玉清湖泵站施工组织设计.doc

泵站主体工程施工方案作者：郭荣勋关键词：主机房、管井降水、防水 内容提要：出库泵站主要有管理区平台、泵房、吸水室、主厂房、出水管道引桥、闸阀室等主体建筑物组成，另有办公楼、机修车间、仓库、食堂、车库、锅炉房、廊道、穿排涝沟挡土墙、平台护坡及排水等附属设施。本文主要介绍主体工程的施工方案 。一、工程概述济南市引黄供水工程玉清湖水库出库泵站工程位于济南市槐荫区段店镇谢家屯村附近，围坝中心桩号7+997.7米，本工程设计日供水能力40万吨。设计流量5.12立方米每秒，共安装6台机组。出库泵站为库内式泵站，是济南市引黄供水玉清湖水库工程中的重要组成部分，主要有管理区平台、泵房、吸水室、主厂房、出水管道引桥、闸阀室等主体建筑物组成。另有办公楼、机修车间、仓库、食堂、车库、锅炉房、廊道、穿排涝沟挡土墙、平台护坡及排水等附属设施。还包括厂区道路、厂区排水、大门等。二、主机房施工（一） 施工准备1. 测量: 依据业主提供的施工范围内的等级平面控制点和高程控制点,测量放线,布设基准点和三角点,测设建筑物平面控制网。所有测量工作均按照水电规范SDJ207-82之水利水电施工测量规范SL5292进行，并报现场监理工程师验收批准。使用仪器：NIKONDTM750全站仪1台，J2经纬仪3台，自动安平水准仪2台。2. 试验： 现场建立常规实验室，能够进行砼配合比的执行及质量检验，能够进行砂浆及砼试块的制作和常规试验并负责砼的成品、半成品的质量检验和钢材的取样、送检等工作，以确保工程质量。3. 加工、订货、租赁： 提前进行工程中使用的橡胶止水带、土工布、土工膜、电气设备、及预应力空心板及钢材的订购和采购，应向供应商索取材质证明（或合格证）和出厂检验报告。着手定型钢模、异型钢模的租赁及木板材的采购，准备钢木组合模板的组装和局部木模板的加工配制工作。4. 开始沥青杉板的填充材料和钢筋砼预制构件的准备工作。平整泵房场地吸水室及引桥灌注桩施工泵房灌注桩施工（二） 灌注桩施工1. 施工顺序：施工布置： 一台钻机先行进行引桥灌注桩的施工，一台钻机进行吸水室灌注桩的施工，施工用水取自降水井，距离建筑物边线10米远的地方设泥浆池一座，以达到泥浆的循环利用。2. 主要施工机械：据地质情况，选用正循环回转钻机6台、上料架2套。3主要工序质量控制 3.1埋设护筒使用钢护筒,埋置深度1米，顶端高出地面0.3米。定位后，人工挖坑填埋，吊车配合安放。护筒周围回填粘土，夯实，防止漏水。3.2钻孔前，备好粘土，有条件时，使用膨润土，配制泥浆。钻孔过程中，安排专人负责，控制泥浆比重，保持其液面及比重稳定，防止塌孔。3.3钻孔 灌注桩长22米，桩径0.8米，桩底高程7.0米，穿越的地层土质为亚粘土及一层24米后的砾质粗砂层，根据这一地质情况，选用正循环回转钻进行施工，使用三翼钻头，一次成孔，泥浆护壁，因桩距较大（2.32.4米），顺次施工；钻孔过程中，严格控制孔径及倾斜度，按设计及规范要求施工。3.4清孔采用换浆法清孔，经检测合格，吊放钢筋笼后，在此检测孔深，如必要，仍需进行二次清孔，以保证桩体质量。3.5吊放钢筋笼16T汽车吊进行，钢筋笼两端及中间设定位钢筋环，保证其位置准确、保护层尺寸正确，严格控制其高程，并可靠固定。 3.6砼浇筑下好导料管后，即开始水下砼的浇筑。单桩砼工程量为11.5 立方米，采用上料架浇筑，水平运输用机动翻斗车。预定浇筑时间1.0小时，浇筑强度q=11.5立方米/小时。砼拌合场常设2台JS500型强制式拌合机，每台生产能力2030立方米/小时，可以满足砼浇筑要求。（三） 施工降水1、 主机房基引水渠基坑：鉴于坝体填筑已经开始，为了库区内取土需要，已经建立起有效的明沟降低地下水体系，取土坑下挖至27.0米高程。主机房最低开挖高程为26.9米，引水渠开挖高程为28.1米，因此，开挖时，在基坑两侧分别设排水沟和集水坑，引水渠的排水沟与库区降排水支沟连通，以排除施工期雨水。雨期，吸水室和泵房的地表水经排水沟汇流至集水坑后，通过水泵排至引水渠的排水沟内，排入库区降排水系统。另外，如果由于垂直铺塑（已经完成）的阻隔，铺塑下游侧地下水位较高，影响吸水室及泵房集水井开挖时，则采取补打无砂管井降水措施，并在该部位砼浇筑挖成后，采取有效的封填措施，消除其对坝体稳定的影响。 2、管道穿排涝沟倒虹段： 由于该部位位于坝外，不考虑库区降低地下水位的影响。依据招标文件提供的水文地质资料，地面高程为31.0米，地下水位高程（29.0米）高于最低开挖面高程（23.64米），基坑开挖前，需要降低地下水位。 计算参数： 基坑面积：A=11.28=89.6平方米 基坑假想半径：X=(A)=5.34米 基坑降水深度：S=29-23.64+0.5=5.86米 基坑上沿尺寸：a=11.2+(29-23.64)0.5=21.92米 b=8.0+(29-23.64)0.5=18.72米 渗透系数：K=2.0米/天 含水层厚度H、滤水管长度Ls、井内降水深度J之间的关系： H=Ls+J，Ls=0.27H（其中，0.27为经验系数） 抽水影响半径：R=10.206HK，井内降水深度J =iR 计算可得： 平均水力坡度i=0.05 井内降水深度：J=max（a，b）2i+S=6.41米 含水层厚度H=8.78米 滤水管长度Ls=2.37米 抽水影响半径R=128.2米按潜水、完整井计算： 取井管半径r=15cm 单井涌水量q=1.36K(HH-LsLs)(lgR-lgr)=66.3立方米 基坑涌水量Q=1.366K(2H-S)S(lgR-lgX)=135.7立方米 井点数量：N=1.1Qq=2.3，取N=3(1.1为裕量系数) 井深L=（31.0-29.0）+H+2.5=13.28米(考虑2.5米淤积裕量)，取L=14米 共设降水井3眼，井深20米，井径50cm，均匀布置于基坑周边。泵型选择：选用4台WQX5150.75型水泵（1台备用）。（四） 钢筋砼工程1.施工内容：1.1吸水室、泵房钢筋砼：本工程结构整体为钢筋砼箱型结构，基础为桩基筏式钢筋砼底板，在间，近轴侧设沉降缝一道，沉降缝处设651型橡胶止水2道，654型橡胶止水1道，缝间填嵌沥青杉板。根据这一结构特点，可由沉降缝处将整个结构分为两部分独立进行施工，不另设垂直施工缝；依据现有施工水平以及与之类似的鹊山3#泵站工程的施工经验和本工程的结构特点，考虑工期紧要求，分别在高程30.95和35.95处设水平施工缝，分三层浇筑成型，以形成流水作业面，尽最大限度的缩短施工时间。1.2穿坝管涵洞、闸阀室：其结构形式均为钢筋砼箱体，上覆钢筋砼预制盖板。现浇箱体砼分两次完成，即：底板作为一次，围护墙及粱等结构作为一次。底板模板使用小型钢模，围护墙使用大型钢模拼装，脚手钢管桁架加固，围护墙内模利用脚手钢管作水平对撑，外模利用方木斜撑和斜向拉链固定，模板内侧设对撑，内外模板采用止水拉条固定，以保证模板的稳定。1.3施工缝处理： 砼施工缝采用凸式企口缝，人工凿毛，外露干净砂石，用压力水冲洗干净。2、模板工程：2.1施工机械： 模板加工厂配备圆盘锯2台，压刨1台，平刨1台，MK515台钻1台，大型钢模板的吊装过程中，使用25t汽车吊和QT25塔式起重机各1台（设于吸水室上游、引水渠的底板上，据吸水室外墙皮4米，砼基座顶高程与引水渠护底平）。2.2施工工艺： 采用大型钢模板组合为主，局部配合定型钢模板、异型钢模板和外敷铁皮的木模板。模板缝隙用海面条密封，防止漏浆；模板内侧使用脱模剂；围檩、模板外侧水平支撑使用50脚手管桁架，斜向支撑使用1010cm方木。 底板：大型钢模板组合，50脚手管桁架围檩，1010cm方木斜向支撑加固，支撑末端加垫板，模板桁架顶设斜向钢拉链防止其内倾。 附：底板模板加固示意图在泵房前墙处，泵房及吸水室存在2.15米的高差，而水平施工缝设在泵房底板以上0.3米(即30.95m高程)，二者底板需一次浇筑完成，不另设施工缝，故需要结合吸水室墩墙，支立悬空模板，模板之间用脚手管对撑加固 墩、墙：采用大型钢模板组合为主，局部配合定型钢模板、异型钢模板、外敷铁皮的木模板。对拉螺栓结合50脚手管桁架支撑加固，内置对撑，吸水室内墩墙模板之间用脚手钢管打水平对撑，泵房内墙的模板加斜向方木支撑，并设拉链加固，防水部位的对拉螺栓加焊止水环，防止沿螺栓的渗漏。对拉螺栓间距为9575cm，因为采用了对拉螺栓、内置对撑的加固方法，只要克服了外界的不均衡力（风力、施工干扰力）产生的不均匀荷载，模板的稳定性取决于对拉螺栓的抗拉强度。下面，验证其强度：预计施工期间的气温在1225摄氏度之间，按不利温度15摄氏度取值，则最大砼侧压力Pm=2.8吨/平方米(对单根螺栓最不利组合时的平均分布力为2.57吨/平方米)，振捣产生的侧压力0.1吨/平方米，倾倒砼产生的侧压力1.6吨/平方米，单根对拉螺栓受到的最大拉力:max（P）=（2.57+0.1+0.6）(0.950.75)=2.33 t对拉螺栓采用12圆钢,取其屈服极限强度2.4吨/平方厘米，单根螺栓抗拉极限力：F=2.4(1.21.24)=2.71 t强度安全系数：K=Fmax(P)=1.16由此可知：螺栓强度是有保障的。 脚手架：因为在41.15高程设置了现浇砼粱板结构，并根据其不同的结构布置形式，决定在吸水室内搭设满堂脚手架，兼用于上下层墩墙模板的水平对撑加固，在泵房内搭设双排脚手架，兼用于水平粱及挑檐道板结构的模板支撑加固。上部排架结构模板：采用定型钢模及异型钢模组合，搭设专门脚手架加固，柱顶加缆风绳3道，防止其在浇筑过程中倾斜失稳。 2.3质量控制： 所有的模板必须保证浇筑后的砼外形、尺寸、位置符合设计图纸； 所有的模板必须可靠固定、支撑，保证其强度、刚度、稳定性满足施工要求。 模板的表面必须光洁、无污物，并且避免脱模剂污染钢筋。模板表面必须平整，接缝严密，不漏浆，垂直度符合设计和规范的要求；施工缝处不能出现“错台”现象，特别注意闸门槽模板的加固，保证精度。模板及其支架上不能堆放超出设计荷载的重物。超过2米跨度的粱的底模按照设计或规范要求起拱。侧面非承重模板拆除时，砼强度应达到2.5Mpa以上；承重模板的拆除，应符合水利水电施工规范SDJ20782之模板工程第2.6.1条的规定。拆模时，轻拿轻放，防止模板变形，杜绝野蛮施工。(五)钢筋工程1、 施工机械：现场配备CT740型弯曲机2台，CJ540型切断机1台，UN1100型对焊机1台，卷扬机1台，BX3300型电焊机4台。2、 施工工序及质量要求：贮存：钢筋进场后，按等级、规格分别验收、堆放，取样送检，垫高并加遮盖，设立标示牌，防止锈蚀和污染。无合格证和出厂试验报告时，拒绝入场。 加工：进场钢材经检验合格，即开始配料和加工制作，制作质量符合水电规范SDJ20782的要求。制作中，直径14mm及以上的钢筋接长采用对焊工艺，对焊接头处不能有横向裂纹和明显的烧伤痕迹，其轴线位移不超过2mm；局部搭接焊钢筋在其搭接接头处轴线弯折误差不超过4度，且要保证两接长钢筋的轴线一致。绑扎：钢筋绑扎严格按照规范SDJ207执行：绑扎牢靠，横平竖直。底板钢筋设置1.2米见方、长1.5米、直径20mm的架立钢筋，其他粱板结构如必要时设置架立短钢筋或点焊成钢筋网，防止钢筋变形；墩墙钢筋均采取通长配置，并搭设三步双排脚手架扶持固定，以保证钢筋位置准确、无弯折变形；不同排钢筋之间设立架立短钢筋以保证排距；上部机架桥排架柱和主厂房排架柱均预留插筋，整柱在后场绑扎成型，利用塔吊完成垂直运输并直接吊装到位。搭接长度符合设计及规范的规定，搭接头分散布置，位置避开连续粱的跨中上部及支座上部；砼垫块的强度不低于浇筑部位砼的设计强度，并埋设绑丝与钢筋绑扎牢靠，所有垫块相互错开，均匀分散布置。（六）砼工程 1、施工机械： 现场配备HBT60A混凝土输送泵1台，适应其浇筑强度，另设JS500强制式搅拌机2台，PL800砼自动配料系统2台，ZL30E装载机1台，使用现场80KVA网电，另备120KW发电机2台，QT25塔式起重机1座（设于吸水室上游、引水渠的底板上，据吸水室外墙皮4米，）。2、 浇筑方法： 底板、墩墙等大体积砼采用砼泵浇筑，上部排架柱粱等小体积、分散浇筑的砼利用塔吊进行浇筑。配 料拌 和泵 送入 仓平仓、振捣拆 模养 护砂石料、水泥库 3、泵送砼浇筑工艺过程： 泵送浇筑，用于大体积砼的浇筑。装载机上料到配料斗中，有配料系统完成自动称量、配料，送到强制式拌合机进行拌合，拌好的砼经溜槽进入砼泵拌和料斗，二次拌和后，加压泵送至浇筑现场，通过溜筒卸到浇筑仓面，人工配合软轴式高频率振动器平仓、振捣密实，采用斜层式浇筑，顺序推进。4、塔吊浇筑小体积砼：主要用于上部排架柱、梁等构件和其他分散浇筑部位砼的施工。在排架柱周围搭设浇筑平台，模板侧面预留浇筑窗口。砼的水平运输由机动翻斗车完成，通过塔吊垂直运输砼到浇筑平台，经由预留的浇筑窗口人工上料入仓，当砼面上升到窗口时，封闭该窗口，然后自上一窗口上料，继续浇筑，直至所有窗口封闭，然后自柱顶上料，直至浇筑完毕。 5、浇筑方案：底板砼浇筑方案：砼浇筑采用斜层浇筑法，自吸水室底板上游测开始，拆管后退，平行浇筑，吸水室墩墙砼时浇筑到预定高程（30.95m），吸水室底板及墩墙砼浇筑完毕，与泵房底板连接处也随之上升到30.65高程时，即开始泵房底板砼的浇筑。如图按顺序分块，按序号分批次，采用铺管前进的方法进行浇筑，直至底板砼浇筑完毕。底板表面用木抹子搓平，原浆压光。墩墙砼浇筑方案：浇筑自吸水室西北角开始，拆管后退，斜层浇筑。所有墩墙均一次浇筑至预定高程，至泵房前墙浇筑完毕，砼输送管沿泵房内侧浇筑平台顺墙布置，接管前进斜层浇筑，直至预定高程。6、质量控制；砼浇筑前，仓面清理干净且清水湿润，但不能有积水。浇筑过程中，及时排除砼泌水和积水，但不能在模板上开孔，防止灰浆流失。施工缝表面铺23cm厚的同灰砂比的砂浆（水灰比减少0.05），随浇随铺，随铺随浇。严格控制水灰比，拌合时间不少于60s，保证拌和物质量，杜绝不合格料入仓，已经入仓的，坚决清除。下料高度较大时，采用溜筒等缓将措施或在模板侧面预留浇筑窗口，使砼的自由落差不大于2米。铺料均匀，每层厚度控制在5060cm，每次浇筑厚度不超过2米，砼浇筑坡度不大于10度。铺料采用砼外加剂技术，延长砼初凝时间，在砼浇筑过程中避免出现冷缝。采用人工平仓，闸门槽、止水带、预埋件、预留洞及靠近模板附近必须人工平仓，其余不影响模板稳定及埋件位置准确的部位使用振捣器平仓；但振捣器平仓不能代替振捣，砼必须振捣密实，以砼面不再显著下沉、不出现气泡并开始泛浆为准；振捣器插入点距不超过其振动影响半径的1.5倍，且插入下层510cm，顺序振捣，倾斜方向一致；小断面粱、板、柱和钢筋密集部位采用小型振捣器结合人工插钎捣实，振动时不得碰触钢筋和模板。按照设计和规范要求留取砼试块，进行常规试验检测砼强度、抗冻、抗渗性能。砼拆模后，及时截除对拉螺栓两端至保护层以内的部分，并用高标号砂浆填实、抹平、压光。底板浸水养护，现浇平台板洒水湿润养护，墩墙立面喷涂养护液进行养护。 6、砼温度及裂缝控制措施： 采用低温地下水拌合，拌合机、砼泵等同生产和运输系统进行遮盖，降低砼浇筑温度。掺用高效减水泵送剂，降低水灰比，减少水泥用量，降低水化热。合理布置泵管，尽量减少拆、装、移等工作，保证布料均匀。根据结构特点，合理设置施工缝（高程30.95m），以利蓄水养护：砼浇筑完毕，具备养护条件时，开始蓄水，养护底板砼；并根据养护水温的监测结果，调整养护水的深度，使砼表面温度维持基本恒定，避免因温差过大产生裂缝。（七）钢筋砼预制构件制作安装1、 施工内容:主机房、闸阀室屋面及引桥预应力空心板安装，吊车粱、巡视道板、引桥（管线层）粱板和穿坝管涵洞、穿平台廊道盖板制安。2、 施工方法： 构件预制：采用预应力空心板外购，其余全部自行现场预制。 构件安装：主机房屋面空心板、巡视道板采用QT20塔吊安装；吊车粱、引桥（管线层）粱板采用16t汽车吊车配合25t汽车吊车安装。（八） 防水工程1. 施工内容： 泵房沉降缝止水带安装、泵房防水砼及内墙防水砂浆、主机房及闸阀室屋面防水、坝坡复合土工膜连接等。2.施工方法：2.1止水带预埋：固定方法：沉降缝处作为垂直施工缝，止水带的埋设分两次完成。第一次浇筑时，其封头模板采用木模，模板中间设槽夹紧止水带，并在止水带边缘穿细铅丝拉平，细铅丝一端固定在钢筋网上。用脚手管连接两侧固定侧模的钢管桁架，中间设撑拉杆固定，防止模板变形。严禁直接用铁钉在木模上固定止水带或以其它形式损伤其中间部位，木模内侧沿竖向半楔入铁钉，拆模后留在砼内，用来固定缝间沥青杉板。如下图：第二次浇筑时，将止水带展平、缝间满铺沥青杉板，用预埋的铁钉固定，并加焊钢筋支撑，然后浇筑砼。附：预埋止水带固定示意图2.2质量控制：止水带的型号、质量应符合设计要求，止水带接头采用热熔化搭接，搭接长度不小于10cm。接头应平顺牢固，避开转角处，尽量减少接头数量，采取措施，避免损坏接头。止水带的伸缩节设在横缝内，保证安装位置正确。 2.3防水砼施工方法： 见钢筋砼工程之砼工程，并在砼拌合时加入WG型防水剂。 2.4坝坡复合土工膜连接： 坝坡复合土工膜之间，采用热熔连接，搭接宽度不小于10cm；坝坡复合土工膜与建筑物连接处，按照设计要求，采用粘接，粘接应紧密、牢固，无渗漏点，宽度不小于60cm。 2.5内墙防水砂浆施工方法： 同内墙抹灰，并在砂浆中加入WG型防水剂。 2.6屋面防水层做法： 在完成后的保温（找坡）层表面现浇C20细石砼板块细石砼中掺水泥重量3%的JJ91硅质密实剂型防水剂；砼板块尺寸15001