山南庄排水渡槽施工组织设计.doc

南水北调中线京石段应急供水工程渠道项目（S26）标山南庄排水渡槽施工组织设计批准：审核：编写：山西省水利建筑工程局南水北调中线京石段S26标施工项目部二七年四月十二日一、工程概况山南庄沟排水渡槽位于河北省唐县山南庄村南200m的排水沟上，流域面积2.8km2。渡槽轴线与总干渠中心线正交于总干渠桩号332+253，京石段累计桩号为093+949，坐标：X=4292086.7300，Y=497679.2065。设计洪水流量62.8m3/s，校核流量108m3/s，相应的洪水位分别为80.08m和81.11m。渡槽进、出口段两岸均为混凝土重力式八字导流墙和浆砌石护坡，混凝土和浆砌石护底，长度分别为51m和33.7m。进、出口连接段采用混凝土落地矩形槽，过水断面结构尺寸与槽身相同，长度为15m和10m。槽身段上部结构为两槽一联，5跨17m的预应力钢筋混凝土多侧墙结构；下部支撑为柱墩，灌注桩基础，桩径1.2m。边墩、中墩均布设4根，长度分别为15m和25m。二、临时设施布置1、钢筋加工场和木工加工场的布置本工程钢筋和木材的用量较大，场地不适宜选在离渡槽远的地方。现场地布置在一号营地，其中钢筋场占300，木工场占150，以钢筋加工为主，钢筋制作好以后，用8t自卸汽车运往施工现场。2、混凝土拌和站混凝土拌和站设置在一号营地，该站采用自动化计量装置，具有搅拌强度大、拌和速度快、计量准确等优点。拌和站主机采用JS1000型双卧轴强制式搅拌机，考虑不同部位混凝土的级配，拟配备PLD1200型电子自动配料器，混凝土拌和系统的实际生产率为6070m3/h。用ZL-50型装载机装砂、石骨料往配料器储料斗里运料，称量后由皮带输送机向搅拌机输送骨料。水泥和粉煤灰利用两个100t储料罐通过螺旋输送机进入称量斗称量后进入搅拌机，水和外加剂利用泵送到搅拌机上的计量桶内，称量后加入搅拌机。拌和站内设45m2活动房作为现场值班、仓库等使用。砂石料堆存场，水泥库和拌和站就近合理安排布置，地面经整平压实后浇筑10cm厚地坪。砂、石骨料进场后分区堆放，中间用砖墙分隔，以防造成骨料混杂，降低混凝土拌和物质量。三、主要施工工艺1、土方开挖山南庄排水渡槽土方开挖包括渡槽基坑和进、出口连接段，方量为13037m3。开挖区地面地质土层为黄土状壤土，土方开挖前需进行地表植被清理，范围延伸至最大开挖边线填筑坡脚线外侧至少5m。针对其开挖特点，土方开挖采用1.0m3液压反铲挖机，开挖施工从上至下分层，每层开挖厚度为2.5m左右，待开挖完上一层后，再进行下一层的开挖，每一层开挖面接近水平，并形成一定的坡势，以利排水。渠道边坡坡度留50厘米的修坡余量，在渠坡施工时人工削坡。在开挖过程中，根据施工需要并结合总干渠马道平台逐层灵活修筑开挖区域内的临时运土道路，开挖土料装15t自卸汽车后运往就近的弃土场。开挖边坡原则上按设计边坡控制，如在开挖工程中遇到局部不良地层，可适当放缓开挖边坡或及时采取有效的临时支护措施，以保证开挖边坡的稳定和施工安全。在开挖过程中出现地下水，按施工排水方案中的开挖方案进行开挖，土方开挖过程中，如出现裂缝和滑动迹象，应立即停止施工和采取应急措施，通知监理人员，并及时观测边坡变化情况。2、地基处理工程2.1施工程序钢筋混凝土灌注桩工程的主要施工内容有：孔位确定与孔口护筒埋设、钻孔、清孔换浆、钢筋笼沉放、混凝土浇筑以及桩头清理等，。2.2具体施工方法2.2.1孔位确定按图纸测定灌注桩孔位，并埋设孔位标记。2.2.2埋设孔口护筒护筒用3mm厚的钢板卷制，直径为1.0m的灌注桩，护筒直径为2.0m，长度均为2.0m，均采用挖埋法埋置护筒，挖坑直径为3.03.5m，深1.8m，护筒四周用粘土填实，要求护筒中心线与桩位中心线偏差不超过5cm，待灌注桩混凝土强度达到设计强度的25%左右，方可拆除护筒。2.2.3钻孔钻孔采用CZ-22型冲击钻机，钻头根据钻孔直径的大小进行配制。造孔前先调整钻机，使钻头垂直对准孔位。钻进过程中，孔内由泥浆拌和站充入粘土泥浆进行固壁，泥浆护壁钻孔钻进期间，护筒内泥浆面应高出地面下水面1.0m以上。2.2.4清孔换浆造孔达到设计深后，采用抽筒抽渣法，进行清孔换浆，要求孔内换浆后，孔积厚度不大于10cm，孔内泥浆密度不大于1.3米，粘度不大于30s，含砂量不大于10%。清孔换浆合格后，方可进行下道工序。2.2.5钢筋笼沉放钢筋笼按图纸制做完成后，由冲击钻钻机配合，向换浆合格后的孔内沉放钢筋笼，钢筋笼吊放前应进行垂直校正，钢筋笼入孔时，若遇阻碍，应进行桩孔处理，不得强行下沉，钢筋笼入桩孔后应使笼底距槽底间距不小于20cm，并应采取措施，防止混凝土浇筑时钢筋笼上浮。2.2.6混凝土浇筑灌注桩混凝土同样采用工地现场安设的HZS50型混凝土拌和站拌和，由于灌注桩混凝土的施工坍落度较大，为减小混凝土在运输过程中的坍落度损失，保证混凝土质量，采用6m3混凝土搅拌车运输，到达现场后先卸至导管顶部的接料斗，而后采用直升导管法浇筑。混凝土入孔坍落度为1822cm，水泥用量不少于360kg/m3，含砂率40%45%。并应选用中粗砂。混凝土粗骨料应选用卵石或碎石，其最大粒径应大于5.0cm，且不得大于钢筋间最小净距的1/3。混凝土浇筑前先在孔内安置一根导管，使导管下端距孔底0.2m，导管的连接和密封必须可靠。并在导管的顶部和底节设置数节长度为0.31.0m的短管，开浇前，导管内应置入可浮起的隔离塞球。开浇时，应先注入水泥砂浆，随即浇入足够的混凝土，挤出塞球并埋住导管底端。浇筑时应连续作业，导管埋入混凝土的深度不得小于1m，不宜大于6m，混凝土面上升速度不得小于2m/h。记录人员至少每隔30mm测量一次桩孔内混凝土面深度，并做好记录，绘制出混凝土上升曲线图，以便核对浇筑方量，混凝土终浇顶面应高于设计桩顶高程50cm。2.2.7混凝土浇筑24h后，进行桩头清理。2.3混凝土灌注桩质量控制质量控制重在管理，需建立健全质量管理机构和管理制度，责任明确，同时各施工工序严格把关，严格按照国家施工规范进行施工质量控制。（1）每次造孔前必须修正钻头的钢丝绳，垂直方向对准所打孔的孔位中心，且进尺0.5m检查校正一次。（2）造孔使用泥浆的质量对成孔非常重要，施工进程中应严格控制泥浆的以下标准：密度（1.11.2）g/m3，漏斗粘度（1825）s，含砂量5%，造孔过程中，泥浆液面应始终保持在护筒顶面以下50cm以内。（3）钻进中应坚持勤松绳，打紧绳的原则，防止斜孔。（4）桩孔成型后，经验收合格，需进行清孔换浆，清孔后淤积厚度应小于20cm，换浆标准要达到泥浆规定的比重，粘度，含砂量。（5）进行浇筑时，要严格控制桩孔内混凝土上升速度不小于2m/h，导管埋入混凝土中应在16m。（6）要严格控制混凝土拌和系统和进料和搅拌情况，保证浇筑混凝土的坍落度。（7）混凝土浇筑必须连续，一次浇完。（8）钢筋笼主筋保护层的允许偏差控制在2.0cm。2.4灌注桩施工特殊问题处理（1）若地层严重漏浆，应迅速填入堵漏材料，必要时可回填槽孔。（2）混凝土浇筑过程中导管堵塞，拔脱或漏浆需要重新下设时，应将导管全部拔出冲洗，并重新下设，抽净导管内泥浆继续浇筑；继续浇筑前必须核对混凝土面高程及导管长度，确认导管的安全插入深度。3、钢筋混凝土工程混凝土工程包括钢筋制安、混凝土拌合、运输、浇筑、养护、等方面，具体施工方法如下。3.3.1钢筋工程量序号工程部位单位数量备 注1进口渐变段钢筋制安T282槽身段钢筋制安T2663槽身段钢绞线制安T8.44出口渐变段钢筋制安T12.63.3.1.1 钢筋的制作3.3.1.1.1材料钢筋应采用热轧钢筋，其性能必须符合GB1499-91或GB13013-91的要求，要求使用国家正式厂家生产的产品。采购材料应有出厂合格证及质量证明书，进场的钢材应取样复检，外观检查要求钢筋表面不得有裂纹、结疤和折叠，力学性能指标检验要求进行拉伸和冷弯试验。3.3.1.1.2钢筋加工钢筋加工主要在一号营地加工厂内进行。存放在加工厂内的钢筋，不同等级、规格及生产厂家的钢筋应分别堆放并设标牌，钢筋下部需用方木支垫并离开地面，防止雨水或积水浸泡而发生锈蚀。钢筋调直，12以下的盘条筋用调直机械或卷扬机拉直，14以上的直条钢筋用人工整直。钢筋切断和弯曲，8以下用人工，10以上用机械加工。钢筋下料长度按图纸尺寸计算加工，半成品料要分类堆放并挂牌，料牌上需注明钢筋规格、直径、钢筋编号、安装部位、数量等。钢筋根据施工现场的不同安装高度分别进行垂直运输。安装高度在3m以下的采用人工搬运，安装高度在3m以上的，采用施工现场布置的汽车吊进行吊运。3.3.1.2钢筋的安装钢筋安装前，先按施工图纸位置进行放线，并用墨线弹出建筑物外边线，用粉笔画出每根钢筋位置。混凝土保护层厚度用带铅丝的强度不低于结构物设计强度的砂浆垫块控制。3.3.2 模板工程： 3.3.2.1模板选型针对渡槽的结构特点和混凝土结构特性，选择适宜施工的模板类型，对于混凝土承台和盖梁，模板选用小型组合钢模板。拐角采用阴角、阳角模板或连接角模。 3.3.2.2 模板制作所有的钢模都由专业生产厂家加工制作，渡槽内的两个城门洞形孔洞顶模木模在1#营地的钢木加工厂内集中制作。3.3.2.3 模板的清理和涂刷钢模板在每次使用之后和模板安装之前均应清洗干净。为防锈和拆模方便，钢模表面应涂刷矿物油类的防锈保护涂料，不得采用污染混凝土的油剂，不得影响混凝土或钢筋混凝土的质量，模板表面涂刷的脱模剂应均匀而不过量。木模板面应采用烤涂石蜡或其它保护涂料。3.3.2.4模板安装柱墩异形模板用8T汽吊配合人工安装，所有工具式小钢模板和自制小型异型模板全部采用机械运输，人工安装，根据各部位混凝土结构特点采用螺拴连接、螺杆内拉和撑杆外顶相结合的加固结构。 3.3.2.5模板拆除首先，拆模时限应满足招标文件技术条款的规定。混凝土浇筑完成后，如没有达到拆模时限，决不允许拆模。依据规范要求，底模模板应在混凝土强度达到设计标号的70%75%后拆模，在有计算及试验论证的情况下，拆模时间可适当提前，具体拆模时间现场试验确定。对有些需要提前拆模的部位，必须经过计算及试验复核，并监理工程师同意后，方可提前拆模。工具式小钢模板，自制小型异形木模板等全部采用人工拆除，定型钢模均采用人工配合8t汽吊车拆除。拆模时，应根据锚固情况，分批拆除锚固连接件，防止大片模板坠落。拆模应使用专门工具，以减少对混凝土及模板的损坏。拆模后，应将混凝土表面外露的螺杆从保护层处切除，并在切除部位用比墙体标号高一级的水泥砂浆填实后抹平压光。拆模时注意事项：拆模时，根据锚固情况，分批拆除锚固连接件，防止大片模板坠落。拆模使用专门工具，以减少混凝土及模板的损伤。拆下的模板、支架及配件及时清理、维修，并分类堆存，妥善保管。负模设仓库存放。大型模板堆放时，垫平放稳，适当加固，以免翘曲变形。3.3.3混凝土工程山南庄排水渡槽的混凝土工程量如下：序号项 目单位工程量备 注1进口渐变段导流墙混凝土m3411C20F150 2进口渐变段底板混凝土m3m3573C20F150 3进口渐变段素混凝土垫层m3m3134C104槽身段槽身混凝土m3971C50W4F200 5槽身段连接段混凝土m3312C30W4F2006槽身段支撑结构混凝土m3195C25F200 7槽身段承台混凝土m3480C25 8槽身段灌注桩混凝土m3648C209槽身段素混凝土垫层m367C1010槽身段铺装层m3164C3011出口渐变导流墙混凝土m3209C20F15012出口渐变段底板混凝土m3224C20F15013出口渐变段素混凝土垫层m370C1014上下游引路混凝土路面m3549C303.3.3.1混凝土原材料选用本工程中混凝土原材料包括：砂子、碎石、水泥、水及外加剂等。砂子、石子等粗细骨料和水泥均从业主指定的砂、石料场采购，其中砂料由曲阳境内的沙河砂料场采购，粗骨料采用唐县白合人工灰岩粗骨料，水泥采用河北省鹿泉东方鼎鑫水泥有限公司生产的低碱水泥。混凝土掺和料及外加剂等原材料均从河北省内或河北省外合格的生产厂家采购并供货到位。3.3.3.2混凝土拌和山南庄排水渡槽混凝土分为C10、C20、C20F150、C25、C25F200、C30W4F200、C30、C40、C50W4F200九个强度等级。每个等级的混凝土必须根据施工配比分别拌制。根据整体工程施工组织安排，本标段拟在1#施工生产营地内安设一台HZS50型混凝土拌和站，集中生产拌制混凝土。山南庄排水渡槽主要用1#营地的1号混凝土拌和站拌制混凝土。ZL-50型装载机装砂、石骨料往配料机里运料，称量后由皮带输送机向搅拌机输送骨料。水泥采用罐装水泥，通过螺旋输送机进入称量器称量后进入搅拌机。混凝土生产工艺流程包括：贮料、供料、配料器配料、拌和等几个工序，其中配料是混凝土生产工艺中的重要环节，拟采用PLD1200型电子自动配料器进行配料，经常检验其精确度，要求做到配料准确。混凝土拌和生产工艺流程详见下图。水泵计量称水泥计量称外加剂螺旋输送机泵计量称ZL50装载机喂料混凝土搅拌机配料器混凝土运输机械计量称水平皮带机提升斗控制室混凝土拌和生产工艺流程图3.3.3.3混凝土的运输和入仓混凝土拌和物使用2台6m3和1台8m3混凝土运输车运料。根据不同部位混凝土的入仓方案，采用不同的混凝土运输方法。运输混凝土的车辆应时常保持清洁，以免影响混凝土拌和物质量。3.3.3.4各部位现浇混凝土浇筑a、柱墩混凝土外模采用定型圆弧型大钢模板，螺栓连接，安装时采用8t汽车吊吊装，人工精确安装就位。承台模板采用普通小钢模板拼装，钢筋螺杆内拉法加固。柱墩和承台混凝土均采用6.0m3混凝土搅拌车运输，16t汽车吊吊0.7m3混凝土吊罐入仓，分层浇筑。混凝土浇筑前要详细检查仓面、模板、钢筋、预埋件、永久缝及浇筑准备工作情况，经监理工程师验收后方可浇筑。 b、盖梁混凝土及底模及侧模采用组合式摸板，局部使用木模，用多排脚手架支撑，侧模采用内拉和对顶的支撑方式。其具体浇筑方法与桥墩混凝土浇筑方法相同。3.3.3.5养护待每一部位混凝土浇筑完毕后1218小时，即可开始养护，主要采用铺盖草袋及洒水的方法进行养护。养护要派专人进行，保证混凝土始终保持在湿润状态下，混凝土养护时间对于硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，养护14天，矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥养护21天，如气候干燥炎热，应延长养护时间至28天以上。3.3.3.6表面保护混凝土浇筑完成后，对混凝土成型表面，应按招标文件有关技术条款和有关混凝土施工技术规范加以保护，不许在上部堆放杂物以及停放机械设备等，必要时采取加盖聚乙烯薄膜保护。混凝土表面保护可减少混凝土表层温度梯度及内外温差，加强养护工作，保持混凝土表面温度，防止发生表面裂缝。冬季气温急剧下降时，推迟拆模时间，必要时在刚浇筑的混凝土面铺设蓬布或麻袋。4、预应力施工山南庄排水渡槽侧墙采用预应力后张法施工，即在绑扎侧墙钢筋时，预应力管道采用波纹管成孔，波纹管采用钢筋网定位，使其符合设计位置，待梁混凝土达到张拉强度后，用人工将钢绞线穿入波纹管，用千斤顶施加预应力，锚固、灌浆、封端。4.1预应力材料4.1.1钢绞线预应力筋采用高强度低松弛预应力钢绞线，规格为7股和8股，直径15.2mm，强度标准值为fptk=1860MPa，Ep=1.8105MPa，张拉控制应力con=0.7fptk=1302MPa。预应力混凝土用钢绞线应符合预应力混凝土用钢绞线（GB/T5224-2003）的要求。预应力钢绞线进场时应分批验收，对其质量证明书、包装、标志和规格等进行检查。除此之外从每批钢绞线中任取3盘，并从每盘所选的钢绞线端部截取一根式样进行上述试验。试验结果如有一项不合格时，则不合格盘报废，并再从该批未试验过的钢绞线中取双倍数量的试样，进行该不合格项的复验，如仍有一项不合格则认为该批钢绞线不合格。每批钢绞线重量不大于60T。预应力钢绞线编束时应逐根理顺，绑扎牢固，防止互相缠绕。4.1.2锚具、夹具锚具、夹具应能满足张拉作业要求，并应符合现行的预应力筋用锚具、夹具和连接器要求。锚具、夹具进场时除应按出厂合格证和质量证明书核查其锚固性能类别、型号、规格及数量外还应按下列规定进行验收。外观检查：应从每批中抽取10%的锚具且不少于10套，检查其外观尺寸。如有一套表明有裂纹或超过产品标准，则应另取双倍数量的锚具重作检查，如仍有一套不符合要求，则应逐套检查，合格者方可使用。4.1.3波纹管塑料波纹管的质量应满足预应力混凝土桥梁用塑料波纹管）（GT13663-92）的规定。管壁厚度不小于2mm。波纹管安装时应按图纸上每个孔道坐标在模板上标出，坐标尺寸量测允许误差5mm。4.1.4灌浆材料孔道灌浆应采用水泥浆，水泥应采用强度等级不低于P.042.5的普通硅酸盐水泥，水泥不得含有任何团块。灌浆用的水泥浆应具有较大的流动性，较小的干塑性和泌水性，水灰比宜控制在0.40.45之间。水可采用清洁的引用水。预应力混凝土材料除应满足上述要求外，尚应满足公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）、混凝土结构工程施工及验收规范（GB/50204-2002）等施工规范要求。4.1.5施工技术要求山南庄渡槽预应力构件采用现场预制，后张法预应力混凝土除满足下列要求外，尚需满足施工吊装技术要求。孔道预留位置正确，孔道端部的预埋锚垫板应垂直于孔道中心线。预留孔道采用塑料波纹管。预应力筋的支撑间隔是为保持设计图所示的预应力筋形状而规定的间隔，一般为0.5mm左右。灌浆孔、排气孔应在构件两端及跨中，孔距一般不宜大于12m, 灌浆孔直径应与输浆管管嘴外径相适应，一般不宜小于16mm。各孔道灌浆孔不应集中于构件的同一截面。曲线孔道灌浆时灌浆孔应设在最低点，以利排除空气。排气孔设置在孔道最高点或利用锚具端部的孔洞。灌浆孔和排气孔预留位置应便于施工。排水孔用于排除灌浆前孔道内冲洗用水或养护时进入孔道内的水分。排水孔的设置可根据需要与灌浆孔兼用。灌浆孔、排气孔、和排水孔必需在留置孔道的时候同时留置。张拉时宜采用后穿束法。穿束方法一般采用人工穿束，束的前端应扎紧并裹胶布，以便顺利穿过孔道。预应力筋采用高强度低松弛钢绞线。钢绞线下料必须有适当余长，满足千斤顶背面临时固定张拉要求。钢绞线张拉时混凝土的强度不应低于设计强度的90%。预应力筋张拉力一般为设备额定张拉力的50%80%，预应力筋的一次张拉伸长值不应超过设备最大张拉行程。张拉应遵循同步、对称张拉的原则，使结构受力均匀、同步，不产生扭转、侧弯。预应力筋张拉前，应清理承压板面，并检查承压板后面的混凝土质量。如该处混凝土有空鼓现象，应在张拉前修补。预应力筋张拉时，应先从零加载至量测伸长值起点的初拉力，然后分级加载至所需的张拉力。预应力筋的张拉管理，采取应力控制，伸长校核。实际伸长值与计算伸长值的允许偏差为6%。如果超过该值，应暂停张拉；采取措施予以调整后，方可继续张拉；如伸长值偏小可采取超张拉措施，但张拉力限值不得大于0.8fptk。锚板、夹片安装时，必须彻底清扫钢绞线、锚板的夹片孔和夹片外锥，除去油、锈、灰尘等。锚具安装必须与预应力筋的轴线垂直，锚板应对正，夹片应打紧；但打紧夹片时不得过重敲打，以免敲坏。孔道灌浆时直线孔应从一端的第一孔开始灌注，曲线孔则应从最低处的灌浆孔进行灌注。排气孔必需在稀浆流尽并流出足量50ml的浓浆时堵塞，再持续压注至0.6Mpa维持30s后封孔。灌浆时气温应在5以上，水泥浆的温度在灌浆后至少有5天保持在5以上，灌浆时水泥浆的温度宜在1025之间。预应力钢绞线锚固后的外露长度应不小于30mm，多余部分宜用砂轮锯切割。锚具应采用封头混凝土保护，封头混凝土厚度不应小于10mm。4.1.6施工方法4.1.6.1制孔制孔采用波纹管制孔，设置在墙内，沿钢束走向，用钢筋定位支撑控制波纹管，具体步骤如下：a、制作定位筋，根据施工图纸的尺寸制作。b、安装定位筋，定位钢筋根据施工图中给定的坐标值，严格放样，定位钢筋和其他钢筋必须焊接牢固。c、安装波纹管，定位钢筋安装好后，将波纹管固定在定位钢筋上，波纹管采用套接的方式，接好后用胶带封接口。d、在每管道的最高处设置通气孔。4.1.6.2混凝土浇筑经监理工程师对波纹管位置验收后，开始浇筑混凝土，墙一次分层浇筑完成，浇筑时要经常检查波纹管线定位钢筋的变化情况及模板变化，及时处理。混凝土振捣采用插入式振捣器，振动时不得碰波纹管。4.1.6.3穿束穿束采用后穿束。在钢束的一头接牵引绳，穿入端穿孔器与钢束连接。人工将钢束送入孔内，前面人工慢慢拉动，后面人工向孔内送钢束，直到钢束出孔。4.1.6.4张拉墙体浇筑后待混凝土强度达到90%后方可张拉，张拉要按设计规定分批对称进行。在张拉前必须进行各孔阻测定，严格按施工图纸确定的张拉顺序进行。预应力张拉采用应力控制为主，伸长量作校验的双控制，伸长量的实际值与理论值相比较应在6%以内，若发现伸长量异常，应停止张拉并查明原因。张拉施工工艺如下：检查调试张拉设备将每端钢绞线各股按顺序穿入锚环各孔将工作锚装入垫板定位圈内，并紧贴锚垫板，插入夹片，用锤打紧安装限位板，钢绞线从限位穿过进入千斤顶安装工具锚初张拉：10-30%k，回油，划线作标记（身长量计算起点）为LO继续张拉至控制拉力墙两端同时分级加载即升压轮流进行，每级加载顿位为张拉力20%，使张拉力逐步达到设计张拉吨位，测量伸长L1，此时油泵继续开动维持不变压力，净停5分，两端同时顶压，顶销后，油泵回零，测回缩量，加片外露量卸顶后测量。钢绞线