2#引水隧洞衬砌施工方案设计.docx
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2#引水隧洞衬砌施工方案设计
施工组织设计
一、概况
2010年4月20日安宁渡水电站Ⅲ标洞挖贯通完成后，进行底部清理，2010年5月份隧洞全部清理结束，2010年5月30日开始第一台钢模台车进行安装，2#、3#引水隧洞段砼拟采用2台针梁式钢模台车衬砌完成。
截至2010年6月15日第一台钢模台车已安装就绪，在衬砌还未开始前进行施工技术指导,组织好全面施工工序衔接。
确保隧洞衬砌顺利完成，特编写本施工组织设计。
二、洞内施工设备布置
2#、3#引水隧洞长度1776.432m（2+298.5～4+074.932），开挖直径为5.6m，衬砌后直径为5m，混凝土衬砌厚度为0.3m。
根据施工总进度的安排，引水隧洞衬砌时段为2010年6月20日～2011年4月30日，衬砌施工工期为10个月，隧洞平均衬砌月进尺为150m/月。
在2#和3#引水隧洞共采用2套针梁式钢模台车进行衬砌施工（L=9m，=5m，G=65t）。
采用3.0m3、6.0m3混凝土罐车运输，每套台车配1台HB60泵泵送入仓，100型或HZ6X-50型软轴振捣器振捣。
三、引水洞衬砌施工
（1）浇筑分层、分段
引水洞混凝土衬砌施工主要采用针梁式钢模台车施工，针梁式钢模台车衬砌混凝土施工采用全断面、一次成形的浇筑方式。
钢模台车衬砌分段长度为9.0m或12m，相邻浇筑段间采用止水片连接。
洞内衬砌混凝土施工采用循环作业方式，混凝土衬砌作业循环时间见表1-1。
引水洞混凝土衬砌作业循环时间表表1-1
序号
工作项目
作业时间（h）
备注
1
浇筑仓面准备
6
1.衬砌类型：
全断面；
2.浇筑段长度：
9m、12m；
3.模板形式：
针梁钢模台车2套；
4.工作面：
2个；
5.机械配备：
3.0m3、6m3混凝土搅拌车4辆：
HB60混凝土泵2台；
6.单工作面月进尺90m/月（每月按21.5d计算）；
7.月进尺：
180m
2
钢筋架设
单计
3
钢模台车就位
6
4
安装堵头模板
8
5
浇筑混凝土
24
6
混凝土待凝
24
7
模板拆除
6
8
其它
12
合计
86
钢模台车衬砌一段混凝土直线工期为3天，每月安排10个循环，月进尺每台可达90m/月。
2#引水隧洞钢模台车衬砌施工方向从2+298.5m处向下游段进行衬砌；3#引水洞钢模台车衬砌施工方向从3+983.56m处向上游进行衬砌，引水隧洞衬砌断面较大，钢筋架立困难。
为了缩短钢筋架设时间，同时确保钢筋施工的质量，洞内钢筋绑扎和焊接通过钢筋台车架设。
钢筋架设领先于混凝土浇筑3～4个浇筑段，以确保混凝土浇筑顺利进行。
（2）浇筑方法
1）台车就位
根据施工进度，钢模台车在2010年6月安装，所有部件采用汽车经2#支洞
进引水主洞到达桩号2+983.5处，通过在顶拱上打的锚杆，使用20t汽车、手动葫芦辅助，组装完成。
其安装顺序为底模行走门架顶、侧模。
钢模台车按使用说明书在厂家指导下进行安装和使用，组织专业班组按操作规程将台车就位，并固定牢固。
安装偏差应符合GB50204-92的规定。
模板在使用之前应清理干净，并涂刷符合监理工程师要求的脱模剂。
模板与已浇混凝土面的接触必须平整严密，以保证混凝土表面的平整度和混凝土的密实性，避免产生错台、挂帘等缺陷。
两端侧模模板安装：
安装两端侧模模板是钢模台车施工方法的关键工序之一。
为了使两端侧模模板安装牢靠，在钢模板周边设计一些安装两端侧模模板专用的工件、卡具和支撑传力梁等。
2）仓号准备
混凝土浇筑前将开挖面大致清理平整，发现有尖角石块要及时处理，避免衬砌应力集中，进行钢筋及埋件安装。
仓号准备完毕待监理工程师验收合格后，再进行混凝土浇筑。
混凝土浇筑前应润湿基岩面和混凝土施工缝。
3）混凝土入仓
混凝土入仓采用2台HB60混凝土泵泵送入仓。
混凝土入仓后采用振捣器辅以人工摊铺，铺料厚度不得大于振捣棒长度的1.25倍。
引水洞两侧混凝土应均衡上升，两侧混凝土高差不大于50cm。
同一浇筑块，在浇筑时左右对称均匀连续进行，加强振捣，在斜面（约3.3%）上浇筑混凝土从低处开始，浇筑面保持水平。
4）混凝土运输：
砼运输主要利用2#支洞，因洞身进口断面较小，尽量减小砼罐车的运输距离，采用砼泵泵送入仓。
5）平仓振捣
混凝土振捣根据衬砌厚度及不同部位（侧拱、顶拱）选用100、50插入式振捣器振捣。
振捣时均匀移动振捣器，移动间距不得大于振捣器影响半径，振捣上一层混凝土时应将振捣棒插入下一层混凝土15cm，以免漏振和过振。
为使所浇筑混凝土内实外光，除软轴插入式振捣器振捣外，还在模板侧的一定位置布置一定数量的附着式平板振捣器进行振捣。
在对底拱部位浇筑时，采用混凝土泵从两侧受料口向底拱均匀的布料，同时加强混凝土振捣，控制浇筑速度。
为使底拱部位浇筑混凝土充分排气，在底拱模板上预留3排=2cm的排气孔，间距70cm。
6）泵送混凝土入仓的技术要求
严格控制混凝土骨料的最大粒径，防止混凝土在泵管内出现堵塞现象。
严格控制混凝土的坍落度，在混凝土拌和时加适量的泵送剂，减小混凝土在泵管内输送时的摩擦力，保证混凝土泵的入仓能力。
控制泵管出口距浇筑工作面的高度，防止高差过大混凝土产生骨料分离。
7）封拱
拱顶沿中心线左右两侧对称、均匀地浇筑，以免混凝土对模板产生过高的偏压力，引起模板的变形，影响浇筑的正常进行。
当混凝土浇到超过隧洞顶拱后，在顶拱部位的下料口间距控制在5m以内，泵管出口用铁管埋在混凝土面以下适当的深度，以保证能填满。
铁管做好标记以便随时可观察到铁管出口的埋置深度。
浇筑设备由有经验的工人操作，以确保混凝土能被泵送压力压入岩面的所有凹凸面内，填满整个顶拱。
封拱时可采用封拱器将混凝土压入岩石的所有凹面内，填满整个顶拱，使混凝土与岩面紧密结合。
其检验方法是，在每一浇筑段中，在实际开挖高程最高处埋设检查管，管口靠近并朝向岩面，当检查管有浆液流出时即可证明顶拱已填满
混凝土。
四、混凝土养护
混凝土养护根据施工条件可采用洒水喷雾养护，早期潮湿养护不少于21天，炎热季节延长至28天，以防止混凝土早期塑性开裂。
五、施工缝面处理
对于光滑的基岩面，扎筋立模前应对其凿毛，对于软弱的或易风化的基岩，
基础验收合格后尽快用混凝土或喷混凝土予以保护，以免在以后的立模扎筋等施
工活动中被扰动或风化。
对于混凝土水平施工缝，在混凝土终凝前用高压水对新浇混凝土面进行冲毛处理，冲毛不合格的，按监理工程师要求进行凿毛处理；上一分层仓号混凝土入仓前须先铺一层2～3cm厚的水泥砂浆。
对于混凝土垂直施工缝，按监理工程师要求凿毛。
六、钢模台车作业程序
针梁式钢模台车作业程序：
收支腿，针梁前移打支腿，收缩钢模移动钢模到下一施工段立模，调试测量定位检查、仓号验收合格后浇筑砼。
七、模板的拆除
（1）模板拆除时间的确定
及时拆除模板，以提高模板的周转率，为后续工作创造条件。
模板拆除时间依据其用途、结构性质及混凝土所具有的强度大小来确定；
拆模时限必须符合施工图纸的规定；
不承重侧模的拆除在混凝土达到其表面及棱角不因拆模而损伤时，方可拆除；在墩、墙和柱部位在其强度不低于3.5Kpa时，方可拆除；
（2）拆模的注意事项
拆模按一定顺序进度，先拆除非承重部分，后拆除承重部分，重大复杂结构
先确定拆模方案；
拆模时不能用力过猛，若发现有影响结构安全问题时，暂停拆除，经处理或
采取有效措施后，方可继续拆除；
拆除跨度较大的梁、板下支柱时，先从跨中开始，对称向两段进行；
已拆除模板及支架的结构，待混凝土强度达到设计等级后，才能承受全部计
算荷载。
3）钢模板的清理与存放要点
钢模板使用拆除后，清除残留灰浆和附着的混凝土，清除时严禁用铁锤敲击；
清理整理好的钢模板应刷脱模剂，模板背面后边肋上的防锈漆脱落的应补刷；
模板配件使用后应清理检查和整修，不能修复的应挑出报废；
模板及配件设专人保管和维修，存放时均应按规格、种类分别堆放整齐，建立帐册，按制度发放和回收；
钢模板存放在敞棚下，如必须露天堆放或暂时不使用时，要涂刷防锈漆。
八、钢筋工程
1.钢筋分布
本标范围内主体工程钢筋总量719t（预埋插筋估算1.05t），分部位钢筋工程量见表
表1-2
部位
单位
钢筋制安
预埋插筋
合计
引水隧洞
t
719
719
合计
719
2.钢筋材质
1）、钢筋混凝土结构用的钢筋应符合热轧钢筋主要性能的要求。
对隧洞结构为满足抗震要求，宜选用较高质量的Ⅱ、Ⅲ级钢筋，优先选用含碳量低的钢筋，不得使用余热处理钢筋。
2）、每批钢筋均应附有产品质量证明书及出厂检验单，在使用前分批进行以下钢筋机械性能试验：
钢筋分批试验，以同一炉（批）号、同一截面尺寸的钢筋为一批，取样的重量不大于60kg；根据厂家提供的钢筋质量证明书，检查每批钢筋的外表质量，并测量每批钢筋的代表直径；在每批钢筋中，选取经表面检查和尺寸测量合格的两根钢筋中各取一个拉力试件（含屈服点，抗拉强度和延伸率试验）和一个冷弯试验，如一组试验项目的一个试件不符合监理工程师规定数值时，则另取两倍数量的试件，对不合格的项目作第二次试验，如有一个试件不合格，则该批钢筋为不合格产品。
3）、水工结构非预应力混凝土中，不得使用冷拉钢筋。
3.钢筋加工
钢筋在综合加工厂加工，采用5t、10t载重汽车运至施工现场。
1）、钢筋的表面应洁净无损伤，油漆污染和铁锈等应在使用前清除干净，带有颗粒状或片状老锈的钢筋不得使用。
2）、钢筋应平直，无局部弯折，钢筋的调直应遵守以下规定：
采用冷拉方法调直钢筋时，I级钢筋的冷拉率不宜大于4%；Ⅱ、Ⅲ级钢筋的冷拉率不宜大于1%；冷拔低碳钢丝在调直机上调直后，其表面不得有明显擦
伤，抗拉强度不得低于施工图纸的要求。
钢筋加工的尺寸应符合施工图纸的要求，加工后钢筋的允许偏差不得超过规定的数值。
4.钢筋安装
引水隧洞钢筋安装主要采用现场人工直接绑扎安装。
洞内钢筋利用自制钢筋台车采用人工安装。
钢筋的安装位置、间距、保护层及各部分钢筋大小、尺寸均按照施工图纸的规定进行，其允许偏差控制在《水工混凝土施工技术规范》（SDJ207-82）要求的范围内。
为确保混凝土保护层的必要厚度，在钢筋和模板之间设置强度不小于结构设计强度的混凝土垫块，垫块中埋设铁丝与钢筋扎紧，互相错开，分散布置。
各排钢筋之间用短钢筋支撑，以保证位置准确。
在施工现场配备全站仪测量安装精度，设一台自制的钢筋弯曲模具以调整弯曲规格。
5.钢筋焊接
本标工程钢筋接头主要采用焊接接头，并满足有关规范规定以及施工图纸的要求。
另外，对于洞内具有特殊要求的部位只允许采用绑扎连接，具体施工按相关规定执行。
现场竖向或斜向（1：
0.5范围内）钢筋焊接：
直径在28mm以下，主要采用搭接手工电弧焊；直径在28mm以上，主要采用接触电碴焊或绑条焊；现场水平向钢筋焊接。
九、止水、伸缩缝嵌缝材料和埋设件
1.止水、伸缩缝嵌缝材料
1）止水、缝嵌缝材料
止水型式采用铜片止水及橡胶止水；嵌缝材料采用沥青杉木板。
具体分布部位及工程量表；
2）止水、伸缩缝嵌缝材料施工
伸缩缝止水安装严格按照设计位置布置，并采取可靠的固定措施，确保在浇筑混凝土时不产生过大位移。
所有止水均采取先安装后浇筑施工方法，安装好的止水应妥善保护，浇筑混凝土时要有专人负责监督，充分振捣止水周边混凝土，并防止位移。
止水安装应做到以下几点要求：
橡胶、塑料止水片的搭接长度不小于10cm；缩缝止水片在浇筑仓号模板校正后安装，安装时用钢筋或角钢固定；严格保证止水铜片凹槽部位与伸缩缝位置一致，并骑缝布置；埋入混凝土止水的两翼部分与混凝土的结合要紧密，浇筑止水片附近的混凝土时应小心振捣；
十、埋设件
本标埋设件主要包括：
排水管、灌浆管、冷却水管、电气和金属结构设备安装固定件及监理工程师指示埋设的其它埋设件。
十一、混凝土温度控制
1．温控要求
原则上要求混凝土浇筑避开高温季节和低温季节，在高温季节施工时，平仓振捣后，混凝土最高浇筑温度不得超过28℃，在日平均气温5℃以下一般不浇筑混凝土。
混凝土的浇筑温度和最高温升应满足施工图纸的规定。
在施工中通过试验建立混凝土出机口温度与现场浇筑温度之间的关系，并采取有效措施减少混凝土运送过程中的温升。
2.温控措施
1）、混凝土浇筑温度
运输混凝土工具应有隔热遮阳措施，缩短混凝土暴晒时间；
采用喷水雾等措施降低仓面的气温，并将混凝土浇筑尽量安排在早晚和夜间
施工；
2）、混凝土的水化热温升
选用水化热低的水泥。
在满足施工图纸要求的混凝土强度、耐久性和和易性的前提下，改善混凝土骨料级配，加优质的掺和料和外加剂以适当减少单位水泥用量。
十二、质量、进度、安全保证措施
砼质量控制是连续不断的现场动态管理，工程衬砌前，组织试验室、质安部、工程技术部及现场施工人员对砼施工进行全面的质量控制，以保证砼施工优良率达到85%以上。
1.原材料质量控制
1.1水泥
水泥的水化和凝结硬化，是控制砼强度与质量的根本因素，因此，运至工地的水泥不仅应有厂家的品质试验报告，在施工过程中，还要对水泥的标号、凝结时间、体积安定性、稠度、细度、比重等进行试验。
到货水泥按出厂批号分开存放，防止因贮存不当引起水泥变质。
袋装水泥出厂日期不应超过3个月，袋装水泥的堆放高度不得超过15袋。
1.2外加剂
1）用于混凝土中的外加剂（包括减水剂、泵送剂、缓凝剂、速凝剂和早强剂等），其质量按DL/T5100-1999第4.1.1条的规定执行；
2）根据混凝土的性能要求，结合实际混凝土配合比的选择，通过试验确定外加剂的掺量，其试验成果报送监理工程师审批。
3）不同品种的外加剂分别储存，在运输与储存过程中不得相互混装，以避免交叉污染。
4）使用的外加剂应有产品质量合格证明，运至现场后进行室内贮存，当贮存时间过长，对其质量有怀疑时，必须进行同样的质量试验鉴定，严禁使用变质的不合格的外加剂。
对配制好的外加剂溶液浓度，每班至少检查一次。
1.3水
混凝土拌和用水取自发包人的供应水，其水质应满足拌和用水要求，使用时，除按规定进行水质分析外，每季度应对水质检查一次。
1.4骨料
混凝土骨料应按监理人批准的料源进行生产，对含有活性成分的骨料必须进行专门试验论证，并经监理人批准后，方可使用。
不同粒径的骨料应分别堆存，严禁相互混杂和混入泥土，装卸时，粒径大于40mm的粗骨料的净自由落差不应大于3m，应避免造成骨料的严重破碎。
细骨料由发包人供应，其质量要求应满足：
细骨料的细度模数，应在2.4～3.0范围内，测试方法按SDJ105-82第3.0.1条有关的规定进行；
砂料应质地坚硬、清洁、级配良好，使用山砂、特细砂应经过试验论证；
天然砂料按粒径分为两级，人工砂可不分级；
砂料中有活性骨料时，必须进行专门试验论证；
其它砂的质量技术要求应符合SDJ207-82表4.1.13中的规定。
1.5原材料品质检测项目和抽样次数见表1-3。
通过表1-3的检测，发现问题后应遵循以下规定：
1）砂子细度模数应控制在2.4～3.0之间，若变化值超过±0.2时，应调整砼的配合比。
2）砂子经过脱水后，含水率宜小于6%，含水率变化超过±5%时，应调整砼的用水量。
原材料品质检测项目和抽样次数表
表1-3
序
号
名称
检测项目
取样地点
抽样数
检测目的
1
水
泥
快速测定标号
拌和站水泥库
每200-400T一次
验证水泥活性
细度、安定性、标准标
号、稠度、凝结时间
水泥库
每200-400T一次
检定出厂水泥质量
2
细
骨
料
细度模数
拌和站
每天一次
筛分生产控制、调整配合比
含水率
拌和站
每1～2h一次
调整混凝土用水量
含泥量
拌和站
不定期
3
粗
骨
料
小石
超逊径
拌和站、筛分厂
每班一次
筛分厂生产控制、调整配合比
小石
含水率
拌和站
每1～2h一次
调整混凝土用水量
小石
粘土、淤泥、细屑含量
拌和站、筛分厂
不定期
4
外加剂
有效物含量（或浓度）
拌和站
每班一次
调整加水量
3）成品料堆的粗骨料超逊径含量，要求经筛分后粗骨料超径为零，逊径小于2%。
石子表面含水率的波动在±2%之内。
4）胶凝材料及外加剂不符合检验标准不得使用。
5）外加剂必须分品种、分进货日期分别存放，存放场所应通风干燥，溶液状外加剂应搅拌均匀，储存在室内容器内，避免污染，凡标识不清、遭到污染的外加剂不得使用。
2.新拌砼的检测与控制
2.1新拌砼的检测与控制主要在拌合站进行。
砼生产过程中，应及时掌握各种原材料的品质及含水状况，每班至少一次对砼各种原材料的配合比进行试验，减少因原材料的变化造成的砼质量波动。
2.2严格控制配料过程，对拌合系统的衡器检测校验应随时进行。
2.3砼拌合物的均匀性控制，不仅与拌合时间有关，而且与拌合物原材料的投料程序、拌合机机型、衡器的准确度等因素有关，因此拌合物均匀性控制应充分考虑综合因素，要求出机口有试验室及拌合人员随时观察，及时处理。
拌合物均匀性检测每班两次，在同盘砼中，按出料先后各取一个试样，每个试样不少于30kg，用洗分析法测定粗骨料含量，试样差小于10%为合格。
2.4砼拌合物的检测项目和取样次数见表1-4。
2.5砼试件的检验数量见表1-5。
砼拌合物检测项目和取样次数
表1-4
检测项目
取样次数
检测
砼工作度
每2h1次
控制工作度变化
含气量（控制在±0.5%以内）
每班1次
调整外加剂量
温度
每2h1次
温控要求
抗压强度
快速测定法
每300~500m3常态砼一次或每班1-2次
评定常态砼质量及施工质量
砼试件检验数量
表1-5
混凝土类别
28天龄期试件数
设计龄期试件数
大体积混凝土
每500m3成型试件3个
每1000m3成型试件3个
非大体积混凝土
每100m3成型试件3个
每200m3成型试件3个
注：
a、对于抗拉强度，28天龄期每200m3成型试件3个。
b、表所列3个试件应取自同一盘混凝土，试件必须在机口随机取样成型，不得任意挑选，除此之外，也必须在浇筑地点取一定数量的试件，以资比较。
2.6通过对新拌砼的检测与控制，达到提高砼拌合物质量的目的。
3.砼施工现场质量检测
3.1仓面施工质量控制
1）浇筑方案控制
为了确保砼的质量，每个浇筑单元在开仓浇筑前，向监理工程师提交一份施工方案。
内容包括：
浇筑部位、起止坐标、起止高程、分层分块顺序及其工程量、混凝土类别、施工线路、入仓方式、施工手段（包括混凝土供料强度，各种必备机械的型号、数量）等，并附简要的施工平面图、剖面图和说明。
2）浇筑前仓面检查
混凝土的仓面（主要指仓面清理、模板安装、钢筋、止水等）按设计要求进行检查。
表面要用高压水冲毛。
此外，对于老混凝土面的边缘斜坡尖角必须凿除。
3）混凝土入仓及摊铺
混凝土入仓前应检查砼的工作度和入仓温度是否在允许范围内。
气温较高时采取冷水拌制混凝土。
3.2现场质量问题处理
1）常态混凝土的配合比与均匀性，现场用塌落度控制。
2）砼出现发白、干硬、初凝现象，应停仓按施工缝处理。
3）混凝土被严重污染，如外来水、泥浆、油污等带入仓内所污染的混凝土，均需挖除重新浇筑。
4.进度保证措施
1）为了确保总进度计划的实施，满足总工期的要求，同时开展两个工作面配两台钢模台车，1#、台车从2+298.5向下游方向衬砌，2#台车从3+983.56向上游退着衬砌，二台台车分别在2#洞、3#洞开挖结束后立即投产运行。
两个工作面各配一台砼泵。
2）为了保证施工的顺利进行，运输机械配足两个工作面同时生产所需的数量，各专业工种人员及普工按两个工作面三班制生产所需的数量配备。
为了防止不可预见因素造成施工中断，钢筋、水泥、外加剂、粗细骨料等原材料要有一定的储存量。
3）备足机械设备的易损、易耗件，同时加强设备的保养，不能因机械设备的原因影响生产。
4）加强道路养护，减少运输车辆的损耗和损坏。
5）科学管理、精心组织、合理安排，在施工中不断优化施工方案，加快施工进度，保证施工质量。
5.安全措施
项目部质安部设一专职安全员，各施工工段配一兼职安全员，经常检查安全隐患，及时发现问题，把安全事故消灭在萌芽状态。
每年汛前向监理部上报防汛渡汛措施，经监理部审批后，逐项落实，按期完成，确保安全渡汛。
同时，经常做好防火、防盗等工作。
经常定期不定期的进行安全大检查，发现问题及时处理。
洞内施工必须戴安全帽，同时加强照明。
十三、主要技术难点及其解决方案
1.引水隧洞内出现山体渗水，部分位置渗水量比较大，如不进行有效处理，混凝土入仓后水量过大，混凝土离稀，导致混凝土的质量。
为保证引水洞混凝土施工质量，避免山体水渗入混凝土仓面，事先对渗水部位进行处理，采取防水布进行防渗，集中排水的方法来处理，在回填灌浆时对该部位进行有效的技术工作加以防渗。
2.隧洞衬砌混凝土厚度较小，加之部分为素混凝土浇筑，对施工过程中脱模不利，要把握好脱模时间，过早有可能使混凝土和岩石产生分开，尤其是拱顶位置；脱模过迟会导致模板和混凝土难以脱掉，在施工过程中选择合适的脱模时间有利于在施工中提高效率。
此施组仅限安宁渡水电站Ⅲ标引水隧洞衬砌使用。
有不足之处在施工过程中不断完善改进。
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