水库大坝挂钩施工方案

水库大坝挂钩施工技术方案一、施工准备阶段1.1技术准备组织技术团队深入学习《土石坝除险加固设计规范》（SL/T841—2025）及《水利水电工程单元工程施工质量验收标准第8部分：安全监测工程》（SL/T631.8—2025），编制专项施工组织设计。开展地质补充勘察，采用地质雷达与钻探相结合的方式，查明坝体结构层理、软弱夹层分布及基岩面起伏情况，重点标注原坝体施工缝位置，为挂钩锚固点设计提供精确地质参数。1.2材料准备挂钩系统材料：选用Q355B级低合金高强度结构钢加工的L型挂钩，弯钩角度90°±1°，钩体直径25mm，螺纹段长度不小于100mm，表面热浸镀锌处理，锌层厚度≥85μm。配套M24高强度螺栓，抗拉强度≥800MPa，螺母采用双螺帽防松结构。锚固材料：采用A、B双组分环氧树脂锚固剂，初凝时间≥45min，终凝时间≤24h，28d抗压强度≥60MPa，粘结强度（混凝土基材）≥3.5MPa。按每孔0.8kg备料，预留15%富余量。填充材料：防渗砂浆采用P.O42.5R水泥、石英砂（粒径0.15-0.6mm）、膨润土（掺量8%）混合配置，初始流动度≥320mm，28d抗渗等级≥P8，压缩模量≥1500MPa。1.3设备准备配置液压岩芯钻机（钻孔直径50mm）3台，扭矩≥300N·m；锚杆拉拔仪（量程0-200kN）2台，精度1级；混凝土喷射机（工作压力0.6-0.8MPa）1台；全站仪（测角精度1″）1台；声波检测仪（分辨率0.1μs）1台。所有计量器具经法定机构校验合格，有效期内使用。二、基础施工工艺2.1坝面处理表面清理：采用高压水枪（压力30MPa）冲洗坝面，去除浮浆、苔藓及松动骨料，局部破损区采用人工凿除，形成新鲜混凝土面。对原坝体裂缝，宽度＜0.2mm的采用环氧树脂表面封闭，≥0.2mm的进行压力灌浆处理。施工放线：按设计图纸在坝面弹设挂钩布置控制线，横向间距2.5m，纵向排距3.0m，梅花形布置。采用全站仪定位每个锚固孔中心点，偏差控制在±10mm内，孔位标记采用红漆十字标识。2.2钻孔施工钻孔工艺：采用无水干钻法施工，钻孔直径50mm，深度1500mm（进入基岩≥800mm）。钻机安装时保持钻杆垂直，倾角偏差≤1°。钻孔过程中采用声波检测仪实时监测孔壁完整性，发现孔内塌孔立即停钻，采用套管护壁处理。清孔作业：钻孔完成后，先用高压空气（压力0.5MPa）吹孔3min，再用尼龙刷往返清孔5次，最后测量孔深，确保有效深度≥1450mm。清孔后用塞子封闭孔口，防止杂物进入。2.3锚固施工锚固剂拌合：严格按A:B=2:1（重量比）拌合环氧树脂锚固剂，采用电动搅拌器（转速500r/min）搅拌2min至色泽均匀，拌合量控制在30min内用完。注浆与插筋：采用注浆枪从孔底开始注浆，注浆压力0.3-0.5MPa，注至孔口返浆后保持压力30s。插入挂钩锚杆时旋转缓慢推入，确保锚固剂饱满，锚杆外露长度控制在150-180mm，安装后24h内严禁扰动。拉拔试验：每300个锚固孔随机抽取1组（3个）进行现场拉拔试验，试验荷载为设计值的1.2倍（150kN），持荷10min，位移量≤0.1mm视为合格。试验不合格的，加倍取样复试，仍不合格时返工处理。三、挂钩系统安装3.1挂钩调平待锚固剂养护7d后，采用水准仪逐个测量挂钩顶部标高，通过螺母调整使同一排挂钩顶面高差≤5mm。安装50mm×50mm×6mm不锈钢调平垫片，确保挂钩与坝面间隙均匀，间隙值控制在20-30mm。3.2纵横梁安装纵向主梁：采用10号热轧槽钢（Q235B），长度6m/根，通过U型螺栓与挂钩连接，螺栓预紧扭矩450N·m。梁间连接采用45°斜接，焊接长度≥10d（d为槽钢壁厚），焊脚高度6mm，焊接后进行100%UT探伤检测。横向分配梁：选用8号热轧角钢，间距500mm，与主梁采用M16螺栓连接。安装时在接触部位涂刷锌铬黄底漆（干膜厚度60μm），防止电化学腐蚀。3.3填充密封间隙填充：采用压力注浆法灌注防渗砂浆，注浆管插入深度距孔底50mm，注浆压力0.2MPa，待砂浆从排气孔溢出后封堵。初凝后（4-6h）进行二次补浆，确保无收缩空洞。表面处理：沿挂钩周边200mm范围涂刷聚脲防水层（干膜厚度2mm），采用无气喷涂工艺，搭接宽度≥100mm，与坝面形成连续封闭体系。四、坝体加固施工4.1喷射混凝土施工配合比设计：C30喷射混凝土配合比（kg/m³）：水泥420、砂680、碎石（5-10mm）1050、水180、减水剂6.3、速凝剂8.4。初凝时间≤5min，终凝时间≤10min，28d抗压强度≥30MPa，抗折强度≥3.5MPa。喷射作业：分两层施工，第一层厚度50mm，初凝后（1h）喷射第二层至设计厚度100mm。喷射机工作风压0.65MPa，喷头距工作面1.0-1.5m，以螺旋轨迹移动，每次搭接宽度300mm。施工完成后2h内开始洒水养护，养护期≥14d。4.2钢筋网铺设采用Φ8mmHRB400E钢筋焊接成200×200mm网格，搭接长度≥30d，采用梅花形绑扎固定，保护层厚度30mm。在挂钩位置增设Φ12mm加强筋，形成“井”字形节点加固区，与纵横梁焊接连接。4.3接缝处理施工缝处理：沿新旧混凝土结合面设置300mm宽遇水膨胀止水条（膨胀倍率≥300%），嵌入深度20mm，采用专用胶黏剂固定。纵向施工缝设置止水铜片（厚度1.2mm），鼻子宽度50mm，两侧混凝土锚固长度≥150mm。排水系统：在坝体下游面每10m设置φ100mmPVC排水孔，倾角5°，孔内填充透水土工布包裹的碎石滤层，底部连接纵向排水沟（断面300×400mm），沟内铺设HDPE透水管（开孔率≥2%）。五、质量控制措施5.1过程控制要点钻孔质量：每孔检查孔径（允许偏差+2mm/-0mm）、孔深（+50mm/-0mm）、垂直度（≤1°），合格率要求100%。采用钻孔成像仪对锚固孔进行全孔壁扫描，记录裂隙发育情况。材料检验：每批挂钩钢材进行力学性能试验（抗拉强度、屈服强度、伸长率）；锚固剂按500kg为一批次，检验抗压强度、粘结强度；喷射混凝土每50m³制作1组（3块）立方体试块，测定28d抗压强度。安装精度：纵横梁安装的轴线偏差≤10mm，高程偏差≤5mm，平面弯曲≤1/2000。采用全站仪进行三维坐标复测，每20m设置一个控制断面，每个断面测3点。5.2验收标准检验项目允许偏差检验方法检验频率挂钩锚固力≥125kN拉拔试验每300孔1组喷射混凝土厚度+10mm/-5mm钻孔取芯每100㎡1点钢筋保护层厚度+10mm/-5mm电磁感应法每20㎡1点接缝渗水量≤0.1L/(m·d)注水试验每50m接缝1段六、安全保障体系6.1危险源管控根据《水利水电工程危险源辨识与风险评价导则》（SL/T843—2025），辨识出高空坠落（风险等级Ⅱ级）、物体打击（Ⅱ级）、机械伤害（Ⅲ级）等重大危险源。制定专项防控措施：坝面设置双绳防坠系统（安全绳直径16mm，破断拉力≥22kN），作业人员佩戴双钩安全带；钻孔作业区设置硬质围挡（高度1.8m），底部设150mm高挡脚板；液压设备设置安全溢流阀，工作压力不超过额定值的90%。6.2应急管理编制《挂钩施工应急预案》，配备应急物资：急救箱（含止血带、骨折固定夹板）2套、应急照明设备（连续照明≥8h）3台、备用发电机（功率50kW）1台。每月开展1次应急演练，重点训练高空坠落救援、触电急救等科目，演练记录存档备查。6.3监测监控在施工区布设3个自动化监测站，实时监测坝体位移（精度0.1mm）、渗流量（分辨率0.1L/s）及环境风速（量程0-60m/s）。当监测数据出现以下情况时立即停工：日位移量＞2mm；渗流量突增30%；风速≥15m/s（6级风）。七、施工进度计划采用Project软件编制四级进度计划体系，关键线路如下：施工准备（15d）→坝面处理（20d）→钻孔施工（30d）→锚固施工（25d）挂钩安装（20d）→纵横梁安装（15d）→喷射混凝土（25d）→接缝处理（10d）验收整改（15d）设置3个进度控制点：钻孔完成率（第45日历天≥80%）、锚固合格率（第70日历天100%）、喷射混凝土强度达标（第100日历天≥90%）。采用BIM技术进行4D进度模拟，每周对比实际进度与计划偏差，偏差超5%时启动赶工措施。八、环境保护措施施工期噪声控制：选用低噪声设备（昼间≤70dB，夜间≤55dB），钻机设置隔声罩，夜间22:00至次日6:00停止钻孔作业。施工废水经三级沉淀池