第8章 重点(关键)和难点工程的施工方案、方法及措施_第1页
第8章 重点(关键)和难点工程的施工方案、方法及措施_第2页
第8章 重点(关键)和难点工程的施工方案、方法及措施_第3页
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-162-第八章重点(关键)和难点工程的施工方案、方法及措施8.1工程特点(1)工程位于青藏高原东南部的雅砻江流域,海拔高,坝址区河床狭窄、山高谷深、岸坡陡峭,江流湍急,气候恶劣,人口稀少,对外交通较差,施工设备及物资调运相对困难。(2)本工程是我国规划的第二大水电能源基地,工程规模巨大,级别特高。大坝高295m,总填筑方量约4100万m3,为国内已建和在建第一高土石坝,坝高、库容大;右岸引水发电系统装机300万kw,年发电量110亿kw.h。左岸集中布置五条大断面泄洪隧洞群,枢纽布置紧凑,工程施工历时长,安全性要求高。(3)工程施工区域地形狭窄,道、桥、隧结合,施工单位多,临时设施布置统一规划,施工交叉干扰大,施工车辆密度大,施工系统性强,各建筑物必须按期完成节点工期,对施工单位现场协调管理配合能力要求较高。(4)工程质量标准高,目标为“实现达标投产,创建国家优质工程奖”,力创国家优质工程金奖或鲁班奖。(5)泄水建筑物布置集中,洞子断面大,水流速度高,结构易发生空蚀空化现象,对结构物混凝土施工质量要求较高。8.2本标施工重点和难点8.2.1泄水建筑物抗冲耐磨砼施工及质量保证是本工程的重点由于本工程为300m级土石高坝,为雅砻江中游龙头水库,泄洪建筑规模庞大,其结构的安全维系着大坝和下游梯级的安全,泄洪水流流速高达50m/s以上,结构易发生空蚀空化现象。泄水建筑物表面抗冲磨混凝土的施工质量保证是本工程的重点。8.2.2大断面水工隧洞混凝土衬砌施工是本工程施工的重点本工程隧道最大衬砌成洞断面尺寸为16.0m×22.0m(宽×高),底板及侧墙水流区采用高标号抗冲磨混凝土,并且抗冲磨混凝土浇筑需采用常态混凝土入仓方式,不得使用大塌落度泵送混凝土。由于断面尺寸大,所以钢模台车设计及抗冲磨混凝土浇筑入仓是本工程施工重点。8.2.3旋流竖井泄洪洞施工是本工程的施工重点漩流竖井泄洪洞利用3#导流洞改建而成,最大流速34.48m/s。涡室直径18m,高度49m。涡室下部为渐变段,渐变段高度为30m,直径由18m渐变为12m。渐变段下部为竖井段,竖井段直径12.0m,竖井高度为76.0m。涡室及竖井段全断面采用钢筋混凝土衬砌,衬砌厚度为1.5m。通气竖井、涡室、渐变段,以及3#导流洞顶拱以上竖井段高度共计155.4m,直径由18m到12m,垂直高度高,直径大,所以竖井的开挖和混凝土衬砌是施工的控制重点。8.2.4洞式溢洪道明槽段施工是本工程施工重点明槽段水平投影长度449.2m,起始段底坡i=0.015经抛物线段连接过渡至底坡i=0.3233,高差大、坡度陡。8.2.5施工通道规划在充分利用发包人提供的施工通道基础上,结合地下洞室结构特点及地质情况、施工进度、防洪度汛,减少施工干扰等要求布置施工通道,使泄水建筑物系统各隧洞成为既相对独立、又有机联系的施工体系,保证施工的连续性,是本标施工通道规划的重点;本工程洞式溢洪道泄槽段开挖区地形陡峻、开挖坡度32.33%,开挖坡高约200m,其施工道路布置是出口施工的重点之一。8.2.6确保不良地质大断面洞室开挖围岩稳定和安全是本标段施工重点泄水建筑物系统地下洞室围岩以Ⅲ类为主,断层破碎带及影响带为Ⅳ、Ⅴ类围岩,确保不良地质大断面洞室开挖围岩稳定和安全是本标段施工重点和难点。(1)深孔泄洪洞、放空洞、竖井泄洪洞、3#导流洞等隧洞沿线f1、f8系列、f9、f10、f11、f12、f4、f13、f14、f26、f27、f28、f29、f17等断层,尤其是f8系列、f4、f28等断层由多条次级错动带组成,破碎带宽度较大,岩体完整性差,为Ⅴ类围岩,围岩极不稳定。(2)洞式溢洪道f9、f10、f12、f26等断层与洞轴线大角度相交,对洞室整体稳定不具控制性,断层破碎带及影响带为Ⅳ、Ⅴ类围岩,围岩自稳能力差—极差。(3)5#导流洞洞身段围岩类别差异不大,以Ⅲ类为主,围岩局部稳定性差。f1、f8系列、f9、f10、f11、f13等断层与泄洪洞轴线大角度相交,对边墙稳定有利,但断层破碎带及影响带岩体破碎,岩体完整性差,隧洞围岩分类为Ⅳ、Ⅴ类围岩。(4)1#补气洞隧洞沿线及竖井段f26、f13、f24、f4、f12断层,且交角小,岩体完整性差,为Ⅴ类围岩,围岩极不稳定。(5)1#补气洞隧洞0+000~0+31.5m段为弱上风化、强卸荷岩体,岩体卸荷松弛,围岩为极不稳定的Ⅴ类岩体。0+31.5~0+107.7m段为块裂—镶嵌结构为主,岩体完整性差,卸荷松弛,透水性较强,围岩类别为Ⅳ类围岩。泄水建筑物系统隧洞开挖断面及不良地质特性见表8-2-1。表8-2-1泄水建筑物系统隧洞开挖断面及不良地质特性表项目名称最大开挖断面(m×m)不良地质特性深孔泄洪洞13.64×19.4隧洞沿线f1、f8系列、f9、f10、f11、f12、f4、f13、f14、f26、f27、f28、f29、f17等断层,尤其是f8系列、f4、f28等断层由多条次级错动带组成,破碎带宽度较大,岩体完整性差,为Ⅴ类围岩,围岩极不稳定。坝区勘探平硐内未见大量地下水出露,但总体储水不丰,水力联系差,基岩裂隙水局部具承压性。深孔泄洪洞顶拱局部稳定主要受⑥组缓倾角裂隙影响较大,与④、②组裂隙均可构成顶拱“人”字型局部塌落。放空洞13.3×18.15竖井泄洪洞Φ18m涡室3#导流洞14.7×24.55洞式溢洪道19.40×25.20f9、f10、f12、f26等断层与洞轴线大角度相交,对洞室整体稳定不具控制性,断层破碎带及影响带为Ⅳ、Ⅴ类围岩,围岩自稳能力差—极差。施工过程中可能遇到局部承压水及局部高地应力现象。5#导流洞10.90×16.25f1、f8系列、f9、f10、f11、f13等断层与泄洪洞轴线大角度相交,对边墙稳定有利,断层破碎带及影响带岩体破碎,岩体完整性差,隧洞围岩分类为Ⅳ、Ⅴ类围岩,1#补气洞7.30×7.15隧洞沿线及竖井段f26、f13、f24、f4、f12断层,且交角小,岩体完整性差,为Ⅴ类围岩,围岩极不稳定2#补气洞7.30×7.150+000~0+31.5m段为弱上风化、强卸荷岩体,岩体卸荷松弛,围岩为极不稳定的Ⅴ类岩体。0+31.5~0+107.7m段为块裂—镶嵌结构为主,岩体完整性差,卸荷松弛,透水性较强,围岩类别为Ⅳ类围岩。8.2.7超大型金属结构安装施工是本工程的施工的重点两河口水电站泄洪系统建筑物金属结构共有各种闸门12扇,各类门槽12套,各型启闭机16台。金属结构工程量为6405t,门叶及启闭机单件体形大、重量大,大型构件的吊装就位和安装施工是本工程施工的难点。8.3针对重点和难点工程的施工方案及其措施 8.3.1抗冲耐磨砼施工泄水建筑物其结构抗空蚀空化混凝土强度等级为C50,在施工需设置制热和制冷设施,严格控制混凝土的入仓温度,避免产生温度裂缝,同时,采取其他施工措施,控制平整度,确保施工质量。8.3.1.1严格控制抗冲磨砼的配合比,确保高标号混凝土的强度等级,保证搞冻等级(1)配合比我工地试验室负责抗冲磨防空蚀混凝土配合比试验,试验完成后向监理人提供混凝土配料单和详细的混凝土性能指标,获批准后用于施工。配合比试验所需的混凝土外加剂、水泥、粉煤灰、硅粉、砂石骨料等抗蚀冲耐磨混凝土原材料由发包人免费提供。为提高混凝土抗磨和抗冲蚀性能,配制混凝土中的硅粉应满足下列规定:1)材料二氧化硅含量≥85%;含水率≤3%;烧失量≤6%;火山灰活性指数≥90%;45µm筛余量≤10%;比表面积≥15%;密度与均质偏差≤5%;细度筛余量与均值的偏差(百分比)≤5。2)配料配料应严格控制材料称量,其称量误差规定为:水 1%;水泥与硅粉干剂 1.5%;各种粒径骨料 2%;外加剂 3%。配料中应严格控制用水量。3)配制硅粉混凝土时,应同时加入减水剂、膨胀剂,其用量通过试验确定。采用强制式搅拌机拌制硅粉混凝土,其加料顺序与普通混凝土相同,硅粉应在加入水泥的前后相继加入。硅粉混凝土的拌和时间比普通混凝土延长0.5倍。4)配合比设计时应注意本工程泄水建筑物其结构抗冲耐磨混凝土强度等级为C18040W8F150、C18050W8F100。在满足设计强度要求的基础上,满足混凝土抗冻、抗渗、抗冲磨强度,满足混凝土现场入仓振捣的要求,综合考虑各种因素,降低混凝土水化热。为保证抗冲耐磨混凝土的抗冲磨强度、温控、耐久性等方面的要求,本工程混凝土配合比在设计过程中建议采用“硅粉+膨胀剂+粉煤灰+高性能减水剂”的配合比设计方案。①提高抗冲磨混凝土的抗冲磨强度,硅粉掺量的增加,致使混凝土单位用水量增加,胶凝材料增加,增加了施工难度,造成不易抹面,易产生裂缝等不利影响,合适的硅粉掺量是配合比控制的一个重要技术环节,应采用不同的硅粉掺量进行对比试验,找出最佳硅粉掺量。②温控防裂是高强抗冲磨混凝土施工的一大难题,根据本工程的温控要求,建议增大粉煤灰掺量。因为本工程抗冲耐磨混凝土设计龄期为180天,相对一般普通混凝土28天设计龄期长,有利于后期强度的增长,由于掺加粉煤灰的混凝土后期强度增长较快,故本工程抗冲耐磨混凝土可以适当增加粉煤灰掺量,以最大限度的合理利用粉煤灰的优势,减少混凝土需水量,降低胶材用量,从而有效降低水化热,缓解温控压力。③掺加膨胀剂利用其在水化过程中产生的微膨胀性,补偿混凝土的干缩性,提高混凝土结构的抗裂防水能力,防止混凝土温差裂缝的出现。④掺加高性能减水剂也是温控的一个重要方式,高性能减水剂的最大特点是减水率高,高保塑性,在减少胶凝材料用量、减小水化热的同时,其高保塑性也有利于满足现场施工要求。(2)混凝土浇筑1)硅粉混凝土比较黏稠,出机后应尽量缩短运输中转时间,尽快达到仓面,尽快摊铺和碾压,运输时间和踏落度损失由现场试验确定。2)硅粉混凝土坍落度较小,不能采用泵送方法入仓浇筑。3)硅粉混凝土易产生早期塑性开裂,承包人应加强巡视,浇筑过程中发现混凝土面发白或混凝土表面水分蒸发速度大于0.5kg/(m2.h)时,需采取挡风装置,喷雾保持表面湿度,降低混凝土温度措施,使其表面水分蒸发速度小于0.5kg/(m2.h)。硅粉混凝土必须使用机械与普通混凝土同步振捣。硅粉混凝土与普通混凝土之间不允许留施工缝。硅粉混凝土表面平整度应达到施工图纸的要求。8.3.1.2加强温度控制措施,避免产生温度裂缝深孔泄洪洞、漩流竖井泄洪洞、放空洞、洞式溢洪道等基础约束区大体积现浇混凝土工程、堵头混凝土及抗冲耐磨混凝土具有温度控制要求,我方在施工中将严格考虑并采取措施满足上述部位混凝土浇筑温度要求,根据设计图纸的要求埋设冷却水管。施工中将根据施工图纸所示的建筑物分缝、分块尺寸,混凝土有关温度控制要求,编制详细的温度控制措施,作为专项技术文件列入混凝土施工措施计划。我方在施工中将通过试验建立混凝土出机口温度与现场浇筑温度之间的关系,并采取有效措施减小混凝土运输过程中的温升。(1)温度控制标准根据招标文件要求,本工程初步拟定的温度控制标准如下:1)堵头混凝土入仓温度不高于18℃。2)各建筑物进出口及溢洪道泄槽等大体积混凝土入仓温度不高于18℃,抗冲耐磨混凝土入仓温度不高于16℃。3)深孔泄洪洞、漩流竖井泄洪洞、放空洞、洞式溢洪道等所有部位混凝土冬季入仓温度不低于5℃。4)堵头、各建筑物进出口及溢洪道泄槽等大体积混凝土最高温度不高于32℃,抗冲耐磨混凝土最高温度不高于36℃。(2)温度控制措施1)夏季必要时应采取加冰或冷却水拌和,冬季采用加热水拌和。2)混凝土运输及浇筑施工过程温度控制措施:夏季运输混凝土设备设隔热遮阳措施,禁止混凝土暴晒,高温季节采用喷水雾或仓面覆盖(聚乙烯卷材覆盖)等措施降低仓面的气温(适用于洞外混凝土),并将混凝土浇筑尽量安排在早晚和夜间施工。3)减低混凝土的水化热温升选用水化热较低的中热水泥或低热水泥;通过配合比试验选用合理的配合比,减少水泥用量;洞身浇筑段长度6~9m为宜,具体长度可能会根据后期研究成果进行调整;洞身段先整体浇筑边墙及顶拱,再浇筑底板;进口及出口部位大体积混凝土浇筑分层基础约束区1.5m,非约束区浇筑层厚3m,上下层浇筑间歇时间为5~7天;在高温季节,混凝土终凝后采用表面流水的方法进行散热、养护。底板采用蓄水养护。4)通水冷却降温①对于深孔泄洪洞、放空洞、漩流竖井泄洪洞、洞式溢洪道进出口及洞式溢洪道(桩号0+485.00~0+940.00)边墙混凝土,采用设置冷却水管降温,冷却水管间距1.0~1.5m。②对于深孔泄洪洞、放空洞、漩流竖井泄洪洞、洞式溢洪道无压洞身段等高标号衬砌混凝土,混凝土中间宜布置一层冷却水管,间距1.0m。③初期冷却:在混凝土开始浇筑即开始通水,泄洪建筑物(深孔泄洪洞、放空洞、竖井泄洪洞、洞式溢洪道)进出口及泄洪建筑物洞身段底板及边墙部位混凝土,参考通水时间10d左右;其它部位衬砌混凝土,参考通水时间5d左右。混凝土温度与水温之差不超过20℃,冷却水温度不高于15℃,最低温度不低于5℃,通水流量1.5~2.0m3/h,冷却时混凝土日降温不应超过1.0℃/d,冷却水进出口方向应24h交换一次。④二期冷却(适用于堵头混凝土):应利用一期冷却的冷却水管,通8~10℃的冷却水,通水流量1.5~2.0m3/h,通水时间不少于30天,混凝土应达到监理人或施工图纸指定的灌缝温度。⑤冷却水管采用HDPE塑料管,内径为28.00mm,壁厚2.00mm,外径32.00mm。指标要求见表8-3-1。表8-3-1HDPE塑料冷却水管主要指标要求项目单位指标导热系数kJ/(m.h.℃)≥1.6拉伸屈服强度MPa≥20延伸率%极限时>30%,破坏时>100%纵向尺寸收缩率%<3破坏内水静压力MPa≥2.0弯曲半径10℃条件下,最小弯曲半径应不大于0.5m,不卷折,不破裂,不渗漏液压试验温度:20℃,时间:1h,环向应力:11.8MPa。不破裂,不渗漏5)温度监测①在混凝土浇筑过程中,我单位派专人做好出机口温度、入仓温度、浇筑温度、仓内气温等混凝土温度测量工作,并做好记录。并根据设计要求或监理人指示在混凝土内埋设电子温度计。②混凝土浇筑完成后,根据设计要求或监理人指示测量混凝土的最高温升。测量冷却水进出口水温、压力、流量、外界气温,并做好记录。③施工过程中应每天观测表面最高温度和最低温度,气温骤降和寒潮期间,应增加温度观测次数。④混凝土浇筑时即开始内部温度测量,温度测量间隔要求:内部温度测量间隔时间一般应≤12h;新浇混凝土在一期冷却阶段,温度测量间隔时间应≤8h。⑤温度测量成果作为评价施工期温控措施是否合理、混凝土温度是否满足温控标准要求的依据。⑥对于进出口混凝土,混凝土浇筑温度每100m2仓面面积应不少于一个测点,每一浇筑层应不少于2个测点。测点应均匀分布在层面上,测点深度为10cm。⑦对于洞身衬砌混凝土,每一浇筑段,两侧边墙、底板、顶拱各布置一个测点。8.3.1.3严格控制过流面的不平整度。泄水建筑物为高速水流流道,施工中严格控制结构浇筑体型,严格控制过流表面的不平整度,最大不平整度的控制和处理标准见表8-3-2。表8-3-2泄水建筑物表面不平整度控制标准(3m尺)项目具体部位流速(m/s)不平整体最大允许高度(mm)垂直水流磨平坡度平行水流磨平坡度进口洞式溢洪道及竖井泄洪个洞进口20~3051/301/10深孔泄洪洞和放空洞进口30~4031/301/10洞式溢洪道(溢)0+000.00~(溢)0+455.0020~3051/301/10(溢)0+455.00~(溢)0+600.0030~4031/301/10(溢)0+600.00~(溢)0+940.00>4031/501/30深孔泄洪洞(深)0-052.00~(深)0+500.0030~4031/301/10(深)0+500.00~(深)1+703.00>4031/501/30放空洞(放)0-055.00~(放)0+000.0020~3051/301/10(放)0+000.00~(放)1+419.0030~4031/301/10竖井泄洪洞(竖)0-040.00~(竖)0+121.8220~3051/301/10涡室及涡井段30~4031/301/10(竖)0+136.00~(竖)0+794.0030~4031/301/10(竖)0+794~(竖)1+116.52>4031/501/30在洞式溢洪道、深孔泄洪洞、放空洞、竖井泄洪洞的进水塔2865m高程以上混凝土外立面浇筑施工时,使用清水镜面混凝土浇筑工艺。洞内采用大型钢模衬砌台车,进出口部位采用大块维萨建筑模板,确保模板的钢度和强度,保证模板的平整度。(1)清水镜面混凝土浇筑前通过试配试验选定适宜的混凝土颜色和与该颜色相配套的配合比。(2)清水镜面混凝土质量要求:构件表面平整、光滑、色泽一致;轴线通直、几何尺寸准确;大截面结构棱角倒圆或倒角;无接槎痕迹;无蜂窝、麻面及明显气泡;模板拼缝有规律。(3)清水镜面混凝土作业清水镜面混凝土浇筑除必须满足常规混凝土浇筑措施以外,如遇以下情况,需遵照其对应措施进行施工:1)所用地材、水泥应同厂家、同批号、同时间,混凝土的和易性良好,坍落度为10mm~12mm。2)混凝土应分层浇筑,振动棒插点均匀,应增加振捣时间20s,直到混凝土表面不再冒泡为止。3)施工缝处浇筑前,应将接口模板紧固,减小模板与老混凝土之间的缝隙,避免出现戴帽现象。4)模板角部加固定牢,使模板在浇筑过程中不产生变形,三级检查验收时,要对该部位专门检查。5)除必要的技术间歇外,在模板的根部抹混凝土斜坡,以阻止混凝土外渗。6)混凝土生产严格按监理人批准的配合比施工,严格控制混凝土坍落度。7)混凝土上表面适当添加石子,进行二次振捣。8.3.1.4加强混凝土养护和保护,防止内外温差过大导致混凝土的开裂每个建筑物的混凝土施工后设专职的养护人员至少人名,专职负责砼施工后的养护和保护工作,并由质检站每天检查养护情况,按施工的先后顺序做好每仓的养护记录,由养护人员、技术人员、质检人员检定确认,确保养护到位。施工中严格做到:1)养护在混凝土终凝后及时进行,连续保湿养护不少于28天,或养护到上层新混凝土浇筑的时候,有特殊要求的部位,应延长养护时间。2)在养护期内,混凝土表面用连续而不是间断的湿养护方法进行养护,以保持表面湿润。3)抗磨蚀混凝土底板应采取流水养护,边顶拱采用淋水养护。倒悬部位应采用储水材料保湿养护。4)当衬砌混凝土内部水化热温度达到峰值之后,对混凝土洒水养护的同时,应在其表面覆盖保温材料,防止混凝土降温速率过快导致开裂。3月~10月浇筑的泄洪建筑物(深孔泄洪洞、放空洞、竖井泄洪洞、洞式溢洪道)进出口混凝土、泄洪建筑物洞身段底板及边墙部位混凝土,混凝土终凝后立即进行洒水保湿养护,需进行28天养护,养护结束后,并在其表面覆盖一层聚乙烯薄膜,其上覆盖3cm厚的聚苯乙烯泡沫卷材保温。直到工程结束验收。11月~翌年2月浇筑的深孔泄洪洞、放空洞、漩流竖井泄洪洞、洞式溢洪道进出口、洞式溢洪道边墙部位混凝土,混凝土终凝后立即进行洒水保湿养护,并在其表面覆盖一层聚乙烯薄膜,其上覆盖3cm厚的聚苯乙烯泡沫卷材保温。直到工程结束验收。5)对于泄洪洞、放空洞、溢洪道进出口、溢洪道(桩号0+485.00~0+940.00)边墙部位混凝土和距洞口100m范围内的洞内衬砌混凝土,当混凝土龄期低于28天遇气温骤降时,需要进行表面保护,可采用3~5cm厚的聚苯乙烯泡沫材料进行全面保护,并对棱角部位采取加强措施;6)低温季节及风季在洞口设置挡风门,减少冷空气流动。7)对于挑流鼻坎混凝土,为避免新浇混凝土出现表面干缩裂缝,终凝后及时进行流水养护,连续养护时间不少于28天。并在表面加盖聚乙烯薄膜,并采用3cm厚的聚苯乙烯泡沫材料进行全面保护。8)在低温季节施工采用洒水养护时,在洒水后及时加盖聚乙烯薄膜,并采用3cm厚的聚苯乙烯泡沫材料进行全面保护。8.3.2大断面水工隧洞混凝土衬砌施工隧洞混凝土衬砌分Ⅱ序施工,Ⅰ序先采用钢模台车整体浇筑边顶拱,Ⅱ序采用拖模浇筑底板。钢模台车在设计时,当侧墙高度大于12m时设两层入料口,小于12m时设一层入料口,入料口尺寸约50×50cm。每层入料口沿钢模台车纵向布置三个,且两侧对称布置。在钢模台车外设独立混凝土吊装设备,沿纵向布置水平皮带一条,沿横向布置水平皮带三条。混凝土用6m3罐车水平运输,采用独立吊装设备配3m3吊罐垂直运输,混凝土沿纵向皮带输送到三条横向皮带机,再由台车入料口经软管溜槽进入仓面,插入式和附着式振捣器振捣。混凝土浇筑时两侧墙同层上升。抗冲耐磨混凝土浇筑完成后改用两台混凝土泵车同时浇筑常态混凝土,浇筑至顶拱时,改由一台泵从中间下料逐渐退至浇筑段端口,在压力状态下封拱。底板抗冲耐磨混凝土用皮带机入仓,拖模施工,插入式振捣器振捣。8.3.3旋流竖井泄洪洞施工通气竖井、涡室、渐变段,以及3#导流洞顶拱以上竖井段高度共计155.4m,作为竖井一并施工。竖井采用先挖导井,井身溜渣的方式进行施工。施工时采用LM-200型反井钻机钻导孔,导井直径2m,井身扩挖采用人工手风钻钻孔,第一次扩挖至直径4.8m,第二次扩挖至设计直径。开挖渣料漏至无压隧洞下平段(与3#导流洞结合段),3m3侧卸式装载机装渣,20t自卸汽车经305#公路出渣。(1)涡室段施工涡室段高度79m,其中渐变段30m,衬砌后直径18m,渐变段末端直径缩窄为12m,全断面采用C50抗冲耐磨混凝土衬砌,厚度为1.5m。渐变段(高30m)由于浇筑断面不断变化,采用悬臂维萨模板,悬臂模板自带工作平台。混凝土入仓方式为主溜管辅助半圆形溜槽入仓,在上平段涡室口沿井壁固定主溜管(带缓降器)至混凝土仓面15米时,从主溜管口沿井壁分别向两侧搭设半圆形溜槽,基本覆盖混凝土仓面,坡度满足混凝土自流标准,溜槽距离仓面的高度大于1.5m时,利用溜管(带缓降器)辅助入仓。浇筑顺序为:自下而上,分层浇筑,层高3m。混凝土运输采用8m3混凝土搅拌运输车至上平段涡室井口2831m高程,直接卸料入主溜管。涡室2831~2816m高程段(高15m),采用液压滑模进行施工,液压滑模根据混凝土的强度自行缓慢爬升。混凝土入仓方式为溜管辅助半圆形溜槽入仓,在上平段涡室口沿井壁分别向两侧搭设半圆形溜槽,基本覆盖混凝土仓面,坡度满足混凝土自流标准,溜槽距离仓面的高度大于1.5m时,利用溜管(带缓降器)辅助入仓。浇筑顺序为:自下而上,分层浇筑,层高3m。混凝土运输采用8m3混凝土搅拌运输车至上平段涡室井口2831m高程,直接卸料入半圆形溜槽内。涡室2865~2831m高程段(高34m),由于涡室和上平段出口相交,顶部为半球形锅盖且和3#补气洞通气竖井相交,采用液压滑模进行施工,钢木模板补充,液压滑模根据混凝土的强度自行缓慢爬升。混凝土入仓方式为主溜管辅助半圆形溜槽入仓,从3#补气洞通气井口沿井壁固定主溜管(带缓降器)至涡室混凝土仓面15米时,从主溜管口沿井壁分别向两侧搭设半圆形溜槽,基本覆盖混凝土仓面,坡度满足混凝土自流标准,溜槽距离仓面的高度大于1.5m时,利用溜管(带缓降器)辅助入仓。浇筑顺序为:自下而上,分层浇筑,层高3m。混凝土运输采用8m3混凝土搅拌运输车至3#补气洞通气井口2900m高程,直接卸料入主溜管。涡室顶部半球形涡盖,模板采用辐射式弧形拱架和维萨板支固成半球壳体,并预留其顶部竖井口,壳体模板支座采用预埋型钢,利用滑模工作平台支撑半球形涡盖模板。半球涡顶的混凝土施工方案:在涡室顶部的通气竖井上口搭设龙门吊,可吊运3m3混凝土吊罐和半球形涡顶模板;在通气竖井下口上方,沿竖井周壁布置4~6个漏斗接溜槽通至仓面;混凝土运输采用8m3混凝土搅拌运输车至3#补气洞通气井口2900m高程直接卸入3m3混凝土吊罐内,采用龙门吊上行卸料入周壁的漏斗接溜槽入仓,插入式振捣器振捣。(2)竖井段施工竖井段高度76m,3#导流洞顶以上部分高约40m,以下部分高约36m,衬砌后直径均为12m,厚度为1.5m,均为C50抗冲耐磨混凝土。井身混凝土衬砌分上部和底部两段先后进行施工,竖井上段(3#导流洞顶以上部分)高40m,采用液压滑模进行施工,液压滑模根据混凝土的强度自行缓慢爬升。混凝土入仓方式为主溜管辅助半圆形溜槽入仓,在上平段涡室口沿井壁固定主溜管(带缓降器)至混凝土仓面15米时,从主溜管口沿井壁分别向两侧搭设半圆形溜槽,基本覆盖混凝土仓面,坡度满足混凝土自流标准,溜槽距离仓面的高度大于1.5m时,利用溜管(带缓降器)辅助入仓。浇筑顺序为:自下而上,分层浇筑,层高3m。混凝土运输采用8m3混凝土搅拌运输车至上平段涡室井口2831m高程,直接卸料入主溜管。竖井下部(3#导流洞顶以下部分)高36m,需在3#导流洞封堵后方可进行施工。浇筑顺序为:自下而上,分层浇筑,层高3m。竖井混凝土采用半径为12m的槽钢(20cm)圆环支撑3015组合钢模板,边角补充木模板,槽钢圆环用直径为25mm锚杆配沉头螺母固定在岩壁上,圆环支撑间距1.5m,圆环之间设撑拉杆。槽钢(20cm)圆环的安装支固采用在涡室顶部的通气竖井上口搭设的龙门吊吊运,人工辅助安装校定。工作平台采用50钢管从井底部沿井壁搭设,宽度3m。盲井混凝土采用半圆形溜槽入仓(方法同渐变段),竖井和压坡段进口结合部位混凝土采用皮带机入仓人工配合,混凝土运输采用8m3混凝土搅拌运输车走301#公路从3#导流洞出口进入上行至工作面。8.3.4洞式溢洪道明槽段施工为了满足施工需要,洞式溢洪道明槽段施工在场内新建、改建部分施工道路,同时充分利用开挖标前期施工时布置的施工道路进行必要的整修加以利用。新建施工道路采用公路四级标准,路面宽7.0m,路面宽6.0m。溢洪道明槽段石方明挖施工开钻前首先按照设计图纸进行现场放线,标出边坡开挖线,确定开挖范围轮廓和钻孔深度、角度。然后根据放样的孔间距采用KQJ100B轻型潜孔钻(配自制的施工支架)作业。为保证钻孔精度,分别在钻机就位、冲击器刚埋入岩石及钻进一根钻杆深度后,采用样架尺、测角器等对钻机、钻孔角度和定位点进行校对;开孔钻进要低转速,低压推进。预裂孔采用卷状乳化炸药,人工装药,装药结构为空气间隔不耦合形式,起爆网络采用非电导爆系统、导爆索传爆、火雷管起爆方式。主爆孔采用YT28手风钻钻孔,钻机就位时,用样架尺对钻孔角度定位校准,开孔后进行中间过程的深度和角度控制,以便及时调整偏差。泄槽段砼浇筑有3个控制重点,分别为:(1)根据招标文件,整个泄槽只有出口有一条施工道路,所以钢筋、模板运输安装及砼的运输是重点。(2)泄槽段坡比i=0.3233,18度的坡溜槽不能将砼溜入仓面,所以泄槽砼入仓是重点。(3)泄槽及挑坎段共有三大块大体积基础回填混凝土,总量约为16万m3。大仓面、大体积砼施工是重点。针对以上重点内容,泄槽砼浇筑采取以下施工措施(1)利用泄槽开挖形成的EL.2800m、EL.2725m、EL.2650m施工道路,将泄槽分为三段进行混凝土施工。第一段(溢0+785.0~溢0+940,高程2725m~2650m)长155m,第二段(溢0+600~溢0+785,高程2800m~2725m)长185m,剩余段(溢0+453.5~溢0+600,高程2824m~2800m)长146.5m。这样将泄槽分为三段后,钢筋、模板运输安装及砼的运输方便了许多。(2)混凝土水平运输采用8m3混凝土搅拌运输车经EL.2800m、EL.2725m、EL.2650m施工公路运至泄槽相应位置,采用胶带输送机配合BLJ600-40B型布料机入仓。该布料机可以满足半径18~40m、最大仰角25度区域的混凝土连续浇筑布料要求,输送能力80~120m3/h。这样,布料机驻扎一次可满足3段左、右岸侧墙及底板的砼入仓任务。(3)泄槽及挑坎段共有三大块大体积基础回填混凝土,分别在桩号溢0+605.00、溢0+785.00和出口溢0+917.51位置。尺寸分别约为:45m×35m×42m(长×宽×高)、42m×32m×39m(长×宽×高)和30m×37m×32m(长×宽×高)。为了降低拌和站拌制强度及仓面入仓强度,分别将这三大块大体积基础回填混凝土平均分4仓进行分层、跳仓浇筑,分层浇筑时上下层施工缝错开布置。采用布料机入仓。最大仓面面积为394m2,回填混凝土小时最大强度59m3/h。基础固结灌浆可穿插进行。这样分仓浇筑,不但解决了大仓面入仓难度,还可以与基础灌浆穿插进行节省工期,降低强度。8.3.5施工通道规划结合各泄水建筑物开挖和砼施工方案,本工程泄水建筑物施工通道规划了9条施工支洞,总计2163m长;规划了7条明线施工道路,总计2270m长。详细的施工通道规划见《第六章施工道路布置》。8.3.6确保不良地质大断面洞室开挖围岩稳定和安全施工方案及措施根据设计文件资料,本工程主要不良地质现象有:断层破碎带、顶拱塌落、可能的局部承压水及局部高地应力现象等。做好不良地质地段洞室快速施工,是确保各洞室实现顺利、快速掘进的关键所在,同时也是总体施工计划按时完成的根本保证。8.3.6.1断层破碎带开挖应对措施针对断层破碎带开挖,将采取如下措施:(1)做好超前地质预报,是防范和治理不良地质地段洞室施工的关键和前提。根据地质预测预报情况,针对各种不良地质地段采取相应的技术及安全保证措施。①不良地质预报及灾害地质预报:预报掌子面前方一定范围内有无突水、突泥、及有害气体等,并查明其范围、规模、性质。②水文地质预报:预报洞内突涌水量的大小及其变化规律,并评价其对环境地质、水文地质的影响。③断层界面及其破碎带的预报:预报断层的位置、宽度、产状、性质、填充物的状态,是否为充水断层,并判断其稳定程度。④围岩级别及软弱围岩稳定性预报:预报掌子面前方的围岩级别与设计是否吻合,并判断其软弱夹层、位置、宽度、充填状态,富水情况和稳定性,随时提供修改设计、调整支护类型的建议等。⑤地应力的测试:通过隧洞地应力的测试,预测隧洞在硬质岩段有高地应力危害的发生。(2)施工中对遇到的断层破碎带及其影响带,严格按照“早预报、管超前、预注浆、短台阶、短进尺、弱爆破、强支护、早成环、勤测量”的原则施工。(3)洞室顶拱利用超前中导洞,及时完成中导洞顶拱部分的永久锚喷支护结构,然后两侧滞后错开扩挖跟进,以减小洞室顶拱一次性开挖跨度,控制围岩变形;无论中导洞还是两侧扩挖,每排炮开挖后及时施作随机锚杆,并喷一层混凝土,防止岩体小掉块,紧跟进行系统永久支护结构。下层高边墙开挖时采取左右分区、上下分层、短台阶、短进尺开挖法,为确保岩墙开挖围岩稳定,各工作面错开距离不小于20m。(4)开挖采用孔间微差爆破和光面爆破技术,严格按安全质点振动速度规定控制单响药量,以减小爆破震动对岩体影响;爆破参数经试验选定,结合声波测试和爆破质点振动速度测试数据,严格控制爆破一次起爆药量。(5)采用超前小导管或长管棚预注浆,开挖完后立即喷射混凝土封闭围岩。根据围岩情况采取超前锚杆、钢支撑、挂网、喷混凝土等手段加强支护。上层系统喷锚支护完成后再进行下一层的开挖作业。配置先进的锚杆钻孔设备及喷混凝土设备,保证支护进度,有效控制围岩变形和塑性区的扩展,避免因支护不及时而发生洞顶围岩掉块和坍塌。8.3.6.2顶拱塌落应对措施地质资料显示,泄洪洞顶拱局部稳定主要受⑥组缓倾角裂隙影响较大,与④、②组裂隙均可构成顶拱“人”字型局部塌落危害,对此将采取以下措施:软弱结构面形成的不稳定块体,应根据节理裂隙、岩脉、断层等组合情况,确定不稳定体的边界条件和不稳定块的范围,并对不稳定块进行稳定分析计算,重点部位加强加密锚杆,必要时增加预应力锚索加固和钢支撑。洞室顶部局部锚杆的布置方向要有利于锚杆受拉,所有锚杆锚固牢固,充分发挥锚杆材料的作用,提高有效地支护抗力,阻止不稳定岩体的坠落。8.3.6.3高地应力区开挖应对措施根据地质资料显示,本工程局部段落处于高地应力区,在开挖过程中必须密切注意施工安全,严格按照施工程序施工。主要采用如下措施:(1)加强超前地质预报根据勘察设计成果,在可能存在高地应力洞段掘进时,以地质预报为先导,坚持先探测后掘进的原则。(2)及时喷水对局部出露的岩石及时喷洒高压水,降低岩石的强度,增强其塑性,减弱其脆性,以降低岩体高应力下的变形剧烈程度,同时可以起到降温、除尘的作用。(3)施作应力释放孔利用锚杆钻机在洞壁上钻孔,释放围岩地应力;必要时,采用超前钻机在掌子面上纵向钻孔,释放应力。应力释放孔钻孔完成后,向孔内注入高压水,加快应力释放、软化围岩。(4)超前钻孔,超前导洞,分部开挖,逐步卸荷;(5)采用光面爆破技术,使开挖成型好,改善周边应力集中状况;(6)加强初期支护加强初期支护,对于避免、减轻高应力地质灾害具有显著效果。开挖后及时进行临时支护,然后按设计要求进行锚杆、挂钢筋网喷混凝土支护;(7)人员安全防护施工中,首先要由有施工经验的专职安全员重点监测岩石状况,施工人员和设备要有必要的防护措施,以确保施工安全。8.3.6.4局部承压水处理措施根据地质资料,本工程地下洞室出现涌水可能性较小,对于可能出现的局部承压水,可采取如下处理措施:(1)对于可能出现的局部承压水地段,采用超前钻孔探测,超前钻孔一旦钻到地下水,立即停钻,并实施灌浆,按照注一段钻一段的前进式注浆方式实施,直至钻到设计深度,将超前钻孔与超前预注浆浆纳入同一个工序来实施。(2)当隧洞揭露线状渗水时,因其水压力并不高,单点出水量也有限,一般情况下考虑周边钻孔水泥单浆液封堵。(3)当揭

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