导墙施工专项方案要点.docx

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导墙施工专项方案要点

北京市南水北调配套工程大宁调蓄水库工程施工第二标段

导墙及施工平台施工专项技术方案

一、编制依据

1、投标文件

2、设计文件及施工图纸

3、依据的规范和标准

（1）、《水工混凝土施工规范》SDJ207-82

（2）、《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》SL174-96

（3）、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002

（4）、《混凝土质量控制标准》GB50164-92

（5）、《混凝土强度检验评定标准》GBJ107-87

（6）、《水利水电建设工程验收规程》SL233-2008

（7）、《水利水电工程施工测量规范》SL52-93

（8）、《混凝土外加剂》GB8076

（9）、《钢筋混凝土用钢》GB14992-2007

（10）、《砌体工程施工质量验收规范》GB50203-2002

（11）、《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-1999

（12）、《水工混凝土试验规程》SL352-2006

（13）、《土工试验规程》SL237-1999

（14）、《施工现场临时用电安全技术规程》JGJ46-2005

（15）、《混凝土用水标准》JGJ63-2006

（16）、《地基验收规范》GB50202-2002

（17）、《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T5100-1999

（18）、《水利水电工程施工质量检验与评定规程》SL176-2007

二、工程概况

1、工程总概述

大宁调蓄水库位于北京市房山区大宁村，水库现在的主要任务为防洪，控制永定河官厅山峡的洪水，提高防洪标准。

南水北调工程总干渠由大宁水库库区穿过，总干渠大宁调压池通过退水暗涵与大宁水库相连。

大宁水库库容、水位等工程条件具备调蓄南水北调来水，提高北京城市供水保证率的条件。

因此，本次工程要求大宁水库在承担原设计防洪任务的基础上，增加作为南水北调调蓄水库的功能。

本标段为新建防渗墙工程施工第二标段，合同编号：

NSBD-PT-DN-SG.2。

2、导墙项目的概况

本标段防渗墙长1000m，位于中堤中间位置，起止桩号为ZD1+200～ZD2+200。

防渗墙布置在中堤堤顶靠大宁水库侧，距离中堤库区侧堤顶边线4～5m，墙底进入弱风化基岩、嵌岩深度1.5～2.0m，墙厚0.8m，墙深多在30m左右，最深处34.7m。

本标段防渗墙施工成槽面积31264m2，塑性混凝土浇筑29746m2。

防渗墙在ZD1+242.28位置有两条燕化供水管，一条燃气管线通过。

根据地质报告，导墙基础位于堤身填筑段，由砂卵石及中砂组成，中密～密实。

堤身填筑段为人工填筑段并经过多年沉积，地基较密实。

地下水位位于导墙基础20m以下，对导墙影响不大。

3．本项目的周围环境、施工特点和难点

3.1本工程的周围环境

本标段位于大宁水库中堤上，中堤防汛路北通京周公路、京石高速路，南通京良路，对外交通便利。

工程区域1km以内没有居民集聚地、村落，民扰和扰民因素较小。

主要做好两方面的工作以确保工程顺利进行，一是协助业主做好主体工程和临建施工的地上、地下物拆改；二是主动联系相邻的一、三标段，服从业主的统一协调，搞好标段间的衔接和配合工作。

3.2施工特点、难点

3.2.1导墙施工的难点、特点分析

3.2.1.1、防渗墙的地层为强透水地层，易发生塌孔，且本工程槽段长度为6.4m一段，槽段接头管较多，起拔量大，所以这就要求必须选择合适的导墙型式，同时必须保证导墙的质量。

3.2.1.2、根据总体进度计划安排，为确保两个工作面2010年春节后（及2010年2月底、3月初）前能实施大规模的防渗墙施工，所以必须在2010年春节前完成至少400m长（两个工作面各200m）导墙施工。

3.2.2对策

3.2.2.1、计划采用“┛┗”型导墙型式，在原投标施工组织设计的基础上，将导墙深度由1.2m加大至1.5m，基础由0.8m加大至1.0m。

同时，对倒浆平台（铺设10mm钢板）和钻机平台（下卧式）进行适当改进，确保成槽施工的顺利进行。

另外，充分利用第一个实验槽段积累施工工艺参数，进行导墙型式的合理改进工作。

3.2.2.2、积极采取措施确保2010年春节前两个工作面各完成200m导墙施工。

（1）、充分发挥主观能动性，尽早完成影响导墙施工范围内的Φ200mm水管拆迁改移工作。

（2）、利用本标段ZD1+950～ZD2+200段地面树木已拆移完成的有利条件，尽早安排施工。

（3）、积极配合业主、尽早完成ZD1+300～ZD1+500段的树木移栽工作，创造该段导墙施工的基本条件。

（4）、搞好导墙在冬季施工的质量控制，确保工程施工质量。

三、施工部署

根据施工总体进度安排，导墙和施工平台项目施工总体部署为2010年春节前完成400m，2010年春节后根据防渗墙成槽施工进展逐步完成余下的600m施工，2010年5月初全部完成。

1．施工组织

项目部成立以项目经理为组长的领导小组，负责导墙和钻机平台项目施工，领导小组人员分工如下：

序号

姓名

职务

负责内容

1

李自力

项目经理

现场总负责、总协调

2

王辉

技术负责人

现场技术总负责

3

王树旺

安全主管

现场安全管理全面负责

4

罗跃文

主任工程师

现场技术及相关管理工作

5

华广胜

一作业队长

负责第一作业队全面管理工作

6

张云海

二作业队长

负责第二作业队全面管理工作

7

刘绍飞

质检组长

负责质量管理工作

8

汪征

测量组长

负责测量管理工作

9

李运告

技术组长

负责技术管理工作

10

冯向成

专职安全员

负责安全管理工作

2．施工准备

2.1技术准备

2.1.1、认真学习设计图纸、相关技术文件、规范和招标文件技术条款，明确设计要求，领会设计意图。

2.2.2、技术负责人根据相应的规范、图纸和专项方案进行技术交底至各管理、生产班组。

2.2.3、针对本项目400m导墙在冬季施工的特点，重点对施工人员进行冬季施工质量控制要点的培训，确保工程质量

2.2生产准备

2.2.1临时用水

混凝土采用商品混凝土，导墙和施工平台施工项目施工用水量较小，全部采用水罐车自北斗星搅拌站水源井运输至施工现场。

2.2.2临时用电

根据目前变压器报装的进度，春节前的400m导墙施工期间，采用75kw发电机和附近临时变压器供电，能满足现场钢筋制作和混凝土浇筑用电负荷的要求。

2.2.3施工机械

导墙和施工平台项目的施工机械主要为砂砾料开挖和回填用机械，具体如下：

序号

机械/设备

名称

型号及规格

数量

备注

1

装载机

ZL50

1

2

挖掘机

DH-330

1

3

自卸汽车

长征CZ3282

2

4

振动碾

YZ14JC

1

5

钢筋弯曲机

GW40C-1

1

6

切断机

FGQ40A

1

7

木工平刨

MB504

1

8

木工压刨

M140

1

9

木工圆锯

MJ105

1

10

电焊机

BX1-315-1

2

11

振捣棒

插入式

4

12

蛙夯

2

2.2.4、施工人员配置

导墙和施工平台施工主要施工人员配置如下：

时间

钢筋工

模板工

砼工

电工

机工

壮工

合计

2009年

11月

4

4

4

2

2

10

26

2009年

12月

4

6

4

2

2

15

33

2010年

1月

4

6

4

2

2

15

33

2010年

3月

4

6

4

2

2

15

33

2010年

4月

4

6

4

2

2

15

33

2010年

5月

4

4

4

2

2

10

26

四、主要施工方法及技术措施

导墙是确定防渗墙的位置、墙深、基岩面及混凝土浇筑高程的基准，导向墙控制防渗墙成槽精度，对控制施工质量和安全生产起到重要作用。

导向墙施工的重点是选好满足施工要求导向墙型式和进行必要的地基处理，确保导向墙稳度。

1、导墙型式

本标段地层为人工夯实的砂卵石地基，地基密实较好。

导墙型式选用“┛┗”型式钢筋混凝土导向墙，墙高1.5m，底宽1.0m，厚0.3m，净宽0.9m，采用C20混凝土现浇成型，单层配筋为Φ16@20*20cm。

具体的计算及校核说明附后。

2、导墙布置

本标段地面高程起伏小，除工程起点ZD1+200~ZD1+300段，实测地面高程在62.7~63.3m左右外，其它部位高差均在10~20cm以内，多为62.35~62.50m。

根据现场实际情况，按不少于100m为一浇筑段，控制导墙顶面高程。

每段导墙的顶面高程考虑现状地面高程和防止外水进入导墙的超高，取值5cm。

具体分段和导墙顶程如下表：

序号

起止桩号

段长

实测地面高程

（多数值）

导墙超高

导墙顶面高程

备注

1

1+200~1+300

100m

/

5cm

/

下发设计图纸、确定导改方案后定

2

1+300~1+750

450m

62.40m

5cm

62.45m

3

1+750~1+850

100m

62.38m

5cm

62.43m

4

1+850~2+000

150m

62.45m

5cm

62.50m

5

2+000~2+100

100m

62.32m

5cm

62.37m

6

2+100~2+200

100m

62.35m

5cm

62.40m

1+200~1+300处考虑管线穿越防渗墙，具体做法根据设计图纸确定方案后再定。

3、导墙施工

3.1、施工工艺

3.2、导墙施工方案

3.2.1、控制网测量放线

施工前，测量人员用检验合格的仪器与监理采用联测形式共同校测基准点（线），复核其资料和数据的准确性。

根据校核无误的基准点（线）后，按监理人认可的基准点（线）为基准，按国家测绘标准和本工程施工精度要求，测设施工控制网。

3.2.2、场地清理平整

使用大宇330挖掘机对施工区域的场地进行清理，包括工程区域内的树根、杂草、垃圾、废渣等，清理物按类别、按要求处理。

场地清理完成后，对施工平台、导向槽等施工区域采用15t振动碾进行碾压平整。

3.2.3、施工测量放线

场地平整完成后，根据施工控制网对本工程的防渗墙轴线进行测量放样和轴线地面高程测量，并及时将测量放样结果报送监理工程师审批。

3.22.4、Φ200水管拆除

开工前，委托有资质的物探公司对施工区域内的地下管线进行物探，对比物探报告和设计图纸，两者地下物类型、位置、埋深不一致地段进行现场探坑。

防渗墙施工范围内需要拆迁的地下物为：

1根沿中堤通长布置的Φ200的水管；在ZD1+240位置穿中堤布置的Φ1500、Φ1200的燕化管线各1根。

据调查，需要拆迁的Φ200水管权属单位为永定河管理处，是中堤绿化带的喷灌水管，管内无水。

目前，在业主的大力协调下，管理处已同意项目部的拆除方案，可以予以拆除。

管线的恢复待防渗墙施工完成后进行，施工前将相关方案报管理处批准同意后实施。

3.2.5、开挖

导墙开挖严格按照测量放线进行，梯形布置，上口宽4.4m，下口宽3.5m，高1.5m，边坡坡比1：

0.3，采用机械开挖、人工配合清基，减少对基础的扰动。

对于冬季进行施工的墙段，基槽开挖完成后采用覆盖两层毛毡保温，最大限度的减少地基受冻。

根据土方平衡计算，约2500m3渣料需外弃，开挖时暂存在靠防汛路一侧的施工区域内，待回填完成后，采用装载机装车，外运至业主指定的弃渣场。

3.2.6、钢筋制安

导墙混凝土采用单层配筋，靠防渗墙轴线侧布置，保护层厚度5cm。

钢筋采用Φ16mm螺纹钢，间距、排距均为200mm，单截面钢筋为1根“L”型主筋和13根分布筋。

（1）原材料：

钢筋混凝土结构用筋符合热轧钢筋主要性能的要求，进场时出具合格证、材质单，杜绝不合格品进场使用。

进场后，约请监理进行外观检验，并根据取样频率要求，按规范取样送检，作钢筋机械性能试验。

（2）钢筋加工：

全部在二层台钢筋加工厂加工。

加工完成的钢筋按相关要求进行质量检查。

经检验合格的钢筋半成品，采用人工运输至施工现场。

妥善保管加工后的钢筋，防止丢失和生锈。

（3）钢筋安装：

分两期进行，先进行侧墙钢筋与底板钢筋的绑扎，待一期混凝土浇筑完成后，绑扎侧墙分布筋。

钢筋安装严格按施工图纸的排距、间距，绑扎质量符合相关规范要求。

3.2.7、模板支撑

模板采用3015定型组合钢模，分两期现场拼装。

模板支撑完成后，认真检查，确认模板支撑的可靠、牢固。

一期模板外侧采用木方子支撑，导墙内侧采用木方子对撑。

二期模板采用Φ16圆钢对拉固定，纵横向采用架子管固定。

模板间采用U型卡连接。

3.2.8、混凝土浇筑

导墙混凝土采用C20商砼，生产厂家为北斗星搅拌站。

日前，已完成生产厂家和混凝土原材料、配合比等相关质量控制资料的报审工作。

混凝土浇筑分两期进行，一期浇筑底板混凝土，二期浇筑侧墙混凝土。

冬季施工的墙段，混凝土浇筑时间安排在白天气温较高的时段，即上午9点至下午4点间进行。

混凝土采用罐车直接入仓，人工平仓、振捣密实，确保浇筑质量。

导墙混凝土浇筑时，重点将导向墙墙顶高程、墙间净距偏差以及与防渗墙中线的平行度控制规范和设计范围内。

3.2.9、养护

混凝土浇筑完成后，及时进行养护。

对于冬季施工的墙段，采用覆盖保温，先盖一层塑料薄膜，再覆盖两层毛毡，确保混凝土不受冻。

另外，按规范要求加强冬季施工测温工作，认真做好测温记录。

3.2.10、回填

导墙混凝土达到设计强度70%后拆除模板，进行导墙外侧回填，采用原开挖料回填。

回填施工前，在导墙内侧每20～30m设置一道横撑，防止两侧回填时，导墙净距缩小和倾覆变形。

回填施工分层进行，分层夯实。

回填施工采用装载机布料，人工平料，蛙夯夯实。

导墙两侧回填同步进行，回填料均匀上升；冬季回填时，注意剔除回填料中的冻块。

4、施工机械平台、倒浆平台、排浆沟

4.1、施工机械平台

施工机械平台采用下卧式，既便于挖掘机和抓斗施工，同时又减少钻机平台反复拆改的工作量。

施工平台开挖至设计高程后，人工清理平整，蛙夯夯实。

机械平台为15cm×15cm的枕木，枕木上铺设符合钻机行走要求的轻型钢轨；枕木间回填砂砾石。

钻机轨道高程与现状地面高程齐平。

轨道铺设平行于防渗墙轴线，严格控制铺设质量。

4.2、倒浆平台、排浆沟

4.2.1、倒浆平台

采用人工平整、开挖削坡，控制坡比为5%。

场地平整后铺设混凝土方砖，方砖间采用砂浆勾缝，防止渗漏。

方砖上铺设10mm的钢板，沿防渗墙轴线方向铺设，单块钢板长1.5m，钢板能起到防渗和承受钻头反复冲击的作用。

4.2.2、排浆沟

采用人工开挖、平整，50cm*50cm的方砖砌筑成型，沟宽50cm，方砖间采用砂浆勾缝。

排浆沟用于收集废浆，防止浆液污染环境。

每隔30m左右设置一个集浆沟，防止泥浆漫溢。

五、进度计划安排

1．进度目标

2010年春节前先完成400m导墙，2010年5月10日前完成余下的600m导墙施工。

2．工序进度说明

按导墙同一顶面高程为一浇筑段，约合每100m左右，进行进度说明如下：

2.1、工序关键线路为：

场地平整→开挖（地基平整）→底板钢筋绑扎→底板模板→底板浇筑→墙体钢筋绑扎→支模板→混凝土浇筑→养护→回填施工→养护→具备成槽条件。

2.2、各工序的工期说明如下：

2.2.1、场地平整和开挖，每100m合1天完成，人工配合清基。

2.2.2、钢筋加工在二层台上的钢筋厂内加工，加工完成后运至现场绑扎，每100m底板钢筋绑扎2天完成。

2.2.3、底板模板支护1天完成，当天完成底板混凝土浇筑。

2.2.4、墙体钢筋绑扎1天完成。

2.2.5、墙体模板支护、加固2天完成。

2.2.6、混凝土浇筑安排一天气温较高的时段浇筑，5小时浇筑完毕，按1天计算。

2.2.7、混凝土浇筑完成后及时进行覆盖保温、养护。

混凝土强度不低70%后，即至少养护7天后拆除模板，开始导墙两侧回填。

冬季施工的导墙养护时间不低于28天。

2.2.8、钻机和倒浆平台采用人工开挖、挂线清坡，不占用直线工期。

2.3、综上分析每100m段的导墙施工自开挖到浇筑完成需8天。

六、质量保证措施

1、施工前，对施工班组主要成员进行导墙及施工平台的安全、质量技术交底，并要求班组长传达到每个施工员，并明确各班组的安全、质量职责。

2、现场机械勤保养、勤维护，确保施工精度。

3、冬季施工时，土方开挖完成后，立即对地基进行草帘覆盖，防止地基土受冻。

4、加强对钢筋、混凝土原材料质量管理，杜绝不合格品进入施工现场，加强对混凝土拌合物质量控制。

5、模板表面光滑，无污渍，其安装、拆除符合规范要求。

6、混凝土浇筑后及时养护。

冬季施工时，对现浇完的砼随即进行了覆盖保温：

先盖一层塑料薄膜，后盖两层草帘，确保砼不受冻，并按规范要求进行测温，认真做好了测温记录，确保了砼质量。

7、冬季施工期间，回填前剔除回填料中的冻块，回填时，导墙两外侧同时回填，均匀上升。

七、安全文明施工及环境保护措施

1、对施工人员进行岗前培训教育、考核，安全考核不合格，不能进场施工。

专职安全员对各班组进行安全交底。

2、挖掘机、振动碾施工时，专职安全员负责现场安全警戒工作，杜绝机械伤人事故。

3、操作人员应掌握一般安全用电常识。

操作振捣器作业时，应穿戴好胶鞋和绝缘橡皮手套。

插入式振捣器电动机电源上，应安装漏电保护装置，熔断器选配应符合要求，接地应安全可靠。

电动机未接地线或接地不良者应严禁开机使用。

4、采用蛙夯回填时，一人负责牵引倒线、一人操作，防止电缆缠绕，引发安全事故

5、施工过程中的模板、钢筋、零星材料、废弃物放置在指定区域；施工机械使用前注意日常检查、保养，防止漏油，保持现场的干净、整洁。

八、导墙截面的计算和校核

1、力学模型简化及已知条件

1.1力学模型简化

本工程导墙每100m为一个浇筑段，实际导墙的设计和校核应是一个无限跨的连续梁结构，按施工最大荷载进行验证，保证在槽口土体坍塌的情况下，导墙不会断裂（见《水利水电施工手册—地基与基础工程》P310）。

根据本工程防渗墙施工采用“接头管”法实际情况，其施工最大荷载为拔管器起拔时的状态。

受力荷载布置如下图，单距等距为6.4m：

P

△

△△△

△△△

△△△

△△△△

拔管器最大起拔力根据以往类似工程的经验，不超过300T，本计算书中按300t考虑，即每侧导墙受力为150T（1500kN）。

跨中最大弯矩查无限跨梁系数表：

M=0.125PL

最大剪力：

V=0.5P

1.2、已知条件

1.2.1、拔管器最大起拔力根据以往类似工程的经验，不超过300T，本计算书中按300t考虑，即每侧导墙受力为150T（1500kN）。

1.2.2、导墙配筋为单面Φ16@200*200。

1.2.3、钢筋保护层厚度为50mm。

1.2.4、砼强度等级为C20。

1.2.5、导墙深度h=1.5m，b=0.3m，高宽比hw=（1.5-0.3）/0.4=3

fc：

混凝土轴心抗压强度设计值，按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）（以下简称《规范》）表4.1.4中查得为：

9.6N/mm2。

fy、fy＇：

普通钢筋的抗压强度和抗压强度值，根据《规范》4.2.3，fy=fy＇=300N/mm2。

As、As＇：

受拉区、受压区纵向普通钢筋的截面面积

单根Φ16钢筋截面面积=3.1415*8*8=201.1mm2

As=10*201.1=2011mm2，As＇=1*201.1=201.1mm2

h0：

计算构件有效高度为1450mm

b：

构件厚度为300mm

as＇：

钢筋受力点至受压边缘的间距，取50mm。

1.3、最大弯矩及最大剪力计算

Mmax=0.125Pl=0.125×1500kN×0.5×6.4m=6×108N.mm（l=L/2）

Vmax=0.5*P=0.5*1500kN=0.75×106N。

2、按正截面受弯校核

2.1根据《规范》7.2.1节可知，受压区高度可由下式计算：

α1fcbx=fyAs－fy＇As＇

α1：

系数，按《规范》第7.1.3条，取1。

1×9.6×300x=300×2011－300×201.1

混凝土受压区高度：

x=188.5mm.

2.2、受弯承载力应满足下式：

α1fcbx（h0－x/2）+fy＇As＇（h0－As＇）≥M

1×9.6×300×188.5×（2011-0.5×188.5）+300×201.1×（1450-50）

=1.12×109Nmm＞Mmax=6×108Nmm。

2.3、由上面计算可知，导墙结构可满足结构正截面受弯的承载力要求。

3、按斜截面受剪校核

根据《混凝土结构设计规范》7.5.1节可知，受剪截面应符合下式：

当hw/b=（1.5－0.3）/0.3=4时

0.25βcfcbh0≥V

0.25×1×9.6×300×1450=1.044×106N＞Vmax=0.75×106N。

4、地基验算

本工程防渗墙基槽主要为砂砾石回填地基，查《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-91）第3.2.3条“各种垫层的承载力表”，取碎石、卵石承载力标准值fK=200~300kpa=（2~3）×105N/m2为本工程地基承载力验算值，1kpa=1000N/M2。

导向墙地基承载力P=（F1+F2）/S，其中F1=1500KN，F2=2400×10×（0.3×1.5+0.3×0.7）×6.4=101KN，S=6.4×1=6.4m2。

P=（1500000+101000）÷6.4=2.5×105N/m2，符合地基承载力验算要求。

5、结论

综上分析，从构件正截面受弯、斜截面受截及地基承载力三方面验算，导墙的结构形式和配筋均满足施工要求。