引水隧洞砼施工方案(2011.5.10)

湖北省堵河潘口水电站引水隧洞混凝土施工措施中国水电三局潘口项目部-1-引水隧洞衬砌混凝土施工措施1工程概况1.1工程范围及工程量引水隧洞混凝土主要包括：平洞段钢筋混凝土、斜井段钢筋混凝土、地质缺陷超填钢筋混凝土、钢管段回填混凝土等，设计图纸中引水隧洞混凝土总量约为23777m3，钢筋制安约为1876t。具体见表1-1。表1-1引水隧洞混凝土工程主要工程量表序号项目名称单位工程量备注1平洞段钢筋混凝土衬砌（C25，二级配）m3143952斜井段钢筋混凝土衬砌（C25，二级配）m347593地质缺陷超填钢筋混凝土衬砌（C25，二级配）m317134钢管段回填混凝土（C20，二级配）m329105合计m3237776钢筋制安t18761.2施工特点及难点⑴结构复杂、异型模板使用量大、施工质量要求高引水隧洞过流面等部位均为过流曲线表面，曲面模板量大，型体复杂，施工工艺质量要求高。⑵薄壁混凝土作业量大，施工困难引水隧洞衬砌属于薄壁结构，空间大、体积小、钢筋密集、模板复杂、浇筑困难。⑶洞内交通困难、材料搬运困难、人员投入大引水隧洞及施工支洞内空间有限，来往车辆汇车频繁，交叉口需设专人指挥；同时洞内无法使用起吊设备，混凝土浇筑材料运输工作需要人工搬运，人员投入较大。⑷工期紧、施工存在交叉作业由于进水口开挖因征地及相邻标段施工干扰等影响，工期严重滞后，造成引水发电系统引水隧洞上平段混凝土施工必须与进水口混凝土施工进行交叉作业，施工干扰较大。⑸混凝土施工与压力钢管安装施工相互影响，施工干扰大。引水隧洞下平段混凝土衬砌施工与压力钢管安装施工同步作业，洞内既要进行钢管运输，同时还要进行混凝土的运输，现场施工干扰非常大，影响施工进度。湖北省堵河潘口水电站引水隧洞混凝土施工措施中国水电三局潘口项目部-2-2编制依据⑴引水隧洞混凝土结构布置及钢筋图⑵引水隧洞混凝土施工技术要求⑶水工混凝土施工规范⑷投标文件及和合同文件3施工布置3.1施工风、水、电布置⑴施工供风：下平段混凝土浇筑施工用风由在施工支洞口附近EL277.15m平台布置2台20m3/min电动空压机提供；上平段混凝土浇筑施工用风由在进水口EL362m布置的20m3/min的电动空压机提供。⑵施工供水：引水隧洞混凝施工用水全部由高位水池提供；下平段混凝土浇筑用水利用已布置到施工支洞洞口的主供水管路接取；上平段混凝土浇筑用水由已布置至进水口EL362.0马道的供水管路接取。⑶施工供电：下平段混凝土浇筑用电利用已布置到施工支洞洞口的500KVA变压器接取；上平段混凝土浇筑用电由已布置至进水口左坝肩EL362.0马道的500KVA变压器接取。施工风水电布置见附图1。3.2施工现场道路布置⑴施工道路布置引水隧洞混凝土施工道路主要有两条：左岸上坝路→上游孙家嘴弃渣场道路→R2道路→进水口EL307.00m平台→引水隧洞上平段；另一条是经进场公路→施工支洞→引水隧洞下平段。引水隧洞主洞内施工道路利用石渣回填形成，道路宽度控制在6-8米，道路回填的石渣在混凝土浇筑前进行挖除。道路石渣填筑及挖除约5200m³。⑵施工现场交通布置引水隧洞施工现场交通主要以爬梯为主，爬梯采用轻型型钢或Ф48mm钢管制作，斜井段爬梯与插筋临时固定，爬梯两侧加设扶手和安全网，确保施工人员安全。3.3施工机械布置⑴混凝土施工垂直运输机械选型引水隧洞混凝土回填混凝土工程量为23777m3，月高峰强度约为2764m3，引水隧洞湖北省堵河潘口水电站引水隧洞混凝土施工措施中国水电三局潘口项目部-3-衬砌混凝土施工垂直运输主要采用HTB-80型混凝土泵。根据工程总体进度安排，引水隧洞上平段和下平段需各布置一台HTB-80型混凝土泵以满足工期要求。⑵混凝土施工垂直运输机械布置引水隧洞施工机械布置，引水隧洞混凝土施工主要采用混凝土泵配混凝土搅拌车方案。根据建筑物布置特点和道路、场地情况，在进水口EL309.00m平台布置1台HBT-80混凝土泵（1#泵）负责浇筑引水隧洞上弯段、上平段混凝土；在引水隧洞下平段与施工支洞交叉处附近布置1台HBT-80混凝土泵（2#泵），完成斜井段、下弯段、下平段混凝土浇筑。待斜井段、下弯段、下平段混凝土施工完成后，利用下平段与施工支洞交叉处附近布置的2#HBT-80混凝土泵完成施工支洞堵头封堵混凝土施工。4施工程序及方案4.1施工程序引水隧洞混凝土衬砌按分层分段进行施工，先浇筑底拱（1/3圆）混凝土，再进行边顶拱（2/3圆）混凝土浇筑，并在分段处设置651橡胶止水。其混凝土浇筑方向从施工支洞上游部分下平段开始向进口方向施工，待压力钢管安装完成后进行施工支洞下游部分剩余的下平段混凝土衬砌，最后进行施工支洞封堵。施工程序框图如下所示：引水隧洞混凝土施工程序框图图4-1斜井扩挖完成施工支洞上游下平段混凝土施工下弯段混凝土施工斜井段混凝土施工上弯段混凝土施工压力钢管安装施工准备压力钢管安装压力钢管段混凝土施工施工支洞下游下平段混凝土施工混凝土施工结束施工支洞封堵进口渐变段段混凝土施工上平段段混凝土施工湖北省堵河潘口水电站引水隧洞混凝土施工措施中国水电三局潘口项目部-4-4.2施工方案4.2.1钢筋施工引水隧洞混凝土衬砌段钢筋全部在钢筋加工厂按设计和相关技术规范要求进行加工制作，分类编号、挂牌，用8t自卸车运至工作面，底板钢筋设置架立筋人工绑扎，边顶拱利用自制钢筋台车超前人工绑扎，利用洞壁增设的锚筋进行固定。4.2.2模板施工引水隧洞上平段和下平段底部混凝土才普通钢模拖模进行施工，上部边顶拱混凝土采用组装的普通小钢模进行施工；进水口渐变段和上下弯段均采用定型木模板，斜井段采用组装钢模板，压力刚管段堵头模板采用定型木模板。4.2.3混凝土施工引水隧洞上下平段混凝土施工分两层进行，下层高度米，上层高度米，下层采用分段连续施工，多段底板一次进行施工，并在分段处预埋651橡胶止水，然后分段进行边顶拱混凝土间断施工，分段长度为12m。上下弯度和斜井段采用全断面进浇筑（上下弯段与上下平洞连接部分按平段混凝土施工方式进行浇筑），分段长度按5-7米进行控制。5施工方法5.1基岩面清理底板先用反铲进行基础清理，再由人工配合反铲细清，人工清撬除松散岩体并用风或水冲洗干净。边顶拱利用钢筋台车人工清撬除松散岩体，超前检查处理局部欠挖，若确需爆破作业处理的地方，其处理原则是：最大单响药量不得大于40g，对已浇砼表面、止水及外露钢筋必须进行全面保护，保护的方法可以采用废旧轮胎、木板或竹夹板覆盖的方法。5.2测量放线用全站仪进行测量放线，确定钢筋绑扎和立模边线位置，并做好标记，焊钢筋架立筋，并定出结构轮廓线。5.3钢筋安装5.3.1安装工艺流程熟悉图纸→加工单、成品钢筋核查→测量放线→搭设样架→预留保护层→量测间距→分层安装→加固调整→内部三检→监理工程师验收→混凝土浇筑。5.3.2安装技术要求⑴由施工技术部根据施工图纸和技术规范要求，编制钢筋下料单，统一由钢筋厂湖北省堵河潘口水电站引水隧洞混凝土施工措施中国水电三局潘口项目部-5-加工制作，编号挂牌防止混乱。加工成型后，用8t自卸汽车将在钢筋加工厂已加工好的钢筋拉运到施工作业面，并且按钢筋编号有规律的堆放，编号牌外露以方便查找，人工进行搬运、绑扎。⑵底板钢筋以插筋为依托，设置架立筋，要求测量将底板高程、结构边线及分缝线标示于架立筋、底板及岩壁上，现场技术员在架立筋上标示钢筋间距，依此间距安装主筋，分部筋依据主筋上标示的间距绑扎。⑶边顶拱利用自制钢筋台车（利用开挖钻爆的施工台车进行改装）超前人工绑扎。并设支撑筋固定，钢筋与模板间设同标号混凝土垫块或模板样架筋，以保证钢筋绑扎不变位。⑷斜井段钢筋利用搭设的施工平台分段进行人工绑扎，利用洞壁表面增设的插筋进行加固，并确保钢筋安装间距满足图纸要求。⑸钢筋绑扎和焊接严格按施工规范要求进行，钢筋全部采用单面焊接，焊接长度按10倍钢筋直径进行控制，在钢筋绑扎过程中，每12m分缝处钢筋必须断开。5.4模板安装及拆除5.4.1模板配置引水隧洞渐变段圆弧段采用定型木模板，边墙及顶板采用P3015定型钢模板，Φ48钢管搭设排架支撑。引水隧洞渐变段模板示意图详见附图3。引水隧洞上平段和下平段底拱1/3圆均采用拖模施工，引水隧洞底拱拖模结构示意图详见附图4；边顶拱2/3圆均采用满堂红脚手架配合P3015钢模板进行施工，引水隧洞边顶拱2/3圆钢模板示意图详见附图5。引水隧洞下弯段、上弯段采用全断面组合式定型木模板，Φ48钢管搭设排架支撑。引水隧洞斜直段采用全断面组合钢模板施工。引水隧洞斜井段模板施工示意图详见附图6。5.4.2模板安装技术要求⑴模板安装前，按施工详图测量放样，一方面要控制结构体型，另一方面要对模板安装后的洞轴线进行校核。模板安装过程中，保持足够的临时固定设施，以防变形和倾覆。⑵上下平段和斜井段洞内P3015钢模板拼装时，要保证模板之间的接缝必须平整，模板之间的缝隙要填充密实，确保混凝土浇筑后的表面平整、美观。⑶上下弯度的木模板安装加工时的编号进行现场拼装，接缝部分在拼装完成后利用方木和木板进行加固处理。湖北省堵河潘口水电站引水隧洞混凝土施工措施中国水电三局潘口项目部-6-⑷堵头部位由于要安装止水，模板采用木模板进行现场拼装，止水外侧由于洞壁的超挖影响，平整度较差，给部分模板现场加工，止水内侧模板在加工厂进行制作，现场拼装。根据洞径变化计划加工3～4套，以满足现场使用要求。⑸模板加固采用用φ48钢管和[8槽钢作为横向和竖向模板带，从仓内焊ф12拉筋固定，由于边墙顶拱仓面较小，混凝土垂直方向上升速度较快，为了保证不发生跑模、崩模现象，拉筋间距不宜大于60cm。另外，要在边墙及顶拱适当位置预留模板口，以便施工，待最后封拱时封堵。⑹混凝土浇筑过程中设专职护模人员，检查模板变形情况，随时调整拉筋螺帽及堵塞模板缝隙，不得随意离开。如有特殊情况须立即汇报值班人员，以便及时处理。5.4.3清仓、校模在混凝土浇筑前要对仓面进行全面清理，并做好混凝土浇筑过程中，地下水及混凝土泌水的抽排工作。地下渗水和混凝土泌水可采用在仓内设置集水处，进行集中抽排。对岩面及仓面严格按三检制进行组织验收，并按照监理工程师批准的有关单元工程质量验收评定表（基础、模板、钢筋、止水、混凝土浇筑）如实填写，待监理工程师进行终检验收，合格后签发开仓证。5.4.4拆模、养护边顶拱砼在强度达到设计标号的50%后方可拆模，其余模板按有关规范执行。模板拆除后割除外露拉筋，并清除止水上残留的砼。砼浇筑结束终凝后12h，应及时洒水养护，养护时间不得少于14天。5.5混凝土浇筑5.5.1混凝土分层分块引水隧洞混凝土分块主要根据模板形式进行确定，分块原则为：水平段按照12m/段进行分块施工，水平转弯段按照5~6m/段进行分块施工，上弯段、下弯段按照6m/段进行分块施工；钢衬段混凝土分块根据钢衬安装情况，混凝土回填随钢管安装进行，原则上按照10m/段进行分块施工，具体如下：⑴上平洞渐变段长15m，分1段施工，每段分四层施工（即底拱一层、边墙两层和顶拱一层）。⑵上平段直段分块长度为12m/块，1#引水隧洞分7块、2#引水隧洞分5块；平弯段分块长度为5.6m/块，1#、2#引水隧洞分块分别为9块。⑶上下弯管段分块长度控制在6m（中心线长），1#、2#引水隧洞上、下弯段各分5湖北省堵河潘口水电站引水隧洞混凝土施工措施中国水电三局潘口项目部-7-块。⑷斜井段分块长度按6米进行控制，1#、2#引水隧洞斜井段段各分8块。⑸下平段（钢筋混凝土衬砌段）分块长度控制在12m，1#引水隧洞分8块、2#引水隧洞分6块。⑹下平段（钢管衬砌段）分块长度控制在10m，1#引水隧洞分14块、2#引水隧洞分11块。5.5.2混凝土运输引水隧洞混凝土主要采用6m3混凝土搅拌罐车进行水平运输，引水隧洞上平段混凝土由左岸拌合系统经左岸上坝公路和孙家嘴施工道路至进水口EL307.00m平台，由布置在EL307.00m平台的混凝土泵车泵送入仓；下平段混凝土由左岸拌合系统经进场公路至施工支洞内的混凝土泵车泵送入仓。5.5.3引水隧洞各部位施工方法⑴上平段施工上平段衬