第三章 主要施工方案及技术措施

杭州市第二水源千岛湖配水工程施工2标投标文件技术标施工组织设计（4）钢筋制安严格按设计图纸及规范要求制作安装，钢筋的型号、长度、式样符合设计，要求钢筋焊接和绑扎要符合规范，搭接双面焊要求接头4倍钢筋直径长，钢筋绑扎要求受接钢筋的接头30倍直径长，受力钢筋20倍直径长，直盘不得弯曲，并要进行除锈处理，做到绑扎牢固、布置均匀、合理。钢筋绑扎时要注意预留保护层。为解决单工作面多台钢模台车施工时，弯起钢筋穿针梁式钢模台车运输困难的问题，根据相关工程经验，可以预先把上下部半圆钢筋均先挂在隧洞顶上。待钢模台车收模自行通过后，从上部取下下部半圆钢筋再进行绑扎，钢筋挂放及绑扎示意图如图3-7-16所示。图3-7-16钢筋挂放及绑扎示意图（5）混凝土浇筑与振捣①混凝土的拌制单头＜2km的工作面混凝土集中在支洞口拌制，为了防止洞内运距过长混凝土易产生离析，单头≥2km的工作面采用在洞口拌制干料，洞内采用JZC350搅拌机加水搅拌。②混凝土运送单头＜2km的工作面混凝土支洞内采用汽车运输，主洞内采用轨道式混凝土搅拌罐车运输至工作面附近再泵送入仓浇筑；单头≥2km的工作面混凝土干料支洞运输采用自卸车运输，主洞内采用梭式矿车运输至工作面附近再泵送入仓浇筑。由于部分工作面需布置2~3台钢模台车同步施工，混凝土轨道运输只能运至外面钢模台车附近，里面钢模台车工作面混凝土均泵送入仓，泵送距离控制在300m以内。③混凝土浇筑与振捣混凝土均采用泵送入仓，为避免堵管影响效率，泵送距离宜不超过300m。浇筑时，宜先用水泥砂浆均匀铺底，因为运距过长而采用干料进行故不会产生离析，用混凝土输送泵直接上料入仓，插入式振捣器振捣。振捣时隧洞两侧应该同时进行分层振捣，分层厚度不大于50cm，为保证模架不产生偏移，单侧浇捣高度不宜过高。振捣时，振捣棒的插入深度和分层厚度相符，插入频率应保证振捣棒的作用范围（30cm）内，快插慢拔，不得漏振。底拱内模和顶拱外模处混凝土中水、气难以排出，容易出现气泡、水迹等影响表面质量问题。振捣时，振捣工必须掌握好振捣的尺度，不宜过振或欠振，欠振将产生气泡，过振混凝土析水过多，容易产生水迹，砼表面起砂等质量问题。④砼养护砼浇好后，等砼初凝拆模后即开始洒水养护，最少养护14天。混凝土脱模剂须采用无毒无味的，避免对水质造成影响。（6）衬砌作业循环时间由于拟用针梁式钢模台车进行衬砌施工，故钢筋制安工序可与混凝土初凝养护时间平行作业，钢筋制安时间不计入作业循环时间内。针梁式衬砌台车每循环进尺12m，一般衬砌施工循环作业时间约为54h，考虑天气、机械、人员、材料等综合因素影响，每月按照25天计算，则每台钢模台车平均每月进尺约132m。为加快施工进度，单工作面长度在1km以内的设置1台钢模台车，单工作面长度在1km以上2km以内的洞段设置1～2台钢模台车，单工作面长度在2km以上的洞段设置2～3台钢模台车，因此每个工作面衬砌所占直线工期约9～10个月。3.7.4.3隧洞钢衬段施工方法本标段隧洞段钢衬为高压钢管，总长约64m（不含埋管及倒虹管），钢管内径均为5.0m。全部位于莲花溪埋管两侧浅埋隧洞。隧洞钢衬段石方洞挖及通风、出渣等工艺基本同输水隧洞衬砌段，洞挖时需根据实际情况采取控制爆破等措施，下面主要介绍钢管安装和接触灌浆的施工工艺。（1）钢管安装钢衬段钢管采用瓦片制作，在工地钢管拼装场进行对圆拼焊，管壁厚度为22mm，安装节长3m，钢管的运输重量约7t/节。洞内钢衬选用QL3-25型汽车起重机吊装至液压平板车上，液压平板车通过支洞卧运至主支洞口，主洞中需事先铺设好就位运输轨道，布置好台车及牵引卷扬机，同时在卸车处的隧洞顶拱设置起吊锚点，并在两侧设置转向及翻身锚点，利用顶锚及手动葫芦将钢管卸车后置于运输台车上，再由安装轨道运输至工作面就位安装，就位安装前预先设置好支承钢架底座，支承钢架是实现钢衬调整、定位安装的基础，故底座必须牢固、可靠，在底座下相应部位预埋钢板以进行支承钢架固定，钢管内部还需安设内支撑防止钢管在安装过程中变形。以支承钢架为依托，采用千斤顶、手拉葫芦对钢衬进行精确定位，调整时，按照沿轨道节间间隙调整→左右方向调整→高程调整→综合调整的顺序进行。定位后须用全站仪复核各钢衬里程、高程以及孔口中心线，对于钢衬起点、终点以及弯段起点、终点部位均应作为检测控制的重点。钢衬就位并经检测合格后进行拼缝、固定。钢衬拼缝时先对钢衬底衬、侧衬、顶衬的中线进行对位、焊接固定焊，然后以此4点为起点，分四组朝同一方向与已经就位的钢管对焊拼缝，之后在钢管外围回填混凝土，安装6m进行一次混凝土回填。钢衬安装焊缝焊接采用手工电弧焊焊接，其焊接设备采用ZX7-400S型逆变式直流焊机。（2）钢管接触灌浆钢衬段钢管外包混凝土后进行接触灌浆，钢管接触灌浆主要用于钢衬底部混凝土未浇满或混凝土收缩产生的缝隙等灌浆，灌浆时需监测钢衬变位。接触灌浆工艺流程见图3-7-17。（3）接触灌浆孔要求①在制造钢管时，按施工图纸所示的孔位和结构要求预留灌浆孔位灌浆。②在现场灌浆过程中，若需要在已埋设的钢管上加钻灌浆孔，必须先报监理工程师同意。压力钢管上钻灌浆孔可采用磁座电钻，孔径不小于12mm，不大于20mm。旋开孔塞旋开孔塞用风清出孔内杂物钢管接触灌浆前准备Ⅰ序孔灌浆Ⅱ序孔灌浆压力水挤开缝隙观测钢管变位钢管变位观测安装灌后检查补灌合格清除灌浆孔中杂物封焊灌浆孔图3-7-17接触灌浆施工流程图（4）钢管变位观测变位观测装置安装钢管接触灌浆之前，先在钢管脱空位置安装变位观测装置，灌浆作业过程中，使用LHOB型智能位移测控仪可有效地对灌浆中的变位情况进行监测与控制。（5）接触灌浆方法①灌浆自低处孔开始，并在灌浆过程中敲击震动压力钢管，待各高处孔分别紧排出浓浆后，依次将孔口阀门关闭，同时记录各孔排出的浆量和浓度。②灌浆机具采用BW250-50型灌浆泵，JJS-2B搅拌桶，GJY-Ⅳ型灌浆自动记录仪配套使用。（6）接触灌浆技术要求①钢管接触灌浆的水泥不低于P.O42.5级普通硅酸盐水泥。②外加剂根据钢管接触灌浆工艺的需要选用速凝剂、减水剂等外加剂，其掺量通过现场试验后确定。③钢管接触灌浆按监理人指示严格控制进浆压力。④浆液水灰比（重量比）可采用0.8、0.6（或0.5）缝隙越大，浆液越浓，二序浆液较稀。⑤在规定的灌浆压力下，最大浓度浆液停止吸浆5min后可停浆。（7）质量检查灌浆结束7～14d后，用锤击法进行灌浆质量检查，脱空范围大于0.5m2，则需进行补灌，每一个独立脱空区布孔不少于2个，最低处和最高处都布孔。3.7.5灌浆施工方法及工艺3.7.5.1灌浆类型本标段内工程灌浆类型包括回填灌浆、固结灌浆、钢衬段接触灌浆、帷幕灌浆、高喷防渗墙等。其中：（1）回填灌浆支洞混凝土边顶拱衬砌、输水隧洞混凝土衬砌段、输水隧洞钢衬段在混凝土强度达到70%后进行回填灌浆。（2）固结灌浆支洞混凝土边顶拱衬砌段、输水隧洞Ⅲ～Ⅴ类围岩洞段在衬砌后进行固结灌浆，钢衬段Ⅳ～Ⅴ类围岩洞段进行固结灌浆在衬砌前进行。（3）压力钢管与砼接触面接触灌浆在压力钢管回填混凝土60天后进行接触灌浆。（4）帷幕灌浆输水隧洞内混凝土衬砌与钢衬连接段进行防渗帷幕灌浆，分水江放水阀井地基进行帷幕灌浆。（5）高喷防渗墙莲花溪放水阀井竖井顶部范围设计为高喷防渗墙。3.7.5.2回填灌浆（1）施工顺序回填灌浆在衬砌混凝土达到70%设计强度后进行，各灌浆区段均按分序加密的原则进行，一般每个灌区分为两个次序进行灌浆。（2）钻孔方法混凝土衬砌段利用预埋灌浆管进行钻孔，钻孔设备采用YT28风动凿岩机，先钻Ⅰ序孔，待Ⅰ序孔灌浆结束之后再钻Ⅱ序孔，钻孔孔径Φ42mm。成孔后量测混凝土厚度和空腔尺寸。（3）灌浆方法采用填压式灌浆法。同一灌区灌浆时，自引水洞顶拱高程较低的一端向高程较高的一端推进，在对低端处的第一个孔进行灌浆时，其余各灌浆孔兼作排水、排气孔，待其排出的浆液浓度与进浆浓度相同时，即可关闭出浆孔的孔口闸阀，已出浆孔可不再灌浆，未出浆孔应单独进行灌浆，直至全灌区灌完。（4）灌浆压力及浆液配比满足设计及规范要求。（5）灌浆结束标准在规定的压力下，灌浆孔停止吸浆，并继续灌注5min即可结束。（6）封孔灌浆结束时首先关闭孔口闸阀再停泵，以防灌入的水泥浆液流出，待凝4h之后方可拆除孔口闸阀及孔口管，割除外露预埋管，并用水泥砂浆将孔口摸平。（7）质量检查回填灌浆质量检查在该部位灌浆结束7d后进行，标准为设计压力下在起始10分钟内，孔内注入水灰比2：1的浆液不超过10升。3.7.5.3固结灌浆（1）施工时按环间分序、环内加密的原则，环间分两个次序进行。（2）固结灌浆孔采用在衬砌中预埋管的方法钻孔，钻孔设备采用YGZ100型导轨式回转凿岩机，孔位、孔向、孔径、孔深、孔斜满足设计要求。（3）钻孔冲洗钻孔结束后，将水管送至孔底，加大供水量对钻孔进行冲洗，以将孔内岩粉冲洗出孔外。（4）压水试验裂隙冲洗结束后，选择有代表性的孔段进行灌前简易压水或单点法压水试验，试验孔数不少于总孔数的5%。压水试验压力为灌浆压力的80%，若该值大于1MPa时，则采用1Mpa，压水时间20min，每5min测记一次压水流量，取最终流量值作为计算值。固结灌浆检查孔均需进行压水试验，其稳定标准及压力与灌浆孔的压水试验要求相同。（5）灌浆方法采用纯压式灌浆工艺，单机单孔灌注，在岩石条件较好、钻孔吸浆量较小或当发生串孔时灌浆泵的排浆量能满足孔段吸浆的条件下，采取并联灌注，但一次并联孔数不多于3个孔。灌浆压力、水灰比等指标满足设计及规范要求。（6）灌浆结束标准在规定的压力下，当注入率不大于0.4L/min时，继续灌注30min，灌浆工作即可结束。（7）灌浆检查灌浆质量检查采用压水法，检查孔数量不少于灌浆孔数的5%，压水压力为灌浆压力的80%，要求透水率不超过3Lu。3.7.5.4钢衬接触灌浆（1）压力钢管制作过程中在底部预留有接触灌浆孔。灌浆过程中位置较高的孔做为排气孔。接触灌浆结束后，按照图纸要求进行封堵。（2）浇筑混凝土前，在钢管补强板上抹油，以防止钢管补强板与混凝土粘结。灌浆前，用稍高于接触灌浆压力的压力水挤开钢管补强板与混凝土之间的缝隙。（3）灌浆方法采用纯压灌浆法灌浆。当对钢管预留灌浆孔灌浆时，单号环孔作一序环孔，双号环孔作二序环孔。一序孔灌浆时，二序孔作排水孔兼出气孔。接触灌浆时首先从最低位置处开始，向位置较高处逐渐推移，最顶上部的一个孔最后灌浆并作为排水、排气孔。当采取对脱空区间单独进行灌浆时，应先灌孔口位置最低的灌浆孔。孔口位置高的排气孔，出浆浓度与进浆浓度相同时即可关闭排气孔孔口闸阀。（4）灌浆压力及浆液变换灌浆压力按照图纸要求执行并在过程中严格控制，随时观测钢管变形情况，防止管壁失稳。使用浆液浓度视钢管与混凝土之间的脱空情况而定，在脱空范围较大，且排气管出浆良好的情况下，可从最浓级浆液开灌。（5）灌浆结束标准在设计压力下，灌浆孔停止吸浆，继续灌注5min，灌浆即可结束。仰孔灌浆结束时，应首先关闭孔口闸阀再停泵，以防灌入的浆液流出。（6）封孔方法灌浆结束并待凝24h后，方可拆除孔口闸阀和灌浆孔口管，旋下保护圈，清除孔内杂物，旋上孔塞和防渗石棉，烤干预留焊缝坡口，封焊灌浆孔，焊后用砂轮磨平。（7）质量检查灌浆结束3～7d后，采用锤击法进行灌浆质量检查，其脱空范围和程度满足设计要求。3.7.5.5帷幕灌浆（1）帷幕灌浆施工工艺流程帷幕灌浆施工工艺流程见图3-7-18。控制阀控制阀灌浆压力计量灌浆水水泥其它搅拌过滤送浆按要求浓改稀布孔安装钻机钻孔孔斜测量洗孔压水试验灌浆孔（段）达到结束标准孔（段）灌浆结束转入下一孔（段）钻孔、灌浆、洗孔、压水试验记录不允许允许图3-7-18帷幕灌浆施工工艺流程图（2）钻灌施工顺序帷幕灌浆采用“小口径、孔口封闭、自上而下分段、全循环、不待凝高压灌浆”工艺。钻灌顺序：钻孔→钻孔冲洗→简易压水→第一段卡塞灌浆→灌筑孔口管→第二段钻孔→钻孔冲洗→简易压水→第二段孔口封闭灌浆→以下各段重复第二段钻灌过程直至终孔段→封孔。（3）钻孔钻孔设备采用XB-150地质钻机。（4）钻孔冲洗与裂隙冲洗按照从孔底向空外冲洗方法，冲洗水压采用80%的灌浆压力，压力超过1MPa时采用1MPa。裂隙冲洗冲至回水澄清后10min结束，且总的时间要求单孔不少于30min、串通孔不少于2h。对回水达不到澄清要求的孔段，应继续进行冲洗，孔内残存的沉积物厚度不得超过20cm。灌浆孔（段）裂隙冲洗后，该孔（段）应立即连续进行灌浆作业，因故中断时间间隔超过24h者，应在灌浆前重新进行裂隙冲洗。（5）压水试验压水试验在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。压力为灌浆压力的80%，该值若大于1MPa时，采用1MPa；压水20min，每5min测读一次压水流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果以透水率表示。（6）灌浆施工基岩段采用循环式灌浆，自上而下分段灌注，灌浆段段长取4～6m，射浆管距孔底不得大于0.5m。基岩首段灌浆压力0.6MPa，以下按每米0.025MPa递增，直至压水试验吸水量小于3Lu。最后将全孔作一次复灌（7）灌浆浆液浆液配比按照图纸要求执行。当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比。当某一比级浆液注入量已达300L以上，或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无显著改变时，应换浓一级水灰比浆液灌注；当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况，可越级变浓。（8）灌浆结束标准帷幕灌浆各灌段的结束条件：采用自上而下分段灌浆的，灌浆段应在最大设计压力下，注入率不大于0.4L/mim后，继续灌注60min；或注入率不大于1L/mim后，继续灌注90min，可结束灌浆。（9）封孔每个帷幕灌浆孔全孔灌浆结束后，经验收合格方可进行封孔。3.8隧洞清污清洗方案3.8.1保护措施由于本工程采用无轨运输方案，则在施工中须做好以下环境保护措施，以保证工程建成后输水水质不受污染。（1）洞内施工运输机械配置上，购买全新设备，汽油动力施工机械不准进入主洞内，柴油动力汽车满载尾气排放须达到国家第四阶段机动车污染物排放标准（具体以国家及杭州市最新的排放标准为准），同时应安装有尾气过滤净化装置。洞内施工机械和车辆使用过程中，尽量采用优质燃料，提高油料燃烧率，减少有毒、有害气体的排放量；（2）隧洞施工时，应尽可能加大通风排烟的能力，保证洞内足够的风量和风压，降低洞内油烟浓度，要求洞内具有不低于0.5m/s的最低风速，使油烟尽可能排出洞外；（3）严格检查施工机械和车辆，保障施工机械设备正常运行和及时维修，避免洞内出现“跑、冒、滴、漏”现象，若发现有此情况相应的施工机械一律不准进洞作业；（4）隧洞衬砌前，须彻底清除洞内四周残留油烟和油污，冲洗效果须得到监理人和发包人的认可，并经有关部门检测验收合格后方能进行混凝土衬砌。衬砌、灌浆结束后须再次清除和冲洗洞内杂物及污物；（5）定期接受监理、发包人及有关部门对洞内运输设备及装载设备排放尾气和柴油滴漏情况等的检测，检测周期不长于1个月，项目部应准备足够的备用设备，并对进洞设备勤检勤护，一旦监理、业主或有关部门检查非达标设备进洞施工，项目部应无条件接受相应的处罚并立即改换不达标的进洞设备；3.8.2清污清洗方案输水隧洞在衬砌施工前及衬砌后均进行全面清污清洗，清洗设备选用高压清洗机，局部污染严重部位由人工使用无毒清洗剂清洗。清洗效果经现场验收并经有关部门检测合格。3.8.3设备配置根据市场调查，现场拟选用德国FS21/35工业级超高压冷水清洗机，设备主要参数如下品牌：FUSSEN；电源：3相/400V/50赫兹；水流：1260升/小时；工作压力：0～35Mpa；最高进水温度：60℃；机器功率：15KW；重量：180公斤；尺寸：1200×860×950mm；电机转速：1450转/分钟；高压管：10米；喷枪杆：1.5米根据工作面数量拟配置2台。辅助设备还包括皮卡车、钢管脚手架简易台架等。3.8.4施工方法（1）清洗次数控制一般情况下，混凝土衬砌洞段在支护后、边顶拱衬砌前、边顶拱衬砌后各使用高压清洗机清洗1次（因支护后至衬砌前时间跨度较大，增加1次），共清洗3次。钢衬段在压力钢管安装前对岩面清洗1次，衬砌后对钢管内部清洗1次，共清洗2次。局部污染严重部位进行人工清洗。（2）现场操作高压清洗机使用皮卡车运至工作面，然后连接电源、水管及喷枪杆，经简单调试后即开始作业。清洗顺序为从上向下并分块，以露出新鲜混凝土面为控制标准。清洗作业时，操作人员做好地面交通指挥及安全防护工作，避免喷枪直接冲向车辆或人员造成伤害。3.8.5现场验收为保证隧洞建成后的供水安全，衬砌前及衬砌后清洗（钢衬为清洗钢管内壁）完成后按照发包人要求进行验收及检测，清洗后的水质须满足饮用水水质要求。3.9其它工程3.9.1设备安装工程本合同工程设备安装包括：（1）莲花溪分水口管理房内的偏心半球阀、流量计、起吊设备等的安装以及渗漏排水设备及吹扫设备等的采购和安装，阀门井内的检修蝶阀的安装。莲花溪埋管排水阀门井内检修蝶阀的安装等。（2）标段内的高低压开关柜和二次控制设备（不含设备采购）安装以及有关照明、接地、防雷和电缆等内容的材料采购和安装。3.9.1.1偏心半球阀、一体式电磁流量计、出水口电动蝶阀安装碟阀为法兰连接，安装使用吊车吊装。待法兰螺栓孔精确对位后，对角线紧固方式紧固螺栓，不得采用顺逆时针逐个紧固。紧固时使用扭力扳手，满足安装要求。3.9.1.2高压供电布置线路及设施布置为：现场外接电源→户外真空断路器→高压电缆3*70→金属密闭环网开关柜→高压电缆3*50→125KVA干式变压器。户外真空断路器采用立杆安装，安装高度满足设计及规范要求，并按照要求安装氧化锌避雷器。开关柜及变压器底座为混凝土基础，基础尺寸由供货商提供。基础采用钢管脚手架支撑、小模板模筑施工方法。以上设备均须做好接地设施，接地电阻符合规范要求。3.9.1.3直流系统及低压供电布置免维护酸性蓄电池直流系统、洞内各系统控制柜均布置在管理房内，控制柜与阀室内各种设备（系统）间使用动力电缆及控制电缆、电线等连接，从而达到统一控制。直流系统做为备用电源。动力电缆在洞内为支架架设，控制电缆、电线等为线槽明敷。支架及线槽采用边墙钻孔膨胀螺栓固定。3.9.1.4接地系统检修阀室内所有电气设备外壳、电气箱外壳及金属构架均要求可靠接地，接地材料为镀锌接地扁钢，系统干线、支线采用暗敷方式。衬砌施工前应按照图纸及规范进行接地网敷设。接地扁钢按图纸要求搭接焊接牢固，焊接部位在除锈和去掉焊接处残留的焊药后进行防腐处理。接地扁钢通过施工缝或伸缩缝时，按设计图纸要求在施工缝或伸缩缝处预埋保护盒，扁钢穿入保护盒内并