导流涵管封堵施工方案讲解.docx
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导流涵管封堵施工方案讲解
水库导流涵管封堵施工方案
1.工程概况
**县位于云南省大理白族自治州西部，东西最大横距91.8km，南北最大纵距109km，全县土地总面积4426.2km2。
处于大理、保山、怒江三地州结合部，东邻洱源、漾濞县，南靠永平县、保山市，西界泸水县，北接兰坪县、剑川县。
县城石门镇距省府昆明574km，距大理州府下关175km，距大保高速公路125km。
水库至长新乡政府有12km为乡村公路，与黄（连铺）金（顶）公路相接。
工程区位于高海拔山区，交通条件一般。
**水库工程由枢纽工程和输水工程两大部分组成。
枢纽工程主要建筑物由大坝、右岸溢洪道和右岸输水隧洞组成，大坝高68.5m，坝顶高程2209.80m，坝顶长度268.9m，坝型采用粘土心墙风化料坝。
**水库总库容1188万m3，水库年供水量1236.6万m3，其中农田灌溉供水1179.2万m3、灌溉面积2.85万亩，解决农村饮水安全供水57.4万m3。
2.编制依据
（1）**水库建设工程技施设计文件；
（2）**水库建设工程大坝枢纽工程施工图纸；
（3）云南缘达建工集团有限公司《**水库建设工程大坝枢纽工程投标文件》；
（4）《**水库大坝枢纽工程施工组织设计》；
（5）《**水库防洪度汛方案》
（6）其它有关规范。
3.导流度汛要求
**水库大坝工程导流度汛设计：
①2010年枯季至2010年汛前，利用上游临时围堰堵水，在主河床埋设D1000预应力管进行一期施工导流，2011年汛前需封堵。
②2011年利用一期度汛坝体挡水，导流输水洞导流。
度汛坝体采用粘土斜墙防渗，斜墙顶高程2170.00m，度汛坝顶高程2182.00m，导流输水隧洞底高程2168.231m。
度汛标准：
5年一遇洪水，最大泄洪量7.56m3/S，单日洪水总量157万m3。
度汛要求：
2011年4月30前完成高程2182度汛坝体的填筑。
③2012年以后，二期度汛坝体挡水，导流输水洞导流。
度汛标准：
10年一遇洪水：
最大泄洪量10.6m3/S，单日洪水总量251万m3。
④施工顺序：
一期度汛坝体完成后，封堵导流涵管，继续二期坝体填筑施工。
4、导流涵管封堵前工程形象
根据包罗水库施工导流及度汛设计要求、施工进度计划安排，2011年4月导流涵管封堵前工程施工形象如下：
（1）一期度汛坝体填筑已完成，其中粘土斜墙填筑至高程2170.00m，一期度汛坝体风化料填筑至2182.00m高程，一期度汛坝体心墙填筑至2160.96m高程。
整个大坝施工已具备设计的2011年度汛条件；
（2）导流输水隧洞施工完成，具备过水泄洪条件；
（3）2182.00m高程以下库区清理工作已完成，具备蓄水条件。
5.导流涵管封堵施工
导流涵管的封堵施工混凝土浇筑总量为331m3，其中心墙上下游段混凝土预制管的封堵浇筑量306.25m3，为C15混凝土，心墙压力钢管段24.75m3，为C20微膨胀混凝土，有抗渗要求。
整条导流涵管的封堵施工具有线路长、管径小、施工难度大、技术要求高、安全风险大等特点，必须计划周密、准备充分、协调一致，才能确保施工的安全、质量和进度。
整个导流涵管的封堵分三个大段进行，分别为心墙至上游坝脚段混凝土管的封堵、心墙盖板下压力钢管段的封堵、心墙至下游出口段混凝土管的封堵。
5.1.工期计划
导流涵管封堵施工按计划在2011年4月初进行，4月10日前一切准备工作必须完成。
视天气情况，若天气预报无降雨迹象，4月11日至12日压力钢管至进口段封堵完毕，13日拆除上游临时围堰，13日至25日压力钢管段封堵完成，4月30日前涵管封堵全部完毕。
若因降雨，工期相应推后。
5.2.涵管封堵的施工工艺流程
整个导流涵管的封堵分三个大段进行，分别为心墙至上游坝脚段混凝土管的封堵、心墙盖板下压力钢管段的封堵、心墙至下游出口段混凝土管的封堵。
开始封堵前，整条管道内的淤沙已清理、冲洗干净。
其施工工艺如下：
心墙至进水口段：
拆除斜墙至围堰段混凝土涵管连接通风管至工作面接混凝土输送管钻锚杆孔封堵进水口安装模板浇筑混凝土封闭涵管口回填灌浆。
压力钢管段：
接风管至施工面管壁打磨除锈焊接钢止水接混凝土输送管预埋回填灌浆管浇筑混凝土回填灌浆进行下一段封堵。
心墙至出水口段：
接风管至施工面管壁打磨除锈焊接钢止水接混凝土输送管预埋回填灌浆管浇筑混凝土回填灌浆进行下一段封堵。
5.3.施工布置
（1）施工现场布置
混凝土拌和站布置于下游砂石料加工系统往坝体方向20米处，在拌和系统旁平整一块50m2宽的场地，作为水泥堆放场地，砂石骨料由下游砂石料加工系统加工后就地堆放，使用时用装载机铲运直接上料到配料机。
因模板使用较少，不设置专门的模板加工场和堆放场地，在上游临时围堰至度汛坝体粘土斜墙之间，可找相对安全的适当位置，作为混凝土输送泵的临时站点，在本站点能够浇筑的混凝土施工完成后立即拆除到拌和站安放。
（2）道路布置
利用现有的上游临时围堰经导流洞进口、大坝施工区至拌和站临时施工道路，作为施工用水的运输、混凝土运输、零星材料运输和设备人员撤离的道路。
围堰左岸至修理厂便道可作为拆除临时围堰后机械撤离道路。
（3）风水电布置
施工用电从大坝下游315KVA变压器低压端接线至拌和站，供混凝土配料、搅拌、照明及导流涵管内供风、电焊使用，涵管内的照明电压不得大于36V，可使用手电筒或矿灯照明。
拌制混凝土用水从临时围堰上游河道抽取用水车运至拌和站储水罐内存放使用。
因导流涵管管径小，距离长，施工时管内必须有通风措施。
在导流涵管出口处设置一台轴流式鼓风机，供管内施工时通风使用。
5.4.施工准备
5.4.1材料准备
施工所需材料见下表
材料使用一览表
序号
材料名称
规格型号
单位
数量
用途
备注
1
水泥
Pc32.5
吨
150
混凝土浇筑和回填灌浆
2
碎石
5mm～40mm
m3
400
拌制混凝土和应急使用
3
机砂
m3
160
拌制混凝土
4
膨胀剂
吨
10
拌制混凝土
5
钢板
δ12mm
kg
310
焊接钢止水
6
镀锌钢管
φ25mm
m
600
预埋回填灌浆管
7
电焊条
4.2mm
kg
300
焊接钢止水
8
木叠梁
m3
6.42
进水口截流
9
粘土
m3
13
截流防渗
10
钢管
φ20mm
m
10
渗水引排
11
球阀
φ20mm
个
5
排水和止水
其中粗细骨料使用下游反滤料加工系统生产的砂石料，在导流管封堵前一星期内全部生产完成存放到位；水泥、外加剂及其他零星材料在混凝土浇筑前三天内购买入库。
5.4.2设备准备
设备使用一览表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
用途
备注
1
混凝土拌和系统
强制式350
套
1
拌制混凝土
2
输送泵
75KW
台
1
输送混凝土
3
输送泵管
φ130mm
m
600
输送混凝土
4
轴流式鼓风机
5.5KW
台
2
管内通风
1台备用
5
电焊机
400A
台
1
焊接钢止水
6
焊钳线
m
200
焊接钢止水
7
电焊钳
把
1
焊接钢止水
8
潜水泵
φ150mm
台
4
抽排围堰渗水和应急使用
9
风管
φ150mm
m
200
通风
10
灌浆泵
TTB180/10
台
1
回填灌浆
11
浆液搅拌机
JJS-2
台
1
回填灌浆
12
柴油发电机
120kw
台
1
备用
其余所需设备利用大坝施工使用的现有机械设备，根据需要临时调配。
所有设备的易损件、消耗品必须准备充足。
5.4.3人员准备
导流涵管封堵施工需要施工员2名（监管施工现场安全工作），电焊工1名，搅拌机、输送泵操作手各2名，混凝土工4名，模板工2名，电工1名，普工10名。
所有人员必须在2011年4月8日前全部到位，做好准备工作。
5.4.4施工现场的准备
由于上游反滤料使用大坝上游河床内卵砾石加工，在开采和加工时冲洗出的大量泥沙随水流淌到涵管出口和管内沉淀，在导流管出口处和管内产生了大量的淤沙，导流涵管封堵前，应进行下游河道的清理，将河床降至低于涵管出口的管底高程。
用简易钢闸门在进口处下闸蓄水和放水冲出管内淤沙，大量淤沙冲出后派人进入管内检查，发现未冲彻底的淤沙和杂物用人工清理至管外，保证管道内干净畅通。
并在导流涵管进口上游开挖沉砂池，避免管内冲洗后再有泥沙进入。
因管道过水时间较长，且经过洪水冲刷，应检查管内有无被破坏而渗水现象，若管内有渗水点应先进行堵漏，不能完全堵住的做好引排，防止导流管封堵后不能完全闭气而渗水。
测算河流流量和围堰蓄水量，计算出围堰漫水时间，以便周密的计划混凝土浇筑的安全时间。
5.5.导流涵管封堵的实施
5.5.1开始施工时间点的选择
一切准备工作完成，具备封堵条件后，认真关注天气预报，确认往后3天之内无降雨的迹象后，才能开始封堵，避免封堵过程中发生降雨而导致河流流量增大，围堰库内水位快速上升使封堵工作无法进行。
5.5.2封堵施工
（1）压力钢管至上游坝脚段混凝土管的封堵施工
导流涵管的封堵首先对压力钢管至上游坝脚段进行施工。
此段涵管封堵的关键是抓速度，抢时间，必须周密计划，有序进行，其实施的成败决定了整个封堵方案实施的成败。
本段封堵成功后将为压力钢管段的封堵提供可靠的施工条件。
本段开始封堵前，先在上游坝脚至临时围堰之间将导流涵管破开3m，作为施工出入口，将混凝土输送泵管从入口处接到距压力钢管2m左右的位置，在压力钢管与混凝土管交接处的四周用电钻钻20mm直径的孔，便于插钢筋固定模板，模板使用直径1m的圆形木模，待涵管断水后安装并用插筋两边固定牢靠。
准备工作完成后，在导流管进口20m以外筑一道简易围堰，将河流短时截流，迅速将木叠梁放入叠梁槽内并倒入粘土夯实。
粘土将水流截断后管道内立即进行模板安装，进行混凝土浇筑。
混凝土采用下游搅拌站拌制，自卸车运至输送泵站。
围堰挡后水可能出现的渗水及时用水泵集中抽排。
导流涵管进水口至压力钢管段平均坡度为4%，本段混凝土浇筑时，应将混凝土的塌落度严格控制在18至20之间，利用管道的自然坡降，使混凝土自行密实。
拆除混凝土输送管时，若混凝土舱面无积水，可从混凝土舱面每次2根进行拆除。
若混凝土舱面有积水，则应按照浇筑水下混凝土的要求，只能从导流涵管的外部拆管，使用卷扬机或滑轮组将输送管往外拖拽，边浇筑边后退，始终保证混凝土输送管出料口埋深于混凝土内1m～2m。
（2）灌浆盖板下压力钢管段的封堵施工
心墙至上游坝脚段封堵完成后，开始进行压力钢管段的封堵。
压力钢管段位于心墙灌浆盖板以下，因此本段封堵是整个导流涵管封堵的重中之重，因与混凝土防渗墙连接，必须做到完全止水，不能有丝毫渗漏。
压力钢管段的封堵从上游至下游分4段进行，前三段每段长8m，第四段9m。
本段施工时已不再有库内水位上升的威胁，有充足的时间精心施工，确保万无一失。
本段施工的关键是确保混凝土与管壁充分结合，调整混凝土塌落度（18～20）达到免振捣的要求，保证混凝土能够自然密实。
钢止水焊接应达到抗渗要求，回填灌浆充填饱满、密实，达到抗渗要求。
压力钢管封堵按导流洞封堵结构要求进行施工，内设5道全封闭钢止水，并预留φ10cm排水管，排水管下游端口安装止水阀。
钢止水分上下两部分搭接，周边缝和上下搭接缝焊缝不小于12mm。
全封闭钢止水靠上部预留φ20cm孔作为混凝土入口，混凝土输送泵管的混凝土出口处距上游面钢止水不大于2m。
靠管壁顶预埋φ25mm回填灌浆管和回浆管，回填灌浆射浆管距上游面钢止水不大于50cm,并用塑料薄膜包扎封口。
回填灌浆在每仓封堵混凝土浇筑完成7天后进行，回填灌浆采用0.6:
1（水:
水泥）纯水泥浆液灌注，压力为0.3～1.0MP。
回填灌浆结束后再以相同的工艺对下一段进行封堵施工。
压力钢管段的封堵管内工艺见下图：
（3）心墙至下游出口段混凝土管的封堵
导流涵管封堵的防渗要求应在压力钢管段的封堵时已经达到，对于本段的封堵施工主要是对涵管进行充填饱满，以抵抗大坝坝体自重的压力作用。
本段施工可分为20m一段进行，每段使用圆形木模分隔，模板使用在涵管四周钻孔插筋支撑牢固，模板顶预留混凝土输送管入口和回填灌浆管。
混凝土浇筑完成后模板无需拆除。
因导流管向下游方向有1%的坡降，混凝土输送管距上游面模板应不大于3m，浇筑时，混凝土输送泵管的拆除难度较大，无法运至涵管外，需要拆管时，可直接卸下输送管后继续浇筑，将输送管掩埋于混凝土内。
所有涵管封堵段混凝土浇筑后的回填灌浆均按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》的要求执行。
5.5.3施工过程紧急情况的应急措施
（1）施工质量应急措施
在导流涵管封堵施工的过程中，因线路长、管径小，施工作业受到影响的因素较多，严重时甚至可导致混凝土浇筑施工无法正常进行，如机械故障、安全隐患、天气突变等。
因此必须有应急预案，做到有备无患，使涵管封堵圆满完成。
本应急措施主要是针对心墙至进水口段的封堵。
此段混凝土浇筑过程中，若出现意外情况使混凝土浇筑工作无法继续，排除故障所需时间较长时，应立即拆除输送泵管（若时间紧迫也可不拆），使用自制的小滑车将已预备好的碎石运至管内从里往外回填。
碎石运输入管时，涵管内只能容纳一台小滑车出入，管内可派2人在舱面卸载碎石和铺填饱满，涵管外由3人负责装车和辅助运输。
小车进出涵管时，其前后均应用绳索牵引，当碎石运往涵管内时，涵管内的人适当的拉住小车前的绳子，牵引小车的方向。
因小车进入涵管时是下坡，外面的人应拽住小车后的绳子，避免小车滑行太快，保证安全。
碎石卸载后，涵管外的人利用绳子将小车拽出涵管，继续装运。
用于牵引小车前后的绳子必须长于小车的行程3m以上。
当碎石回填至管口时，将管口用浆砌块石封闭，并预埋回填灌浆管，做回填灌浆处理，保证涵管封堵闭气。
回填的碎石应有良好的级配，既能满足回填灌浆浆液的扩散和充填，又不能使空隙率太大，增加回填灌浆的工程量。
在处理意外情况的过程中，可用准备的水泵从围堰内将水抽到导流输水隧洞进口处排走，以减缓水位上升速度，为涵管封堵赢取充分的时间。
（2）安全应急措施
本次施工存在的危险源主要有两点，一是涵管内施工环境缺氧，二是封堵心墙上游段时围堰漫水或决堤。
管内缺氧可用鼓风机通风，通风管应直接到达施工面进行不间断的送风，保证管内空气的流通，且应有备用的医用氧气，便于发生缺氧事故时急救。
围堰漫水或决堤，可用准备好的土袋，将水堵住，并迅速撤离涵管内的作业人员。
涵管内出现险情时，管内的人员使用报警器向管外报警，管外的人接到报警后马上实施抢救。
管外发生险情时，使用信号灯（将管内的照明灯连续开关3次）向管内报警，管内的人员接到报警后迅速撤离。
5.6.围堰的拆除
心墙至上游坝脚段涵管的封堵完成后，应立即进行上游临时围堰的拆除。
围堰拆除时，应在水位上升的安全时间内，最大限度的对围堰进行开挖。
开挖时，从围堰左岸坡处将围堰开挖出适当深的缺口，利用度汛坝体的斜墙至围堰之间的库容调节，围堰内的水位可下降2m左右。
围堰开挖按从左岸至右岸的顺序进行，边挖边退，出渣使用自卸车从右岸施工道路运至下游弃渣场。
开挖完成后机械从右岸施工道路退出。
围堰开挖必须在水位上升至安全的高度时完成，机械设备迅速撤离。
6.涵管封堵的质量保证措施
1）开工前所有参加封堵施工的人员由项目总工进行技术交底，每个人都应熟练掌握各个工序的施工工艺流程和质量要求；
2）施工员、质检员跟班作业，随时掌握施工情况，遇到特殊情况及时向监理、业主汇报，便于制订处理方案，及时处理。
严格按照三检制对已完成的工序进行检查验收和质量评定，发现不符合要求的工序坚决返工，直至达到质量要求；
3）使用准确无误的计量器具，严格按照混凝土配合比的要求拌制混凝土；
4）所有使用的原材料和中间产品必须按规范取样复检，符合要求后方能使用；
5）现场施工人员应做好施工质量记录。
7.安全保证措施
1）参加施工的全体人员由专职安全员进行安全技术交底，必须提高安全意识，熟练安全操作规程，杜绝违章指挥和作业，树立“安全第一，预防为主”的指导思想；
2）进入管道内的所有人员必须正确佩戴安全防护用品，戴安全帽，穿绝缘鞋，戴绝缘手套，必要时须佩戴备用氧气和防毒面具；
3）所有用电器必须有漏电保护装置，电路必须由专业电工架设，照明用电须用36V低压电源；
4）严禁操作人员在管道内抽烟、带液化气打火机进入管道内；
5）管道内应有通风设施，通风管必须到达施工面，保证空气流通，避免缺氧，鼓风机应有一台备用；
6）派专人随时观察管道内的情况，若发现安全隐患或发生安全事故，使用事先规定的报警方式报警，接到报警的人员立即进行处理或抢救；
7）封堵上游段时，随时观察上游临时围堰内的水位变化和围堰坝体的渗水情况，发现险情立即采取处理措施。
准备好足够的；
8）每个班组必须由项目部领导亲自带班，项目部所有机械设备和人员必须服从封堵施工需要的优先调配。
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