泄洪排沙洞衬砌结构混凝土施工措施剖析.doc
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1、泄洪排沙洞洞身衬砌混凝土施工措施1、工程概述泄洪排沙洞断面型式为城门洞形,净断面尺寸7.09.5(8.5)m(宽高)。顶拱圆心角为110,进口高程为1380.00m,出口高程1358.00m,大断面洞长为147m,小断面洞长为358.437m,渐变段洞长20m,泄洪排沙洞总长为525.437m,洞底坡为i=0.41%。洞身混凝土分全断面衬砌段、边墙衬砌段和底板衬砌段,其中全断面衬砌段长295.437m,只衬砌底板和边墙段长230m。 洞身衬砌混凝土特性及工程量表 表1项目编号项目名称单位工程量备 注1边墙和顶拱衬砌混凝土m36066C25W8F2002底板衬砌混凝土m33266C30W8F20
2、03地质原因洞室塌方回填素混凝土m31000C254钢筋量t8172、编制依据1.1 1.2 水工隧洞设计规范DL/T51951.3 水工混凝土外加剂技术规程DL/T51001.4 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB1751.5 水工混凝土施工规范DL/T51441.6 水工混凝土钢筋施工规范DL/T51691.7 水工混凝土结构设计规范DL/T50571.8 水工混凝土试验规程DL/T51501.9 水工混凝土外加剂技术规程DL/T51001.10 水工混凝土水质分析试验规程DL/T51521.11水工混凝土砂石骨料试验规程DL/T51513、施工布置3.1 混凝土供应泄洪排沙洞洞身段混凝土工期
3、安排经历冬、春、夏三个季节,考虑泄洪洞洞身混凝土施工特点,混凝土采取集中供应,拌和系统设置在泄洪排沙洞出口。为满足冬季施工需要,冬季对拌和系统进行保温,具体保温措施详见上报泄洪洞拌和楼保温方案。3.2混凝土施工道路洞身混凝土施工主要利用洞身作为施工道路。3.3施工风水电布置3.3.1 施工用风混凝土工程施工用风为清理仓面、施工缝凿毛处理及少量插筋孔用风,配备一台ALTlas20 m3空压机输出的高压风供风。3.3.2 施工供水混凝土施工用水主要为仓面清理、养护用水,采用前期已形成的供水管路。3.3.3 施工排水(1)外来水抽排由于下库上游围岩闭气,造成泄洪洞进口水位不断抬高,直接影响泄洪洞进水
4、塔和洞身混凝土施工,为保证泄洪洞混凝土正常施工,根据现场实际情况,通过在引渠上游10m处修筑临时围堰进行挡水,来满足泄洪洞混凝土施工需要。临时围堰为砂砾石围岩,堰体采用粘土心墙防渗,围堰迎水面坡度1:2.0,背水面边坡度1:2.0,堰顶宽3m,粘土心墙宽0.8m。临时围堰平面布置图临时围堰施工程序临时围堰施工程序框图堰基清理堰基粘土防渗基础开挖砂砾石填筑堰体粘土防渗围堰完成临时围堰施工方法A、基础开挖根据测量放线利用1.6m3反铲进行原始地面以下基础槽开挖,开挖砂卵石堆放在围堰附近适当位置。B、堰基清理及粘土防渗围堰基础挖至基岩后,采用反铲对基础槽底部进行粘土回填,并初步压实,粘土回填分层进行
5、,每层粘土层厚为3050cm。C、堰体粘土防渗及砂砾石填筑采用反铲沿堰体轴线进行堰体防渗粘土心墙填筑,并初步压实,粘土回填分层进行,每层粘土层厚为3050cm。粘土填筑至一定高度后,在粘土心墙两侧回填砂砾石。堰内排水哈拉沁水库来水受围堰阻拦,在围堰内汇集,最后通过设置在围堰内的26KW水泵进行不定时抽排,保证来水不漫过围堰。排水采用DN100钢管,钢管沿泄洪洞洞身进行布设,延伸至泄洪洞出口的暖棚下部函管内,通过涵管排至河道。在泄洪洞及进水塔底板混凝土浇筑完成,具备导流条件后,对临时围堰进行拆除。(2)施工用水抽排施工期用水主要包括仓号清理、砼养护等施工弃水,各工作面利用潜水泵或自流排水汇集到就
6、近的排水泵站,采用2.2KW水泵,通过DN50钢管集中排除至洞外。3.3.4 施工用电混凝土浇筑施工用电主要为砼泵、振捣器、电焊机、卷扬机、仓面施工照明等,采用前期施工已形成的变压器供电,通过100mm2电缆接引至工作面附近。4施工程序安排为避免已浇混凝土受爆破震动影响,减少施工干扰及合理利用施工资源,混凝土施工在开挖全部结束后进行。洞身衬砌分两层进行浇筑,首先进行底板混凝土浇筑,再浇筑边墙及顶拱。底板浇筑采用组合钢模进行施工,边墙及顶拱采用一套钢模台车从进口往出口每10m一仓进行施工。洞身混凝土施工程序见框图。施 工 程 序 框 图 衬砌结束边墙及顶拱砼衬砌洞身底板钢筋安装施工准备边墙及顶拱
7、钢筋安装底板砼衬砌5、洞身混凝土施工5.1混凝土运输主要设备洞身混凝土采用泵送混凝土施工,主要运输采用8m3混凝土搅拌运输车进行水平运输。5.2分块分层5.2.1混凝土分层洞身混凝土分两层浇筑:先浇筑底板混凝土,再浇筑边墙及顶拱混凝土。已浇底板做为浇筑边墙及顶拱混凝土时的运输通道。5.2.2混凝土分块洪排沙洞洞身段长525.437m(桩号洞0027.317洞0552.754m),共分54块,洞身上游段分15块,渐变段分2块,洞身下游段分37块;其中洞身下游段全断面衬砌段共计14块,边墙衬砌段23块。洞身段每个浇筑块分2层浇筑,第一层浇筑底板,第二层浇筑边墙及顶拱混凝土。分层分块详见表1及示意图
8、。全断面分层示意图 边墙衬砌分层示意图 泄洪排沙洞洞身混凝土浇筑分块特性表 表1洞段名称桩号(m)长度(m)分块数每块长度(m)备注洞身上游段(7.09.5m)洞00.027.317洞0067.31740.00410.004全断面衬砌洞00.067.317洞0147.31780.00810.008全断面衬砌洞00.147.317洞0174.31729.0039.003全断面衬砌渐变段洞0174.317洞0194.31720.00210.002全断面衬砌洞身下游段(7.08.5m)洞0194.317洞0234.31740.00410.004边墙衬砌洞0234.317洞0252.31718.002
9、9.002全断面衬砌洞0252.317洞0272.31720.00210.002边墙衬砌洞0272.317洞0308.31736.0049.004全断面衬砌洞0308.317洞0368.31760.00610.006边墙衬砌洞0368.317洞0387.31719.0029.00110.001全断面衬砌洞0387.317洞0477.31790.00910.009边墙衬砌洞0477.317洞0504.31727.0039.003全断面衬砌洞0504.317洞0524.31720.00210.002边墙衬砌洞0524.317洞0552.75428.43739.00210.4371全断面衬砌合计52
10、5.43754混凝土分块示意图5.3 模板及钢筋工程5.3.1模板工程模板的总体规划保证模板结构有足够的稳定性、刚度和强度,并有足够的密封性,能承受混凝土入仓和振捣的侧向压力、振动力,模板位移控制在规范和设计要求范围内,确保混凝土结构外形尺寸准确,。 洞身衬砌混凝土所用模板主要有:钢模台车、组合钢模板、钢木组合模板等型式。(1) 模板规划原则为确保洞身混凝土外观体形及表面平整度、曲面光滑度的要求,模板优先选用有足够强度和刚度的钢模板,制作时保证模板面板的体型尺寸、表面平整、光洁度和密封性,模板间拼缝紧密。模板及支架在选用材料上主要以钢材为主,辅以少量木材。模板使用方面尽可能多用钢模板及专业模板
11、,少用散模,不断改进施工工艺,提高混凝土外观质量,减少或避免后期修补。(2) 具体模板规划如下底板、边墙混凝土采用组合钢模板。全断面混凝土衬砌采用钢模台车。 堵头模板采用木模板或免拆金属网模板。(3) 模板施工 施工程序模板设计、制作 测量放线 运输 组装 模板校正及复测 砼浇筑 拆模及维护 下一循环。组合钢模板底板和边墙混凝土采用组合钢模板,利用边墙锚杆和插筋焊接拉筋进行模板固定。 边墙模板结构型式示意图底板模板结构型式示意图 钢模台车洞身全断面混凝土采用钢模台车,钢模台车模板每圈由两侧边墙和顶拱模板组成,每圈模板长1.0m,每两圈连接成一组,长2.0m,每圈模板之间用螺栓连接。每台钢模台车
12、配备5组模板,一次浇筑10m。模板根据边顶拱不同,分别设有进料窗口、观察窗口、振捣窗口。见钢模台车示意图。钢模台车纵剖面示意图钢模台车横剖面结构示意图 堵头木模板堵头模板采用木模板或者免拆金属网模,按设计断面分块制作,与围岩之间的缝隙及个别超挖部位采用散木板堵塞,采用拉筋或者钢筋网固定。洞身混凝土施工模板表施工部位模板及支撑型式备注泄洪排沙洞洞身段底板侧模采用组合钢模板,表面采用固定操作平台整平;边顶拱衬砌段钢模台车,堵头采用定型钢模板;边墙衬砌段组合钢模板、内拉螺栓加固;渐变段边墙采用组合钢模板,顶拱采用定型钢模板,多功能钢管脚手架可调节支撑加固; (4) 模板工程质量保证措施 模板和支架材
13、料的设计制作优先选用钢模板和钢支撑,使其刚度、表面平整度及密封性满足要求,制作时为保证精度。加工厂加工制作并经检验合格后运往现场拼装立模。每次立模施工前进行除锈清理,并刷一层脱模剂。模板拼装严格按施工规范进行,做到立模准确,支撑固定可靠,以确保砼体型尺寸及浇筑质量符合设计及规范要求。 模板安装时,第一层模板采用测点放线控制统一的起始高程线,模板下口及模板间使用高压缩橡胶带,以保证缝面严密,浇筑不漏浆,每块模板之间接缝,平整严密不漏浆。立模时要逐层校正上下层偏差,以免产生错台。预埋在下层砼中的定位锥、预埋环等锚固件位置准确,锚固可靠。模板安装就位后,认真进行测量校模。 混凝土浇筑过程中,设置专人
14、负责检查盯仓,紧固拉杆螺栓,防止模板跑模,并监控承重支架稳定性。 模板拆除根据不同部位,在混凝土达到规定的强度后才能拆除,拆模时要采取适当措施,不损伤混凝土及模板。5.3.2钢筋工程(1) 钢筋加工钢筋加工在泄洪排沙洞营地钢筋加工厂进行,严格按照设计图纸下料加工,钢筋加工采用钢筋剪切机和钢筋弯曲机进行,钢筋的连接采用单面或者双面焊接连接。(2) 钢筋运输洞身钢筋加工成形后,采用8t载重汽车运至洞内,人工搬运至仓面;(3) 钢筋安装泄洪排沙洞进口钢筋由塔机吊至工作面人工进行安装,出口钢筋采用汽车吊吊运。洞身段钢筋人工直接倒入工作面安装。在运输过程中采取隔离、捆扎等方法,防止变形、混乱、松脱及污染
15、。安装前进行测量放线以确定钢筋准确位置。钢筋的安装位置、间距、保护层等按施工详图及有关规范进行控制。泄洪排沙洞洞身段钢筋采用钢筋台车超前进行安装,与钢模台车共用同一轨道。钢筋台车的结构型式详见下图。钢筋台车结构示意图5.4混凝土施工工艺泄洪排沙洞洞身段衬砌混凝土施工工艺流程见下框图:洞身段衬砌砼施工工艺流程底板砼待凝缝面处理钢筋加工、运输砼拌制、运输取样试验施工准备测量放线岩面或施工缝处理底板钢筋绑扎底板模板、止水安装清仓、验收底板砼入仓浇筑边顶拱钢筋安装待强拆模及养护边顶拱钢模台车就位清仓、验收边顶拱砼入仓浇筑封堵头及止水安装取样试验5.5 混凝土施工(1) 施工缝面处理及仓面设计施工缝面处
16、理包括建基面、施工缝面、永久伸缩缝面等的处理。建基面施工前按监理工程师的要求清除浮动岩石,凿除岩石尖角及倒坡,并清除石碴和积水等。施工缝面采用人工凿毛或风镐凿毛,清除缝面上所有浮浆、松散物料及污染体,以微露颗粒为准。永久伸缩缝面处理主要为割除过缝拉杆,人工或压力水清除表面附着的灰浆和其它杂物,洗净缝面,按设计要求粘贴硬质闭孔泡沫板。衬砌砼浇筑下层前,在基岩面或施工缝面上,先均匀铺设一层厚2cm左右同标号砂浆,每次铺设的面积与浇筑强度相适应,以铺设后30min内被砼覆盖为限。仓号准备工作完成后,检查所有钢筋、止水等埋件及模板的安装是否符合设计图纸,报监理工程师验收批准后进行砼浇筑。仓面设计:混凝
17、土浇筑是保证混凝土质量极为重要的一环,为此针对混凝土仓号的特点、施工手段及自然环境不同,对混凝土仓面浇筑施工进行规划,对资源进行合理配制。在仓面开盘浇筑前,充分做好仓面浇筑准备工作,从措施上确保砼的浇筑质量。仓面设计的内容包括:根据浇筑仓面的特点及浇筑砼的方量,确定入仓浇筑设备、设备数量、混凝土级配及塌落度等;根据浇筑设备的能力确定浇筑方向、浇筑层厚、层宽;根据浇筑强度确定振捣设备、劳动力的数量;初步仓面浇筑时段;根据浇筑时的外界天气情况确定相应的降温、保温排水等措施及材料数量;以及针对本仓面的有关注意事项等。(2) 混凝土浇筑洞身混凝土为钢筋混凝土衬砌,分两层衬砌,顶拱模板采用钢模台车,底拱
18、采用组合钢模板进行浇筑。先将底拱混凝土浇筑完成,安装台车轨道,顶拱台车就位后,堵头模板封堵。全断面衬砌段边顶拱浇筑时由钢模台车模板上预留的工作窗口进料,边墙衬砌段混凝土泵管经模板顶部进料,采取分层平铺的方式浇筑,每层铺料厚度3040cm,两侧对称下料,均匀上升,混凝土振捣采用手持式50软轴振捣器振捣,底板混凝土浇筑超前边顶拱。以插入式振捣器振捣为主,模板上附着式振捣器为辅进行混凝土振捣。顶拱混凝土浇筑时,采用顶拱封拱器进料,混凝土自一端向另一端连续快速进料,混凝土泵在一定时间内保持一定压力,使顶部混凝土充填密实。洞身段混凝土浇筑方法详见附图5。5.6泵送混凝土技术要求泄洪排沙洞洞身段衬砌混凝土
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