导流洞封堵施工方案

那兰水电站导流洞封堵施工方案中国水利水电第十一工程局那兰水电站项目部2005年11月1.基本情况那兰水电站导流隧洞位于右岸，导流隧洞轴线全长931.843m(其中洞身679.397m、明渠252.446m),导流洞进口底板高程为330m,洞底纵坡为0.4％，出口底板高程为326.353m,洞身为城门洞型，全部采用钢筋混凝土衬砌。导流隧洞于2003年11月20日在藤条江截流后投入使用，那兰水电站计划于2005年11月28日下闸蓄水，导流洞需要在下闸后安排封堵，设计封堵段的长度为20m（0+322.408～0+342.408m），为将原衬砌混凝土拆除再浇筑堵头混凝土，除钢筋混凝土外还设有灌浆系统、冷却水系统、观测仪器等，主要工程量见下表：序号项目单位数量备注1石方洞挖m389.032衬砌混凝土开挖m3321.83堵头混凝土m31592.6C25微膨胀混凝土4挡水坎混凝土m310.5C205搂梯混凝土m37.3C206排水管m42.5Ф3257排水管灌浆管m45.56Ф40（包括连通管）8回填灌浆m2710.49固结灌浆m64210监测仪器埋设项1渗压计4支、测缝计6支、温度计12支、集线箱1个、电缆8500m。2.施工方案2.1围堰布置、施工道路、风水电供应为防治河水倒灌，导流明渠封堵及明渠出口扩散段施工均需在出口下游修筑施工围堰，该围堰堰顶高程取为335m（与现下游围堰等高），以现下游围堰靠明渠出口段为基础从厂房尾水向河道右岸填筑形成围堰。由于发电后左岸低位路已不存在，只有通过右岸进厂房公路过导流明渠桥后经围堰进入导流隧洞。用电利用现厂房营地已由的1台315KVA变压器，通过电缆线接往各用电设备的配电盘柜。在导流明渠出口设1台6吋清水泵，从下游河道抽水，供冷却用水和仓内施工用水。2.2施工排水、通风（1）施工排水导流洞进口闸门下闸后会有漏水，设计已有混凝土挡水坎并埋排水管进行排水，但挡水坎自身施工时也需要对水流进行截排，具体做法为：混凝土挡水坎分为左右两部分浇筑，每部分施工时离开混凝土边线外1m砌0.5m高的砖围堰（37墙），砖围堰引水面用快速水泥或水玻璃砂浆抹面2cm。堵头施工时挡水坎已形成，为保证下部开挖和混凝土施工作业面无积水，需将排水管引至堵头2m以外、在离堵头1m处砌0.5m高的临时砖围堰，用2吋潜水泵在底板开挖的最低处抽水，排向仓号以外。对下游河道的倒灌渗水采用在导流明渠下游围堰内侧挖泵坑，布置两台8吋离心泵抽水。图1－导流隧洞封堵施工平面布置图（2）施工通风在导流洞出口布置一台45ＫＷ轴流式通风机，接直径600mm风管进洞采用压入式通风，排除爆破作业面有害气体和粉尘。2.3旧混凝土和岩石开挖原导流隧洞衬砌为钢筋混凝土结构，拆除难度较大，采用钻爆法分段拆除，每段长度2m，手风钻钻孔，初拟钻孔间距0.6m、钻孔深度到设计位置，装药量按单耗1.2kg/m3估算,考虑孔内渗水及冲天孔装药问题，全部采用Ф32乳化炸药，采用导爆管微差网络起爆，爆破后对影响拆除的钢筋网用电焊割除。2.4混凝土浇筑（1）浇筑分层分块为满足温控要求并便于冷却水管的布置，混凝土共分为5个浇筑层，下部两层浇筑高为1.5m、过廊道中间两层厚度为3m，顶拱部分浇筑层厚为2.95m，以上总浇筑高度为11.95m，导流洞封堵段全长20m，按一个浇筑段施工，不再另行分段。图2－混凝土浇筑分层图（2）模板支立采用竹胶模板，端头和廊道的下部为平面模板，采用10×10cm方木作横竖廊道支撑带，利用浇筑下层混凝土时预埋的拉杆固定，廊道模板提前在木加厂加工，由圆弧排架和面板组成，为便于运输和安装，每节按2m长加工，共须加工6节（5节2m长、1节1m长）。图3－廊道模板支立图。（3）钢筋、仪器安装导流洞堵头只有在上游端面和灌浆廊道周边布置钢筋，钢筋提前在左岸钢加厂加工，平板车运往现场，安装要控制好间距、数量、保护层厚度等参数，并设置必要的架立筋、连接筋固定。同时在混凝土浇筑之前进行监测仪器的埋设，导流洞堵头在3个断面布置有渗压计4支、测缝计6支、温度计12支。（4）混凝土拌制、运输入仓、振捣导流洞堵头混凝土标号为C25W8，采用二级配泵送混凝土料，塌落度取14～16cm。水泥采用微膨胀水泥，骨料为人工灰岩料，砂子采用中砂，细度模数2.8～3.2，砂率取40％，采用的配合比由试验室提供，由大拌和站拌料。用两台6m3搅拌罐车运料，堵头附近布置一台HBT60混凝土泵入仓。人工平仓并用软轴振捣器振捣，混凝土初凝后即进行表面流水养护，直至上层混凝土浇筑。泵送砼工艺流程：配合比设计原材料计划外加剂配料砼拌和塌落度测定、取试块砼运输砼泵受料二次拌合泵送砼入仓仓内分料摊料混凝土振捣泵管拆除、混凝土养护（5）混凝土的通水冷却设计共布置了8层冷却水管，其中第①、②浇筑层设1层冷却水管，其余每个浇筑层设两层水管，水平间距不大于1.5m，周边间距0.8～1.0m，蛇形冷却水管采用外经32mm、内经28mm的HPDE塑料管，在混凝土浇筑到对应高程后埋设，并直接通天然河水对混凝土进行一期15天冷却，冷却水流方向每24h调换一次，混凝土降温速度每天不宜大于10C，最后一层混凝土一期冷却结束后，通河水进行二期冷却，在接缝灌浆前将其温度降至（或接近）平均稳定温度150C.冷却水管的进出口均引入廊道内，设进、回水水包各一个，用250mm直径钢管作水包，每个水包焊直经25mm钢管头8个，通过塑料软管与冷却进、出水管相接。2.5灌浆施工导流洞堵头设有灌浆系统，固结灌浆642m,回填灌浆710.4m，在浇筑混凝土时已预埋灌浆管，回填灌浆在堵头混凝土达到70％强度后进行，固结灌浆在回填灌浆结束7天后进行。回填灌浆采用手风钻造孔，深入岩石10cm，在预埋管中钻孔分两序布孔，先水管一序孔后施工二序孔，处在高处的孔作为二序孔，灌浆压力采用0.3Mpa，水灰比一序孔采用0.6：1的水泥浆，二序孔采用1：1和0.6：1两个比级的水泥浆。固结灌浆采用100B潜孔钻造孔，采用分段法灌浆，灌浆段的划分、灌浆压力的使用以及灌浆工艺的选择根据灌浆试验确定，固结灌浆在堵头后段深入围岩5m，灌浆压力为2Mpa。灌浆采用BW-250/50型泥浆泵，搅拌槽为立式2×200Ｌ。3.施工进度安排施工分为3个阶段，施工准备期、开挖及混凝土施工阶段、通水冷却及灌浆阶段。导流洞封堵工期定为4个月，主要进度安排如下：序号项目进度天数备注（1）施工准备2005年12月5日～2005年12月20日16天含明渠出口围堰形成，道路、风水电系统形成等（2）旧混凝土、岩石开挖2005年12月21日～2006年1月10日20天（3）混凝土施工2005年1月11日～2006年1月31日21天（4）一期冷却2005年1月11日～2006年2月15日36天（5）二期冷却2006年2月16日～2006年3月31日45天为预计时间、以混凝土温度降至150C为准.（6）回填灌浆2006年2月16日～2月18日3天（7）固结灌浆2006年2月26日～2006年2月30日5天注：以上未含明渠出口围堰拆除时间。4.劳动力组织导流洞堵头施工成立开挖、混凝土、灌浆作业3个作业队，围堰形成、风水电供应由项目部现有作业队完成，主要工种人员配备如下：序号工种人数序号工种人数（1）现场调度2（10）电工2人（2）施工员3（11）修理工2人（3）试验、测量工5（12）风钻工6人（4）检测人员2（13）爆破工2人（5）作业队长3（14）混凝土工8人（6）推土机工2（15）模板工6人（7）司机6（16）钢筋工6人（8）空压机工2（17）普工10人（9）水泵工2人总计69人表中未含钢木加工、砼拌和系统人员。5.质量、安全保证措施（1）作好技术交底，使作业队人员明了设计意图、设计参数，清楚作业要点和质量控制关键点。（2）贯彻“三检制”，把好工序质量控制关。（3）在保质混凝土浇筑质量的前提下，作好通水冷却和灌浆。（4）要随时掌握水情变化、注视闸门漏水情况和安全情况，一旦有问题，立即采用人员撤离或其它安全措施，保证人身安全。（5）仓内作业面狭小，交叉作业多、干扰大，现场管理人员要合理安排，消除安全隐患。（6）按照安全规程进行爆破作业，处理好与冲沙洞施工的关系，爆破时作好人员的撤离工作。（7）洞内要有足够的照明，运料机械倒车时要有专人指挥，防止碰坏设备和伤人。6.机械设备、材料需求计划主要设备配置表序号设备名称设备型号单位数量备注1变压器315KVA10/0.4台12空压机20m3台13清水泵2吋台1仓面排水4清水泵6吋台2供冷却水5清水泵8吋台2排水6风钻YT28台47通风机45KW台1放炮排烟8潜孔钻100B台3固结钻孔9反铲CAT330台1围堰、道路施工10推土机T220台1围堰、道路施工11自卸车红岩15T部6围堰、道路施工12平板车8t台1运输材料13混凝土搅拌灌车8m3部114混凝土泵HBT60部115振捣器70型台316灌浆泵BW-250/50台117搅拌槽200/20011注：以上未含钢木加工和拌和系统设备。主要材料计划表序号名称规格型号单位数量备注1水泥425#低热微膨胀t450混凝土、回填及接缝灌浆2水泥普通425#t50固结灌浆、临建3钢筋Φ14t1.2结构砼用钢筋4钢筋Φ20t2.75钢筋Φ25t3.86竹胶板12mm厚m2130模板安装用材料7方木10×10cmm31008板材厚度2.5cmm31.59钢管325mmm42.5排水10HPDE塑料管外经32mmm900冷却水管11塑料通风管直经600mmm380通风管12钢管直径108mmm380打钻供风13钢管直径80mmm50仓号排水14钢管直径159mmm660供冷却水15钢管直径217mmm40排水16钢筋直径14mmt1.0圆钢、作拉杆17乳化炸药直径32mmkg50018导爆管雷管发30019火雷管发1020红砖块140021快凝水泥kg50022渗压计支423测缝计支624温度计支1225水工电缆m850026集线箱个1