742.80745.00
优良
7
井-03
调压井锁口砼衬砌
745.00746.50
优良
8
井-04
调压井砼衬砌
681.58682.394
合格
9
井-05
调压井砼衬砌
682.10684.00
优良
10
井-06
调压井砼衬砌
684.00688.78
优良
11
井-07
调压井砼衬砌
688.78691.00
优良
12
井-08
调压井砼衬砌
690.78695.00
优良
13
井-09
调压井砼衬砌
695.00713.50
合格
14
井-10
调压井砼衬砌
713.50740.00
合格
15
井-11
调压井砼衬砌
740.00741.50
优良
调压井分部工程混凝土抗压强度统计表表2
序号
单元号
设计标号
28天抗压强度(Mpa)
统计分析
备注
1
井-01
R28200#
23.5
组数:
28
平均强度:
25.56Mpa
均方差:
3.687
离差系数:
0.144
强度保证率:
96%
2
井-02
R28200#
24.0
3
井-03
R28200#
26.3
4
井-04
R28200#
32.2
5
井-05
R28200#
24.0
6
井-06
R28200#
26.332.6
7
井-07
R28200#
30.223.9
8
井-08
R28200#
20.531.8
9
井-09
R28200#
25.6
10
井-09
R28200#
25.4
11
井-09
R28200#
28.5
12
井-09
R28200#
25.7
13
井-09
R28200#
22.2
14
井-09
R28200#
21.0
15
井-09
R28200#
22.2
16
井-09
R28200#
26.4
17
井-10
R28200#
20.6
18
井-10
R28200#
20.3
19
井-10
R28200#
28.3
20
井-10
R28200#
20.5
21
井-10
R28200#
22.5
22
井-10
R28200#
27.3
23
井-10
R28200#
27.6
24
井-10
R28200#
26.5
25
井-11
R28200#
29.9
泵送砼
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