倒虹吸施工设计方案

一、编制依据〔1〕XX伊犁哈拉军水电站引水渠道工程合同文件〔SMTS/DBXS-01-2009〕；〔2〕?水工混凝土施工规?DL/T5144-2001；〔3〕?滑模施工规?；〔4〕其他。二、概述渠道混凝土面板坡度1：2，设计高差3.2m，斜长7.16m(4.14m)，面板厚度0.渠道面板混凝土标号C20、F200、W4，边板块尺寸2.55×2.52m〔2.64×2.52m〕渠道每隔50m设置一道砼横隔墙，隔墙尺寸0.7×渠道面板边缝、水平缝、垂直缝由底部高压闭板、顶部聚氨酯砂浆闭缝组成。三、施工特点、难点及对策〔1〕面板施工作业平台布置在渠顶，距面板底部高差5.8m，混凝土斜面运输和斜面布料难度较大，骨料易别离对策：面板混凝土浇筑时，斜坡采用设有软挡板的溜槽入仓，每仓水平布料采用人工摆动溜槽布料，以减少骨料别离。〔2〕在面板混凝土浇筑施工中，由于边坡坡比拟大施工难度十分困难，对现场的施工管理、施工组织提出了竣考验。对策：在施工过程中，将采用滑模，成立面板浇筑责任组，配置足够的施工、质量等管理人员，事先进展生产性试验，加强现场管理与协调，加强过程控制与监视，确保施工质量。〔3〕面板施工工序多，人工劳作工作量大，工期紧，强度高。对策：采取提前进展坡面清理、放样、整修，提前进展立模，为面板顺利浇筑创造有利条件。四、施工布置4.1供水使用8吨汽车水罐车运输水，以满足生产用水需求。4.2供电使用25千瓦柴油发电机发电，以满足生产用电需求。4.3施工道路方案使用渠顶顶面做作业平台及各施工部位施工道路。4.4两布一膜、模板加工场地两布一膜加工场地根据现场条件布置在渠堤不影响交通的位置。滑模及侧模加工在工程部机械队加工厂进展。4.5拌合系统采用拌和站集中拌制混凝土，8m3五、施工准备5.1原材料控制5.1.1水泥本工程所需水泥由工程部报送材料需求方案，由公司材料部门负责供给，运至工程部仓库，由工程部负责卸货，并对水泥进展检查和验收。进场水泥必须持有出厂合格证；按每200t～400t同厂家、同品种、同强度等级的水泥为一批〔缺乏200t按一批计〕，分批进展技术指标的试验检测，水泥各项技术指标应满足标准要求；在施工过程中不定时抽样检查，并将检查结果报送监理工程师审批，不合格水泥不予使用。水泥以散装为主。散装水泥到现场后，分批贮放在专用水泥储罐中；罐装水泥贮放不超过6个月。5.1.2水混凝土拌和用水必须新鲜、干净、无污染〔如污水、油、酸、碱盐及其他有机物的污染〕。只有符合设计要求或规标准的水才能用于混凝土的拌制。5.1.3砂骨料本工程混凝土所用的粗、细骨料由新局砂料场生产。混凝土浇筑前，需对砂骨料进展各项指标的检验，保证使用合格的砂骨料。砂骨料的细度模数、级配、含泥量、含粉量、压碎值、有机质含量等各项指标需满足设计和相关规要求。5.1.4两布一膜本工程所两布一膜，进场前将采购的两布一膜的厂家、材料样品、质量证明书和产品使用说明书报送监理工程师，并对两布一膜进展检查和验收。5.1.5砼配合比根据监理工程师审批的混凝土配合比设计报告，混凝土浇筑前由试验室依据混凝土配合比开出配料单。5.2滑模加工与制作滑模采用[10槽钢轨道，扣模采用组合钢模板焊接。滑模由底部钢面板、上部型钢桁架〔附着振动器〕两局部组成，总长2.1m，宽3.3m，采用4块δ5钢板拼装，镙栓连接，[12槽钢作围檩，L7.5角钢作肋板，配重采用沙袋或混凝土预制件〔具体配重根据实际情况调节〕。为保证面模刚度，在其背后加三榀桁架。吊环用φ32钢筋制作，焊接于面模两端。对面模与侧模接触的上、下口倒角，以防止在升降过程中带动侧模。面模两端与侧模搭接长度各15cm5.3侧模加工与制作侧模采用[10槽钢组成。槽钢标准板长3m×2，坡长最大7.22m，每侧槽钢根据实际坡长长度调整侧模槽钢。上口用L5角钢进展保护。钢三角架支撑固定。侧模刚度满足5.4溜槽制作溜槽采用轻型、耐磨、光洁、高强度的钢板制作，每节长2m，梯形断面，底宽30cm，深40cm，开口宽50cm。溜槽上部采用彩条布覆盖，每隔5～10m采用柔性材料作挡板，端部设连接挂勾。5.5平安爬梯制作在堤前坡面布置2套木爬梯。踏步宽30cm，步高20cm，单节长3m。5.6卷扬机安装、固定滑模牵引采用2台10t固定卷扬机，牵引钢丝绳为φ26mm，单股牵引。卷扬机与固定锚块间及地锚间的连接钢丝绳直径28mm，固定锚块用钢丝绳锚固在渠顶地锚桩上，施工固定卷扬机采用挖机六、主要施工程序混凝土面板施工主要包括：坡面清理、砂浆垫层铺设、两布一膜铺设、模板安装、混凝土拌制与运输、溜槽入仓及人工摆动溜槽布料、混凝土浇筑、抹面、养护、裂缝检查与处理等，其施工程序见图6-1。测量放样测量放样质量检查验收质量检查验收坡面清理、修整质量检查验收质量检查验收坡面清理、修整边坡阻滑墙、隔墙垫层边坡阻滑墙、隔墙垫层二次修坡、夯实二次修坡、夯实质量检查验收两布一膜铺设质量检查验收两布一膜铺设质量检查验收安装侧模质量检查验收安装侧模吊装滑模安装卷扬机吊装滑模安装卷扬机滑模活动调节吊车就位滑模活动调节吊车就位面板浇筑过程面板浇筑过程安装溜槽安装溜槽混凝土养护浇筑混凝土混凝土养护浇筑混凝土吊车就位滑模换位吊离吊车就位滑模换位吊离撤除侧模撤除侧模闭孔板安装闭孔板安装裂缝检查与处理裂缝检查与处理质量检查验收聚硫密封膏安装质量检查验收聚硫密封膏安装面板验收面板验收图6-1面板混凝土浇筑施工程序图图6-1面板混凝土浇筑施工程序图七、主要施工法7.1测量放样、坡面清理及修整沿坡面布设1套爬梯，供作业人员上下。测量人员在边坡及底面上放出每块面板垂直缝中心线和边线、并用施工线或打铁钎标识。在边坡和底板布设2.55×2.52m〔2.64×2.52m〕网格进展平整度测量，在弯道处进展网格加密，按设计线逐格检查，其偏差不超过面板设计线5mm7.2铺设防渗膜〔两布一膜〕铺设防渗膜是整个防渗系统中较为关键的工序。采用人工铺设，焊接机焊接。土工膜间的连接必须采用焊接，搭接长度10cm。防渗土工膜用两布一膜(0.6mm/150g/m2长纤)。土工膜施工在基面验收后进展。(1)铺设施工：水泥砂浆基面验收后，即可铺设两布一膜，摊铺时在纵横向余留2-3%的充裕，其连接采用热熔焊接法。(2)土工膜的焊接施工材料：0.6mm/150g/m2，每卷材料有厂家出厂质量检验合格，到货材料对各项技术指标进展复测。土工膜由公司材料科在合格供给商统一采购供给，土工膜的焊接由专业厂家进展。施工单位需对材料及焊接质量格把关。在施工中，按以下要求进展控制：材料各技术参数符合设计标准，土工膜每幅预留边10cm.运输及保管：运输尽可能一次到场，防雨、防晒、专设仓库做到防火、防潮、防破坏。〔3〕施工工艺铺设剪裁——对正搭齐——压膜定型——清理——焊接试验——焊接——检测——修补——复检——验收〔４〕土工膜施工采用RH-2000热和焊机焊接，热合焊机行走，不到部位采用手工焊枪补焊。采用人工铺设，铺设时，由低而高施工，按规定顺序分区、分块人工整块沿渠道向垂直铺设，边铺设边焊接，焊接的幅宽视现场施工便而定，防止长时间日光照射,施工中确保两布一膜的防护工作。铺设土工膜时应适当放松留用余量，并防止人为的硬折和损伤。铺设土工膜时，膜与膜形成的接缝应为一字型或T字型，不得做成十字型。两布一膜的焊接：主要采用土工膜焊接机〔双道〕进展焊接，对于土工膜小洞等损伤采用专用粘接胶粘接。用丙酮将土工膜焊缝处膜和非织布别离开，宽度约12cm，用干净纱布擦拭焊缝搭接处，做到无水、无尘、无垢；土工膜平行对正，搭按宽度10cm，根据施工现场当时的气温条件，调节焊机至最正确工作状态。在调好的工作状态下，做小样焊接试验，样件尺寸试焊1m长的样品。充气后用肥皂水均匀涂在被检测焊缝上观察，如不合格再充气，以此找出焊缝漏气处，再将该处清洁干净，用热风焊枪焊好，再进展检测。检测合格后立即对检测时所做的充气全部用挤压焊接法补堵，采用缝包机将表层的土工布缝合，焊接检查合格后，将膜两侧的布先粘接再缝好。在施工前进展焊接和粘接试验，试验使用的焊机应与正式的焊机一样。否那么，重做试验。做好气温、风速、湿度、焊接温度和行走速度的记录，抗拉试验断裂位置应不在焊缝上，断裂强度不小于母材80%。主膜焊接后，两侧无纺布采用手提式缝纫机缝隙合连接。焊接完成后作质量检查：目检、充气、验漏、抽样后的抗拉试验。主要用目检、冲气检漏和抗拉检测为主，充气长度为10-11〔５〕土工膜现场联接应符合以下规定：A、根据气温和材料性能，随时调整和控制焊机工作温度、速度。B、焊缝隙处复合土工膜应熔结为一个整体，不得出现虚焊、漏焊或超量焊。C、出现虚焊、漏焊时，必须切开焊缝，使用热熔挤压机对切开损伤部位用大于破损直径一倍以上的母材补焊。D、焊缝双缝隙度宽度宜为2×10cm。E、横向焊缝间错位尺寸应大于或等于500mm。F、焊接中，必须及时将已发现破损的复合土工膜裁掉，并用热熔挤压法焊牢。G、联接的两层土工膜必须搭接平展、舒缓。〔6〕土工膜施工质量控制A、焊接时基底外表应枯燥，含水率宜在15%以下。膜面应用干纱布擦拭干净，不得将火种带入施工现场。B、不得穿钉鞋、高跟鞋及硬底鞋在复合土工膜上踩踏。C、车辆等机械不得碾压复合土工膜外表及其保护层。D、土工膜的铺设施工应符合以下技术要求：a.采用人工铺设。b.按规定顺序和向分区分块进展土工膜的铺设。c.铺设土工膜时，应适当放松，并防止人为损伤。d.土工膜搭接面不得有污垢、砂土、积水等影响焊接质量的杂质存在。e.土工膜铺设时，应根据当地气温变化幅度和工厂产品说明书要求，预留出温度变化引起的伸缩变形量。f.坡面上的土工膜铺设，其接缝排列向应平行或垂直最大坡度线，且应按自下而上的顺序铺设。g.坡面弯曲处就使膜和接缝妥贴坡面。h.土工膜应自然松驰与支持层贴实，不宜折褶、悬空，特殊情况需要折褶布置时，应另作特殊处理。7.3模板安装7.3侧模外侧采用角钢与圆钢焊接成的三角支架支撑固定，侧采用短钢筋将侧模与构造钢筋网焊接固定，人工从下至上安装。侧模之间的接缝必须平整密，无错台现象。混凝土浇筑过程中，设置专人负责经常检查、调整模板的形状和位置。对侧模的加固支撑，要加强检查与维护，防止模板变形或移位。侧模安装允偏差不得超过以下规定：相邻两块模板高差不大于3mm，模板与设计线的偏差不大于10mm，模板垂直偏差不大于±5mm。7.3滑模采用挖机吊装至渠道施工平台，然后进展整体拼装。滑模段之间采用高强螺栓连接。整体拼装完成并经检查后，用挖机吊到侧模上，采用手拉葫芦保险绳固定滑模，布置2台10t卷扬机牵引滑模系统后，挖机卸钩，其后试滑二至三次。在确保牵引装置稳固可靠后，卸下手拉葫芦。混凝土浇筑前，将滑模滑移至浇筑条块的底部。7.4溜槽安装无轨滑模就位后，即可布置“梯形〞断面溜槽，分段〔每3米〕固定在渠堤坡面上，靠近浇筑面设活动溜槽，其上接坡面受料斗，下至浇筑面。溜槽随滑模往上而逐节撤除。溜槽采用对接式连接，连接必须结实可靠，不易脱落，并保证拆装便。溜槽上采用彩条布覆盖，壁进展光滑耐磨处理。7.5混凝土拌制与运输混凝土由强制式拌和站集中拌制，拌制时间经试验确定。8m3搅拌车水平运输。坡面集料斗受料，溜槽7.6面板混凝土浇筑与滑模滑升面板混凝土格按设计规定厚度布料，厚度10cm混凝土振捣时，操作人员站在滑模前沿的操作平台上进展施工。混凝土振捣仓面采用滑模型钢桁架上的附着振动器进展充分振捣。选用专人振捣，以混凝土不再显著下沉、不出现气泡并开场泛浆时为准。模板滑升时，两端提升平衡、匀速、同步。用两个倒顺开关分别控制两台卷扬机，一个总开关控制两个倒顺开关，可实现两台卷扬机的同步或异步运行。每浇完一区混凝土滑升高度到坡顶，滑升速度取决于脱模时混凝土坍落度、凝固状态和气温以及砼的供给情况等因素，每段浇筑进度一般平均滑行速度为10m/h，混凝土浇筑时，由混凝土和侧模支撑拉模。侧模采用五套，五套跳仓浇筑，再进展填仓侧模支设，等到Ⅰ区面板浇筑完毕，再将滑模吊装到第Ⅱ区面板侧模进展浇筑；至五仓浇筑完成后，在Ⅰ区到Ⅴ区面板砼到达拆模强度后，拆模再继续往前支设五仓，同时再从第一仓到第五仓处开场进展填仓砼面板的浇筑，以此顺序进展后序面板浇筑。从混凝土拌和站至坡面卸料入仓振捣完毕，最大时限不超过60min。7.7人工第一次收面脱模后的混凝土，人工采用木抹子/钢抹子在抹面平台上及时进展第一次收面。面板平整度用2m靠尺检查平整度不大于5mm。7.8外表处理脱模后经第一次抹面的混凝土采用人工磨面法进展外表吸水处理，以提高混凝土外表强度。7.9二次压面面板混凝土外表磨面后，人工及时对混凝土外表进展第二次压面抹光，确保混凝土外表密实、平整，防止面板外表形成微通道或早期裂缝，分2～3次进展。7.10混凝土养护与防护7.1二次压面后的混凝土，及时进展覆盖养护，防止外表水分过快蒸发而产生干缩裂缝。面板混凝土采用绒毛毡保温被或草帘贴于混凝土外表，用水管不连续喷水，到达保温润湿。养护时间至砼强度到达设计强度要求。7.1混凝土在养护期间，要注意保护混凝土外表不受损伤。在后浇块施工时，滑模直接在先浇块外表行走，应防止其外表磨损。7.11外表检查及裂缝处理相邻块面板混凝土均到达设计龄期后，及时组织设计、业主、监理和施工四，从下至上逐块进展外表裂缝和缺陷检查。假设发现外表缺陷和裂缝，掌握其根本情况，分析总结产生机理，并格按设计要求进展认真处理。外表检查和缺陷处理完毕，并经历收后，进展聚硫密封膏施工。7.12分缝处理⑴．纵缝处理：每仓滑模从渠底开场浇筑到纵缝位置时停顿，在滑模边采用铁锹将砼清开放入高压闭空板和2cm×2cm钢，再进展上部的混凝土浇筑施工。填仓滑模时，在两侧原有砼板上从渠底开场浇筑到纵缝位置时停顿，在滑模边采用铁锹将砼清开放入高压闭空板和2cm×2cm钢，再进展上部的混凝土浇筑施工。在进展纵缝上部的混凝土浇筑时，使用钢条铺垫于已浇筑好的下部混凝土上，再使用滑模继续上部的混凝土浇筑施工。⑵．横缝处理：渠底由于是“跳仓〞浇筑，只须于“补仓〞浇筑时，在已浇筑完成的两块底板靠将要浇筑的仓面两侧安设高压闭空板和2cm×2cm钢，进展浇筑即可。渠坡面板的分缝是在横缝位置安设长度相当的高压闭空板，再安装好2cm×2cm钢，继续使用滑模进展混凝土浇筑施工。混凝土浇筑完成并终凝以后，拆出2cm×2cm钢，使用氨酯砂浆闭缝。7.13．阶段验收施工完毕后，请监理工程师、设计、业主及时进展验收，并签定分局部项工程验收单。八、施工进度方案2015年8月13日开场滑模、侧模等加工，在此同时对坡面进展修整，8月20日浇筑面板砼，分四段五仓进展浇筑，到10月30日完成，面板混凝土浇筑，采取跳仓法浇筑，待Ⅰ～Ⅴ面板到达5～7天龄期后，待Ⅰ～Ⅴ面板间的Ⅰ`～Ⅴ`面板进展填仓砼浇，每段浇筑进度按10m/h控制，日浇筑渠道长度24～36m。混凝土总量约28129.07m3本工程施工进度方案见下表8-1。表8-1渠道混凝土面板浇筑施工进度方案表序号工程名称单位工程量2015年2015年2015年2015年8月9月10月11月1滑模、侧模等加工套22坡面修整等m2144787.53滑模浇筑面板4聚氨酯砂浆m382.28九、资源配置根据面板混凝土的施工准备、立模、混凝土浇筑等施工程序、施工工艺要求，其劳动力、材料、机械设备均要按施工方案进展充足配置。9.1劳动力方案表9-1劳动力方案表序号工种人数备注1挖掘机司机12装载机司机13平板车司机14搅拌车司机45自卸汽车司机46卷扬机操作手47模板工128混凝土工129闭板安装工410普工3011电工212修理工213试验员414测量员215管理人员1216合计959.2主要材料方案表9-2主要材料方案表序号工程名称规格/型号单位数量备注一混凝土C20F200Wm328129.071水泥P.O42.5t17712闭板m³85.283密封膏m³21.329.3主要施工机械设备配置表9-3主要施工机械设备配置表序号设备、机具名称单位数量备注1滑模(附振动器)套2自制2侧模套2自制3卷扬机10t台4每台配备30m钢丝绳提升速度25～30cm/10min4卷扬机5t台25施工台车台1自制6木爬梯套17装载机台189m台49自卸汽车台48～10t10振捣器ф30～50个6带电机十、质量平安环保措施10.1施工工期技术保证措施10.1.1施工组织保证措施选调经历丰富的施工人员和技术骨干进展现场管理，选用优秀的施工队伍进展现场施工。同时，根据工程的实际需要，组织性能优良、成龙配套的优良设备投入面板施工，确保本工程优质、按期完成。10.1.2技术管理保证措施工程部将按ISO9002质量保证体系的标准，建立以总工程师为核心，技术部、施工管理部、质量平安环保部为指导，现场试验室、测量队、作业队为主体的三级技术管理体系，负责承当与业主、监理、设计的联系，以及工程施工、技术的方案、组织、指导、监视和管理的责任。10.1.3质量管理保证措施工程部将按照ISO9002-GB/T19002质量标准，建立健全以工程经理为第一责任人的质量保证体系，按规定的过程、程序和工艺进展实施，质量责任落实到工序，做到全员、全位、全过程的有效控制。保证面板混凝土的质量到达优良标准。杜绝由于质量问题引起的误工、返工现象，确保工程顺利进展。10.1.4施工资源管理保证措施根据施工案及进度方案的要求，落实好人力、机械设备、材料物资供给方案，确保施工进度的需要。对卷扬机、搅拌车等主要的机械设备和水泥等主要材料须有足够的备存。杜绝因设备、材料等供给不及时而影响面板混凝土施工，确保施工进度要求。10.2施工质量保证措施为了保证面板混凝土质量满足设计要求，混凝土施工质量到达优良，在混凝土施工过程中，格按规及设计要求，对混凝土生产的原材料、配合比及仓面作业等混凝土施工过程中各主要环节进展全位、全过程的监控，以保证混凝土施工质量。10.2.1面板防裂措施混凝土面板防裂是确保水渠正常输水、正常运行的先决条件，在施工过程中，必须格控制好混凝土的浇筑质量，采取切实有效的防护措施，防止面板产生裂缝。施工中将从提高混凝土自身抗裂能力和减少外界环境因素诱发面板裂缝两个面防止面板产生裂缝。〔1〕提高混凝土的抗裂能力①保证原材料的质量格控制骨料、水泥、矿粉、外加剂等原材料的质量，格按设计要求的品种、规格型号等进展选用。用于面板混凝土的所有原材料必须经试验检验合格，并报监理工程师批准后，可用于现场施工。②优化混凝土配合比设计混凝土配合比设计在全面满足设计要求的各项技术参数的条件下，掺用优质矿粉，提高混凝土初期硬化时的变能力；选用较低的水灰比，以提高其极限拉伸值；采用高效外加剂，增强混凝土的耐久性、抗渗性和抗裂性。③确保混凝土浇筑质量成立面板混凝土专业施工组，施工前由现场技术人员对施工人员、作业人员进展滑模技术交底，并浇筑时安排专人进展值班。在混凝土搅拌楼安排试验人员，对出机口混凝土进展质量检测，确保上渠堤面混凝土出机口时的各项技术参数符合设计要求。假设混凝土采用搅拌车运送，尽量缩短混凝土水平运输时间，减少混凝土坍落度损失，禁在仓面加水。溜槽设置通畅、干净、不漏浆。混凝土在斜坡溜槽中滑动，溜槽每隔3m在保证振捣密实的前提下，防止过振或欠振，保证混凝土的密实性和均匀性。防止振捣器靠近模板振捣。〔2〕选择有利的浇筑时间面板混凝土施工时段为2015年8～10月份施工，月平均气温较低。施工过程中，遇短时高温、低温时段，在仓面作好保温工作。及时搜集天气预报资料，并根据天气变化情况适当调整浇筑时间。在混凝土浇筑时假设遇小雨，作好临时防雨设施，在止水片和仓作好排水处理。假设遇大雨，立即停顿浇筑，并保护好已浇筑的混凝土。〔3〕降低围环境对面板混凝土的约束应力〔4〕消除滑模对混凝土的机械损伤制作滑模要求刚度大、变形小，整个模板平直，上下口同宽度。且混凝土浇筑全过程连续均匀缓速滑行，滑模左右两端滑升同步，脱模后进展二次抹面，消除滑模对混凝土的机械损伤。滑模采用型钢骨架[10、整块钢板〔δ=6mm〕焊接的滑动模板〔焊缝经细微打磨光滑〕，刚度、平整度均按规要求执行。〔5〕加强现场施工组织管理施工中加强各工种间的协调，组织保障机械设备、人员的配备，做好各种应急措施的准备工作，做到交接班不停产，面板浇筑不中断。〔6〕加强面板的保湿、保温、防风措施保湿：面板长期保湿养护是面板防裂的主要措施之一，施工中将安排专业组进展该项工作。在面板混凝土脱模后，及时在面板外表覆盖毛毡保温被，不连续喷水，作为永久保湿养护。保温：面板外表保护是防止温度裂缝有效而重要的措施之一。外界气温骤降、寒潮袭击、外表保护撤除及连续高温日晒后遇降雨而大幅度降温等情况，都将使面板外表温度急速降低，产生很大拉应力而导致面板裂缝。混凝土脱模后及时覆盖绒毛毡保温被，以到达保温、防止水份蒸发的目的，并设专职人员进展温度测量，指导施工。防风：风速是引起面板裂缝的重要原因。风速增大将引起混凝土热交换系数增大，从而导致面板外表温度降低，面板外温度梯度变陡，拉应力剧裂增加，导致面板裂缝。采用及时覆盖保护，防止由风速产生的不利影响。10.3施工平安保证措施10.3.1坚持“平安第一，预防为主〞的针，对面板施工过程的危险源进展辩识，并制定相应的措施。10.3.2落实平安责任制，明确平安责任人，加强对操作人员的平安培训。10.3.3