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施工期水流控制
第5章施工期水流控制
5.1水文、气象条件
中咀水电站位于芦山县大川镇境内的黄水河、黑水河两条河汇口处—中咀。
电站厂房位于黄河口的河口河段,控制黄水河集雨面积202.07km2,控制河流长度31.5km,河流的平均比降为55.1%(黄水河分水岭量至厂房河道断面)。
黄水河、黑水河流域位于盆地和川西区交界处,受西南季风暖湿气流的影响,四季分明,雨量丰沛,气候温和湿润,具有山地气候和温带气候的特征。
多年平均气温为15.1℃,多年平均降雨量为1311.2mm,多年平均相对湿度为83%,最大风速20.0m/s。
洪水由暴雨形成,汛期5~10月,主汛期7~8月。
中咀电站厂房分期洪水成果见表5-1。
表5-1中咀电站厂房分期洪水成果表
月份
Q
(/s)
P(%)
1月
2月
3月
4月
5~10月
11月
12月
10
3.4
4.3
9.1
46.4
656
33.7
6.7
20
3.1
3.8
6.9
34.6
517
23.4
5.6
50
2.61
3.00
4.21
18.0
284
11.3
3.90
5.2地质条件
厂房位于黄水河左岸河漫滩上,地层为砂卵漂石层,层厚6.44~7.28m。
下伏基岩为闪长岩、蚀变闪长岩,岩石坚硬,裂隙较发育,地质条件好。
5.3施工导流设计标准及流量
根据厂房处河流水文气象及河床特性,在洪暴期,河水峰高量大,洪、枯期厂址水位变幅相当大。
因此施工采用枯期时段导流,即12月到次年3月,导流标准采用P=20%,相应导流流量Q=6.9/s。
5.4施工导流程序
2002年11月18日施工进场。
2002年11月18日~2002年11月30日填筑厂房挡水围堰及进行厂房基础开挖施工,这一阶段缩窄左岸河床,河水由原河床导流。
2003年12月1日~2003年3月31日在围堰的保护下继续进行厂房施工,2002年12月1日~2002年12月31日进行混凝土防渗墙施工。
施工期水流由束窄河床过流。
2003年4月上旬拆除围堰,在尾水渠出口拦砂坎顶部并排铺设木叠梁进行汛期挡水,完成厂房剩余部分施工。
5.5导流建筑物
中咀电站厂房施工导流平面布置见附图-ZZ/CV-04。
厂房枯期挡水围堰为石渣编织袋围堰,堰基覆盖层较厚,为砂卵漂石层,透水性强,故采用混凝土防渗墙防渗,堰体用碎石土心墙防渗。
围堰最大高度为2.5m,迎水及背水边坡均为1:
1,碎石土心墙边坡1:
0.3。
堰顶宽度设计为4m,以保证施工期堰顶通车。
围堰工程量见表5-2。
表5-2围堰工程量表
工程项目
编织袋装石渣
碎石土填筑
砼防渗墙
防渗墙施工平台石渣回填
围堰拆除
工程量
318
188
455
343
506
单位
5.6堰体及砼防渗墙施工
5.6.1堰体施工
施工进厂后,利用人工现场装石渣编织袋,石渣填料取自厂房基础开挖料。
人工码砌石渣编织袋至设计堰顶高程。
碎石土心墙分层填筑施工,与堰体码砌同时进行。
施工道路为河床岸坡施工便道。
5.6.2混凝土防渗墙施工
堰基混凝土防渗墙轴线长65m,截水面积455,浇筑混凝土400.4,最大墙深8.3m。
5.6.2.1施工程序
混凝土防渗墙施工程序如图5-1。
图5-1混凝土防渗墙施工程序图
⑴施工平台
堰体施工完成后,先利用开挖渣料回填围堰背水侧部分,加宽平整后用D85推土机碾压,再浇筑20cm厚的混凝土形成混凝土防渗墙施工平台。
施工平台由钻机平台、导向槽和倒浆平台组成。
导向槽要保证平直坚固,由混凝土浇筑而成。
导向槽中间净宽1.0m,其中心线与防渗墙轴线重合。
浇筑混凝土厚0.6m,深1.5m。
施工平台及导向墙结构见插图5-2。
插图5-2施工平台及导向槽结构图(单位:
cm)
⑵造孔
防渗墙分为10个槽孔,单数号槽孔为Ⅰ期槽,双数号槽孔为Ⅱ期槽。
槽孔分两序施工,先施工Ⅰ期槽孔,后施工Ⅱ期槽孔。
槽孔长度为7.1m,主孔长0.8m,副孔长1.3m。
槽段划分及主副孔分布见插图5-3。
插图5-3防渗墙槽孔划分示意图
槽孔施工方法为冲击钻进、抽筒或泵吸出渣、泥浆固壁、泥浆下直升导管法浇筑混凝土。
钻进设备采用CZ-22型冲击钻机。
槽段接头采用钻凿法。
⑶清孔
清孔采用抽筒抽换法或泵吸法。
边清孔的同时不断向孔内补充新鲜泥浆。
针对Ⅱ期槽的接头孔采用钢丝刷子钻头上下刷洗混凝土孔壁,直至刷子钻头上不带泥屑,孔底淤积不再增加为止,并控制清孔换浆结束后1h,应达到以下标准:
孔底淤积厚度≤10cm,孔内泥浆密度≤1.3g/cm3,粘度≤30s,含砂量≤10%。
清孔换浆后4h内浇筑混凝土,若延长时间,应测量淤积厚度,如超标,开浇前应重新清孔。
⑷制浆站
制浆站由木板搭设,面积为30m2。
安置2台2卧式搅拌机,送浆选用4″灰碴泵,浆管采用Φ75mm钢管。
蓄浆池采用地下式,先挖坑后用浆砌石砌筑,分蓄浆池和回收池,其容量分别为20m3和20m3。
⑸施工用水
施工用水采用1#水池供水。
⑹混凝土浇筑
防渗墙墙体混凝土采用普通混凝土,由本标混凝土拌和系统集中拌制,用8t自卸汽车运至施工现场,直接倒入置于导管口上的浇筑漏斗中。
浇筑采用直升导管法,导管直径250mm,丝扣连接。
浇筑开仓时,先在导管内下设隔离球,将导管下至距孔底≤10cm,待导管及分料斗储满料后,将导管上提适当距离,让混凝土一举将导管底端封住,避免混浆。
在浇筑过程中,控制各料斗均匀下料,并根据混凝土上升速度起拔导管。
混凝土供应强度满足混凝土上升速度不小于2m/h的要求。
混凝土浇筑顶面应高于设计墙顶线50cm。
混凝土导管的下设间距、下设深度按照《水利水电混凝土防渗墙施工技术规范》(SL174-96)执行。
上述施工方案见图5-4。
插图5-4混凝土防渗墙套接法施工示意图(单位:
cm)
5.6.3施工技术措施
⑴尽可能提高孔口高程,使地下水位低于孔口2.0m以下,施工平台填料级配良好且分层夯实,导向槽构筑坚固。
⑵本工程防渗墙护壁泥浆采用外购粘土制浆。
⑶确保浆面在孔口以下30~50cm。
⑷提高钻头的耐磨性和硬度,保持钻头尖锐,经常补焊,保证钻具直径不小于80cm。
⑸主孔钻进时要轻打、勤放、勤抽渣,经常检查孔形,发现问题及时处理,确保质量。
主孔终孔后必须验收合格后才能打副孔。
⑹漏失地层造孔应经常向孔内投入粘土、木屑、水泥等堵漏材料及时堵漏,并防止塌孔,不得冒然钻进,以免发生孔内事故。
⑺遇到漂石(或孤石)地层,采取定向聚能爆破或钻孔爆破等方法处理后,再进行冲击钻孔施工,以保证施工工效和造孔质量。
5.6.4施工质量控制
混凝土防渗墙属于隐蔽性工程,施工质量控制应在每道工序中进行。
⑴轴线控制:
防渗墙轴线须精确测量,每个孔位都以此为准,孔位中心偏差不得大于±3cm。
在造孔前就严格控制孔位,待钻机稳固后方可施工,并在以后施工中仍然经常检测。
⑵垂直度控制:
在造孔中每钻进0.5m,均应测量孔斜一次,出现偏差及时调整,任何偏斜不得大于设计及规范要求。
⑶墙体厚度控制:
首先控制钻具直径,用于造孔的钻头,任何时间直径均不得小于墙体厚度(即0.8m)。
施工中保证钻具的转动,保证槽孔水平断面上下均匀。
不得有梅花型和小墙,槽段搭接的厚度,可依孔斜来计算,任何断面上的搭接厚度不得小于墙体厚度的三分之二。
⑷墙体嵌入基岩控制:
在造孔中,当孔深接近预计岩面时立即取样,在记录中要详细说明,将岩样按顺序、位置编号,根据岩性、钻进情况等各方面因素综合判定基岩面,确保墙体嵌入基岩深度满足设计要求。
⑸混凝土浇筑质量控制:
在混凝土浇筑前,将各项准备工作做好,在浇筑中各项要求必须严格执行设计及规范要求,并将施工中各种情况作详细记录。
⑹槽段搭接质量控制:
在清孔结束前,就用钢丝刷子钻头来回刷洗混凝土接头,上下不得少于60次,直至刷子钻头基本不带泥屑,孔底淤积不再增加方可结束。
5.6.5质量检查
⑴造孔质量检查与验收
①检查内容:
孔位、孔宽、孔深与孔斜。
②检查验收程序:
a.各主孔终孔验收:
由监理、设计代表、施工方共同进行,并签发终孔验收合格证和基岩鉴定表。
b.槽孔终孔验收:
由监理、设计代表、施工方共同进行,并签发槽孔孔形验收合格证。
⑵清孔检查与验收
①槽孔造孔检查合格后,进行清孔换浆。
②Ⅱ期槽端孔要用刷子钻头往外移半钻孔位贴端孔孔壁刷洗,直至刷子钻头不带泥屑为止。
③清孔要求:
清孔换浆工作结束后1小时,要达到下列清孔标准:
孔底淤积厚度≤10cm,孔内泥浆的比重≤1.3g/cm3,粘度≤30秒,含砂量≤10%。
④清孔方法:
用抽筒换浆方法进行。
⑤清孔合格后4小时之内进行混凝土浇筑工作。
⑥清孔合格后由监理签发清孔合格证。
⑶混凝土及浇筑质量检查与控制
①混凝土原材料、配合比以及混凝土各种性能指标应符合设计要求。
②按监理要求或规范要求的位置、数量在孔口留取试样。
③浇筑导管数量、间距、布置符合规范要求。
④导管连接平直,法兰盘连接牢靠,不漏浆。
⑤混凝土上升速度≥2m/h。
⑥导管埋深不得大于6.0m,不小于1.0m。
⑦认真填写导管下设、拆卸记录及浇筑指示图,控制好终浇高程。
5.7围堰拆除
根据施工总进度安排2003年4月上旬拆除厂房围堰,汛期在尾水渠出口拦砂坎顶部并排铺设木叠梁,后面加设支撑固定,利用木叠梁挡水,完成厂房剩余部分施工。
厂房石渣编织袋堰体拆除采用人工方法拆除。
弃料利用8t自卸汽车通过岸边施工道路运至业主3#弃碴场。
5.8施工期安全度讯措施
5.8.1汛期建立防汛指挥机构,在当地防汛指挥部统一领导下,做好各项防汛工作,应急处理各种洪水灾害,保证施工安全。
5.8.2必须在汛期到来之前,完成厂房尾水1554.60m高程以下工程施工,形成厂房进厂公路,保证汛期进厂施工道路畅通。
5.8.3汛前作好尾水木叠梁门的施工,保证其汛期挡水稳定性及防渗性。
5.9基坑排水
5.9.1初期排水
2002年12月31日围堰闭气后,河水由原河床导流,初估初期残留于基坑内的积水量约为378,基坑排水时间初定为2h,其小时排水强度为189/h。
利用1台IS125-125-250清水泵直接从围堰排出可满足施工要求。
5.9.2经常性排水
主要排除厂房基坑施工过程中从厂区石渣编织袋围堰、地基渗透进入基坑的渗水、施工生产废水或降雨积水等,本工程堰基采用混凝土防渗墙防渗,堰体采用碎石土心墙防渗,基础渗漏水较少。
经计算经常性排水强度为13/h,排水以1台IS65-50-125清水泵为主,辅助1台污水泵间隔抽水,可满足排水要求,排水历时92d,时段为2002年12月31日~2003年3月31日。
5.10导流工程施工机械设备表
表5-3导流工程施工机械设备表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
钢绳冲击钻
CZ-22
台
8
备用2台
2
泥浆搅拌机
卧式2
台
2
3
汽车吊
20t
辆
1
4
泥浆净化机
JHB-200
台
1
5
自卸汽车
5t
辆
3
利用开挖设备
6
推土机
D85
台
1
利用开挖设备
7
水泵
IS150-125-250
台
1
初期排水
8
水泵
IS65-50-125
台
1
经常性排水
附带:
施工现场安全注意事项交底
1、施工人员都必须戴好安全帽,并扣好帽带,并挂号胸卡。
2、施工人员必须经三级安全教育合格,并签订安全责任协议后方可上岗操作,未经三级安全教育者不得上岗作业。
3、遵守安全操作规程和六大纪律,工地规章制度和各项规章制度,施工现场禁止穿拖鞋、高跟鞋、赤脚和易滑带钉的鞋和赤膊操作、酒后等违章冒险作业。
杜绝违章指挥和违章操作。
4、作业前要先熟悉作业环境,每天上班必须对职工进行班前安全技术交底和应注意事项,并应做好班组台账。
5、施工人员不得私自拆除脚手架,防护设施、安全标志、警告牌等安全设施,确需拆除或移位,须经工地负责人同意后,有可靠拆除措施,方可拆除或移位,并在下班前或作业完工后复原。
6、上班时,衣着要整洁,工作思想要集中,坚守工作岗位,不准开玩笑、做私活,不得在施工现场吸游烟和随地大小便。
7、遇六级及以上大风或大雨,应停止室外工作,并检查堆放材料是否稳定,不稳固时必须及时加固或移位,盖好机械设备。
8、夜间作业需有充足的照明,严禁乱扔乱丢材料、工具、垃圾废料和高空抛物,以防东西跌落伤人。
9、不懂电器和机械人员,严禁使用和玩弄机电设备,不准坐在脚手架防护栏杆上休息、睡觉。
10、若职工在作业时,碰到与本工种或非本工种人员(如因材料、场地、塔吊机械、施工用电、施工用水等)发生矛盾时,应及时上报班组长或管理人员解决,严禁采用暴力解决,而发生打架、斗殴事件。
11、做到三不伤害(自己不伤害自己、不伤害别人、不被别人伤害)。
12、在外加架上或高空作业必须系好安全带(安全帽要高挂低处)。
13、施工人员在作业前要检查作业环境,发现有不安全因素(如有未经覆盖的洞口和有未围护的临边,或为经安全措施的立体作业等),严禁作业。
班组长安排职工工作时,必须对职工交代工资环境安全情况,对职工进行班前安全交底及作业现场的应注意事项交底。
14、施工人员在外架作业时,检查外架脚手片是否有铁丝绑扎,有破损或老化,脚手片上有杂物等不安全因素的,必须先更换脚手片(铁丝绑扎)清理杂物后方可作业,外架必须有按规范要求的封层措施。
15、各工种在施工中,必须紧密配合,贴别是立体交叉作业,若有班组在洞口作业时,要注意上下有无其他班组人员或本班组人员在作业,若有人作业,必须有可靠地安全措施方可作业,否则必须停止作业。
16、施工临时用电严禁乱拉乱接,乱接使用无插座的钨丝灯、电器设备和老花及单股线。
使用强检查漏保器等失灵可靠方可操作,电线不得拖地、碾压、破皮、老化等,接头牢固,绝缘符合规范要求。
17、及时清理建筑垃圾、材料、钢筋登、木登支教等零星材料不得堆积在通道上,包括临时通道,以确保道路畅通。
18、各职工在上班作业前,要检查周围的作业环境,确保无隐患后方可上岗作业。
若有多人一起作业要联络明确,班组长要多长巡查(若单人作业要增加巡逻频率)。
19、乘电梯上下时,要听从电梯司机指挥,不得在电梯运行时,开启电梯门,严禁将人或物伸出电梯轿厢外面,人或物严禁靠在电梯门边。
需要用电梯而发信号时,人或物必须站在出料台门李侧,严禁人或物伸出电梯运行范围内。
在电梯每到或没停稳时,不得开启出料台上的门和电梯门。
20、严格施工现场用火(包括明火、烧电焊、使用氧气乙炔等),确需用火必须经动火审批方可作业。
严禁拆除和玩弄消防器材,使用电力部门明令禁止的电器设备。
交底人签字:
被交底人签字:
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