水电站溢洪道泄洪洞工程施工方案

PAGE水电站溢洪道泄洪洞工程施工方案1.1简述1.1.1工程概述溢洪道由进水渠、控制段、泄槽段和消能段组成。溢洪道全长322.16m，进水渠采用喇叭型，进口宽50.79m，出口宽22.5m，进口底板高程824.00m；控制段溢流堰采用驼峰堰，堰顶高程826.00m，设一道事故检修闸门和一道工作弧门；泄槽底坡为0.02，采用0.5m厚C25钢筋衬砌，长度190.00m；挑流鼻坎末端高程803.109m。泄洪洞由塔式进水口、洞身段、出口消能段组成。泄洪洞全长379.17m，泄洪洞进水口采用常规的有压短进口体型，进口底板高程800.00m，进水塔高41.50m，设一道事故检修闸门和一道工作弧门；洞身段采用全断面衬砌的有压圆形断面，断面直径为7.6m，C25钢筋衬砌厚度为0.6m，长度278.86m。洞身坡度i＝0．008，出口设置消力池，泄洪洞兼为排沙放空洞。1.2施工布置1.2.1施工道路布置溢洪道施工道路直接由现施工2号道路直接布置至溢洪道工程工作面。1.2.2施工风、水、电供应施工风采用固定式空压机独立供风；水采用水池供水；电业主从低压侧提供。1.2.3施工弃渣规划本工程的全部开挖渣料，弃渣场。1.3施工程序安排1.3.1施工程序安排原则1、根据现场地形、地质条件及招标文件、图纸要求安排施工程序。力求安排合理，确保工程保质、保量、按期完成。2、边坡开挖施工采用“分部、分层，多工作面多工序平行交叉作业”的原则施工，合理安排施工程序，选用成龙配套的先进机械化施工工艺，精心组织、精心施工，确保工程安全、优质、按期完成。3、明挖施工自上而下分台阶梯段爆破开挖，梯段爆破采用微差挤压控制爆破，设计开挖边线采用预裂爆破控制开挖规格，每开挖一层及时进行支护确保边坡稳定。4、考虑到施工强度、工作面安排等因素，溢洪道工程计划投入如下主要混凝土施工设备：钢模台车2套（我公司自制）、混凝土拖泵3台及25t汽车吊1台，另根据实际需要，可追加投入皮带输送设备等。1.4泄洪洞进出口开挖及支护施工1.4.1开挖方法及措施1、土方明挖工程施工措施（1）土方明挖施工工艺流程土方明挖施工工艺流程框图反铲反铲挖掘机直接挖装自卸车出渣反铲或装载机装自卸车出渣施工道路修建及施工截、排水沟人工配合反铲修坡成型边坡支护及锚固施工准备测量放线清理植被、覆盖层剥离推土机集渣下一层开挖（2）土方开挖措施1）施工准备边坡风、水、电就绪，施工人员、施工设备准备就位。2）测量放线①、我公司接到监理提供的施工控制点后，首先在监理的指导下进行控制点的复测，并报监理审核批准后进行施工测量，必要时将增加控制点。②、对施工区内原始地形进行测量，绘制出可供施工使用的断面图，并核算出工程量，报监理审核。③、依据复测成果，放出开挖区的上开口线，进行清理植被及坡面。④、根据施工需要进行开挖边坡放样，检查边坡开挖体形，并完成开挖边坡的竣工断面图，平面图，同时完成工程量的计算。⑤、为工程施工提供必要的控制点，以便放样和控制建筑物的几何尺寸。3）边坡清理及排水系统修筑根据测量放出的开挖开口线，向外延伸至少5m进行边坡植被清理；挖出边线外侧3m距离的树根；对开口线以上进行全面检查，是否有松动浮石。对边线以外的上部浮石及不稳定体进行清除，解除安全隐患。必要时在监理认可的前提下可进行加固处理。在边坡清理的同时视情况及时完成开挖区顶部截、排水沟等排水系统的修筑，以控制坡面流水损坏开挖边坡造成新的安全隐患。4）开挖措施①、土方开挖按施工图纸所示或监理人的指示进行开挖。开挖从上至下分层分段依次进行，严禁自下而上或采取倒悬的开挖方法。②、对于工程量较集中的土方开挖，直接用反铲装自卸车，对于覆盖层较薄的地段采用推土机集渣，装载机或反铲装自卸车运至弃渣场。③、该表层开挖时段安排在相应的梯段开挖前完成。④、土方边坡按设计坡比开挖，预留50cm修坡余量，用反铲配合人工修整并使之满足施工图纸要求的坡度和平整度。⑤、边坡外侧及沟槽土方用反铲直接挖装，人工配合进行修坡成型及基础处理。5）边坡安全的应急措施土方明挖过程中，如出现裂缝或滑动迹象时，立即暂停施工，将人员设备尽快撤离工作面，视边坡开裂程度采取不同的应急措施，并通知监理工程师，必要时设置观测点，及时观测边坡变化情况，并做好记录。2、石方明挖工程施工措施（1）石方明挖工艺流程溢洪道石方明挖工艺见下页框图。石方明挖施工工艺流程框图施工准备施工准备测量放线爆破设计及试验下一开挖循环边坡安全处理反铲或装载机装自卸车出渣或推土机推渣至集渣平台装载机装自卸车出渣测定爆破孔位边坡随机锚杆支护推土机、反铲挖掘机清理工作面液压钻机造孔、清孔人工按设计参数装药、爆破液压钻机或轻型潜孔钻造孔进行边坡预裂场地清理危岩处理开口线及马道锁口锚固（2）一般石方明挖施工工艺措施1）施工准备边坡风、水、电就绪，施工人员、设备准备就位。2）场地清理覆盖层开挖结束后，首先采用手风钻钻爆对临空面进行整形，以减少梯段爆破底盘抵抗线；每层开挖前采用推土机、反铲平整工作面。3）危岩处理人工配合反铲对已开挖坡面进行修坡及危岩处理。4）测量放线由测量工放出开挖边线，核实开挖断面，然后测量定出孔位。5）锁口锚固开挖边坡的支护在分层开挖过程中逐层进行，开挖前应先施工马道的锁口锚筋桩，征得监理人同意再进行下层开挖。6）预裂爆破与预裂面相邻的松动爆破孔，严格控制其爆破参数，避免对保留岩体造成破坏，或使其间留下不应有的岩体而造成施工困难。①、钻孔作业设计边坡面的预裂孔上部短台阶采用手风钻钻孔，下部采用轻型潜孔钻造孔，超前于主爆区进行预裂爆破。钻孔过程中，专人对钻孔的质量及孔网参数按照作业指导书的要求进行检查，如发现钻孔质量不合格及孔网参数不符合要求，立即进行返工，直至满足钻孔要求。②、装药、联线、起爆开挖应自上而下进行，分梯段开挖，垂直边坡梯段高度不大于10m，距离预裂面5m范围内为缓冲爆破区。主爆破孔、缓冲爆破孔及边坡预裂孔均采用卷状乳化炸药，毫秒微差起爆网络，非电毫秒雷管连网，火雷管起爆，塑料导爆索传爆，施工预裂提前于相应梯段爆破100ms以上起爆。7）支护、安全处理随着开挖高程下降，及时对坡面进行测量检查以防止偏离设计开挖线，避免在形成高边坡后再进行处理。为满足边坡稳定、限制卸荷松弛，开挖工作面与施工期安全支护（随机锚杆）的高差不应大于10m（或一层开挖梯段高度），与永久支护中的系统锚杆和喷混凝土的高差不应大于20m（或2层开挖梯段高度）。8）出渣采用1.2～1.6m3反铲、3.0m3装载机配20t自卸汽车运至洞口渣料场。3、边坡控制开挖进、出口边坡高，地形陡，为确保边坡稳定，结合边坡地质条件，其控制开挖主要为以下两种。（1）预裂爆破石方边坡主要以预裂爆破为主，对上下相邻两个马道之间设计边坡面用潜孔钻造孔，超前于主爆区进行预裂爆破。（2）预留保护层开挖不宜预裂坡面采取预留1.5m～2m保护层，用手风钻光面爆破开挖。接近设计马道岩面和底台建基面采用预留1.5m水平保护层，用手风钻打水平孔光面爆破挖除。1.4.2边坡喷锚支护施工1、锚杆施工（1）工艺流程锚杆孔位由测量工配合布孔，孔深小于4.5m的锚杆孔采用手风钻造孔，先注浆后插杆法施工；大于4.5m的锚杆孔采用轻型潜孔钻机或地质钻机造孔，先插杆后注浆法施工，施工工艺流程如下框图所示。1）先注浆后插锚杆施工工艺流程先注浆后插锚杆施工工艺流程框图测量放线测量放线锚杆（插筋）制作基面清理造孔清洗注浆安插锚杆（插筋）检查验收2）先插锚杆后注浆施工工艺流程先插锚杆后注浆施工工艺流程框图测量放线测量放线锚杆制作基面清理造孔清洗注浆安插锚杆检查验收（2）施工工艺措施1）现场试验锚杆在施工前，主要进行砂浆配合比生产性试验及注浆密实度试验工作，实际施工严格按监理人批准的该注浆工艺进行。2）造孔①、钻头选用要符合要求，钻孔点有明显标志，开孔的位置在任何方向的偏差均应小于100mm。②、锚杆（插筋）孔的孔轴方向满足施工图纸的要求。施工图纸未作规定时，其系统锚杆的孔轴方向应垂直于开挖面；局部加固锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾向相反并与可能滑动面的倾向成45的交角，钻孔方位偏差不应大于5。锚孔深度必须达到设计要求，孔深偏差值不大于50mm。③、岩质边坡锚杆钻孔完成后用高压风、水联合清洗（土质边坡采用高压风），将孔内松散岩粉粒和积水清除干净；如果不需要立即插入锚杆，孔口应加盖或堵塞予以适当保护，在锚杆安装前应对钻孔进行检查以确定是否需要重新清洗。④、钻孔结束后及时对孔径、孔向及孔深等进行认真检查记录。3）锚杆的安装及注浆①、在钻孔内注满浆后立即插杆，锚杆（插筋）插送方向要与孔向一致，插送过程中要适当旋转（人工扭送或管钳扭转）；②、锚杆（插筋）插送速度要缓、均，有“弹压感”时要作旋转再插送，尽量避免敲击安插。4）在浆液终凝前不得敲击、碰撞或施加任何其它荷载。（3）工质量检验1）锚杆材质检验：每批锚杆材料均应附有生产厂的质量证明书，并按施工图纸规定的材质标准以及监理工程师指示的抽检数量检验锚杆性能。2）注浆密实度试验：选取与现场锚杆的锚杆直径和长度、锚孔孔径和倾斜度相同的锚杆和塑料管（或钢管），采用与现场注浆相同的材料和配比拌制的砂浆，并按现场施工相同的注浆工艺进行注浆，养护7天后剖管检查其密实度。并将试验计划报送监理审批。3）按监理工程师指示的抽验范围和数量，对锚杆孔的钻孔规格（孔径、深度和倾斜度）进行抽查并作好记录。4）拉拔试验：当锚杆砂浆达到设计强度后，会同监理工程师现场进行对锚杆按作业分区每300～400根支护锚杆中至少选一组（三根）进行拉拔力试验，当地质条件或原材料变化时至少抽取一组试件，并作好现场记录。2、钢筋网及喷混凝土施工（1）施工工艺流程进、出口边坡喷混凝土均采用“湿喷法”进行，喷混凝土与开挖、锚杆施工跟进平行交叉作业，其施工工艺流程如下。喷混凝土一般施工工艺流程框图分层喷射分层喷射厚度检查复喷处理检查验收岩面清洗仓面验收拌合运输（2）喷混凝土施工工艺措施各工序作业首先要认真遵照设计文件和施工规范要求进行。结合以往施工经验，各工序作业要点如下。1）现场试验①、通过室内试验筛选2～3组配合比，并编写试验大纲报批指导生产性试验。②、选择场地（或监理指定），按围岩类别和部位不同选6～9个有代表性部位进行生产性试验，单信试喷射范围暂定10m2（或一个单位体积），按规范要求在喷射岩面设足够的木模或无底钢模（检测抗压、抗拉、抗渗、与岩面粘结强度等），同时按试验规范分别取样做标准试块，按相同条件进行养护。③、将符合设计要求的试件的物理特性进行对比（含爆破影响程度）。④、整理分析试验记录，综合回弹量、强度保证率以及施工工效等因素选择合适的配合比和施工工艺参数，报送设计监理单位审批。2）准备工作埋设好喷厚控制标志，作业区有足够的通风照明，喷前要检查所有机械设备和管线，确保施工正常。在受喷面滴水部位埋设导管排水，导水效果不好的含水层可设盲沟排水，对淋水处可设截水圈排水。备好处理材料，联系好仓面取样准备。3）拌和及运输拌和配料严格按试验确定的配合比精确配制搅拌，搅拌时间要足够，拌合料运输、存放要防雨、防污染，入机前严格过筛，其运输、存放时间应符合有关技术指标。钢纤维混凝土配料、搅拌要均匀。混合料搅拌标准：采用容量小于400L的强制式搅拌机拌料时，搅拌时间不得少于1min；采用自落式搅拌机拌料时，搅拌时间不得少于2min；混合料有外加剂时，搅拌时间应适当延长。运输采用混凝土搅拌运输车运输。拌和使用的水泥、骨料、水、外加剂等原材料按图纸或行业标准要求选择。4）清洗岩面清除开挖面的浮石、墙脚的石渣和堆积物；处理好光滑开挖面；用高压风水枪冲洗喷面，对遇水易潮解的泥化岩层，采用高压风清扫岩面；仓面验收以后，开喷以前对有微渗水岩面要进行风吹干燥。土质边坡除需将边坡和坡脚的松动块石、浮渣清理干净，还应对坡面进行整平压实，然后自坡底开始自下而上分段分片依次进行喷射。严禁在松散土面上喷射混凝土。5）钢筋网钢筋网由屈服强度为240MPa的光面钢筋（I级钢筋）加工而成。先喷3cm～5cm厚的混凝土，再尽量紧贴岩面挂钢筋网，对有凹陷较大部位，可加设膨胀螺杆拉紧钢丝网，再挂铺钢筋网，并与锚杆和附加插筋（或膨胀螺栓）连接牢固，最后分2次至4次施喷达到设计厚度。6）喷射要点喷射混凝土作业分段、分片依次进行，喷射顺序自下而上，避免回弹料覆盖未喷面。分层喷射时，后一层在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h以后再行喷射，应先用高压风水冲洗喷层面。喷射作业紧跟开挖工作面，混凝土终凝至下一循环放炮时间不得少于3h。喷射作业严格执行喷射机的操作规程：应连续向喷射机供料；保持喷射机工作风压稳定；完成或因故中断喷射作业时，应将喷射机和输料管内的积料清除干净，防止管道堵塞。为了减少回弹量，提高喷射质量，喷头应保持良好的工作状态。调整好风压，保持喷头与受喷面垂直，喷距控制在0.6m～1.2m范围，采取正确的螺旋形轨迹喷射施工工艺。刚喷射完的部分要进行喷厚检查（通过埋设点、针探、高精度断面仪检测）不满足厚度要求的，及时进行复喷处理。挂网处要喷至无明显网条为止。7）养护、检测喷射混凝土终凝2小时后，应喷水养护，养护时间一般不得少于14天，气温低于5℃时，不得喷水养护。及时取芯检测、按期汇总检测报告，并及时进行质量评定和工程质量验收。钻芯按监理人要求在指定位置取直径100mm的芯样作抗拉试验，试验结果资料报监理人。所有钻芯取样的部位，应采用干硬性水泥砂浆回填。1.5溢洪道钢筋混凝土施工1.5.1混凝土施工1、施工方法（1）施工分层进水渠边墙按不高于3m分层浇筑，其中基础约束层分层顶高与底板衬砌面平齐。明槽收缩段边墙分层方法参照引水渠边墙操作，第一层浇筑时尽量将顶面收平。闸室段闸墩混凝土施工分层原则上不超过3m/层，闸室段混凝土沿轴线方向分2块（段）浇筑，前部作一块浇筑；后部段作一块浇筑。（2）浇筑措施结合溢洪道布置及现场条件，混凝土主要考虑采用组合钢模、多卡钢模施工，根据斜面贴坡混凝土施工需要，局部也可采用翻模作业。模板主要采用拉筋及其它支撑体固定，单面模板的接筋焊接在边坡锚杆上，双面模板采用对拉方式固定。混凝土主要考虑混凝土拖泵泵送或履带吊吊送入仓，入仓后的混凝土采用人工平仓，浇筑层铺料厚度30～50cm（或按有关技术文件规定执行），平仓后的混凝土以φ50mm～φ80mm插入式振捣器振捣，混凝土振捣标准为：混凝土面不再明显下沉；混凝土内部不再有大量水泡、气泡溢出；混凝土粗骨料被砂浆均匀包裹。2、混凝土质量控制措施（1）体型控制混凝土衬砌后体形能否符合设计要求首先取决于模板刚度，施工中选用刚度较好的模板尤为重要，才能确保结构尺寸。立模精度同样影响着混凝土体形，除立模时严格按照测量标记立模外，实行模板验收制度，开仓浇筑前必须会同质检部门、监理对模板进行验收，验收不合格者不得开仓浇筑。下料对称性也对混凝土体形存在影响，隧洞内左右边墙下料高差过大会对模板形成侧压力，导致模板位移，从而使混凝土体形发生变化。施工中左右边墙下料高差控制在50cm内。（2）混凝土平整度控制措施底板抹面时使用具有足够刚度的施工样架控制设计轮廓线及高程，保证混凝土表面不平整度控制在允许范围内。在块间接缝、模板接缝及模板与已浇混凝土搭接处粘贴厚约5mm的双面胶，保证不漏浆、接缝平顺，局部小错台磨平。（3）混凝土表面光洁度控制措施采用表面光滑的模板施工，禁止使用表面存在凹凸、皱折及其它缺陷，的模板，每次使用前，均需在模板表面涂刷脱模剂。（4）混凝土裂缝控制措施优化配合比：选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求。在满足强度等设计指标要求的情况下，尽量减少水泥用量，选用水化热较低的水泥，降低混凝土水化热温升，提高混凝土的后期强度及抗裂能力。配合比设计时要依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况，合理选择好混凝土的设计坍落度。加入高效减水剂：在同样水灰比和工作度的条件下，加入高效减水剂，可降低水泥用量，从而降低混凝土温升。引气剂选型：掺加适量的引气剂可提高混凝土的耐久性。选用符合规范及标准要求的引气剂，所使用的引气剂必须具有产品合格证，并经试验合格后方可投入使用。降低水灰比：混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大,干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂、膨胀剂。及时养护：混凝土衬砌后，及时保温、保湿，防止混凝土开裂。缩短分块长度：适当缩短分块长度可在一定程度上减少裂缝数量。1.6泄洪洞洞身开挖支护施工1.6.1开挖施工（1）、施工分层泄洪洞开挖分二层进行开挖：一层开挖高度5.60m二层开挖为底板保护层开挖。（2）施工工艺1）一层开挖工艺泄洪洞一层开挖采用手风钻施工。2）二层开挖工艺二层开挖为保护层开挖，滞后于一层开挖40～60m组织施工，从上游向下游排炮推进，采用手风钻机水平造孔作业。（3）施工方法及控制措施1）钻爆措施一层开挖采用手风钻水平造孔爆破，先导洞先进、扩挖滞后跟进；二层开挖采用手风钻水平钻孔光面爆破。2）重点控制部位泄洪洞开挖施工时需特别加强以下两个部位的控制。①、收缩段开挖及支护基于现场条件，泄洪洞只能从上游方向掘进，收故缩段开挖为从大断面向小断面开挖，为控制好边墙部位的开挖规格，宜直接按小断面规格开挖通过收缩段后，再返回修整成型。②、两口开挖及支护两口开挖时，宜遵循“短进尺、多循环、弱爆破、强支护、勤支护”的原则组织施工，为便于开口钻进、提高开挖质量，洞口明挖时，宜将洞脸边坡一次预裂成型，隧洞开口钻爆前，做好超前锁口支护施工。2、不良地质段开挖支护及地质缺陷处理（1）加强地质预报，当无法预测前方洞段的地质条件时，采用超前地质勘探钻孔，探明地质情况后再确定正确的开挖方案。（2）开挖过程中，除按照施工图纸进行支护外，根据围岩特性对局部不稳定部位增设随机锚杆；对控制稳定的软弱结构面，采取锚筋桩加固或预应力锚杆加固并伸到完整岩体中维护围岩稳定。（3）在松散、破碎岩体中开挖平洞，尽量减少对围岩的扰动，采用先护后挖，或者采取一掘一支护，稳步前进。围岩稳定特别差时，爆破后立即封闭岩面，出渣后，再打锚杆、挂网、喷砼，必要时安设钢支撑。开挖遵循“预灌浆、分层分部、管超前、短进尺、多循环、弱爆破、强支护、勤观测”的原则进行施工。（4）对开挖面的不连续地质构造（如张开节理、裂隙、断层、错动带等其他不连续构造）按施工图要求进行处理，对岩脉和接触带边界处均及时封闭、回填置换，具体处理方法参照施工图或