引水隧洞0+22~0+80段混凝土衬砌施工技术措施(修).doc
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1、雅砻江锦屏二级水电站电站进水口工程合同编号:JPIIC200712(C7标)引水隧洞0+220+80段混凝土衬砌施工技术措施(修)批准: 杨忠兴 审核: 许元豪 编制: 吴晓伟 中国葛洲坝集团股份有限公司锦屏二级水电站电站进水口工程施工项目部1、工程概况11.1 工程简介11.2 工程特点11.3 主要工程量12、编制依据13、施工布置23.1 供风、供水、供电、及排水23.2 施工道路23.3 混凝土施工机械设备24、施工方案总体规划34.1仓位总体规划34.2 环向施工缝设置34.3 纵向水平施工缝设置34.4 底板样架44.5 承重排架44.6 侧墙模板45、主要施工程序及方法45.1
2、混凝土原材料45.2 配合比选定45.3 主要施工程序45.4 主要施工方法56、施工进度及强度分析116.1 水平运输能力分析116.2浇筑强度分析116.3施工进度安排126.4 衬砌作业循环图表127、施工机械、材料及人员配置137.1 施工机械配置137.2施工用材及人员配置148、质量、安全及环境保护保证措施148.1 质量保证措施148.2安全保证措施158.3 环境保护措施169、附图(附后)1610、引水隧洞0+0220+080段顶拱模板及钢管承重排架计算书(附件一)1611、引水隧洞0+0220+080段边墙模板计算书(附件二)161、工程概况1.1 工程简介引水隧洞0+22
3、0+80段衬砌混凝土结构断面为城门洞型,长58m,宽10m,高11.8m,底板高程1618.00m,衬砌厚度为1.01.5m。该段前接进口矩形渐变段(0+20+12)和城门洞型渐变段(0+120+22),后接事故闸门井渐变段0+800+128(其中0+800+95段为城门洞型渐变为矩形,0+950+110为闸门井段,0+1100+128段为矩形渐变为马蹄形)。洞内衬砌混凝土强度等级为C25,抗渗等级为W8,抗冻等级为F100。隧洞顶拱部位均需进行回填灌浆。引水隧洞作为永久性引水通道,进口段为现浇结构,其体型复杂,质量要求高,过流面的体型尺寸、平整度及光洁度要求高,施工难度较大。1.2 工程特点
4、(1)引水隧洞断面尺寸大,承重排架搭设和混凝土垂直入仓手段的布置比较困难。(2)引水隧洞混凝土施工工期非常紧张,尤其是闸室竖井开挖与支护及砼衬砌施工、对穿锚索施工对引水隧洞衬砌混凝土施工干扰大,按照总体施工进度安排,必须在2009年12月31日前完成2#、3#、4#引水隧洞(除引0+020+22进口段),设备材料及人员投入较大,施工组织必须详细周密,工序衔接紧凑。(3)对质量和工艺水平要求高,特别是混凝土结合缝面处理要求高。(4)洞内的通风散烟、施工排水和施工照明受限制。1.3 主要工程量引水隧洞进口0+220+80段混凝土衬砌施工主要工程量见表1-1。表1-1 引水隧洞进口0+220+80段
5、混凝土衬砌主要工程量序号名称规格单位数量备注1混凝土C25W8F100m32611单条引水洞2钢筋t244单条引水洞3回填灌浆m2812单条引水洞4膨胀止水条2030mmm575单条引水洞2、编制依据(1)引水隧洞进口段(引0+0020+080m)衬砌结构及钢筋图(H20J-5D7-1-4650);(2)引水隧洞工程混凝土施工技术要求;(3)锦屏二级水电站工程设计修改通知单(JPII/C7-200712-2009-07);(4)锦屏二级水电站进水口工程施工组织设计;(5)招标文件规定的规程规范等。3、施工布置3.1 供风、供水、供电、及排水混凝土施工的供水、供电、排水系统基本沿用洞挖施工时已布
6、置的供水、供电、排水系统。施工供风:所供风量主要用于底板基岩清理和插筋钻孔,在施工现场配置2台3m3移动式电动空压机,再用高压橡胶风管延伸至底板施工部位。施工供水:主要用于混凝土浇筑部位的缝面冲洗和混凝土养护。在西引1#施工支洞洞口附近设抽水站从雅砻江抽水至闸门室交通洞水池,由100水管经事故闸门井向洞内输送,供水能力为50m3/h。施工供电:主要用于混凝土泵机、水泵、洞内照明、混凝土振捣、钢筋扎焊和其他辅助作业,各洞供电需求量约为300KW,主要利用在洞挖施工时原2#引水隧洞布置的1250KVA变压器进行供电,能够满足混凝土浇筑期间的用电负荷要求。施工排水:在每个引水隧洞K0+022前砌筑一
7、个集水池集污水。施工排水主要包括排除地下水和施工废水等,围岩渗水量、基岩冲洗、混凝土缝面冲洗和养护等施工废水,必须及时排除。施工过程中将在基岩清理仓内或基岩较低处将污水汇集,再通过小型污水泵排至西引支洞布置的大集水井内,由集水井内布设的水泵排至洞外。3.2 施工道路混凝土浇筑施工道路主要利用引水隧洞洞挖期间已形成的场内道路。衬砌混凝土运输路线为:西端混凝土生产系统2#公路景峰桥(或印把子跨线桥)西引1#(2#)施工支洞引水隧洞进口段,运距约3.5km。3.3 混凝土施工机械设备(1)拌和设备混凝土拌和系统为西端混凝土生产系统,拌和楼型号HL120-3F1500型,两座拌和楼生产能力240m3/
8、h。主要布置2座自落式拌和楼,4个1500t的胶凝材料储罐,空压机房,外加剂房,试验室,地磅,调度室等设施。(2)运输设备衬砌混凝土采用6辆6m3混凝土搅拌车运输。(3) 混凝土入仓设备底板及边顶拱均采用HBTS-60型高压混凝土泵机将混凝土泵送入仓,配置2台。(4)振捣设备棒底板、边墙混凝土振捣采用80插入式振捣棒,顶拱采用50软轴插入式振捣器或辅助振捣器。(5)模板引水隧洞空间有限,渐变段多结构复杂,起吊手段受到限制,钢模台车、多卡模板的使用受到限制,故采用散装钢模板拼装。为确保混凝土成型质量,引水隧洞边墙和顶拱均采用新购6015、3015和1015组合钢模板(以6015模板为主,其它两种
9、为辅,其中顶拱与边墙交接处模板加工成定型模板,顶拱6015模板加工成弧形模板),边墙采用拉条内拉和钢管对称加固,顶拱模板由锚杆反拉和承重排架外撑固定。4、施工方案总体规划4.1仓位总体规划根据浇筑能力和工期要求,4#和3#引水隧洞同时开始,两条隧洞衬砌完成后施工2#和1#隧洞。结合事故闸门井结构设计,本段混凝土施工共分5段即12m长度仓位4段,10m长度仓位1段。每段分成4块施工,即底板1块,边墙2块(根据浇筑强度,待施工工艺较好后将边墙两仓合并为一仓浇筑),左右边墙同时分两层浇筑,顶拱一仓完成。每一条隧洞先施工底板,底板连续浇筑完成,边墙随后跟进,最后施工顶拱。边顶拱按两段同时施工组织生产。
10、施工分层分块详见附图:引水隧洞0+220+80段衬砌分段分仓布置示意图(JPIIC7-引-CQ-01-12)。4.2 环向施工缝设置本段共分5段施工,4段12m长仓位,1段10m仓位,详见附图:引水隧洞0+220+80段衬砌分段分仓布置示意图(JPIIC7-引-CQ-01-1)。4.3 纵向水平施工缝设置每段共分4仓位施工:第一仓施工1619.1m高程以下的底板和1.1m高的边墙;第二仓施工1619.1m1623.3m高程部分的边墙;第三仓施工1623.3m1626.8m高程部分的边墙;第四仓施工1626.8m高程以上的边墙和顶拱部分。待施工工艺较好后将第二、三两仓边墙合并为一仓浇筑。详见附图
11、:引水隧洞0+220+80段衬砌分段分仓布置示意图(JPIIC7-引-CQ-01-2)。4.4 底板样架施工第一仓时,底脚圆弧区模板采用双脚钢可调节样架,间距75cm设一个;底板收仓抹面采用水平钢管样架,间距3m,抹完3m一段后将1寸钢管抽出用于下一段,刮尺采用长度4m的铝合金刮尺。详见附图:引水隧洞0+220+80段衬砌施工样架详图(JPIIC7-引-CQ-03-12)。4.5 承重排架采用483.5钢管搭设满堂红脚手架,脚手架立杆纵横间距为75cm,步距150cm,最大搭设高度为11.8m,按照规程规范搭设,另详见顶拱模板及钢管承重排架计算书。4.6 侧墙模板 侧墙分为两仓施工,模板主要采
12、用4mm厚面板的P1015和P6015散装钢模板拼装,M16螺杆、10拉条和节安螺栓加固,483.5钢管作为横竖围柃,另详见侧墙模板设计计算书。5、主要施工程序及方法5.1 混凝土原材料(1)水泥:选用P.O42.5普通硅酸盐水泥,每批水泥必须附有出厂合格证和检验报告,对每批水泥进行取样检测,结果报监理工程师审查。水泥的仓储设施符合规定要求。(2)砂石骨料:统一选用由业主砂石加工系统提供的骨料。5.2 配合比选定按照设计施工详图的要求以及施工和易性需要,进行混凝土施工配合比优选试验,推荐选用较适宜的混凝土配合比报监理工程师审批,经审查同意后使用该配合比。5.3 主要施工程序底板混凝土施工:底板
13、基岩面清理填塘垫层混凝土浇筑测量放样钢筋绑扎样架固定样架校核(紫铜止水安装“扁钢安装”)模板安装钢筋、模板验收抹面样架验收(膨胀止水条安装)混凝土浇筑刮尺刮平(或拆模)抹面成型养护。边墙混凝土施工:混凝土施工缝处理混凝土、围岩清理钢筋绑扎钢筋、模板验收(紫铜止水安装)模板安装膨胀止水条安装混凝土浇筑拆模、养护混凝土缝面处理进入下一个循环。顶拱混凝土施工:承重排架搭设测量放样钢筋绑扎模板安装预埋件安装复测、冲仓立封头模板仓位验收浇筑混凝土养护、拆模、混凝土缝面处理。引水隧洞边、顶拱混凝土施工工艺流程见图5-1。排架搭设、围岩清理钢筋绑扎及验收预埋件埋设模板安装泵管连接清仓、模板封头监理验收签证签
14、发配料单,拌和楼拌料搅拌车运输、泵送砼入仓混凝土振捣拆模、砼面处理、养护测量放样图5-1 引水隧洞边顶拱混凝土施工工艺流程图5.4 主要施工方法5.4.1施工准备底板清理:由于在开挖时积渣较多,人工清理难度较大,采用以下方法清理:a、选用PC300挖掘机对底板积渣做刨松处理;b、选用小型轮式挖掘机配合小型三轮自卸车或装载机清理石渣;c、测量并处理欠挖;d、在混凝土浇筑之前人工配备风镐对底板松动残留石渣清除,钢丝刷清除岩面浮渣;e、采用高压风或水清洗岩面。填塘垫层混凝土浇筑:采用C20(二级配)泵送浇筑,在基岩面验收合格后进行混凝土浇筑,在混凝土浇筑前保持基岩面洁净和湿润。混凝土采用平浇法。混凝
15、土顶面高程按底板的建基高程控制,采用振捣器先平仓后振捣,骨料集中时人工均匀分散,使用50软轴插入式振捣器或平板振捣器振捣,振捣时间以混凝土不再显著下沉、不出现气泡并开始泛浆时为准。避免过振、漏振或欠振。隧洞衬砌前清洗:隧洞衬砌前需对洞身采用清水和高压风进行冲洗,以防止洞身粘着污物影响衬砌质量。5.4.2 测量放样施工前根据施工图纸采用全站仪进行测量放样,测出底板和边墙的结构边线,顶拱在锚杆样架筋上放出弧形结构边线,并用红油漆准确明显的在现场标示。模板安装好后进行复核测量,保证模板安装的误差控制在设计范围内。5.4.3 钢筋制安钢筋加工制作:专业技术人员根据施工图和技术文件进行加工配料设计,并编
16、制加工配料单下发到钢筋加工厂。钢筋加工厂按照配料单的要求进行加工制作、堆放、标识,由专职质检人员进行检查、验收,符合质量要求方能出厂。调直除锈下料接头车丝弯曲标识、堆放钢筋加工过程如下:钢筋现场安装:由现场作业人员凭钢筋配料单到钢筋加工厂办理该施工部位钢筋领料手续,8t平板汽车运到现场,使用8t汽车吊吊装到位。顶拱首先利用锚杆形成钢筋样架,由人工按照设计要求进行绑扎、焊接接头或机械连接接头。做到绑扎牢固、布置均匀、合理。钢筋绑扎时按设计图纸要求预留保护层。a、底板钢筋绑扎:先由测量放出中线、边线及高程控制点。利用底板锚筋和结构钢筋搭焊22m网格钢筋样架,架立筋核对无误后,由人工按照设计要求进行
17、钢筋绑扎、套接、电焊加固。b、边墙钢筋绑扎:先由测量放出结构边线,内、外墙竖向筋按相邻钢筋及内外墙钢筋长短对应配筋,一次竖立,内墙顶拱主筋垂直于边墙方向保持一致。c、顶拱钢筋绑扎:首先利用承重排架上的施工平台在顶拱锚杆加焊的延长筋上测量,并用红油漆标识样点,在顶拱锚杆上焊接18钢筋,利用结构钢筋拉线、弯弧形成1.52m网格钢筋样架,铺设钢筋的同时加密18锚杆拉筋,以保证顶拱钢筋安装完成后的稳定。由人工按照设计要求进行绑扎、套接、焊接。d、钢筋绑扎、套接、焊接绑扎:采用扎丝梅花形绑扎。焊接:采用钢筋直径5d双面焊接或钢筋直径10d单面焊接,焊缝高度为0.25d,且不小于4mm;焊缝宽度为0.7d
18、,且不小于10mm,钢筋接头打弯焊接后在同一轴线上。套接:为满足混凝土高强度施工需要,施工中直径大于或等于22的钢筋连接方式采用钢筋直螺纹套筒连接,提高钢筋安装速度,且减少对隧洞内空气的污染。钢筋安装完成后进行自检、复检和终检,合格后移交下道工序施工。 5.4.4 模板安装第一仓模板:根据浇筑分层,边墙下部1.1m随底板一起进行浇筑,1/4圆弧须立吊空模板。吊空模板采用2块P1015和2块弧形钢模板拼装,1/4圆模板采用内拉内撑方式固定,拉条头使用节安螺栓,最上层一道拉条应距模板上口5cm,以作为下仓模板底角固定支撑;在模板底口设置一根通长双角钢作为模板底部支撑,双角钢同时作为底板抹面样架,随
19、模板一起拆除。第二、三仓模板:边墙模板以P6015为主,辅以P3015、P1015散装钢模板拼装。采用钢管和螺栓连接,作为整体模板使用,由人工现场拼装,模板用内拉筋焊接、钢管外撑固定。侧面钢筋过缝采用P3015和P1015组合钢模板与木模板混合组立。第四仓模板:以弧形6015定型钢模板为主,辅以P1015钢模拼装,边墙和顶拱交接处模板采用加固定型钢模。顶拱模板安装在钢筋安装完成并经监理工程师验收合格后,首先人工将钢模板吊上承重平台,再利用顶拱上的“丁”字撑样架拼装组合钢模板,最后横围令采用弯弧半径为R6.585m的483.5双钢管和螺栓连接反拉,间距为75cm;纵围令采用483.5钢管与承重排
20、架组成钢桁架支撑,间距为75cm,调整、焊接固定,整体支撑采用水平和剪刀撑钢管连接。衬砌混凝土的侧面钢筋过缝采用加工成型的弧形木模板封头,与钢模板尺寸不匹配的部位,使用木板进行拼缝。自下而上安装封头模板,封头模板预留进料口。安装模板有下列工序:a、清扫模面,涂脱模剂;b、通过中轴线和底板高程固定好立柱,以此控制边墙模板和顶模的安装。要求模板表面平整、安装牢固、不变形、不移位、接缝严密;c、待混凝土强度达到50后拆模;d、回到a工序,循环作业。模板安装完毕,先嵌缝,刮灰防止漏浆。每段边墙和顶拱组立模板需与相邻段模板拼缝保持同一水平面,以确保拆模后混凝土表面光滑、模板拼缝纵横一致。定型组合钢模按先
21、调中心,然后从两侧到顶拱检查模板外轮廓竖向对称中心线是否与隧洞中心线重合。在模板安装过程中及时安排测量现场校核验收,并根据测量校核验收结果进行调整,使模板架立符合设计要求,通过验收后方能浇筑混凝土。拆模抹面时应保留模板上层一道节安螺栓,便于下仓立模。模板配板图详见附图:引水隧洞0+220+80段模板配板及支撑图(JPIIC7-引-CQ-02-13)。模板承载力另见模板计算书。5.4.5 样架施工底板采用样架人工抹面施工,底板两侧利用边墙模板底部双角钢控制抹面边线及高程,抹面左右边线小于实际边线10cm;平直段、渐变段中间部位顺流向按1m间距布置样架,样架采用1钢管,利用“丁”字钢筋撑支撑,“丁
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