溢洪道鼻坎施工方案设计

溢洪道鼻坎施工方案设计一、工程概况1.1设计参数本工程为开敞式溢洪道末端鼻坎施工，采用连续式圆弧挑流鼻坎结构，设计泄洪流量350m³/s，最大单宽流量45m³/(s·m)。鼻坎顶高程185.00m，下游设计水位162.50m，总落差22.5m。鼻坎主体采用C20F200钢筋混凝土结构，抗空蚀设计反弧半径8.5m（按R=8h公式计算，h为反弧段最低处水深1.06m），挑角25°，鼻坎顶宽度6.2m，与泄洪洞出口段衔接。设计挑距38.2m（校核洪水位工况），最大冲坑深度9.8m，水垫区河床为中风化花岗岩，允许冲刷坑后坡坡度1:3.5。1.2结构组成反弧段：底板厚度1.8m，采用C20F200钢筋混凝土，配置Φ20@200双层双向钢筋网，底部设10cm厚C10混凝土垫层鼻坎段：最大高度4.5m，渐变段长度5.2m，挑流坎高度0.8m，齿墙深度1.5m消能设施：尾部设消能挡坎，两侧布置1.5m长刺墙，采用C20F200细石混凝土浆砌石护面止水系统：伸缩缝每10m设置一道，采用紫铜片（δ=1.2mm）及沥青砂浆止水，缝宽2cm1.3工程地质鼻坎基础位于中风化花岗岩层，岩石饱和抗压强度35MPa，完整性系数0.75，基础承载力特征值300kPa。地下水位高程158.60m，对混凝土结构具弱腐蚀性，需采用抗硫酸盐水泥（32.5R）。二、施工总体部署2.1施工分区Ⅰ区（基础开挖区）：鼻坎及反弧段基础开挖，开挖深度5.2-8.6m，面积约320㎡，采用梯段爆破结合机械修整Ⅱ区（混凝土结构区）：分3层浇筑，包括反弧段（底板厚1.8m）、鼻坎段（最大高度4.5m）及挑流槽边墙Ⅲ区（下游防护区）：冲坑范围内河床面清理（面积800㎡）及随机锚杆加固（Φ25@2000，L=3.0m）2.2施工流程测量放线→基础开挖及支护→钢筋制安→模板安装→混凝土浇筑→养护及缺陷修复→原型观测设施埋设→验收2.3资源配置机械设备：3m³挖掘机2台、25t吊车1台、HZS90拌合站1座、液压滑模系统1套、Φ100/Φ50振捣器各6台、YT28手风钻4台、YQ100B潜孔钻1台材料计划：C20F200混凝土860m³、钢筋35.2t、紫铜片280m、模板1200㎡、砂砾料防冻垫层180m³、无纺布（300g/㎡）450㎡劳动力：木工25人、钢筋工20人、混凝土工18人、爆破工5人、普工30人，高峰期总人数98人2.4施工进度总工期90天，关键线路：基础开挖（15天）→钢筋制安（12天）→模板安装（10天）→混凝土浇筑（8天）→养护（28天）。采用三班制连续作业，混凝土浇筑安排在低温季节（日均温5-15℃）进行。三、关键施工工艺3.1基础开挖与处理3.1.1石方开挖采用自上而下的梯段爆破，边坡预裂法施工：梯段高度5m，钻孔直径90mm，孔距2.5m，排距2.0m，超钻深度0.8m预裂孔参数：孔径50mm，孔距0.8m，线装药密度250g/m，采用2#岩石乳化炸药保护层开挖：预留1.0m厚保护层，采用水平预裂爆破，孔深3.5m，单响药量控制在30kg以内开挖轮廓线偏差控制在±20cm，建基面平整度≤15cm/2m3.1.2基础处理岩石表面清理：采用高压水冲洗，清除松动岩块及爆破残留物缺陷处理：对断层破碎带采用C20混凝土回填，深度≥1.5m；裂隙采用环氧树脂灌浆处理，灌浆压力0.3-0.5MPa排水系统：在基础周边设置30cm×30cm排水沟，间隔5m设置集水井（深1.2m），采用Φ100mm排水管引排3.2钢筋工程3.2.1材料要求钢筋采用HRB400E级，抗拉强度标准值≥540MPa，屈服强度≥400MPa，伸长率≥16%每批钢筋进场需进行力学性能检验，同一厂家、同一规格每60t为一批钢筋表面应洁净，无损伤、油渍、漆污和铁锈等，带有颗粒状或片状老锈的钢筋不得使用3.2.2加工与安装钢筋加工允许偏差：受力钢筋全长±10mm，箍筋各部分长度±5mm，弯起点位置±20mm反弧段钢筋放样采用1:1比例制作样架，确保曲线段钢筋弧度准确，接头采用直螺纹连接（Ⅰ级接头），同一截面接头率≤25%安装顺序：先底层钢筋→预埋件→上层钢筋，保护层厚度50mm（迎水面）、30mm（背水面），采用C20混凝土垫块（50mm×50mm），间距1000mm止水带周边钢筋加密处理：在紫铜片两侧50cm范围内，钢筋间距加密至100mm，增设Φ12@300构造钢筋网3.3模板工程3.3.1模板设计采用18mm厚酚醛覆膜胶合板（1220mm×2440mm），背楞采用100mm×100mm方木，间距300mm支撑系统：Φ48×3.5mm钢管满堂架，立杆间距600mm×600mm，水平杆步距1200mm，扫地杆距地面200mm反弧段采用定制钢模板（厚度6mm），每节长度1.5m，配备可调式弧形支撑，确保弧度偏差≤5mm3.3.2安装工艺测量放样：设置控制点网，每隔2m设置高程控制点，采用全站仪进行三维定位模板拼接：接缝处粘贴5mm厚海绵条，采用M12螺栓连接，拼缝平整度≤2mm加固措施：采用Φ12对拉螺杆（间距600mm×600mm），外侧设斜撑（角度45°），每2m设置一道预压试验：模板安装完成后进行1.2倍设计荷载预压，持荷24h，沉降量控制在3mm以内3.4混凝土工程3.4.1配合比设计C20F200混凝土配合比：水泥（抗硫酸盐32.5R）320kg/m³、砂680kg/m³、碎石（5-31.5mm）1150kg/m³、水185kg/m³、粉煤灰65kg/m³、引气剂0.6kg/m³、减水剂1.8kg/m³坍落度控制：入仓坍落度80-100mm，初凝时间≥6h，终凝时间≤12h抗冻等级F200，抗渗等级W6，氯离子含量≤0.06%3.4.2浇筑工艺采用分层分块浇筑，共分3层：第一层（反弧段底板）：厚度1.0m，采用台阶法浇筑，台阶长度2-3m，浇筑强度25m³/h第二层（反弧段上部及鼻坎下部）：厚度1.2m，配置溜槽布料，防止混凝土离析第三层（鼻坎挑流段）：厚度1.5m，采用液压滑模连续浇筑，滑升速度25-30cm/h浇筑要点：入仓方式：采用HBT60混凝土泵（水平输送距离30m），管口距浇筑面高度≤1.5m振捣工艺：Φ100振捣器振捣为主，钢筋密集区采用Φ50软轴振捣器，振捣时间20-30s，间距30cm，快插慢拔施工缝处理：按规范设置键槽（深度8cm，宽度10cm），浇筑前清除浮渣并铺2-3cm厚水泥砂浆（水灰比0.45）止水带安装：紫铜片采用专用夹具固定，确保位置准确，浇筑时两侧混凝土对称上升3.4.3养护与温控养护措施：浇筑完成12h内覆盖保湿，采用毛毯+塑料薄膜养护，养护期≥14天，保持表面湿润温控要求：混凝土入仓温度≤28℃，内外温差≤25℃，采用预埋DTS光纤测温系统（每5m布置1个测点）特殊措施：高温季节采用预冷骨料（骨料温度≤15℃），掺加粉煤灰替代20%水泥，必要时通冷却水循环降温3.5伸缩缝与止水施工紫铜片安装：采用“Ω”形结构，转角处做成圆弧形（半径≥10cm），接头采用锡焊（搭接长度≥3cm）沥青砂浆施工：配合比为沥青:砂:水泥=1:4:0.5，加热温度160-180℃，分层填筑夯实（每层厚度≤5cm）缝面处理：伸缩缝两侧混凝土表面采用泡沫板隔离，拆模后清理缝内杂物，填塞聚乙烯闭孔泡沫板（密度≥30kg/m³）四、质量控制措施4.1原材料控制水泥：抗硫酸盐32.5R水泥，进场需提供出厂合格证及3天、28天强度报告，每200t进行一次抽样检验钢筋：按批进行力学性能和重量偏差检验，同一规格每60t为一批，见证取样送检砂石料：碎石级配5-31.5mm连续级配，含泥量≤1%；砂采用中砂，细度模数2.3-3.0，含泥量≤3%止水材料：紫铜片纯度≥99.9%，厚度偏差±0.05mm，每批次进行拉伸试验和弯曲试验4.2施工过程控制4.2.1测量控制建立三级测量控制网（首级、加密、施工），采用2mm级全站仪和DS05水准仪进行放样鼻坎轮廓线测量偏差≤5mm，高程偏差≤3mm，每5m设置一个校核点反弧段曲线采用偏角法放样，每0.5m测设一个点位，确保曲线顺滑4.2.2混凝土质量控制坍落度检测：每50m³混凝土检测一次，允许偏差±20mm试块留置：每100m³留置1组标准养护试块，同条件养护试块每浇筑段留置2组抗裂控制：采用低水化热水泥，控制水泥用量≤350kg/m³，掺加粉煤灰和矿渣粉改善和易性外观质量：表面平整度≤5mm/2m，蜂窝麻面面积≤0.5%，无露筋、空洞等缺陷4.3验收标准项目允许偏差检验方法检验频率混凝土强度≥设计值回弹法+钻芯取样每浇筑段1组结构尺寸±30mm钢尺测量每5m一点表面平整度5mm/2m2m靠尺每10m一点止水带位置±5mm钢尺测量每缝检查钢筋保护层+10mm,-5mm保护层测定仪每100m²5点五、安全与环保措施5.1安全防护高空作业：设置临边防护栏杆（高度1.2m，间距2m），挂密目安全网（2000目/100cm²），作业人员佩戴双钩安全带爆破作业：设置警戒区（半径300m），采用电雷管起爆网络，爆破前进行安全技术交底，爆破后15min检查确认安全用电安全：采用TN-S接零保护系统，配电箱装设漏电保护器（动作电流≤30mA，动作时间≤0.1s），电缆架空敷设（高度≥2.5m）机械设备：特种设备（吊车、挖掘机）定期检验，操作人员持证上岗，设置机械操作安全距离（≥1.5m）5.2施工安全管理建立安全生产责任制，配备专职安全员3名，每日进行安全巡查，每周组织安全检查特种作业人员（爆破工、焊工、起重工）持证上岗，岗前进行专项安全培训（不少于8学时）编制应急预案（包括坍塌、高处坠落、触电等），配备应急物资（急救箱、担架、灭火器等），每季度组织应急演练5.3环境保护措施噪声控制：破碎机、空压机等设备设置隔音罩，夜间（22:00-6:00）禁止高噪声作业，噪声限值≤55dB扬尘防治：施工道路硬化处理（C20混凝土，厚度15cm），出入口设置洗车平台，裸土覆盖防尘网（2000目）废水处理：设置三级沉淀池（总容积50m³），施工废水经处理后回用（用于洒水降尘），pH值控制在6-9固废处理：建筑垃圾分类存放，可回收材料（钢筋头、模板）回收率≥90%，生活垃圾集中清运（日产日清）5.4文明施工施工现场设置五牌一图（工程概况牌、管理人员名单及监督电话牌、消防保卫牌、安全生产牌、文明施工牌、施工现场总平面图）材料堆放有序，设置标识牌（注明名称、规格、数量、检验状态），钢筋、模板等材料架空堆放（离地≥30cm）施工便道每日洒水（不少于3次），保持路面湿润，车辆限速行驶（≤15km/h）夜间施工设置定向照明灯，避免强光扰民，照明亮度≥50lux六、原型观测与验收6.1观测设施布置应力应变监测：在鼻坎根部、反弧段中点布置钢筋应力计（各3个），采用振弦式传感器位移监测：设置3个测斜孔（深度10m），监测基础不均匀沉降，精度0.1mm水流形态观测：安装高速摄像系统（2台），记录挑流水舌形态及落点位置冲刷监测：水垫区布设6个水下地形监测点，采用超声波测深仪定期测量冲坑发展情况6.2验收流程分部工程验收：基础处理、钢筋工程、模板工程、混凝土工程、止水工程共5个分部阶段验收：基础验收（开挖完成后）、结构验收（混凝土浇筑完成后）