渠道倒虹吸混凝土施工方案#南水北调工程.doc

南水北南水北调调中中线线一期一期总总干渠宝丰干渠宝丰郏县郏县段第二施工段第二施工标标段段 玉带河渠道倒虹吸 混凝土施工专项方案 批准： 审核： 校核： 编制： 中国水利水电第八工程局有限公司 南水北调中线工程总干渠宝丰郏县段第二标项目部 二 o 一一年八月 分类：施工方案 编号：0 2 目目 录录 1 工程概述工程概述4 1.1 工程概况.4 1.1.1倒虹吸进口渐变段及检修闸闸室段4 1.1.2管身段4 1.1.3倒虹吸进口渐变段及检修闸闸室段5 1.2 水文、地质情况.5 1.3 主要工程量.6 2 编制依据编制依据7 3 施工布置施工布置7 3.1 道路布置.7 3.2 施工用电布置.7 3.3 施工供风、水布置.8 3.4 混凝土拌和系统布置.8 3.5 混凝土入仓方式布置.10 3.6 混凝土施工辅助设施布置.10 4 施工降、排水施工降、排水11 5 施工程序、进度计划及施工强度施工程序、进度计划及施工强度11 5.1 施工程序.11 5.2 施工进度计划安排.12 5.3 混凝土施工强度.12 6 施工主要设备能力分析及资源配置施工主要设备能力分析及资源配置12 6.1 主要设备生产能力分析.12 6.2 资源配置.13 7 混凝土施工主体方案混凝土施工主体方案15 7.1 进口段混凝土主要施工方案.15 7.2 出口段混凝土主要施工方案.16 7.3 管身段混凝土主要施工方案.17 8 混凝土施工工艺流程及方法混凝土施工工艺流程及方法22 8.1 砼浇筑施工工艺流程.22 8.2 垫层施工.22 8.3 施工缝处理.23 8.4 模板工程.23 8.5 钢筋工程.24 8.6 伸缩缝施工.24 8.7 浇筑准备和仓面验收.25 8.8 混凝土拌和与运输.26 8.9 混凝土入仓、铺料、平仓及振捣.27 8.10 拆模、养护及保护.28 8.11 混凝土表面修整.28 9 混凝土配合比设计混凝土配合比设计30 9.1 设计原则.30 9.2 设计目的.30 9.3 技术措施.30 3 9.3.1优选原材料30 9.3.2优化混凝土配合比设计30 10 混凝土温度控制措施混凝土温度控制措施30 10.1 夏季混凝土施工温度控制措施.30 10.1.1降低混凝土浇筑温度31 10.1.2减少混凝土的水化热温升31 10.2 冬季混凝土施工温度控制措施.31 11 特殊气象条件下混凝土施工特殊气象条件下混凝土施工32 11.1 雨天的混凝土浇筑.32 11.2 高温季节天气施工.32 12 质量保证措施质量保证措施33 12.1 质量管理措施.33 12.2 质量技术保证措施.33 12.3 质量控制措施.34 12.2.1施工缝处理质量控制措施34 12.2.2模板制作及安装的质量控制措施34 12.2.3混凝土外观质量保证措施34 12.2.4钢筋加工及安装质量控制措施35 13 安全、文明施工保证措施安全、文明施工保证措施35 13.1 安全施工保证措施.35 13.1.1施工现场安全管理措施35 13.1.2施工现场安全技术措施36 13.1.3机械设备使用安全36 13.1.4承重架安全37 13.2 文明施工保证措施.37 14 环保、水保措施环保、水保措施38 14.1 环境保护措施.38 14.1.1防止扰民措施38 14.1.2大气污染控制措施39 14.1.3噪声污染控制措施40 14.1.4水污染控制措施41 14.1.5废弃物料污染控制措施42 14.1.6人群健康保护措施43 14.1.7环境监测43 14.2 水土保持措施.43 14.2.1水土保持植物措施工程43 14.2.2水土保持临时措施工程43 15 附件附件44 附件 1：玉带河倒虹吸混凝土施工进度计划45 附件 2：玉带河倒虹吸混凝土施工布置图45 附件 3：玉带河倒虹吸混凝土分层分块图45 4 玉玉带带河渠道倒虹吸混凝土施工河渠道倒虹吸混凝土施工专项专项方案方案 1 工程概述工程概述 1.1 工程概况工程概况 南水北调中线一期总干渠宝丰郏县段第二标段玉带河渠道倒虹吸工程建筑物由 进口渐变段、进口闸室段、管身段、出口闸室段和出口渐变段组成。设计桩号： sh（3）27+362.7sh（3）27+681.7，全长 319m。其中进口渐变段长 55m，进 口闸室段长 15m，管身段长 160m，出口闸室段长 24m，出口渐变段长 65m。 1.1.1 倒虹吸进口渐变段及检修闸闸室段倒虹吸进口渐变段及检修闸闸室段 进口渐变段，桩号为总干渠设计桩号 sh(3)27+362.7sh(3)27+417.7，长 55m，该段采用底板与侧墙分离的钢筋混凝土结构。两侧为直线扭曲面，边坡系数 2.50，即渐变段始端为贴坡式挡土墙，末端为重力式挡土墙。底板始端高程 122.696m，末端高程 120.05m，一级马道高程 131.84m，底板宽度由 22.0m 变为 34.6m，后接进口检修闸。两侧翼墙采用 c20 钢筋混凝土，分五段浇筑，每段长 11.0m。底板采用 c20 钢筋混凝土，厚 0.5m，顺水流方向设一道缝平分底板，垂直 水流方向分段同翼墙。进口渐变段分缝之间均设一道止水。为防止人畜掉入总干渠， 在进口渐变段三面设护栏。 进口检修闸闸室为一开敞式钢筋混凝土结构。闸室段顺水流方向长 15m。闸室 共 4 孔，分为两联，一联 2 孔，两联中间设 2cm 宽伸缩缝。单孔净宽 7.0m，边墩 顶部宽度 1.2m，底部宽度 2.2m，中墩厚度 1.8m，缝墩厚度 1.4m，闸底板厚 2m， 闸底板下设 10cm 厚 c10 素混凝土找平层。进口检修闸底板高程为 120.05m，墩顶 高程为 131.84m，闸墩高度 11.79m。闸室底板与墩墙为整体式浇筑，采用混凝土 标号为 c25。工作桥、检修桥及交通桥混凝土标号均为 c30。闸边墩后填土高度同 墩顶。闸室右岸设检修门库。 1.1.2 管身段管身段 倒虹吸管身段，桩号为总干渠设计桩号 sh(3)27+432.7sh(3)27+592.7，水 平投影长 160m。管身段由进口斜坡段、管身水平段和出口斜坡段三部分组成，共 14 节，每节之间设 2cm 宽伸缩缝，以适应温度变化等引起的管身伸缩。进口斜管 段水平投影长 14.429m，共 2 节，斜坡坡率为 1：9.7。管身水平段长 114.618m， 共 9 节。出口斜管段长 30.953m（水平投影长），共 2 节，斜坡坡率为 1：7.5。因 5 倒虹吸管的中隔墙、缝墙与进、出口闸的中墩、缝墩厚度不一致，为保证进、出口 水流顺畅，在倒虹吸管身进、出口处各设一连接段。整个倒虹吸管身底部设有 10cm 厚 c10 素混凝土垫层，以方便施工。管身水平段末端设检修排水井，便于检 修时把水抽干。 倒虹吸管身横向共 4 孔，分为两联，1 联 2 孔，为箱形钢筋混凝土结构，左右 对称布置，两联中间设 2cm 宽伸缩缝。根据水力计算结果，倒虹吸孔径取为 7.0m7.0m（宽高）。倒虹吸边墙厚度采用 1.2m，中墙厚 1.1m，缝墙 1.2m，底 板厚 1.3m，顶板厚 1.3m，为解决应力集中问题，在倒虹吸顶、底板与边墙及中墙 交接部位设置 0.5m0.5m 贴角。为尽量减少水头损失，在倒虹吸进口顶部设圆弧， 圆弧半径 10m。为防止人畜掉入倒虹吸，进、出口胸墙顶同闸墩顶平齐。倒虹吸管 身及进、出口胸墙混凝土标号均采用 c30。 1.1.3 倒虹吸进口渐变段及检修闸闸室段倒虹吸进口渐变段及检修闸闸室段 倒虹吸出口控制闸闸室为一开敞式钢筋混凝土结构，采用弧形钢闸门控制。闸 室段顺水流方向长 24m。闸室共 4 孔，分为两联，一联 2 孔，两联中间设 2cm 宽 沉陷缝。单孔净宽 7.0m，边墩顶部宽度 1.2m，底部宽度 2.2m，中墩厚度 1.8m,缝 墩厚度 1.4m，闸底板厚 2.0m，闸底板下设 10cm 厚 c10 素混凝土垫层。出口控制 闸底板高程 122.564m，墩顶高程 131.7134.564m，闸墩高度 9.13612m。闸室 底板与墩墙为整体式浇筑，采用混凝土标号为 c25。闸室前部设弧形钢闸门，液压 启闭机控制。弧门支撑牛腿宽度为 1.5m，长 2.0m，外悬高度为 0.9m，牛腿采用混 凝土标号为 c30。检修门槽上部墩顶设工作桥及检修便桥，检修桥面高程为 133.57m，工作桥高度为 7.2m，顶高程 140.77m。闸顶下游侧设 5m 宽交通桥。工 作桥、检修桥及交通桥混凝土标号为 c30。闸室左右岸各设一门库。 出口渐变段，桩号为总干渠设计桩号 sh(3)27+616.7sh(3)27+681.7，长 65m，该段采用底板与侧墙分离的钢筋混凝土结构。两侧为直线扭曲面，边坡系数 02，即渐变段始端为半重力式挡土墙，末端为贴坡式挡土墙。底板高程 122.564m，一级马道高程 131.55m，底板宽度由 34.6m 变为 24.5m，后接下游渠 道。两侧翼墙采用 c20 钢筋混凝土，分 6 段浇筑，每段长 11m。底板采用 c20 钢 筋混凝土，厚 0.5m，顺水流方向设一道缝平分底板，垂直水流方向分段同翼墙。出 口渐变段分缝之间均设一道止水。为防止人畜掉入总干渠，在出口渐变段三面设护 栏。 6 1.2 水文、地质情况水文、地质情况 本渠段位于河南省西南部，属温带季风气候区，夏秋两季受太平洋副热带高压 控制，多东南风，炎热多雨；冬春两季受西伯利亚和蒙古高压控制，盛行西北风， 干燥少雨。渠段沿线同期空气湿度南北变差不大，冬季湿度最小，夏季湿度最大。 本渠段降水年际变幅大，年最大与最小降水量之比达 34 倍；降水年内分配不均， 60%70%集中在汛期 69 月，多以暴雨型式出现，年降水量从南到北、从山区 到平原呈递减的趋势。非汛期中小河流经常断流。非汛期中小河流经常断流。渠线 沿途水面蒸发量南部小于北部，多年平均水面蒸发量为 13001400mm，陆面蒸发 量南部大于北部，多年平均陆面蒸发量为 550500mm。 本工程渠底板以上地层为上粘性土、下软弱膨胀岩双层结构：上覆土层为第四 系松散层，岩性主要为重粉质壤土，玉带河两岸粘性土下为卵石层，土层厚度较薄； 下伏基岩为上第三系砾岩、砂岩、粘土岩及泥灰岩，厚度较厚。场区地下水以潜水 为主，局部具微承压性，主要赋存于上第三系砾岩、砂岩和泥灰岩中，部分赋存于 第四系卵石层中。砾岩、砂岩、泥灰岩渗透系数为 k5.310-41.410-3cm/s， 一般为中等透水，局部为弱强透水；卵石 k1.310-1cm/s，具强透水性。各赋 水岩土层富水性一般较好。勘察期间地下水位埋深为 1.514m，一般在渠底板以上， 地下水具动态变化特征。地下水主要接受大气降水入渗及侧向迳流补给，主要以人 工开采及侧向迳流排泄。 1.3 主要工程量主要工程量 玉带河倒虹吸混凝土工程主要工程量见表 1。 表 1 主要工程量表主要工程量表 计量工程 序号项目编码项目名称 单位数量 备注 1.2.2.3混凝土工程 1.2.2.3.1500109001037c20w6f150 混凝土渐变段底板m33466.5 1.2.2.3.2500109001038c20w6f150 混凝土扭曲面m39137 1.2.2.3.3500109001039c25w6f150 混凝土闸底板m34322 1.2.2.3.4500109001040c25w6f150 混凝土闸墩m34652 1.2.2.3.5500109001041c30w6f150 混凝土牛腿m317 1.2.2.3.6500109001042c30f150 混凝土排架m31080 7 1.2.2.3.7500112001010c30f150 混凝土检修桥板预制安装m3305 1.2.2.3.8500112001011c30f150 混凝土交通桥板预制安装m3198 1.2.2.3.9500109001043c30 混凝土桥面铺装层m340 1.2.2.3.10500109001044c25w6f150 混凝土门库底板m3341 1.2.2.3.11500109001045c25w6f150 混凝土门库侧墙m3784 1.2.2.3.12500112001012c25w6f150 混凝土门库盖板预制安装m337 1.2.2.3.13500109001046c30w6f150 混凝土洞身m326650 1.2.2.3.14500109001047c10 混凝土垫层m32621 1.2.2.3.15500112001013c15 混凝土六角框格护坡预制安装m3258 1.2.2.3.16500111001007钢筋制作安装t4405.6 2 编制依据编制依据 1.南水北调中线一期总干渠宝丰郏县段第二标段玉带河倒虹吸工程设计图纸 ； 2.合同文件； 3.南水北调中线一期总干渠宝丰郏县段第二标段施工组织设计； 4.水利水电工程施工组织设计规范（sdj338-89）； 5.水电水利工程模板施工规范（dl/t51102000）； 6.水工混凝土钢筋施工规范（dl/t51692002）； 7.水工混凝土施工规范（dl/t51442001）。 3 施工布置施工布置 3.1 道路布置道路布置 混凝土施工道路主要采用（但不限于）开挖施工道路，并将根据现场实际情况 修筑若干施工便道方便于混凝土浇筑。最大坡度不大于 7%，路面净宽 7 米，50cm 厚泥结石路面。 3.2 施工用电布置施工用电布置 根据我标段临时用电专项方案，玉带河倒虹吸混凝土施工用电拟在 sh（3） 27+362.7 附近，安装 1 台 s11-630kva 变压器，向玉带河倒虹吸以及 sh（3） 8 27+082.3 高庄桥施工供电。用电负荷计算如下： 室外照明：15kw； 潜水泵：35 台 352.2=77kw； 泥浆泵：2 台22kw=44kw 闪光对焊机：1 台150kw=150 电焊机：822.8=182.4 kw 振捣电机：62.2=13kw； 冲击钻一台功率：40kw 根据公式：pk1p1/cos+ k2p2/cos+ k3p3 式中： p施工现场总用电负荷(kva)； p1潜水泵所有电动机的额定功率之和(kw)； p2冲击钻和电焊机以及振动电机额定功率之和(kw)； p3室外照明功率(kw)； cos电动机平均功率因数，一般为 0.70； k1、k2、k3、需要系数，分别取值 0.7、0.6、1.0； p1.05(0.677/0.70)+(0.6385.4/0.70)+ 115 414kva 现场提供最大用电容量为 630kva 的变压器可满足施工要求。为保证现场混凝 土浇筑施工正常，备用一台 50kw 发电机做应急使用。 玉带河南岸 2#变压器负责玉带河倒虹吸及附近高庄桥施工用电。采用电缆敷设 线路。导线采用 3150mm2+3120mm2+3150mm2铝芯电缆线(其中一根为玉 带河倒虹吸施工照明线，一根为玉带河倒虹吸以南倒虹吸和高庄桥施工线路，一根 为玉带河倒虹吸以北倒虹吸施工线路)，电缆埋地深度为 0.6m 以上，并在电缆上、 下各均匀铺设 50mm 厚的细砂或软土，然后覆盖砖等硬质保护层。主干道旁每 400 米安装 1000w 路灯一个，路灯架设在 3.5 米高度的装配式灯塔上，每 120 米安装 配电箱一个，控制施工设备开关箱。 3.3 施工供风、水布置施工供风、水布置 施工供风：本工程混凝土施工用风主要为混凝土面冲毛用风，采用 3m3/min 移 动空压机供风。 施工供水：由于用水点分散，拟沿渠 9 线周边就近取用地下水，施工用水在附近施工井中抽取，主要用于冲仓、洒水等。 3.4 混凝土拌和系统布置混凝土拌和系统布置 3.4.1 系统能力分析系统能力分析 （1）系统小时生产能力分析 根据施工进度安排和混凝土施工强度分析，本标混凝土生产系统所生产的混凝 土，高峰月浇筑强度约为 1.4104m3/月。考虑混凝土浇筑施工不均衡系数 1.5，每 月浇筑按 25 天、每日 20 小时计算； 所需混凝土系统的小时生产强度约为：q=1.514000/（2520）=42m3/h （2）最大浇筑仓面小时强度分析 本标混凝土浇筑最大仓面为玉带河倒虹吸出口闸室段底板，宽 20.2m、长 24.0m 高 2.0m，面积约 484.8m2，按平铺法计算： 平铺法入仓强度： t f q 其中：q-计算入仓强度；f-仓面面积；-铺料厚度；t-砼初凝时间。 施工时，若采用铺料厚度 40cm，混凝土初凝时间 5h,q=39.2m3/h,考虑 1.2 系 数入仓强度考虑的不均匀性生产系数，最大浇筑仓面小时强度为： q=39.21.2=47m3/h，实际施工按台阶法浇筑，降低入仓强度。 根据以上计算结果，确定本标段混凝土生产系统的生产能力为 60m3/h。 3.4.2 系统选型系统选型 根据本标混凝土系统要求的生产能力和混凝土级配状况（最大为二级配），本 标混凝土生产系统拟设置 1 座 hzs100 型 2 台 js1000 型双卧轴强制式混凝土搅拌 机，单座生产能力为 50m3/h，2 台理论生产能力为 100m3/h，考虑不均匀生产因素 实际可达 75m3/h，可满足本标高峰月混凝土最大小时浇筑强度要求。 3.4.3 系统布置系统布置 本标混凝土拌和系统布置在 2#生产营地，主要由一座 hzs100 型混凝土拌和站、 2 个 120t 水泥罐、2 个 80t 粉煤灰罐、成品堆料仓、外加剂间及胶凝材料运输设 施、骨料运输设施、供排水设施、供风、供电设施、生产废水处理设施等组成。 成品料仓总长 100m、宽 40m,中间采用 35cm 厚混凝土隔墙分成 4 个料仓，2 个砂仓、1 个中石仓、1 个小石仓，分别堆存5mm、520mm、2040mm 的骨 料，堆料最大高度约 2m，总容量为 10000m3（其中5mm 骨料仓 10 4000m3、520mm 和 2040mm 的骨料仓各 3000m3），可满足高峰期混凝土连 续浇筑 1015d 所需骨料用量的要求。 外加剂间布置在拌和站旁边，建筑面积 30m2，内设 1m3搅拌桶 2 个，2m3贮 液池 2 个。 站内用水采用水泵从营地内蓄水池抽取至减压水箱。 供电电源为三相五线制供电，电压为 380v5%，50hz。 接地：设一个独立的接地网，系统接地网要求接地电阻应小于 4。 3.4.4 系统生产工艺流程系统生产工艺流程 （1）砂石骨料： 成品砂石骨料运输车成品砂石骨料堆放场zl50 装载机pl1200 配料机 各砂骨料配料称量配料可逆胶带机搅拌机提升斗通过指令卸入指定的 js1000 搅拌机内。 （2）水泥： 水泥输送车气力输送到 120t 水泥罐管道螺旋机水泥称量斗称量通 过指令由气动蝶阀卸入指定的 js1000 搅拌机内。 （3）粉煤灰： 粉煤灰输送车气力输送到 60t 煤灰罐管道螺旋机粉煤灰称量斗称量 通过指令由气动蝶阀卸入指定的 js1000 搅拌机内。 水、外加剂也分别通过泵送至各搅拌站内各自的减压箱内再通过气动蝶阀控制 输入各自称量斗内进行称量，再通过指令由气动蝶阀卸入指定的搅拌机内。 上述各类称量完的物料，是集中通过指令一起卸入搅拌机内进行搅拌，搅拌完 后的混凝土再卸入搅拌机下设置的混凝土储斗内，储斗内的混凝土通过气动弧门卸 入运输车再运至施工现场进行浇筑。 3.5 混凝土入仓方式布置混凝土入仓方式布置 （1）管身段 管身段混凝土入仓拟采用 1 台跨度为 40m、高 11.4m 的 zd70-1330zd70-1330 型布料机 和 1 台(15m)皮带输送机，混凝土采用 6m3混凝土搅拌罐运输，布料机浇筑。 （2）其他部位 玉带河倒虹吸混凝土其他部位，包括进、出口渐变段和闸室段混凝土入仓采用 1 台(15m)皮带输送机入仓、汽车式起重机吊吊罐的方式入仓及反铲入仓等多种方式， 11 具体视施工仓面特性决定具体入仓方式。常态混凝土采用 15t 自卸汽车运输和 6m3 混凝土罐车运输。 具体混凝土入仓设备配置数量详见本方案资源配置表。 3.6 混凝土施工辅助设施布置混凝土施工辅助设施布置 本标在玉带河道虹吸右岸设一个综合加工厂，承担本合同工程钢筋、木材及木 模板、钢结构件加工和模板加工修理、管道加工修理的任务，其生产方式按二班制 生产，高峰时三班。钢筋加工能力为 20t/班。 综合加工厂厂内设钢筋及金结加工车间、木材加工车间、原材料及成品堆放场、 模板存放场、值班工具间等。主要配置钢筋切断机 2 台、钢筋弯曲机 2 台、钢筋调 直机 1 台、钢筋拆丝机两台,交流电焊机 2 台、砂轮机 2 台、木工带锯 1 台、木工平 刨机 1 台、木工压刨机 1 台设备。 为防止发生火灾，在厂区内设消防水池，设消火栓、消防软管、泡沫灭火器及 消防砂袋等。 4 施工降、排水施工降、排水 基坑排水分为基坑开挖前的初期排水和基坑开挖及建筑物施工过程中的经常性 排水。 （1）初期排水 初期排水主要包括基坑积水、基坑渗水两部分。初期排水的排水设施采用固定 式水泵，水泵布置在围堰上。在基坑初期排水时，根据筑堰材料、地基特性及基坑 内水深确定排水速度，避免水位骤降，影响围堰的边坡稳定，也要防止下降过慢， 影响基坑开挖和工期。初期排水在上下游围堰堰基旁分别设置一个集水井，集水井 内配置 12 台 11.5kw 的抽水机将基坑内的水排出基坑。 （2）经常性排水 经常性排水主要由河道渗水，降雨，施工弃水构成。 河道渗水采用井点降水，在基坑上下游各布置一排 2.2kw 的离心泵，就能满足 施工需要。管井深 1520m，20m30m 布置一口，管井成孔直径 400mm，井管采 用无砂混凝土井管，外径 350mm、内径 300mm；井管与井孔之间填滤料，滤料为 3-8mm 豆石或干净砾石，井管口高出地面 0.3m，其中滤管长 9.0m，采用 2.2kw 潜水泵，排水采用塑料管将降水井抽出的水汇集至布置在上下游围堰旁的集水井内， 再通过抽水机排出基坑。 12 降雨和施工弃水采用沿基坑四周分别挖一条排水沟，每隔 50100 米布设一个 集水坑，水泵抽水的明排型式。可满足施工期排水要求。在排水出口处，用块石堆 砌一个小型防冲刷体，防止出口水流对粘土的冲刷，抽排至围堰外的河床中。 5 施工程序、进度计划及施工强度施工程序、进度计划及施工强度 5.1 施工程序施工程序 导流及围堰施工管身段开挖管身段混凝土浇筑出口段混凝土浇筑进口 段混凝土浇筑。其中管身段混凝土分两期施工： 一期是汛后至当年入冬期（2011 年 9 月 30 日2011 年 12 月 2 日）施工 11# 左9#左7#左10#右5#左8#右3#左6#右10#左8#左； 二期是冬季后期至汛期前（2012 年 2 月 20 日2012 年 05 月 31 日）施工 11# 右4#右6#左9#右7#右5#右1#左12#左2#右14#左12#右4# 左2#左13#左14#右1#左； 管身段混凝土如一个枯期没有浇筑完，采用二期导流汛期继续浇筑。施工进度 计划详见玉带河倒虹吸混凝土施工进度计划横道图 5.2 施工进度计划安排施工进度计划安排 管身段混凝土浇筑：2011 年 9 月 30 日2012 年 05 月 31 日； 出口段混凝土施工：2012 年 06 月 1 日2012 年 9 月 30 日； 进口段混凝土施工：2012 年 9 月 1 日2012 年 12 月 10 日； 玉带河倒虹吸混凝土具体浇筑计划见附件：玉带河倒虹吸混凝土浇筑计划横 道图。 5.3 混凝土施工强度混凝土施工强度 玉带河倒虹吸混凝土总量 53204m3，其中管身段有 25823m3，进出、口段及其 他混凝土共 27381m3。按施工进度计划，玉带河倒虹吸混凝土浇筑高峰期发生 2012 年 4 月，高峰强度约为 6000m3。 6 施工主要设备能力分析及资源配置施工主要设备能力分析及资源配置 6.1 主要设备生产能力分析主要设备生产能力分析 6.1.1 混凝土拌和系统生产能力分析混凝土拌和系统生产能力分析 详见本方案 3.4.1。 13 6.1.2 混凝土入仓设备生产能力分析混凝土入仓设备生产能力分析 （一）布料机 管身段混凝土分底板、侧墙和顶板三次浇筑，最大仓面为：宽 17.5m、长 13.0m 高 1.5m，面积约 227.5m2，按平铺法计算： 平铺法入仓强度： t f q 其中：q-计算入仓强度；f-仓面面积；-铺料厚度；t-砼初凝时间。 施工时，若采用铺料厚度 40cm，混凝土初凝时间 5h,q=18.2m3/h,考虑 1.2 系 数入仓强度考虑的不均匀性生产系数，最大浇筑仓面小时强度为： q=18.21.2=22m3/h，实际施工按台阶法浇筑，降低入仓强度。 我标段玉带河道虹吸管身段混凝土入仓采用的布料机已在南水北调中线工程大 规模实践应用。我标段拟投入的布料机实际小时入仓强度可达的生产能力为 70m3/h，可以满足 2 个管身段混凝土同时入仓强度，保证系数为 1.59。 （二）皮带输送机 玉带河倒虹吸混凝土浇筑最大仓面为出口闸室段底板，宽 20.2m、长 24.0m 高 2.0m，面积约 484.8m2，按平铺法计算： 平铺法入仓强度： t f q 其中：q-计算入仓强度；f-仓面面积；-铺料厚度；t-砼初凝时间。 施工时，若采用铺料厚度 40cm，混凝土初凝时间 5h,q=38.8m3/h,考虑 1.2 系 数入仓强度考虑的不均匀性生产系数，最大浇筑仓面小时强度为： q=38.81.2=47m3/h，实际施工按台阶法浇筑，降低入仓强度。 皮带输送机输送量为 70m/h，实际可达 60 m/h，我标段拟布置 1 台(15m)皮 带输送机作为玉带河倒虹吸进、出口渐变段及闸室段混凝土入仓的主要设备，完全 可以满足入仓强度，保证系数为 1.3。 6.2 资源配置资源配置 6.2.1 主要施工设备配置主要施工设备配置 玉带河倒虹吸混凝土施工投入的主要施工机械设备见表 2。 14 表表 2 2 主主要要施施工工机机械械设设备备表表 序序号号设设备备名名称称型型号号单单位位数数量量备备注注 1 混凝土拌合站 hzs1000 座 1 2 塔吊 qtz40 座 2 3 布料机 zd70-1330 台 1 4 皮带机15 米套 1 5 反铲 pc200 台 2 利用开挖 6 角磨机机 200 台 15 7 混凝土罐车 6m 辆 6 8 自卸汽车 15t 辆 8 9 吊车 25t 辆 1 10 吊车 8t 辆 1 11 潜污泵 qy15-26-2.2 台 12 12 对焊机 un-50 台 1 13 振捣棒 50mm 条 30 14 平板振捣器 zb150-50 台 6 15 钢筋切断机 qgj540 台 4 16 钢筋弯曲机 qw6-gb40 台 4 17 钢筋调直机gtj418 型台 4 15 序序号号设设备备名名称称型型号号单单位位数数量量备备注注 18 直流 电焊机 zx7-400 台 15 19 直螺纹机 hgs40b 台 4 20 小型木工加工机械套 1 21 吸尘器个 2 6.2.2 劳动力配置劳动力配置 玉带河倒虹吸混凝土施工投入的劳动力见表 3。 表表 3 3 劳劳动动力力配配置置表表 2011 年2012 年 工种 3 季度4 季度1 季度2 季度3 季度4 季度 管理人员555555 技术员233332 质检员555555 安全员222222 钢筋工153030302015 模板工203030302020 混凝土工152020202015 设备运行工555555 电工222222 电焊工588855 测量工333333 试验工222222 汽车司机6101010106 安装工6 / 66 钳工3 / 33 起重工6 / 66 探伤工1 / 11 普工351001001006535 16 合计138225225225183138 7 混凝土施工主体方案混凝土施工主体方案 7.1 进口段混凝土主要施工方案进口段混凝土主要施工方案 进口段混凝土按照设计结构分为进口引渠底板混凝土、进口引渠渐变段、进口 检修闸室段。根据实际的地形条件，先进行进口垫层和底板混凝土的浇筑施工，其 后进行两边的引渠渐变段和检修闸室段混凝土浇筑。 7.1.1 进口引渠底板进口引渠底板 进口引渠底板厚 1.0m，底板高程由 el.122.696m 渐变高程 el.120.050m，全 长 55.0m,每 11.0m 分缝，按结构缝分共 10 块，采用台阶法跳仓浇筑，单仓一次浇 筑完成。模板采用组合钢模板，钢筋在玉带河右岸加工场地制作人工简易板车或 25t 平板车运输至仓面附近，采用塔吊入仓，混凝土采用 6m3混凝土罐车从 2#生产 营地运输混凝土至仓面，利用皮带输送机输送入仓，人工用振捣器振捣密实。混凝 土浇筑完毕后及时进行洒水或喷养护剂养护。 7.1.2 进口渐变段进口渐变段 两侧引渠渐变段混凝土浇筑用模板采用竹胶板，竹胶板连接缝中设置细薄胶条， 以防止漏浆，保证混凝土外观平整、光滑、美观。钢筋在玉带河右岸加工场地制作 或 25t 平板车运输至仓面附近，采用塔吊入仓，6m3混凝土搅拌车运输至仓面附近， 采用皮带输送机输送入仓，渐变段分层分块见:（进出口混凝土分段分仓浇筑布置图） ，振捣器振捣密实。在混凝土强度达到拆模强度后方可进行。混凝土浇筑完毕后及 时进行洒水或喷养护剂养护。 7.1.3 进口闸室段进口闸室段 闸室段混凝土包括底板、闸墩、闸顶交通桥混凝土、上部排架柱混凝土。 底板上游齿槽厚 2.0m，下游齿槽厚 0.5m，底板厚 2.0m，闸墩高度 11.79m。 底板采用组合钢模板，齿槽底部到底板顶部一次浇筑。钢筋在玉带河右岸加工场地 制作人工简易板车或 25t 平板车运输至仓面附近，采用 25t 吊车入仓;混凝土采用 6m3自卸汽车从 2#生产营地运输混凝土至仓面， 泵送入仓，采用台阶法浇筑。 闸墩混凝土浇筑按 3.0m 一层考虑。闸墩模板采用组合钢模板，墩头部位采用 定型钢模板，钢模板厚度不小于 3mm，钢模板表面要光滑，不允许有凹坑、皱纹或 孔洞，在钢模连接缝中设置细薄胶条，以防止漏浆，保证混凝土外观平整、光滑、 美观；闸墩与底板连接位置是关键位置，不许烂根。闸墩混凝土采用混凝土搅拌车 17 运送混凝土至仓面附近，泵送入仓。 闸室上部结构包括排架柱及工作桥，排架柱模板采用定型钢模板进行支立，工 作桥模板采用在满堂脚手架上铺设普通钢模板进行支立，振捣器振捣密实。混凝土 浇筑完毕后及时洒水养护。 7.2 出口段混凝土主要施工方案出口段混凝土主要施工方案 出口段混凝土按照设计结构分为出口引渠底板混凝土、出口引渠渐变段、出口 控制闸室段混凝土进行施工。根据实际的地形条件，先进行进口垫层和底板混凝土 的浇筑施工，其后进行两边的引渠渐变段和闸室段混凝土浇筑。 7.2.1 出口引渠底板出口引渠底板 出口引渠底板厚 1.0m，按结构缝分 12 块，采用台阶法跳仓浇筑，单仓一次浇 筑完成。模板采用组合钢模板，模板采用组合钢模板，钢筋在玉带河加工厂地制作 人工平板车或 25t 平板车运输至仓面附近，采用 25t 吊车入仓，混凝土采用 6m3混 凝土罐车从 2#生产营地运输混凝土至仓面，采用皮带输送机输送入仓，振捣器振捣 密实。混凝土浇筑完毕后及时进行洒水或喷养护剂养护。 7.2.2 出口渐变段出口渐变段 两侧引渠渐变段混凝土浇筑采用竹胶板做为模板，在竹胶板连接缝中设置细薄 胶条，以防止漏浆，保证混凝土外观平整、光滑、美观。混凝土采用 15t 自卸汽车 或 6m3混凝土搅罐车运输，皮带输送机输送入仓，渐变段分层分块见:（进出口混凝 土分段分仓浇筑布置图） ，振捣器振捣密实。在混凝土强度达到拆模强度后方可进行。 混凝土浇筑完毕后及时进行洒水或喷养护剂养护。 7.2.3 出口控制闸室段出口控制闸室段 控制闸室段混凝土包括底板、闸墩、闸顶交通桥混凝土、上部排架柱混凝土。 底板上、下游齿槽厚 1.0m，底板厚 2.0m、长 24.0m，闸墩高度 12.0m。底板 采用组合钢模板分 2 次浇筑，第一层为齿槽，第二层为齿槽顶部到底板顶部。钢筋 在 2#生营地制作 25t 平板车运输至仓面附近，采用 25t 吊车入仓。混凝土采用 15t 自卸汽车或 6m3混凝土搅罐车，从 2#生产营地运输至仓面，采用皮带输送机输送入 仓，采用台阶法浇筑。 闸墩混凝土浇筑按 3m 一层考虑。闸墩模板采用组合钢模板，墩头部位采用定 型钢模板，钢模板厚度不小于 3mm，钢模板表面要光滑，不允许有凹坑、皱纹或孔 洞，在钢模连接缝中设置细薄胶条，以防止漏浆，保证混凝土外观平整、光滑、美 18 观。闸墩混凝土采用混凝土搅拌车运送混凝土至仓面附近，泵送入仓。 闸室上部结构包括排架柱及工作桥，排架柱模板采用定型钢模板进行支立，工 作桥模板采用在满堂脚手架上铺设普通钢模板进行支立，振捣器振捣密实。混凝土 浇筑完毕后及时洒水养护。 7.3 管身段混凝土主要施工方案管身段混凝土主要施工方案 7.3.1 管身段混凝土浇筑流程管身段混凝土浇筑流程 箱体结构采取“纵向跳仓、竖向分层”的原则进行施工，施工节段之间混凝土 浇筑间隔时间须满足规范要求，以避免混凝土早期收缩产生有害裂纹。 因此采用先施工垫层，再施工结构底板，最后施工侧墙和顶板的顺序。每一个 仓位分三次浇筑施工，第一次浇筑底板及底板倒八角以上 20cm 部分；墙体高 5.6m 一次浇筑。倒角模板采用定型钢模板，倒角模板固定采用钢筋内拉法。施工段之间 混凝土浇筑间隔时间须满足规范要求，以免混凝土早期收缩产生有害裂纹。将结构 的侧墙与顶板一同浇筑，可以减少侧墙施工缝，提高结构的抗渗漏能力，同时又加 快了阶段施工进度。 洞身段共由 14 节洞身组成，每节 2 联，每联为 2 孔，每孔分三次浇筑：第一 次浇筑底板及底板倒角以上 20cm 部分；第二次浇筑墙体：第三次浇注顶部倒角及 顶板。底板及顶板均从仓面一端到另一端浇筑；侧墙分层浇筑，两侧均匀对称均衡 上升。 7.3.2 模板工程模板工程 本工程计划使用的钢模板规格为：1200*1200、900*1200、600*1200 等等。 底板侧模采用组合钢模板支立，倒角模板采用定型钢模板支立，在施工过程中保证 倒角模板支立牢固、位置准确，以利于墙身模板就位。顶板和侧墙根据洞身节数和 施工计划安排，采用装配式整体钢模板，50 钢管站立间距为 0.6m，50 双钢管 围令排距 0.8m。内外模板通过直径为 14 的对拉螺栓予以固定，以保证砼断面尺 寸。模板加固施工方案：采用直径为 14 的对拉螺栓予以固定，外侧用山型卡和螺 帽固定，在模板接缝中设置双面胶条，以防止漏浆。钢模面板厚不小于 3mm，保持 钢模板面光滑，无凹坑、皱折或其它表面缺陷。模板安拆采用塔吊配合人工吊装。 在施工中主要采用大型钢模或定型钢模板，尽量不用木模板，必须使用时，模 板采用 15mm 厚的竹胶模板（宽*长=1220*2440），方木应选用等以上的木材。 模板在每次使用前应清洗干净，为拆模方便，钢模板面应涂刷机油作为隔离剂。模 19 板安装的允许偏差，应满足有关规范的规定。 模板的拆除，不承重的侧面模板，在强度达到其表面及棱角不因拆模而损伤时 方可拆除；顶板的底模在混凝土强度达到设计规范要求后方可拆除。拆模时，应根 据锚固情况，分批拆除锚固连接件，防止大片模板坠落和伤人事故发生。拆除应使 用专门工具，以减少砼及模板的损伤，杜绝野蛮不文明施工。拆下的模板、支架及 配件应及时专人清理、维修，并分类堆存，妥善保管。 7.3.3 满堂承重排架满堂承重排架 倒虹吸顶板施工支架系统采用满堂钢管脚手架。 满堂钢管脚手架立杆间距为 600*600mm，步距为 1200mm，在立杆顶部加设 可调顶托，在顶托上横向铺设主龙骨 10#槽钢，中心间距为 300mm。 （1） 荷载计算 满堂架荷载表 荷载类型荷载类型荷载标准值荷载标准值荷载系数荷载系数 模板自重 0.7kn/ 1.2 现浇混凝土重量 30 kn/ 1.2 10#槽钢 0.83 kn/ 1.2 施工人员及设备 2.5 kn/ 1.4 振捣时对混凝土产生的荷载 2.0 kn/ 1.4 强度计算 g=（0.7+30+0.83）*1.2=37.84kn/ q=（2.5+2.0）*1.4=6.3kn/ g+q=37.84+6.3=44.14kn/ 已知钢管 48*3.5 a=489.303mm2，f=205（n/mm2）， =n/an=44.14*0.6*0.6*103/489.303=32.48（n/mm2）f=205（n/mm2） 强度符合要求。 刚度（挠度）计算 槽钢的 e=2.06*105n/mm2 iy=25.6cm4 q=（30+0.83+0.7）*1.2=37.84 kn/m2 由于在 600*600mm 范围内，10#槽钢并不是全部布满，中间留有空隙，在 600*600mm 内拟布置三根 10#槽钢，则 20 ql=37.84*0.6=22.704kn/m max=5* ql/384*ei=5*37.84*10-3*6004*300/384*20.6*105*25.6*104 =0.363l/400=1.5mm 故刚度符合要求。 稳定性计算 已知采用 48*3.5 i=1.58cm，钢管的步距为 1.2m。 钢管的稳定计算通常采用 n/（a）f 式中 为轴心受压构件的稳定系数，应根据 =l0/i 值通过规范查得，式中 l0 为立杆的计算长度，对于满堂支架 l0=kh，k 为长度附加系数，其值为 1.155，h 为 立杆步距。 l0=1.155*0.6=0.693 =0.693/1.58=43.861 查表 =0.933 n/（a）=/=32.48/0.933=34.8（n/mm2）f=205（n/mm2） 故稳定性符合要求。 基础承载力计算 由于满堂支架座落在箱室底板上，故地基承载力不必计算。 7.3.4 钢筋及预埋件钢筋及预埋件 进场钢筋材料必须首先进行材质试验和可焊性试验，保证用于结构的钢筋为合 格产品。 按设计图纸在加工场加工钢筋，用汽车运至作业面附件，用 25t 吊车吊入仓内。 纵横向主筋均采用闪光对焊接至所需长度，每节段均须按规范预留出与下节段 连接的钢筋，节段间钢筋的连接采用绑条焊。 钢筋施工时，采取加固措施确保预埋件的安装位置、稳固。 按照结构要求，钢筋分层、分批进行绑扎，所有钢筋焊接接头均应按规范要求 错开。对于多层钢筋，应在层间设置足够的撑筋，以保证骨架的整体刚度，防止灌 注混凝土时钢筋骨架错位和变形。 钢筋施工完后，应对每个结构面预留出设计所需保护层厚度，以满足结构的设 计受力状况和结构防水的要求。 预埋件和预留孔按放线坐标，精确固定在模板上，并采用钢筋固定等措施将预 21 埋件和孔洞模板加固牢固，确保位置准确。 7.3.5 混凝土施工缝面处理混凝土施工缝面处理 管身混凝土浇筑分三次进行，施工缝设在底板“八”字以上 20cm 和顶板八字 一下 20cm 处。管底混凝土浇筑完成达到一定强度后，采用人工凿毛，并辅以风水 枪将仓面冲洗干净并将污水排净。施工缝在混凝土浇注前必须凿毛及清洗干净。不 能在浇注前浇筑同等标号水泥砂浆，以提高混凝土接缝处的粘接力。施工中注意避 免施工机械油污对仓面的污染，保持仓面清洁。 7.3.6 伸缩缝施工伸缩缝施工 伸缩缝外部为土工膜铺设，缝宽 3cm，缝内充填聚乙烯泡沫塑料板，断面中间 设两道止水。 止水是水工建筑物的重要结构，在施工中必须保证止水安装的质量，橡胶止水 的接长采用硫化热粘结，按厂家的要求进行。 止水带安装：水平止水安装时，先立止水带底部模板，要求模板上口平直，标 高准确，而后安装止水带，中心位置控制好以后，再安装上部模板，橡胶止水带上 部设置 20cm 宽木模板，以便于固定止水带翼片。竖向止水首先将止水带定位，伸 缩段不得偏心。然后再进行相邻模板的拼装。这样，一方面能够保证止水带两侧不 致出现板缝，同时也有利于止水带翼片的固定，防止止水在浇筑过程中变形走样和 漏浆。 7.3.7 混凝土浇筑方式及振捣混凝土浇筑方式及振捣 混凝土浇筑方式根据仓面大小及混凝土拌和运输能力及泵管布置，管底板厚度 为 1.3m 和 1.5m 两种，采用台阶式浇筑方式；管身侧墙厚度为 1.1m、1.2m，采用 周圈分层布料浇筑，各侧墙均衡上升，分层厚度为 3050cm；顶板厚度为 1.3m 和 1.4m 两种，混凝土浇筑采用分层通仓平浇，分层厚度为 3050cm。 每次混凝土浇筑前，先在混凝土施工缝上铺设厚度为 23cm 的水泥砂浆，根 据浇筑速度的快慢，随铺随浇。 混凝土平仓以振捣器为主，在模板边角和设有止水的部位，人工用铁锹选取细 骨料给予补充，在管底混凝土浇筑过程中，侧墙钢筋插入面层钢筋以下较深，必须 在插筋两侧同时下料振平，不得形成陡坎高差。混凝土铺料厚度根据振捣器性能控 制在 3050cm。两侧墙及中墙必须对称地、从低端向高端进行施工。当混凝土入 仓高度1.5m 时，则使用串筒把混凝土送至浇捣面，以防混凝土离析。 混凝土浇筑过程中，模板、钢筋和 22 止水等有关工种均派专人值班，及时对模板、钢筋和预埋件进行检查维护，防止结 构变形、走样或损坏。特别是承重模板结构，有专人在顶板底部巡回检查，发现问 题及时处理。 严格控制混凝土的入模温度，防止混凝土中心与表面温差过大，混凝土表面产 生有害裂纹。板体混凝土施工过程中应进行温升监测，以便及时准确地采取温控措 施，确保大体积混凝土施工质量。 7.3.8 混凝土抹面混凝土抹面 为提高管顶混凝土早期强度，防止混凝土表面收缩裂缝，混凝土浇筑完毕，对 混凝土面采用刮杠找平，管顶混凝土出面时采用真空吸水，抹面机抹面，辅以人工 木抹子抹平压实，需压光部位再用铁抹子人工三遍压光出面。 7.3.9 拆模、养护拆模、养护 （1）拆模 侧墙模板可在混凝土达到 3.5mp 后拆除，但每节段顶板底模及支架均需待结构 板达到设计强度 75后，方可拆除，以降低结构施工风险。 （2）养护 混凝土养护是确保混凝土质量的一个关键环节，为确保混凝土不产生有害裂缝， 应设专人进行养护。混凝土浇筑完毕后，早期为避免太阳直接暴晒，在混凝土表面 及时用草袋遮盖。在混凝土浇筑完毕后的 618内，顶板采用覆盖养护 14 天，中 柱、侧墙用薄膜覆盖喷雾养护，底板采用蓄水养护，中板采用喷淋养护。 顶板混凝土浇筑后终凝前进行“提浆、压实、抹光”工艺，既消灭混凝土凝固 初期产生的收缩裂纹，又保证结构外防水层粘结牢固。 8 混凝土施工工艺流程及方法混凝土施工工艺流程及方法 8.1 砼浇筑施工工艺流