施工支洞混凝土封堵施工措施方案

...wd......wd......wd...施工支洞混凝土封堵施工措施1、概况1.1编制依据〔1〕《3#、4#施工支洞开挖支护施工技术措施》〔714JV/BCC/021/2008〕；〔2〕《关于重新提交尾水系统施工支洞开挖支护施工技术措施的函》批复〔BCC/714JV/106/2008〕；〔3〕《尾水调压室阻抗隔板以上混凝土浇筑施工措施》〔714JV/BCC/255/2012〕〔4〕《进厂交通洞标准段衬砌混凝土施工措施》〔714JV/BCC/291/2009〕〔5〕《水工隧洞设计标准》DL/T5195-2003〔6〕《水工建筑物水泥灌浆施工技术标准》〔7〕《工程岩体分级标准》(GB50218—93)〔8〕《水工混凝土施工标准》〔DL/T5133〕〔9〕《水工混凝土钢筋施工标准》〔DL/T5169-2013〕〔10〕《水利水电工程模板施工标准》〔DL/T5110〕〔11〕《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准》〔JGJ130-2011〕〔12〕《混凝土质量控制标准》GB50163等相关技术标准〔13〕《大渡河大岗山水电站引水发电系统建筑工程施工合同补充》［DGS-SG-2008-009〔补1〕］。〔14〕《水利水电工程施工》〔15〕大岗山水电站引水发电系统建筑工程招、投标文件1.2工程概述3#施工支洞开口于进厂交通洞〔厂交〕0+182.80桩号，开口高程为EL965.243m，按照纵坡i=12.634%坡降至2#尾调室下游侧边墙，终点高程为EL948.00m。3#施工支洞洞长136.477m，为城门洞型，开挖断面尺寸为4.5×5.0m〔宽×高〕，平面布置详见《3#施工支洞混凝土封堵施工措施附图01》。3#施工支洞封堵堵头设计长度为6.75m，与进厂交通洞穿插口处边墙采用C20W6F50混凝土浇筑，混凝土厚度与现有边墙厚度一致，具体措施见《进厂交通洞标准段衬砌混凝土施工措施》。1.3主要工程量表3#施工支洞混凝土封堵工程量表序号工程规格单位工程量备注1锚杆Ф25L=3m根72每排9根2堵头混凝土C20W6F50m31663混凝土C20W6F50m311.03#支洞与进厂交通洞洞口穿插口处4回填灌浆m228.75预埋回填灌浆管φ25镀锌管m67.5进浆管及排气管本表工程量仅供参考，最终工程量以实际发生量计。2、施工重难点及存在的问题〔1〕由于3#施工支洞总长为136.477m，坡度为12.634%，且3#支洞为下坡洞，混凝土浇筑时只能用砼罐车采用倒车的方式运输泵送工作面，混凝土运输难度及安全隐患均较大。〔2〕由于2#尾水调压室边墙已浇筑完成，3#施工支洞靠2#尾水调压室侧已封闭约18个月，而3#施工支洞洞长136.477m，纵坡为12.634%，洞内气流循环基本停顿，空气质量差，如何保证作业人员安康安全施工是重点。3、施工布置3.1施工通道3#施工支洞封堵段材料运输通道：仓库→3#公路→1#公路→进厂交通洞→3#施工支洞→施工作业面。3#施工支洞封堵段混凝土运输通道：A场地拌和系统或B渣场拌和系统→进厂交通洞→3#施工支洞→施工作业面。3.2施工用风、用水、用电3#施工支洞封堵部位供水、供电根据“就近原则〞直接在地下厂房现有水、电系统引接；施工用风采用1台20m3移动式空压机进展供风。3.3施工排水3#施工支洞纵坡为-12.634%，坡度较大，在清洗完仓面之后出现的施工积水采用5kw潜水泵并接一级增压泵抽排至进厂交通洞排水系统。3.4施工照明施工照明用电主要从地下厂房现有配电系统引接，施工支洞内增加白炽灯辅助照明。4、封堵设计4.1设计标准3#施工支洞封堵段紧靠2#尾水调压室下游侧边墙布置，开挖底板高程EL948m，为有压洞。根据5#施工支洞砼封堵长度计算方法，洞内最大内水压力按照尾水调压室发生最高涌浪工况时控制，尾水调压室最高涌浪高程为EL972.076m，3#施工支洞底板面最低高程为948.0m。假设堵头和围岩均为刚体，水头推力均匀的作用在堵头横截面上，则3#施工支洞设计水头为972.076-948.0=24.076m，设计取值为25m。粘结力有效面积系数a取值根据《水工隧洞设计标准》明确粘结力有效面积是不计顶拱与围岩的接触面积，因此按照封堵混凝土顶拱部位和岩石脱开情况，取值a=0.5进展以上封堵长度的计算。4.2混凝土封堵长度设计1、计算公式〔1〕力学公式L=Kγ水×Hω×[f′ω〔γ混凝土-γ水〕+c′S×a]-1式中：L--堵头设计长度〔m〕；K--安全系数，〔设计K=3〕；γ水--水的容重〔1.0×10-2MN/m3〕；H--作用水头〔m〕；ω--堵头截面积〔m2〕；f′--抗剪断摩擦系数；γ混凝土--混凝土容重〔2.3×10-2MN/m3〕；c′--周界粘聚力；S--堵头周长〔m〕；a--粘结力有效面积系数。〔2〕经历公式L=HD/50式中：L--堵头设计长度〔m〕；H--作用水头〔m〕；D--混凝土堵头的等效直径〔m〕，D=〔3ω/π〕0.5。〔3〕计算参数取值K--安全系数，设计K=3；H--作用水头；f′--抗剪段摩擦系数，取f′=0.70；c′--周界粘聚力，取c′=0.5MPa；a--粘结力有效面积系数，取a=0.5。2、计算结果根据以上计算公式，将作用水头，按照尾水调压室最高涌浪高程为EL972.076m，3#施工支洞横截面积为20.9m2，堵头周长为：17.4m，以上公式中的f′--抗剪段摩擦系数值和c′--周界粘聚力的取值根据《工程岩体分级标准》(GB50218—93)

岩体物理力学参数表C.0.1、岩体构造面抗剪断峰值强度表C.0.2，结合3#施工支洞和尾水调压室连接部位地质情况，该段围岩类别主要为Ⅲ类和Ⅱ类围岩，在实际参数取值时，为了安全起见，根据最不利围岩类别(Ⅳ类围岩)进展取值。将以上数据先代入力学公式进展计算得：L=3×1.0×10-2mn/m3×25×20.9×[0.70×20.9×(2.3×10-2mn/m3-1.0×10-2mn/m3)+0.5MPa×17.4×0.5]-1=3.45m。再将以上参数代入经历公式计算得：L=25×[(3×20.9/3.14)0.5]/50=3.96m。以上计算结果为3#施工支洞堵头设计长度，封堵长度计算结果如下表所示。3#施工支洞封堵长度计算结果序号工程名称力学公式经历公式实际取值13#施工支洞L=3.45mL=3.96m6.75m〔按照1.5倍洞径取值〕根据招投标文件及技术标准要求，结合现场施工实际情况，3#施工支洞封堵施工型式拟定为：3#施工支洞在紧靠2#尾水调压室下游侧边墙处布置长度6.75m的混凝土堵头，混凝土强度等级选用C20W6F50二级配。同时为了加强混凝土与围岩的黏结力和提高整体稳定性、密实性，3#施工支洞封堵段顶拱预埋灌浆管进展回填灌浆。4.3混凝土封堵段抗滑锚杆设计为增强封堵体抗滑力，拟在封堵段边墙及顶拱布设锚杆，参数为Φ25，L=3.0m，@1.5×1.5m,入岩2.0m，外露1.0m,梅花型布置。4.4混凝土封堵段回填灌浆设计为了安全起见，在封堵混凝土顶拱部位增设回填灌浆，以提高封堵混凝土和围岩的粘结力和整体性。4.5混凝土封堵段设计施工工程封堵主要工程工程有：锚杆施工、堵头模板安装、预埋灌浆管、封堵混凝土浇筑、回填灌浆、与进厂交通洞穿插口边墙混凝土浇筑等。5、施工程序5.13#施工支洞封堵施工程序根据现场实际情况，3#施工支洞封堵施工程序为：封堵段清基、混凝土凿毛→锚杆施工→封堵段混凝土浇筑→与进厂交通洞穿插口边墙混凝土浇筑。5.23#施工支洞混凝土分仓3#施工支洞混凝土封堵段全长6.75m，分为1仓进展封堵；3#施工支洞与进厂交通洞穿插口边墙分为1仓进展封堵；共计分为2仓，详见附图02。6、施工方法3#施工支洞封堵段设有锚杆，在砼封堵前先进展锚杆施工，采用φ48钢管搭设施工脚手架作为锚杆施工平台，脚手架间距1.5m，排距1.5m，步距1.5m。脚手架上部铺设双层竹条板或者5cm厚木板。封堵段堵头模板采用P3015、P1015钢模板拼装，局部采用2cm木板拼缝，模板采用φ48双架管做纵横向背担，背管采用φ14拉筋与底板插筋焊接结实。在仓内采用φ48钢管搭设脚手架作为泵管支架及浇筑人员操作平台。堵头模板顶部预留1.0×1.0m高进人孔，待砼浇筑至顶拱后及时进展封堵。3#施工支洞堵头段封堵及进厂交通洞边墙采用6m3/9m3罐车将砼运输至施工作业面，均采用泵送入仓，人工平仓。6.1工艺流程施工准备→锚杆施工→基岩面清理→预埋件施工→模板施工→仓位验收→砼浇筑→拆模、养护→回填灌浆。6.2施工准备〔1〕施工前应完成施工支洞内混凝土封堵段的高压线路、系统风水管等障碍物的撤除工作。〔2〕人员、设备、材料就位，并组织交底。〔3〕去除支洞底板松动的浮渣。〔4〕现场风、水、电就位。〔5〕在堵头侧施工通道内设置安全警示标志和安全栏杆。6.3锚杆施工锚杆施工采用φ48钢管搭设脚手架施工平台，平台间距1.5m，排距1.5m，步距1.5m。施工平台上部铺设竹条板或者5cm厚木板，并铺挂安全防护网。封堵段边顶拱锚杆采用YT-28手风钻造孔，采用麦斯特注浆机注浆。6.4基岩面清理锚杆施工完成后，混凝土浇筑前,人工去除仓内的杂物、浮皮、松动岩块及木屑，并将松碴搬运至仓外堆积，而后用渣车集中转运至洞外；仓内用压力水冲洗干净，保持清洁、湿润并要排出积水。基岩必须经历收合格后，方可进展混凝土浇筑仓面准备工作。6.5预埋件施工封堵前需预埋回填灌浆管，回填灌浆管采用φ25镀锌钢管。主管和支管分别埋设于洞轴线左右60°范围内，回填灌浆范围为顶拱90°范围，分5组共10根，每组有1根进浆管和1根排气管组成。回填灌浆每根主管上间隔4.0m布设一根灌浆支管，灌浆主管要求尽量紧贴岩面，主管与支管采用三通丝扣连接，支管深入基岩10cm，灌浆管埋设前需提前对岩面预埋支管处进展造孔，孔深10cm，孔径不小于38mm，为了防止造孔需重复搭设排架，回填灌浆造孔在施工锚杆孔的同时一起完成。灌浆管固定在顶拱已施工锚杆上。为了保证灌浆质量，所有预埋管的接头必须结实，不得漏水、漏气，用丝扣或者包扎的方法连接，不得漏入水泥浆。所有预埋管路要固定牢靠、可靠，砼浇筑过程中严禁损伤，保证存活率。6.6模板施工3#施工支洞堵头段封堵及进厂交通洞边墙模板均采用P3015、P1015钢模板，局部采用2cm木模板进展拼缝，采用φ48双钢管作纵、横向背担，纵、横向背担间距均为60cm。施工支洞封堵砼模板拉筋采用φ14@60cm×60cm分别与洞内边顶拱锚杆和底板插筋焊接结实，底板靠端模侧设置2排Φ22，L=0.6m，入岩40cm插筋，用于拉筋施工。堵头模板安装过程中，在顶拱预留1m×1m进人孔，待浇筑至顶拱时，再进展该预留孔封堵。立模前，模板外表涂脱模剂，重复使用的模板必须校正。模板安装必须测量放样，在第一块模板立模时，应使用水平仪和铅垂线，以保证立模时模板水平、垂直，立模完成后用全站仪校核。模板验收合格后，进展浇筑混凝土时，浇筑过程中应巡视、检查各部位模板的情况，注意防止模板爆模。6.7仓位验收预埋件、模板等工作完成后，即进展清仓工作，将仓内杂物及其它废物清理干净。检查模板加固是否可靠，埋管是否符合设计要求。基岩面清理干净后，对岩面进展适量洒水。清仓工作完成后，由各作业队班组质检员自检验收，自检合格报作业队质检员进展二检验收，二检合格后报请质量部进展三检，最后经监理工程师验收合格后，由质量部签发砼准浇证，没有准浇证的仓面严禁浇筑砼。6.8封堵混凝土浇筑〔1〕砼的拌制和运输封堵混凝土采用二级配混凝土，标号为C20W6F50，塌落度为13～16cm，要求和易性好。封堵混凝土由A场地拌和系统或B渣场拌和系统拌制，拌制好的混凝土采用6m3砼罐车运至施工作业面。〔2〕砼浇筑仓内浇筑时在封堵洞段中部采用φ48脚手架搭设简易浇筑平台，平台采用双排架，搭设间距2.0m，排距2.0m，步距1.5m。凝土浇筑先均匀铺设一层2～3cm水泥砂浆，砂浆配合比与混凝土的浇筑强度相适应。并保证混凝土与基岩面结合良好。封堵采用分层台阶法施工，砼浇筑上升高度控制在50cm/h以内，浇筑层厚控制在30～50cm之间。溜槽或溜筒辅助下料，下料高度不超过1.5m；振捣采用φ70或φ50软轴振捣器，振捣标准以不显著下沉、不泛浆、周围无气泡冒出为止。注意层间结合，加强振捣，确保连续浇筑，防止漏振、欠振。同时振捣器在仓面应按一定顺序和间距逐点振捣，间距为振捣作业半径的一半，并应插入下层砼约5cm深。振捣器不得紧帖模板、预埋管，保证预埋回填灌浆管及插筋不产生位移，防止引起模板变形和爆模，必要时辅以人工捣固密实。混凝土浇筑过程中，严禁向仓内加水，仓内泌水必须及时排除。浇筑过程中模板工要加强巡视维护，异常情况及时处理。顶拱采用退管法，封拱时由内向外分段撤除泵管，因混凝土坍落度较大，根据需要可在仓内设置临时挡头模板，尽量对最顶部混凝土进展振捣。泵管分段撤除，直至端头封模，浇满整仓。3#施工支洞坡比i=-12.634%，坡度较大，浇筑至顶拱时采用退管法，逐步撤除泵管，砼塌落度适当增大，确保顶部砼浇满和密实。6.9拆模和养护砼浇筑完成后，非承重侧面模板在混凝土强度到达2.5MPa以上，混凝土外表和棱角不因拆模而损坏时方可撤除，一般以2~3d为宜。在同一浇筑仓的模板，按“先装的后拆，后装的先拆〞的原则，拆模时，应尽量减少对模板的损坏，以提高模板的周转次数。混凝土终凝后开场养护待强，一般是从浇筑完毕后12~18h开场，养护时间不低于28天，保证养护期内混凝土外表始终湿润。6.10回填灌浆回填灌浆原则上按照浇筑一仓回填灌浆一段，单元划分与砼封堵仓号一致。回填灌浆需在封堵混凝土到达70%设计强度后进展。水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，浆液水灰比采用0.5:1〔0.6：1〕，纯压式灌浆，灌浆压力为0.2～0.3MPa，缝隙大的部位应灌注水泥砂浆或者高流态砼，但水泥砂浆的掺砂率不应大于水泥重量的200%。灌浆应连续进展，因故中断时，应及早回复灌浆，中断时间大于30min，应设法清洗至原孔深后恢复灌浆。在规定压力下灌浆管停顿吸浆后，且进浆管与排气管水泥浆液浓度一致时，延续灌注10min即可完毕。回填灌浆从低处向高处灌，当灌浆过程中排气管回浆后立即封堵继续灌浆。灌后质量检测按照标准要求进展，灌后质量检查孔布置由监理现场指定。7、施工进度3#施工支洞混凝土封堵及回填灌浆施工可根据现场实际进度进展封堵，方案2014年12月15日启动，2014年12月31日封堵完成，方案工期16天。8、施工资源配置施工支洞封堵资源配置见下表：主要施工人员配置表工种人数〔人〕工种人数〔人〕管理人员1技术员1安全员2质检员2支护工4电工1焊工1模板工3砼工6驾驶员2灌浆工4杂工2合计29人主要施工设备配置表设备名称规格及型号单位数量备注手风钻YT-28把4空压机20m3台1电焊机台1混凝土拌和站HZS60座2插入式振捣器φ50/φ70台4混凝土拖泵HBT60台1混凝土运输车辆3灌浆自动记录仪台1灌浆泵台1制浆机台1装载机柳工ZL50C辆1自卸汽车20t辆19、施工质量控制9.1封堵混凝土质量控制措施〔1〕严格按《水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准》的要求，对各工序的单元工程质量进展检查、验收、评定。〔2〕过程严把“四关〞：一是严把图纸关，组织技术人员对图纸进展认真复核，了解设计意图，并层层组织技术交底。二是严把测量关，施工放线由专业测量工实施，校模资料要求报监理工程师审批。三是严把材料质量及试验关，对每批进入施工现场的商品砼及钢材等按标准要求进展质量检验，杜绝不合格材料及半成品使用到工程中。四是严把工序质量关，实行工序验收制度，原则上上道工序没有通过验收不得进展下道工序施工，使各工序的施工质量始终处于受控状态。〔3〕立模必须按设计图纸和措施进展施工，模板立好后由测量人员校模，保证立模精度，保证混凝土浇筑的质量。〔4〕混凝土严格按照实验给定的配合比拌制，拌制用水需符合相关标准要求，成品混凝土应具有良好的和易性，塌落度控制在13～16mm。混凝土由罐车运至工作面，运输时间不得超过初凝时间。为保证混凝土的密实度，混凝土必须充分振捣。9.2回填灌浆质量控制措施〔1〕回填灌浆必须按照设计要求做好施工过程中的质量控制和检查，其检查内容包括灌浆前检查设备、仪表及管路，保证设备处于正常工作状态。〔2〕现场值班技术员认真做好灌浆记录，假设进浆量明显异常即停顿灌浆，同时向现场监理报告。10、职业安康安全保证措施严格遵守国家和水利水电行业部颁发的有关安全防护条款和规定以及有关安全生产的文件，结合本工程特性，制定符合该工程特点的安全手册，用于指导和监视本标工程的安全及防护管理工作。具体措施如下：10.1安全生产技术措施〔1〕本合同所需安全设施、防护设置均列入施工任务单进展验收；〔2〕技术负责人、安全人员、专职安全员和兼职安全员经常深入工地检查安全技术措施实施情况，并纠正不安全行为；〔3〕对安全技术措施的执行情况，建立详细的奖惩制度。10.2脚手架施工安全要求〔1〕从事高空作业人员，必须定期进展身体检查，凡患有严重心脏病、高血压、贫血症以及其它不适应高空作业的人，不得从事高空作业。〔2〕高空作业现场一切孔洞必须加强结实盖板，围栏或安全网。〔3〕在进展高空作业时，所用材料必须放置稳妥。所用工具必须随手装入工具袋，以防坠落伤人。上下传递物件时要用绳传递，必须轻拿轻放，不得上下抛掷。〔4〕非操作或非排除障碍的人，不得攀脚手架、起重臂、绳索和随同吊物上下。〔5〕搭设脚手架，使用的木、竹、金属管件必须结实，严禁使用腐朽易折材料。〔6〕脚手架必须绑扎结实，不得超负荷使用，脚手架踏板之间不得有空隙，并要有防滑措施。〔7〕严禁上下同时垂直作业。要求与下部施工在平面位置上错开。〔8〕在作业区施工时，施工人员必须配戴安全帽及将安全带系稳在可靠物体上方能施工。10.3施工现场及临时工程安全保证措施〔1〕施工现场本着有利于生产、方便职工生活、环保安全的原则，符合防汛、防火、防雷电要求。〔2〕现场设置醒目的警示标志，并定期检查。〔3〕施工人员劳保用品佩戴整齐。〔4〕施工现场配备安全用具及设备如安全帽、手套、雨衣、安全靴、灭火器、急救车辆、器材等。〔5〕安全员监视机械车辆作业安全；〔6〕施工现场材料整齐堆放，保持现场整洁有序。10.4临时电力及照明线路安全保证措施〔1〕变电站、配电室设防雷、漏电保护，采用TZ-S接零保护系统，但不得在同一供电系统同时设接地和接零；〔2〕工地架设照明线路悬吊高度应符合当地电力部门的规定；〔3〕工地照明施工线路的短接保护、固定及接头负荷均应按当地电力部门的规定执行；〔4〕工程部电工人员定期或不定期对洞内施工照明系统进展检查。如发现有损坏灯具进展及时更换，以保证洞内的照明。10.5行车安全保证措施为了施工人员及过往车辆和行人安全通行，设立醒目的警示牌及值班室，对过往的行人及车辆进展安全检查，并详细述说施工情况，使过往车辆保证安全通行。设立专人负责路面清扫及排水沟的清理，以使路面平整，排水系统畅通，路面不被施工用水及地下水冲毁，保证车辆安全通行。车辆在施工区域行驶，时速不得超过15公里，在会车、弯道、险坡段不得超过3公里/时。为了在发生事故后能尽快得到解决和恢复行车，工程部要求施工人员及施工调度配备对讲机和移动，并处于二十四小时待机状态中。除我部应做好以上方面之外，过往车辆应做到以下几点：〔1〕严禁不良车况车辆上路，车辆定员、定人；〔2〕做好驾驶员的安全技术培训，加强专业技术培训。认真按当地交通法规对驾驶员进展约束管理；〔3〕坚持车辆的日常保养和三修制，确保上路车辆良好；〔4〕机动车辆驾驶必须遵守交通规则，严禁无证驾驶和酒后驾驶；〔5〕运输车辆应文明行驶，不抢道、不违章、不超速，杜绝超速行驶及疲劳驾驶等违章行为，防止重大交通事故发生；〔6〕所有运载车辆均不准超载、超宽、超高运输；〔7〕机动车辆定期进展检查、鉴定，确保车况良好。10.6防中毒、缺氧、有害气体安全保证措施由于施工支洞洞内通风条件差，空气长期不流通，而且不同部位存在一定的温差，在实际施工中采用了以下预防措施：〔1〕支洞封堵作业应挑选身体素质较好的施工人员。〔2〕施工作业人员应集体作业，制止个人独立作业或逗留施工支洞内。〔3〕施工过程中发现身体不适应立即出洞，情况严重时应立即就医。〔4〕施工人员必须带好防毒口罩等其他防护用具。11、环境保护及文明施工严格遵守国家公布的各类环境保护法律、法规和规章，并结合地方有关环境保护方面的法律、法规和管理条例，按业主、监理工程师的指示，进展环境保护设施布置和文明施工，以防止由于工程施工造成施工区附近地区的环境污染和破坏。具体措施