北岸竖井水下施工方案.doc

此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 南水北调中线一期穿黄工程南水北调中线一期穿黄工程 A A 标标 北岸竖井北岸竖井水下施工方案水下施工方案 编制 审核 审批 南水北调中线一期穿黄工程 中隧集团葛洲坝集团联合体项目经理部 2007 年 2 月 19 日 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 目目 录录 一 总体施工方案一 总体施工方案 5 5 二 施工布置二 施工布置 6 6 2 12 1 竖井水下开挖设备布置竖井水下开挖设备布置 6 6 2 22 2 施工现场总体布置施工现场总体布置 6 6 三 水下开挖施工三 水下开挖施工 7 7 3 13 1 混凝土临时底板破除混凝土临时底板破除 7 7 3 23 2 竖井充水竖井充水 7 7 3 33 3 钢结构施工平台搭设钢结构施工平台搭设 8 8 3 43 4 水下开挖施工水下开挖施工 9 9 3 53 5 水下开挖施工技术措施水下开挖施工技术措施 1010 3 63 6 竖井水下开挖安全施工与监测措施竖井水下开挖安全施工与监测措施 1111 3 73 7 水下开挖质量检查水下开挖质量检查 1212 四 水下混凝土浇筑施工四 水下混凝土浇筑施工 1313 4 14 1 混凝土导管布置混凝土导管布置 1313 4 24 2 混凝土浇筑强度混凝土浇筑强度 1414 4 34 3 混凝土浇筑设备及相关机具的配置混凝土浇筑设备及相关机具的配置 1515 4 44 4 施工方法施工方法 1616 4 54 5 水下混凝土性能水下混凝土性能 1616 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 4 64 6 浇筑过程质量控制措施浇筑过程质量控制措施 1717 4 74 7 水下混凝土主要原材料汇总水下混凝土主要原材料汇总 1717 4 84 8 封底混凝土下部砂层封底混凝土下部砂层 45 545 5 50 5M50 5M 高程灌浆施工高程灌浆施工 1717 五 竖井水下施工进度安排五 竖井水下施工进度安排 2222 六 水下施工存在的问题和处理措施六 水下施工存在的问题和处理措施 2323 6 1 6 1 井内涌水孔道封堵井内涌水孔道封堵 2323 6 26 2 排水减压措施排水减压措施 2323 6 36 3 竖井内高喷桩处理措施竖井内高喷桩处理措施 2323 6 46 4 水下施工地连墙稳定措施水下施工地连墙稳定措施 2424 6 56 5 水下施工混凝土面高差控制施工措施水下施工混凝土面高差控制施工措施 2424 七 资源配置七 资源配置 2424 7 17 1 主要施工设备及其性能参数主要施工设备及其性能参数 2424 7 27 2 施工人员配置施工人员配置 2525 八 水下施工应急预案八 水下施工应急预案 2626 8 18 1 水下开挖应急措施水下开挖应急措施 2626 8 28 2 项目经理部应急程序与措施项目经理部应急程序与措施 2727 8 38 3 应急处理程序应急处理程序 2828 8 48 4 应急资源储备应急资源储备 2929 九 施工组织机构九 施工组织机构 3030 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 十 工期保证措施十 工期保证措施 3131 十一 十一 质量组织保证措施质量组织保证措施 3232 十二 十二 水下施工总体质量控制措施水下施工总体质量控制措施 3232 十三 安全 文明施工十三 安全 文明施工 3333 13 113 1 安全施工措施安全施工措施 3333 13 213 2 环境保护措施环境保护措施 3434 一 总体施工方案一 总体施工方案 将竖井充水到 105m 高程 在竖井井口大型钢结构施工作业平台上 安放射水 冲击反循环抽砂设备 回转反循环抽砂设备以及相应配套开挖设施 将竖井 50 5m 65 5m 高程之间的土体挖除 采用边壁清理和井内障碍物处理措施完成水下 开挖 而后水下浇筑 C20 封底混凝土及高压灌浆以代替高喷封底 高压灌浆厚度 5 0m 高程 45 5m 50 5m 封底混凝土厚度为 5m 高程 50 5m 55 5m 封底 混凝土以上采用 2MPa 塑性混凝土水下浇筑到高程 63 0m 最后采用分层开挖逆作法 完成高程 66 5m 以下竖井结构工程施工 水下开挖施工程序见图 1 水 水土 破除砼底板 竖井充水外水补给 搭设竖井平台 开挖设备就位 开挖抽砂 外水补给 开挖结束验收 边壁清理 下设浇筑导管 灌浆预埋管 减压排水管 水土分离 封底混凝土浇筑 碴土外运 开挖设备撤离 浇筑设备就位 导管二次就位 提离导管 待凝 24 小时 封底浇筑结束 浇筑回填混凝土 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 二 施工布置二 施工布置 2 1 竖井水下开挖设备布置竖井水下开挖设备布置 在竖井井口搭设钢结构施工作业平台 其上布置 2 台射水反循环和 2 台回转反 循环开挖机械 相关配套设施布置在竖井平台上 将竖井内面积四等分 2 台回转 反循环机械对角布置 2 台射水反循环也对角布置 以使射水反循环机械和回转反 循环机械水下抽砂优势互补 竖井施工便梯部位埋设 2 套长 40m 直径 89mm 钢管至 现竖井底部 作为高压水冲刷其底部泥土的管具下设通道 水下开挖设备布置见图 2 2 2 施工现场总体布置施工现场总体布置 1 砂水分离系统 碴土沉淀池和补水水池设置在竖井平台的南侧 充分利用原地连墙施工用泥浆 池 2 供水 供电系统 施工用电利用竖井施工平台现有电源 竖井补水利用现有竖井平台外两口深井 水源 平台上竖井与灰浆防渗墙间降水井水源 3 施工平面布置 施工现场总体布置见图 3 三 水下开挖施工三 水下开挖施工 3 1 混凝土临时底板破除混凝土临时底板破除 为了在竖井内施作高压旋喷封底 在高程 65 5m 处施作了 30cm 厚钢筋混凝土 底板 作为高喷封底施工平台 现进行水下开挖施工 需要破除此部分底板混凝土 补水管道 水井 变电房 1 3 南侧 西侧 竖井平台 沉淀池 500m3 上平台道路 图图 3 3 施工场地总平面布置示意图施工场地总平面布置示意图 水池 500m3 排砂管道 抽水观测 等强 浇筑混凝土结束 分层开挖施作内衬 灌浆处理 竖井结构工程结 束 封堵减压井 图图 1 竖井水下开挖施工程序竖井水下开挖施工程序 2 0m 腰梁内边线 预埋钢管 射水反循环设备 回转反循环设备 图图 2 2 水下开挖设备布置图水下开挖设备布置图 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 砼破除采用液压冲击锤破除 碴土由反铲装入碴斗通过 40t 门吊垂直吊运 装 载机及自卸汽车运至弃碴场统一处理 在破除过程中井内采用 NJ05 NJ06 降水井 竖井中心的排污坑以及临时在竖井的东南面开挖积水坑进行排水 3 2 竖井充水竖井充水 竖井底板破除后 除竖井施工便梯外 及时拆除竖井壁上影响水下开挖施工的 排水管 混凝土输送管等设施 停止竖井内降水 竖井内涌水自然上升 考虑到竖 井准备进行水下开挖 充水设备采用现场已有泥浆泵 其排量可达 100m3 h 台 3 3 钢结构施工平台搭设钢结构施工平台搭设 根据工程需要 水下开挖施工 平台上需布置 4 台套开挖设备 其中 2 台射水 反循环和 2 台回转反循环设备 每台设备重 15 吨 共计 60 吨 3 3 13 3 1 主梁主梁 竖井直径 16 4m 根据井口直径按照间距 1 8m 布置 10 根主梁 主梁选用双拼 工字钢梁 间隔 1m 焊接 10mm 厚加劲钢板 其中中间 6 根分别长 20m 两侧各两根 分别长 15m 中间跨度最大的三根主钢梁底部各采用两根 I36b 型工字钢加强 工 字钢长 10m 3 3 23 3 2 横梁横梁 双拼工字钢主梁上间隔 2m 布置 20 槽钢 3 根一组 共设 6 组 长 18m 3 3 33 3 3 板材板材 主梁与横梁搭设完成后 在槽钢的空隙中铺设 5cm 厚木板给作业人员提供操作 平台 木板铺设覆盖全部井孔 钢结构平台布置图见下图 4 图图 4 4 竖井钢结构平台图竖井钢结构平台图 3 3 43 3 4 钢结构施工平台搭设施工钢结构施工平台搭设施工 北岸竖井冠梁上搭设 10 根 50cm 70cm 的主梁 主梁以门吊吊放就位 按 181 4 235cm 间距和位置南北向布置 主梁就位后 布置横梁 横梁为 20cm 20cm 槽钢 三根并排为一组 净间距为 2 0m 最后铺设钢板和 5cm 厚木板 横梁和主梁焊 接 专业焊工施焊 钢板和木板通过焊接和铅丝捆绑固定在横梁上 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 3 3 5 钢结构施工平台搭设施工注意事项 为确保施工安全 平台上布置四台钻机时 将射水反循环机械安排在外围 回 转反循环设备安排在竖井中心区域 一根主梁上不得同时安排 3 台设备 一台设备在主梁中间时 该主梁不得安排 第二台设备同时进行水下开挖作业 3 3 6 钢结构施工平台主梁承载力验算 见附件钢梁承载力验算 3 4 水下开挖施工水下开挖施工 3 4 13 4 1 水下开挖施工方法水下开挖施工方法 水下开挖施工选用 2 台射水冲击反循环抽砂设备和 2 台反循环回转设备 配套 砂石泵流量 180m3 h 台 通过钻头的冲击射水搅动使砂土在水中悬浮 射水压力 0 2 0 8MPa 同时由砂石泵抽排至地表自行沉淀的方法进行砂水分离 硬块及旋 喷试验桩体等井内杂物用机械抓斗抓除 地连墙边壁残留土体利用高喷台车高压水 切割冲刷 使其剥落由砂石泵排出 井内土体水下开挖到 50 5m 高程 水下开挖分层施作 控制每天开挖深度 小 于 2 0m d 同时监测地连墙变形情况 在水下开挖过程中 保持竖井内水位基本 不变 并在井外储备一定数量的补水 以减弱井外水土压力对地连墙墙体的影响和 满足砂石泵的工作需要 竖井内 A 区高喷施工产生的浆液凝固体硬块滑落竖井中心 区域后用抽砂设备井底钻头冲击破碎 砂石泵的通径 150mm 因此较小碎块可以通过 砂石泵随砂土一同排出井外 较大碎块用抓斗抓取到竖井外 砂石泵抽排的泥沙通过沉淀池自行沉淀 上部清水由与抽砂泵相配套的排水泵 抽回竖井 沉淀池内砂土由反铲配合自卸车运至弃碴场 3 4 23 4 2 水下开挖施工强度水下开挖施工强度 1 抽砂强度 泥砂方量 9 9 3 14 65 5 50 5 3815 1m3 抽排水中含沙量按 5 每台 设备抽排能力 180m3 h 利用率按 60 考虑 每天工作时间按 20h 计 计算每日出 土量和施工用时 每日出土量 180 4 0 6 5 20 432m3 施工用时 3815 1 432 8 8 取 9 天 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 2 补水强度 抽排总量 3815 1 5 76302m3 一天正常抽排量 180 4 0 6 20 8640m3 一天正常补水 8640 1 25 10800m3 d 富余系数 1 25 补水使用泥浆泵 流量 100m3 h 台 需要泵数量 10800 100 20 6 台 即采用 6 台泥浆泵往竖井内补水 泥浆泵准备 8 台 其中 2 台备用 3 5 水下开挖施工技术措施水下开挖施工技术措施 3 5 13 5 1 水下开挖面深度控制水下开挖面深度控制 为避免水下开挖井内埋钻事故 对各台开挖设备井内开挖深度进行控制 深度 差控制在 1 5m 内 即挖出一个凹坑后 将设备转移到凸起部位进行开挖 为此安 排 4 个人员组成水下施工测量班组 采用重锤进行开挖面高程测量 每点测量 3 次 取其平均值 依据测量数据四台设备沿顺时针方向移动 以确保开挖面均匀下降 避免高处砂土倾覆对孔底机具挤压 造成埋钻事故 3 5 23 5 2 竖井内障碍物清理措施竖井内障碍物清理措施 对竖井采用水下开挖 需要对井内障碍物进行清理 竖井内障碍物主要有旋喷 试验桩 降水井井管 A 区旋喷桩破损桩头 以及 A 区旋喷施工下设的 PVC 护壁管 等 其中井内两口降水井 一口井底位于第一层粘土层之上 另一口井底处于第二 层粘土层内 旋喷试验桩 F2 48 49 76 属 A 区封底旋喷桩 现竖井开挖高程 65 5m 以下存在桩体 水下开挖时 50 5m 高程以上桩体可能倒下 A 区破损桩头和 PVC 护壁管等也会随着水下开挖深度增加而滑入井底 水下开挖施工前 即竖井充水前 将井内两口降水井井管用钢丝绳套牢 在 挖到第一层粘土表层时 通过钢丝绳提出浅井井管 深井井管通过潜水员水下切割 取出 旋喷试验桩及其它障碍物用机械式抓斗清除 3 5 33 5 3 竖井边壁处理措施竖井边壁处理措施 竖井边壁残留土体采用高压水冲刷切割 使其剥落 施工用的射水冲击反循环 抽砂设备具有水平向喷嘴 在开挖过程中对竖井边壁进行摆动冲刷 井壁冲刷以两台高压泵并联增大压力和水量 通过两管法喷管及专用喷头 双 喷嘴 喷嘴直径 3mm 风水联合作用 以 120 度摆动角度冲刷井壁 施工中边壁 冲刷配备 1 套高喷台车及相应机具 高压水射流压力大于 20MPa 高压水射程达到 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 3m 以上 冲刷井壁喷射管沿竖井腰梁边缘下放 水平环向移动冲刷间距 1m 纵向 升降速度 0 3 0 5m min 在施工便梯部位预埋的钢管内下放高压喷管至井内 对 施工便梯下死角部位进行冲刷切割 开挖结束后 集中进行边壁清理 清理后安排潜水员潜入水下查看和检查竖井 边壁清理情况 对清理不彻底部位重新冲刷 3 6 竖井水下开挖安全施工与监测措施竖井水下开挖安全施工与监测措施 3 6 13 6 1 充水高度控制充水高度控制 水下开挖施工时 竖井内充水高度为 105m 高程 在施工中安排专人监测竖井内 水位变化情况 当井内抽砂排水量大于井外补水量 竖井内水位下降时 应立即停 止向井外抽水排砂 启用备用补水设备 增加补水量 保持水面在 105m 高程 3 6 23 6 2 水下开挖井内事故预防水下开挖井内事故预防 水下开挖施工 机械设备在竖井口大型施工钢结构平台上进行开挖作业 开挖 深度较大 容易出现钻头 抽砂管等掉落井内事故 给开挖施工增大难度 为此 在开挖施工过程中 采取预防措施 防范井内事故发生 吊放钻头前检查钢丝绳 抽砂管管节间连接牢固 以防抽砂施工过程中边壁土体滑落对井内机具排压而造成 井内机具掉入井内事故 3 6 33 6 3 墙体安全监测墙体安全监测 在水下开挖施工阶段 配合 标加强对地连墙的变形观测 并形成日报记录 在竖井开挖阶段 连续观测 如地连墙变形位移量较大 对地连墙安全构成威胁时 立即停止开挖 3 6 43 6 4 加强对两墙间水位监测与控制加强对两墙间水位监测与控制 竖井在充水时 充水后以及整个水下开挖施工阶段 增加对灰浆墙和地连墙间 水位的监测频次 并分析竖井充水对两墙之间水位的影响 若因竖井充水 使两墙 间水位涨高或控制 80m 83m 高程比较困难时 则加强两墙间 9 口降水井降水 必 要时增打降水井 确保两墙间水位控制在设计允许高程范围内 3 7 水下开挖质量检查水下开挖质量检查 竖井水下开挖是否达到标准要求 边壁清理的洁净程度 井底杂物清理 开挖 深度以及 A 区封底旋喷桩后砂土清理的彻底程度等 均需要进行检查 以确保封底 混凝土的浇筑质量 特别是封底混凝土与井壁地连墙连接的密实程度 竖井水下开 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 挖的质量检查主要通过潜水员潜入井下进行检查 并拍摄录像作为依据 检查分开挖过程中和开挖结束后两个阶段 开挖过程中选定一个恰当时间 开 挖设备停止运作 潜水员潜入井内 检查水下开挖情况 提供相关信息 以备改进 开挖方法和相关技术措施 开挖结束后 潜水员按潜水安全作业规程 着手进行潜 水及水下作业之前 必须掌握作业水下结构设施 检查潜水装备 将竖井内施工设 备能够清理的先清理干净或提出竖井 最后潜入井内作最终检查 对达不到要求的 个别部位加强清理 保证开挖质量达到标准要求 确保竖井封底混凝土施工质量 四 水下混凝土浇筑施工四 水下混凝土浇筑施工 4 1 混凝土导管布置混凝土导管布置 导管规格 根据水下混凝土浇筑强度 骨料最大粒径 20mm 根据规范要求导管 直径大于 20 8 160mm 导管直径选为 200 250mm 详见图 5 图图 5 混凝土导管图混凝土导管图 导管布置 依据水利水电工程施工手册 第三卷 混凝土工程中水下混凝土浇 筑施工相关要求布置导管 导管间距 4 5m 每根导管控制面积 20m2 据此 共布 置 13 套混凝土导管 距离地连墙 2m 环状布置 9 套 距离地连墙 6 5m 环状布置 4 套 两环导管间隔布置 导管上端固定在钢结构施工平台上 具体布置下图 6 所示 图图 6 6 混凝土导管布置图混凝土导管布置图 4 2 混凝土浇筑强度混凝土浇筑强度 混凝土生产综合生产能力为 90m3 h IIA 50m3 h IIB 50m3 h IIB 190m3 h 另将 标 90 m3 h 的拌和楼作为备用 拌和楼实际生产率取 0 70 实际 生产能量为 190m3 h 0 7 133m3 h 根据工程实际情况和竖井尺寸 封底混凝土浇筑方量为 Q S d i 其中 Q 混凝土方量 S 竖井内面积 d 封底厚度 i 充盈系数 按 1 05 考虑 即 封底混凝土方量为 Q 254 5 1 05 1334m3 按混凝土正常浇筑强度 133m3 h 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 封底混凝土浇筑时间 1334 133 10 03h 封底混凝土上部回填塑性混凝土方量 9 9 3 14 63 0 55 5 1 05 2003m3 按混凝土正常浇筑强度 133m3 h 上部回填塑性混凝土时间 2003 133 15 06h 两层混凝土浇筑间隔时间 1d 利用该段时间对混凝土施工各种设备进行检修维 护等 为塑性水下混凝土浇筑做准备 混凝土浇筑时间共计 3d 4 3 混凝土浇筑设备及相关机具的配置混凝土浇筑设备及相关机具的配置 4 3 14 3 1 混凝土运输车辆配置混凝土运输车辆配置 混凝土浇筑强度 133m3 h 混凝土运输车 2 次 h 拌和楼到竖井平台来回 混凝土运输车数量 133 8 2 7 39 辆 取整 8 辆 配备 9m3混凝土运输车 11 辆 其中 3 辆备用 4 3 24 3 2 混凝土输送泵及附属机具配置混凝土输送泵及附属机具配置 泵输送能力 60 m3 h 台 实际效率 80 混凝土量浇筑强度 133m3 h 混凝土泵车数量 133 60 80 2 77 取整 3 台 现场布置 1 台混凝土输送泵 2 台混凝土汽车泵输送混凝土 1 台 150kw 发电 机 泵车现场布置见图 7 图图 7 7 混凝土输送泵布置图混凝土输送泵布置图 4 4 施工方法施工方法 水下混凝土浇筑采用混凝土泵车和导管法进行浇筑 首先 项目部实验室将试配合格的混凝土配合比 上报监理实验室审批 经监 理实验室审批合格的配料单交给拌和楼操作人员 拌和楼操作人员严格按试验室提供配料单进行拌和 实验人员 质检人员在拌 和楼出料口检查拌和质量 混凝土拌和料经检验合格后 由 8 台混凝土运输车作为 输送设备 连续运输混凝土至竖井平台 通过竖井施工平台上布置的 1 台混凝土泵 冠梁外边线 地连墙内边线 腰梁内边线 内衬内边线 混凝土泵 混凝土运输车 混凝土泵车 混凝土泵车 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 和 2 台混凝土泵车将混凝土压入导管的料斗中 水下混凝土穿过导管到达竖井底部 随着混凝土的连续浇筑水下混凝土面持续上升 通过 4 人专业测量班组 控制混凝土 面上升达到设计高程 由于竖井内充水平压后 渗水很小 属于静水中浇筑水下混 凝土 4 4 14 4 1 竖井水下混凝土施工工艺流程竖井水下混凝土施工工艺流程 混凝土生产 混凝土运输 混凝土泵 混凝土导管 混凝土浇筑部位 4 4 24 4 2 混凝土浇筑顺序和下料程序混凝土浇筑顺序和下料程序 混凝土水下浇筑是竖井封底施工的关键工序 以压球法开浇 开浇由内环导管 开始 按顺时针方向逐管开浇 内环压管结束 外环导管开浇 也按顺时针方向进 行 全部导管压管结束 内外环导管同时浇筑 保持混凝土面均匀上升 4 4 34 4 3 浇筑过程的控制浇筑过程的控制 导管下设 管底口距离井底浇筑高程不大于 10 15cm 连续浇筑混凝土确保导 管埋深不应小于 1 0m 随时测量混凝土顶面高程 终浇高程控制在 55 5m 封底混凝土浇筑结束后 将 13 根混凝土导管全部提出封底混凝土表面并悬挂 其上面 待凝 24 小时后 将混凝土导管重新下放到距离封底混凝土表面 0 10 0 15m 的位置 按照上述程序开始浇筑 2MPa 塑性混凝土 直至浇筑到 63 0m 高程 4 5 水下混凝土性能水下混凝土性能 4 5 14 5 1 封底混凝土封底混凝土 采用水下不分散混凝土封底 骨料为一级配 在混凝土配合比设计时加入 UWB 水下不分散混凝土絮凝剂 实现竖井内水下混凝土的自流平 自密实 抑制水分散 性 有效保证水下混凝土浇筑质量 提高水下混凝土的封水效果 封底混凝土强度设计等级为 C20 混凝土坍落度 22 26cm 坍扩度 55 65cm 混凝土经验配合比如下 使用前根据试验室验证进行调整 表 1 封底混凝土经验配合比 1m3混凝土材料用量 kg m3 水胶比 砂率 水水泥砂石子外加剂 0 43412204306909958 60 4 5 24 5 2 上部上部 2MPa2MPa 塑性混凝土塑性混凝土 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 封底混凝土底板以上采用 2MPa 塑性混凝土浇筑回填 因后期要分层挖除 其强 度不能过高 28 天强度选定为 2MPa 混凝土经验配合比如下 使用前根据试验室 验证进行调整 表 2 2MPa 塑性混凝土经验配合比 1m3混凝土材料用量 kg 水胶比 水泥膨润土水砂石外加剂 1 12150802588348343 4 6 浇筑过程质量控制措施浇筑过程质量控制措施 1 按要求进行各种原材料的检验 保证配料准确 2 配置足够的混凝土拌和设备 确保浇筑的强度 3 浇筑前 对拟用的导管进行密封压水 检查导管是否漏水 防止导管在 浇筑过程中发生漏水出现堵管现象 制订详细的混凝土浇筑方案 并进行技术交底 和施工人员的安全技术培训 4 混凝土浇筑过程中 安排 4 人测量混凝土面高度 严格控制混凝土面的 高差 每半小时测量一次机口混凝土的坍落度和扩散度 现场取样装模成型 进行 7 天和 28 天强度试验 4 7 水下混凝土主要原材料汇总水下混凝土主要原材料汇总 表 3 水下施工主要原材料汇总表 名 称PO42 5 水泥中砂石子 钙质二级膨润土 单 位950t2700t3300t170t 4 8 封底混凝土下部砂层封底混凝土下部砂层 45 5 50 5m 高程灌浆施工高程灌浆施工 4 8 1 预埋灌浆管 竖井水下开挖完成 预埋灌浆管 灌浆管底标高 51 5m 沿竖井腰梁环状布置 29 根 中心部位布置 5 根 直径 89mm 灌浆高程为 45 5m 50 5m 灌浆管通过焊 接或丝扣连接 并固定在竖井平台上 通过重锤测量确保管件垂直 图图 8 8 灌浆管平面布置图灌浆管平面布置图 表 4 45 5m 50 5m 高程灌浆工程量表 序号项 目单位工程量备 注 腰梁内边线 洞 门 1 3 5 7 9 11 13 渗压1 渗压2 楼 梯 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 钻孔 m204 1 封底灌浆 灌浆 m170 34 孔 每孔钻孔深度 6 0m 灌浆深度 5m 4 8 2 工程地质条件 北岸竖井高喷灌浆位于 Q3级配不良砂中 灰色 饱和 密实 级配不良 颗粒 多呈压圆状 磨圆度较好 主要矿物成分为石英 云母等 局部夹有砾砂透镜体 该层顶部含少量卵石 粒径约 4 0 8 0cm 4 8 3 施工总体方案 在竖井 107 0m 平台上作业 封底混凝土下部灌浆施工自上而下循环钻灌法 4 8 4 施工总体布置 1 水泥制浆系统 水泥浆液采用集中制浆 利用高喷桩施工泥浆搅拌系统生产 水泥浆液通过专 用泵输送至施工作业面 2 供水 供电系统 施工用水用电利用场地现有水源电源 3 施工平面布置 灌浆施工设备 灌浆泵 布置在竖井施工平台上 4 8 5 主要施工设备与人员配置 1 主要施工设备配置计划 表 5 主要施工设备配置计划表 序 号设备名称型号及规格数 量用 途 1 钻机 XY 26 钻孔 2 高压灌浆泵 3SNS200 104 灌浆 3 输浆泵 BW200 408 浆液输送 4 高速搅拌机 ZJ 15002 制浆 5 低速搅拌机 2 200L3 存储浆液 2 施工人员配置计划 表 6 施工人员配置计划表 序号 工 种人数主 要 职 责 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 1 管理人员 16 负责施工生产 材料供应 劳资财务 日常工作管理 等 2 值班工程师 3 负责施工现场技术指导 质量监督等 3 钻灌工 33 负责钻孔 灌浆工作 4 制浆工 8 负责浆液搅拌 供应工作 5 机修工 2 负责机械设备维修等 6 电 工 2 负责电器 线路维修和用电管理工作 7 司 机 2 负责人员材料运输 8 普 工 6 倒水泥 排污 清渣等 合 计 72 4 8 6 高压灌浆施工 1 高压灌浆施工方法 施工工艺 高压灌浆孔在水下混凝土浇筑完成后进行施工 拟采用自上而下循环钻灌工艺 施工顺序 两排灌浆孔 先施工第一排 外圈 后施工第二排 内圈 在第一排的灌浆孔 中 选定一个孔作为先导孔 优先施工 以获取地层情况 对以后施工起指导作用 施工顺序如下 先导孔施工 第一排灌浆孔钻灌 第二排灌浆孔钻灌 检查孔施工 钻孔施工 孔位 灌浆孔位通过下设灌浆预埋管定位 预埋管按照要求固定在竖井平台上 以保证下设位置的准确 预埋管底端口在 50 5m 高程 钻机就位 进行校正后固定钻机 以 66mm 或 60mm 金刚石钻头钻透预埋 管管底 改用同直径合金钻头钻进 泥浆护壁 以保持孔壁稳定 高压灌浆深度为 45 5m 50 5m 高程 钻孔分段 钻孔分段与灌浆分段一致 第一段段长为 1 0m 第二段段长为 2m 第三段 2 0m 钻孔方法 采用 XY 2 型岩芯钻机 高压灌浆孔钻进全部采用合金钻头清水钻 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 进方法 施工中 由有经验的钻工负责钻孔施工 根据地层变化情况 及时对钻进 规程参数进行调整 钻孔孔向 灌浆孔均为直孔 钻孔必须保证孔向准确 严格控制孔斜偏差 钻 孔前钻机安装必须平整稳固 钻进中采用较长粗径钻具 适当控制钻进压力 以保 证钻孔垂直 在灌浆施工时已下入灌浆预埋导向管 其精度完全满足孔斜要求 封 底灌浆施工深度仅为 6 5m 孔斜只通过钻孔过程控制即可 灌浆 1 灌浆材料 水泥 普通硅酸盐水泥 水泥标号 P O32 5 性能应符合 GB175 99 标准求 施 工时对水泥材料按照要求进行进货检验 标号不明 性能不稳定的水泥不得使用于 工程施工 水 搅浆用水使用系统供应的干净水 2 浆液配比 灌浆直接采用水灰比 1 1 浆液灌注 3 浆液制备 灌浆施工采用集中制浆 水泥浆液搅拌时间应不少于 30s 浆液在使用前先过 筛 自制备至用完时间不宜多于 4h 制浆站每次拌制成的浆液应测定比重并有制浆记录 配比 浆量 比重 时间 制浆站的制浆能力应能满足灌浆机组用浆需要 4 浆液输送 浆液输送采用 BW200 40 型泥浆泵送浆至灌浆机组 送浆管采用 1 优质胶管或 硬塑料管 5 灌浆设备 灌浆泵采用三柱塞 3SNS200 10 灌浆泵 最大灌浆压力可达到 10Mpa 最大排量 200L min 满足施工使用要求 灌浆管路采用 1 高压胶管 可承受 10MPa 灌浆压 力 在灌浆回浆管上安设经过检定的压力表和高压灌浆阀门 压力表使用压力为压 力表最大表值的 1 4 3 4 6 灌浆方法 灌浆孔间隔施工 由外至内 逐步进行 对涌水部位 11 14 号墙段 进行灌浆 封堵 每一灌浆段在灌浆结束后 宜待凝一定时间 灌注的浆液凝固后 再开始对 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 下一段钻灌 灌浆过程中 如发现另一灌浆孔钻孔时串浆 则停止钻孔 灌浆结束后再钻孔 封底混凝土与砂层的接触段 第一段 先行单独灌浆并待凝 24h 其它各灌浆孔段 无特殊情况 每段结束后不用待凝即可进行下一段灌浆 灌浆压力按 1 5 2 5 MPa 设计原则 通过先导孔灌浆施工最后确定 灌浆分 段长度划分与灌浆压力初步拟定如下 表 7 灌浆分段长度及灌浆压力 分 段第一段第二段 第三段 长度 m 1 02 0 2 0 孔口压力 MPa 1 52 5 2 5 7 高压灌浆过程控制要求 压力表应选择与灌浆压力相适应的量程 压力表读数应读指针的中值 灌浆宜尽快达到设计压力 当遇大量耗浆地段 不能升至设计压力时 需注意 控制压力与注入率的关系 8 灌浆结束标准 耗浆最大孔段每 m 耗灰量 5 吨 m 结束 或每分钟 2 3L min 结束 第一段耗 灰量较大时 需待凝复灌 9 灌浆孔封孔 每个封底灌浆孔全孔灌浆结束后 及时报请监理工程师进行验收 验收合格的 灌浆孔才能进行封孔 封底灌浆封孔采用 置换和压力灌浆封孔法 封孔所用浆 液水灰比为 0 5 1 终孔段灌浆结束后 用浓浆置换出孔内稀浆 孔口 高程 106 107 卡塞 压力封孔 封孔时采用 1MPa 灌注 30min 结束 已进行置换和压力灌浆封孔的灌浆孔 待孔内水泥浆液凝固后 需清除孔内污 水和浮浆 若灌浆孔上部空余孔段大于 3m 时 重新采用置换和压力灌浆封孔法 小于 3m 时可直接采用水泥砂浆封填密实 4 8 7 化学灌浆施工 如采用水泥灌浆效果不佳时 采用化学灌浆方法再次对封底混凝土下部砂层进 行处理 化灌可采用纯压式灌注 灌浆参数如下 灌浆段长 化学灌浆每孔分两段灌注 第一段 2 0m 第二段 3 0 4 0m 灌浆材料 主要材料为水玻璃和胶凝剂 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 灌浆压力 1 0 2 0 MPa 灌注浆液 灌浆结束后 用 1 1 0 5 1 水泥浆液封孔 封孔段为 50 5m 55 5m 五 竖井水下施工进度安排五 竖井水下施工进度安排 表 8 竖井水下施工进度表 序号项目工程量 工期 天 开始时 间 结束时 间 备注 1 施工准备 5 2 月 19 日 2 月 23 日 包括平台搭设 及充水 2 水下开挖 3815 1m315 2 月 24 日 3 月 10 日 含边壁清理 3 导管安装 780m1 3 月 11 日 3 月 11 日 导管提前检验 4 水下混土浇筑 3337m33 3 月 12 日 3 月 14 日 间隔 1 天 5 灌浆堵漏处理 5 3 月 15 日 3 月 19 日 含降水检查堵 漏情况 6 高压灌浆 170m20 3 月 20 日 4 月 9 日 34 根 每根 长度 5 0m 7 竖井抽水 11000 m34 4 月 10 日 4 月 13 日 8 设备退场 1 4 月 14 日 4 月 14 日 含场地清理 总 工 期 54 六 水下施工存在的问题和处理措施六 水下施工存在的问题和处理措施 6 1 井内涌水孔道井内涌水孔道封堵封堵 我们认为 涌水通道来自 12 号槽下部 只要集中对漏水通道进行封堵后 井 内出水会得到根本控制 方法如下 竖井开挖完成后 对井内集中涌水孔道 在涌 水通道周边预埋灌浆管 待水下混凝土浇筑完成后进行灌浆封堵 封底混凝土 上部回填塑性混凝土浇筑结束 3 天后 开始试抽水 试抽水按竖 井内水位低于井外水位 10m 高差控制 检验封底混凝土止水效果 6 2 排水减压措施排水减压措施 封底混凝土浇筑前 埋设两根减压井套管 减压井套管直径 50cm 直接插在竖 井底部 50 5m 高程砂层上 顶部高程为 107m 减压井套管通过焊接和丝扣固定在竖 井平台上 通过重锤测量确保管件垂直 位置布置在竖井东西两侧 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 封底混凝土浇筑和其下部砂层灌浆结束后 开始施工减压井 即在预埋管内施 工降水井 按目前竖井外降水井的结构 在预埋的护壁管内钻孔 钻孔直径 44cm 钻至第二粘土层面 井底标高 42m 钻孔结束后 下设井管 井管直径 30cm 50 5m 高程以下设为花管 井管下设 结束 沿井管和预埋的护壁管环状间隙投放滤料 滤料投放到 51 5m 高程 而后开 始洗井 洗井结束 沿井管和预埋的护壁管环状间隙投放水泥球块 封堵封底混凝 土段井管与护壁管环状间隙 以使水体通过滤料从花眼进入井管 而不是从环状间 隙上返 同时可避免排水带砂 如果水量较大 在内衬施工时 利用减压井进行排水减压 竖井底板强度达到 要求后 进行减压井封堵 封堵采用 C50 混凝土 封井混凝土浇筑和底板加劲肋混 凝土施工整体浇筑 确保封井效果 6 3 竖井内高喷桩处理措施竖井内高喷桩处理措施 水下混凝土浇筑过程中 其坍落度较大 流动性好 可以将竖井内已经施工的 A 区高喷封底桩与地连墙之间间隙填充密实 如遇到高喷桩倒掉 采用抽砂设备井 底钻头冲击破碎 或重锤冲击破碎 小碎块通过砂石泵抽出 未经抽水排出井外的 高喷桩混凝土用抓斗抓除 少部分混凝土块直接由水下混凝土浇筑在里面 6 4 水下施工地连墙稳定措施水下施工地连墙稳定措施 1 在竖井封底砼浇筑前 在地连墙 12 13 槽外侧土体中埋设 1 根测斜管 同时在竖井内高程 50 5m 以下土体中埋设两支渗压计 请竖井监测单位 标 对 开挖中的竖井进行加密观测 发现地连墙观测值发生突变时 立即停止抽水开挖 必要时通过备用水泵回灌 地连墙变形监测采用现地连墙内的三根测斜管监测 2 在水下开挖施工过程中随时对监测数据进行分析 预测 指导调整水下 开挖施工 3 严格控制开挖速度 开挖 55 5m 高程以上时 水下开挖速度控制在 2m d 以内 开挖 55 5m 50 5m 高程时 开挖速度控制在 1 5m d 内 6 5 水下施工混凝土面高差控制施工措施水下施工混凝土面高差控制施工措施 浇筑时按导管编号顺时针方向 由内向外依次浇筑 每套混凝土导管每次浇筑 混凝土为 8 0m3 浇筑一个循环混凝土面上升 0 41m 在浇筑过程中 混凝土面应上 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 升均匀 浇筑时通过重锤测量来确定混凝土面上升高度 通过控制各导管浇筑方量 确保相邻导管混凝土面差距保持在 0 5m 以内 适当超浇封底砼 保证封底砼浇筑厚度 七 资源配置七 资源配置 7 1 主要施工设备及其性能参数主要施工设备及其性能参数 水下开挖施工设备主要选用 2 台射水冲击反循环机械和 2 台反循环回转钻机 其配套砂石泵为 6BS 型砂石泵 性能参数如表 9 表 10 表 9 射水冲击抽砂机 CSF 30 技术性能参数 序号项 目单位技术参数 1 钻头重量 t1 2 射水泵压 MPa 0 2 0 8 3 钻头冲击频率次 min 20 25 4 钻头冲击幅度 cm 10 50 表 10 6BS 型砂石泵技术参数 序号项 目单位技术参数 1 流量 m3 h180 2 吸土真空高度 m7 2 3 扬程 m13 4 功率 kW30 5 通径 mm150 采用水下开挖施工方案 完成竖井开挖 封底混凝土浇筑等施工作业程序 需 投入的主要施工设备和机具见表 11 表 11 主要施工设备及机具一览表 序号型号单位数量用途 1 射水冲击抽砂机 CSF 30台套 2 附配套正反循环砂石泵系统 2 反循环钻机台套 2 3 机械抓斗台 1 抓取井内桩体 杂物 粘土 等 4 装载机 ZL50台 2 渣土外运 5 0 8m3反铲台 1 渣土外运 6 自卸汽车 5m3台 6 渣土运输 7 9m3混凝土运输车辆 11 混凝土运输 8 混凝土泵 HBTD60台 1 混凝土输送 9 混凝土汽车泵台 2 混凝土输送 10 3 5m3混凝土储料槽个 1 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 序号型号单位数量用途 11 40t 门吊座 1 12 轮胎吊 25t台 1 13 高喷台车台 2 边壁处理 14 空压机 18m3 21m3台 2 边壁处理 15 高压泥浆泵 XPB 90E台 4 边壁处理 16 大型竖井钢结构平台套 1 水下开挖作业设备工作平台 17 250mm 混凝土导管 m900 18 3PNL 4PNL 泥浆泵台 8 竖井补水 19 水泵 流量 35 50m3 h 台 5 备用 20 150kw 发电机台 1 备用 21 钻机 XY 2台6钻孔 22 高压灌浆泵 3SNS200 10台4灌浆 23 输浆泵 BW200 40台8 24 高速搅拌机 ZJ 1500台2制浆 25 低速搅拌机 2 200L台3存储浆液 7 2 施工人员配置施工人员配置 为安全 顺利完成竖井水下开挖和封底混凝土浇筑以及低标号混凝土回填等工 作 做好充足的人力资源保障 施工人员配置见表 12 表 12 施工人员配置计划表 序号工 种人数工作职责 1 管理 18 生产 技术 材料供应 劳资财务 日常工作管理等 2 值班工程师 3 负责施工现场技术指导 质量监督等 3 质检工程师 3 技术与质量检查 4 开挖作业 45 抽砂 5 混凝土工 60 混凝土浇筑 6 边壁清理工 30 清理边壁 7 机修工 6 负责机械设备维修等 8 电工 4 负责电器 线路维修和用电管理工作 9 普工 20 清渣 补水和场地清理 10 潜水员 4 合 计 193 八 水下施工应急预案八 水下施工应急预案 8 1 水下开挖应急措施水下开挖应急措施 8 1 18 1 1 水下开挖阶段水下开挖阶段 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 1 加强竖井稳定的观察和监控量测工作 以便及早发现施工安全隐患 并 通过监测反馈及时调整开挖程序 2 根据开挖情况及时设置安全扶梯和通道 井内大型钢结构施工平台与井 外搭设临时通道 方便作业人员进入竖井内施工 确保施工机械在安全区域作业 设专人修整运输便道 保证运输安全 提高效率 3 为保证竖井地连墙安全稳定 井内水位控制设计高程 在现场备用 2 台 抽水泵 利用备用泵进行回灌 备用泵采用 2 台 功率 50m3 h 进行回灌 确保井 内水位高程不变 4 平台供电采取双回路供电 同时备用一台发电机 以保证在遇到突发情 况下能立即启动备用电路 保证竖井施工机械正常运转 竖井内水位不变 5 在北岸竖井水下施工中 发生地连墙持续变形超过设计允许范围的情况 后果最为严重 会造成竖井结构整体破坏 施工过程中地连墙变形主要原因为地连 墙内外压差较大 超出地连墙自身承受范围 随着水下开挖的深度增加 内外压差 越来越大 开挖到设计高程附近 内外压差达到最大值 因此提前在平台西侧准备 1 台反铲 8 台 15t 自卸汽车 2 台 ZL50 装载机 自卸汽车装满砂土 一旦发生地 连墙持续变形或变形范围超过允许值等情况 立即停止竖井向外抽水 同时用 ZL50 装载机配合自卸汽车向竖井内倾倒砂土平压 直至地连墙险情完全消除 8 1 28 1 2 浇筑水下混凝土应急预案浇筑水下混凝土应急预案 1 水下混凝土严格按设计坍落度 扩散度进行生产 在浇筑前 所用的机 具设备进行检查和试运转 同时配备专职电工 维修工 随时检修 现场配备备用 泵送混凝土设备 2 浇筑水下混凝土 根据导管直径计算封底高度及单管封底半径 埋管深 度 合理确定水下混凝土灌注导管间距 在井内备用混凝土导管 在灌注过程中 一旦发生堵管现象 可用备用导管进行灌注 确保水下混凝土浇筑质量 3 在施工中 要有备用混凝土拌和站 当混凝土拌和站出现故障时 备用 混凝土拌和站能立即投入使用 确保水下混凝土灌注施工连续不间断进行 4 混凝土浇筑过程中 随时掌握混凝土浇筑质量 混凝土上升高度和导管 埋入深度 防止导管下口暴露在泥浆内 造成泥浆涌入导管 浇筑过程中随时用测 锤量测混凝土面的高程 应量测三点取其平均值 图图 9 9 竖井地连墙变形回填应急预案断面竖井地连墙变形回填应急预案断面 图图 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 5 浇筑时 应使各导管的混凝土面大致处于同一水平面上 8 2 项目经理部应急程序与措施项目经理部应急程序与措施 8 2 18 2 1 应急组织与职责应急组织与职责 项目经理部应急领导小组 组 长 李荣智 副组长 夏 云 张 健 王黎阳 组 员 李会全 李 斌 蔡 辉 孟海 仲生星 刘念坡 华辉 郭享 8 2 28 2 2 项目经理部领导小组职责项目经理部领导小组职责 1 发生险情时 项目经理部应急领导小组立即向穿黄建管部抢险指挥部汇 报险情 并根据应急预案的应急措施组织项目经理部抢险小组进行应急抢险 抢救 伤员 防止事故扩大 并保护事故现场 同时 在接到穿黄建管部指挥部的抢险方 案后 立即按照方案实施抢险 2 根据穿黄建管部抢险指挥部的组织机构 分别设置各小组联络员 配合 指挥部对项目经理部应急处置的指挥工作 3 各环节主要负责人 资金保证负责人 李斌 抢险物资储备负责人 蔡辉 抢险人员备置负责人 王黎阳 预案培训 模拟演练负责人 仲生星 王林 抢险与救援队 项目部全体职工和劳务工均为抢险救援队队员 8 3 应急处理程序应急处理程序 1 险情发生时当班负责人必须立即向现场值班负责人汇报 现场值班负责 人接到事故报告后 立即向项目经理部应急领导小组汇报 同时立即组织现场施工 人员采取必要的应急措施 2 项目经理部应急领导小组接到事故报告后 立即赶赴现场 启动应急预 案 根据事故的性质 启动相应的专项应急预案 同时立即向穿黄建管部 监理单 位和联合体集团公司汇报 项目经理部应急领导小组根据现场实际情况 第一时间 内保护现场 并对现场进行隔离 第一时间内抢救伤员 将事态控制在稳定范围内 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 警戒组立即疏散现场的作业人员 疏通现场施工便道 并保证在抢险过程 中施工便道的畅通 以确保抢救人员 抢险车辆和应急物资能够顺利进入施工现场 进行抢救 保证抢险救援工作的顺利 快速进行 紧急调运应急设备物资 用于应急救援 在缺少相应的应急设备物资情况 下 可采取以下措施 第一 设物部应与材料供应商保持联系 在需购买抢险物资 时 能够使抢险物资迅速到场 第二 与穿黄各标其他项目部保持联系 征得同意 后调入其他项目部的应急设备物资 第三 由穿黄建管部抢险指挥部调用应急抢险 资源 划定警戒区域 采取必要管制措施 警戒组负责抢险区域的警戒 防止非 抢险人员进入危险区域 实施动态监控 加强抢险工作的现场监督 保证抢险过程的安全性 避免 在抢险过程中出现不必