溢流坝段分部工程施工方案

溢流坝段分部工程施工方案1总则1.1编制目的为把溢流坝段从基坑开挖到表孔金属结构安装全过程的质量、安全、进度、环保、投资五大指标控制在合同文件及设计文件允许范围内，特制定本方案，作为现场施工、监理、检测、业主四方共同执行的作业依据。1.2编制依据（1）《水工混凝土施工规范》SL6772022（2）《水利水电工程模板施工规范》DL/T51102020（3）《水电水利工程爆破安全规程》DL/T51352013（4）《水电水利工程施工通用安全技术规程》DL/T53702017（5）《溢流坝段结构图》F3001～F3068，长江设计院，2023.03（6）《XX江干流梯级电站Ⅲ标施工合同》及补遗（编号：CJⅢ202205）（7）《XX江公司质量、环境、职业健康安全一体化管理手册》2022版1.3适用范围适用于XX江干流第三级电站右岸溢流坝段0+178.00～0+268.00桩号、坝顶高程882.50m以下全部土建、金结、机电埋件及相应临时工程。2工程概况与重难点2.1结构形式21m高堰流鼻坎+12m宽×5孔弧形闸门+坝后二级消力池，最大单宽流量180m³/(s·m)，坝体为C18040常态混凝土，抗冲磨层厚1.2m采用C50硅粉混凝土。2.2地质条件坝基为弱风化花岗闪长岩，裂隙发育，岩体完整性系数Kv=0.55，天然抗压强度65MPa，地下水丰富，最大渗压0.35MPa。2.3施工重难点（1）汛期基坑过水：5～9月导流洞仅可宣泄10年一遇洪水，需预留岩坎过水缺口；（2）大体积混凝土温控：最大浇筑块尺寸42m×18m×4.5m，夏季入仓温度≤14℃；（3）高速水流部位平整度：鼻坎反弧段允许偏差±2mm，传统钢模难以满足；（4）金结与土建交叉：门槽轨道安装精度±1mm，需与混凝土上升同步。3施工布置3.1施工道路右岸高程920m平台已贯通至坝肩，基坑内设置“之”字形下基坑道路，纵坡≤8%，宽7.5m，20cm厚C25混凝土硬化。3.2混凝土系统在0+300m处设2×3m³强制式拌和楼，理论产能160m³/h，配备2台7m³搅拌运输车、1台38m汽车泵、1台TC7050塔机（最大吊重10t）。3.3风水电（1）供水：在高程890m设200m³水池，扬程80m，DN150主干管；（2）供风：20m³/min电动空压机3台，DN100环形管网；（3）供电：630kVA箱变1座，双回路10kV，基坑内低压400V/230V。3.4弃渣与环保弃渣场位于坝址下游3km左岸凹地，容量45万m³，先挡后弃，设置沉砂池、喷淋降尘、土工布覆盖。4施工程序与流水节拍4.1总体程序基坑开挖→基础固结灌浆→坝体混凝土分区分层→鼻坎反弧段→消力池→金结安装→蓄水验收。4.2流水节拍（单孔）（1）开挖：20d（2）基础处理：15d（3）混凝土：每3m一层，7d/层（4）金结门槽二期混凝土：5d（5）闸门安装：10d单孔直线工期合计：20+15+7×6+5+10=92d，五孔错峰交叉，总工期控制在240d。5基坑开挖与支护5.1开挖分层分三层：Ⅰ层高程860m以上，Ⅱ层850～860m，Ⅲ层837～850m，每层台阶宽≥3m。5.2爆破参数（1）主爆孔：孔径90mm，孔距3.0m，排距2.5m，单耗0.45kg/m³；（2）预裂孔：孔径90mm，孔距0.8m，线装药密度250g/m；（3）最大单响药量：Ⅲ类围岩≤300kg，Ⅳ类≤150kg；（4）振动控制：质点振动速度v≤10cm/s（基岩）。5.3支护系统锚杆Φ25，L=4.5m，间排距1.5m×1.5m，挂φ8@150×150钢筋网，喷C25混凝土厚10cm；裂隙密集带增设Φ32自进式锚杆，L=6m。5.4排水基坑四周设截水沟，断面60cm×60cm，M7.5浆砌石；坡脚设φ300mm集水井，2.2kW潜水泵抽排。5.5岩坎预留过水缺口缺口底高程855m，顶宽10m，边坡1:0.3，缺口表面喷10cm厚钢纤维混凝土防冲刷，过水前24h埋设ΔP=0.2MPa渗压计监测。6基础固结与帷幕灌浆6.1固结灌浆（1）孔距：3m×3m梅花形，孔深8m；（2）灌浆压力：Ⅰ序0.3MPa，Ⅱ序0.5MPa；（3）浆液：42.5普通硅酸盐水泥，水灰比3:1～1:1逐级变换；（4）结束标准：注入率≤0.4L/min持续30min；（5）质量评定：声波检测Vp≥4500m/s为合格。6.2帷幕灌浆位于坝踵单排，孔距2m，孔深按0.7倍水头取35m，采用孔口封闭、自上而下分段灌浆法，最大压力1.5MPa，透水率q≤1Lu。7混凝土施工7.1分区分层顺水流向分A、B、C三区：A区坝踵、B区坝体、C区鼻坎；垂直方向每3m一层，设1.5m×1.5m键槽，层间间歇≥72h。7.2模板（1）坝体大面：18mm厚维萨板+50×100mm方木背楞+φ48钢管围檩，对拉螺栓M16@600×600；（2）鼻坎反弧段：采用6mm钢板+角钢肋定型钢模，弧度半径R=15m，单节宽1.5m，设三向调节螺栓（±5mm），模板表面抛光处理Ra≤1.6μm；（3）门槽：采用“π”形整体提升钢模，一次到顶，设定位锥与轨道联合调校。7.3钢筋（1）材质：HRB400E，直径≥22mm采用直螺纹套筒连接，接头等级Ⅰ级；（2）保护层：坝体迎水面10cm，背水面7cm，垫块采用C50砂浆垫块，梅花形布置@1m；（3）接地：每仓设φ12镀锌圆钢与坝体接地网焊接，焊缝长度≥100mm。7.4混凝土配合比（1）C18040：P.O42.5水泥260kg，Ⅰ级粉煤灰70kg，砂率38%，用水量135kg，减水剂1.0%，引气剂0.008%，28d强度48.2MPa，极限拉伸值×10⁻⁶≥105；（2）C50硅粉抗冲磨：水泥420kg，硅灰35kg，水胶比0.28，石英砂FM=2.8，减水剂2.2%，28d强度68MPa，抗冲磨指标≤0.8h·kg/m²。7.5温控防裂（1）预冷：拌和楼采用风冷骨料+片冰+冷水，出机温度≤10℃；（2）保温：夏季浇筑后表面立即覆盖2cm厚保温被，模板外挂聚乙烯泡沫板厚2cm；（3）通水：埋设φ32HDPE冷却水管，水平间距1.0m，垂直间距1.5m，单根长≤200m，通水流量20L/min，水温与混凝土温差≤20℃；（4）测温：每100m²埋设1组温度传感器，24h连续记录，温控指标：基础温差≤20℃，内表温差≤25℃。7.6夏季高温应急预案当环境温度≥35℃时，启动Ⅱ级响应：①浇筑时间调整至夜间20:00～次日08:00；②骨料堆场搭设遮阳棚并喷淋；③混凝土运输车罐体包裹铝箔隔热层；④仓面设喷雾风机，降低环境温度3～5℃；⑤若出机温度仍＞14℃，立即停仓。7.7混凝土养护（1）初凝前：喷雾养护，防止塑性裂缝；（2）终凝后：蓄水养护，水深≥10cm，时间≥28d；（3）寒潮：当气温骤降＞10℃/d，表面加盖双层保温被并停止拆模。8鼻坎反弧段高精度施工8.1测量放样采用LeicaTS60全站仪（0.5″级），每5m放样一个断面，反弧半径用极坐标法复测，偏差≤1mm；高程采用二等水准闭合测量，闭合差≤±4√Lmm。8.2模板加工在加工厂用数控卷板机卷制6mm钢板，卷制后半径误差≤2mm，加劲肋与面板焊接采用CO₂气体保护焊，焊后整体退火消除应力，模板单节长度1.5m，设φ30mm调节螺栓孔三排。8.3安装调校（1）搭设钢管排架@600×600mm，顶部设三向千斤顶；（2）模板吊装就位后，先用全站仪粗调，再用0.02mm/m水平仪精调；（3）相邻模板错台≤1mm，用不锈钢薄片塞缝；（4）验收合格后，模板背面用C20微膨胀砂浆填实，防止振捣位移。8.4混凝土浇筑（1）下料：采用φ150mm串筒+溜槽，自由下落高度≤1.0m；（2）分层：每层厚30cm，设φ50mm插入式振捣器，振捣间距≤25cm，振捣时间20～30s；（3）收面：反弧段表面用钢抹子原浆压光三遍，平整度用2m靠尺检测，偏差≤2mm；（4）拆模：强度达设计值75%后拆模，拆模后立即用土工布+塑料薄膜覆盖养护。9消力池施工9.1结构尺寸池长65m，宽75m，深12m，底板厚3m，边墙厚2m，底板设φ150mm排水孔，间排距3m×3m。9.2地基处理（1）先清除表层松动岩石，高压水枪冲洗；（2）采用φ89mm地质钻机造孔，单孔深6m，高压注浆固结，压力3MPa；（3）底板下设50cm厚反滤层：粒径5～40mm碎石，分两层碾压，相对密度≥0.75。9.3混凝土分层底板分三块跳仓浇筑，每块设1.2m厚层，层间设镀锌钢板止水带300×4mm，采用二次振捣工艺，插入振捣+平板振捣联合，确保骨料分布均匀。9.4抗冲磨层（1）材料：C50硅粉混凝土+钢纤维（长度30mm，直径0.5mm，掺量30kg/m³）；（2）施工：在底板混凝土初凝前，立即铺筑抗冲磨层厚15cm，采用激光整平机自动找坡，坡度1:100；（3）表面处理：用裸露骨料工艺，高压水枪刷洗2～3mm，形成粗糙面，提高消能效果。10金属结构及机电埋件10.1门槽轨道（1）材质：Q355C，每根长12m，机加工后直线度≤1mm；（2）安装：采用“一期埋轨法”，轨道与模板固定桁架焊接成整体，混凝土上升时同步测量，每上升1m用全站仪复测，精度要求：横向±1mm，竖向±1mm，接头错位≤0.5mm；（3）二期混凝土：采用C40微膨胀混凝土，骨料粒径≤20mm，振捣用φ30mm振捣棒，防止空鼓。10.2弧形闸门（1）门叶分三节运至现场，在882m平台拼装焊接，焊后整体退火；（2）支臂与支铰采用180t汽车吊双机抬吊，吊装前用ANSYS复核最不利工况，安全系数≥1.5；（3）水封安装：采用P60型双止水橡皮，压缩量5mm，接头采用45°斜接，胶粘后热压硫化，接头强度≥母材75%。10.3机电埋件（1）电缆槽：采用5mm厚热镀锌钢板，尺寸400×400mm，每2m设φ12接地极；（2）排水泵埋管：坝体排水管φ200mmPVCU，坡度≥3%，与上游止水片搭接长度≥10cm；（3）监测仪器：在坝踵布设6支渗压计、3套测缝计，仪器引线采用φ50mm镀锌钢管保护，管口设不锈钢防盗盒。11质量检验与评定11.1检验批划分混凝土按《单元工程评定标准》SL1762007，每500m³为一个检验批；固结灌浆每20孔为一个单元；金结安装每孔门槽为一个单元。11.2检测方法（1）混凝土强度：每100m³取1组试件，28d抗压；（2）抗冲磨：每500m³取1组Φ300×100mm圆盘试件，按DL/T52072005钢球法检测；（3）平整度：反弧段用全站仪+2m靠尺联合检测，每5m一个断面，共13个断面；（4）轨道直线度：用0.02mm/m水平仪+钢琴线检测，每米记录1点。11.3质量红线（1）混凝土出现温度裂缝宽度＞0.2mm，必须注浆处理并召开专题分析会；（2）轨道直线度超差＞1mm，必须返工；（3）抗冲磨强度不合格，整块凿除重新浇筑，费用从责任班组当月产值中扣除。12安全文明施工12.1高边坡安全（1）每级边坡完成后24h内支护，未支护段设1.2m高钢管围栏+密目网；（2）坡顶设截水沟，防止雨水渗入；（3）裂隙发育段采用φ6@200×200钢筋网+喷10cm混凝土封闭。12.2爆破安全（1）爆破作业前48h发布通告，设置3道警戒线，半径≥300m；（2）采用数码雷管逐孔起爆，最大单响药量≤150kg；（3）爆破后15min内禁止人员进入，先机械排险后人工清撬。12.3混凝土仓面安全（1）仓面设1.2m高可拆卸栏杆，间距2m；（2）塔机吊罐设双保险钩，指挥工持证上岗，采用对讲机+手势双指令；（3）夜间作业照度≥50lx，采用LED投光灯，灯架高度≥3m，防止眩光。12.4环保措施（1）拌和楼料仓设布袋除尘器，排放浓度≤30mg/m³；（2）车辆冲洗：出口设全自动洗车池，冲洗时间≥60s，污水经三级沉淀后回用；（3）噪声控制：夜间禁止高噪声作业，必要时在空压机外搭隔声棚，降噪≥15dB。13进度计划与资源配置13.1关键线路基坑开挖→基础灌浆→A1区混凝土→A2区混凝土→鼻坎→门槽→闸门→蓄水验收。13.2进度节点20240301基坑开挖完成；20240415基础灌浆完成；20240730坝体混凝土到顶；20240915鼻坎反弧段完成；20241030闸门安装完成；20241130蓄水验收。13.3劳动力开挖班组40人，支护班组30人，混凝土班组80人，金结安装班组25人，测量队8人，试验室6人，专职安全员6人，高峰期总人数≤195人。13.4主要设备挖掘机3台、潜孔钻2台、装载机2台、自卸车12台、拌和楼1座、塔机1台、汽车泵1台、空压机3台、地质钻机4台、灌浆泵4台、全站仪2套、水准仪2套。14应急预案14.1超标洪水当流量＞2800m³/s（20年一遇）时，启动Ⅰ级响应：①立即撤离基坑全部人员至885m安全平台；②用反铲快速拓宽岩坎缺口至20m宽；③爆破组待命，必要时缺口段主动爆破降低壅水。14.2混凝土温度超标当实测内表温差＞25℃时，启动Ⅱ级响应：①立即覆盖双层保温被；②加大通水流量至30L/min；③推迟拆模时间至28d；④召开温控专题会，调整后续配合比。14.3金结安装事故若闸门吊装过程中出现机械故障，立即启动“空中悬停”预案：①汽车吊操作手将吊臂旋转至安全平台上方；②现场指挥启动备用100t履带吊协助；③安全员设置半径50m隔离区；④若2h内无法排除，采用手拉葫芦+钢丝绳临时锚固，夜间禁止作业。15信息化管理15.1BIM+GIS建立坝体BIM模型，集成进度、质量、安全、材料四维数据，每周三下午召开BIM协调会，碰撞问题24h内闭合。15.2混凝土温控云平台埋设256支数字温度传感器，数据通过LoRa无线传输至云平台，温度超限时短信推送至项目经理、总工、监理总监。15.3灌浆智能记录仪采用G30型自动记录仪，实时采集压力、流量、密度，数据加密后上传至长江设计公司服务器，作为竣工验收依据。16成本控制措施16.1材料节超（1）混凝土：按施工图纸净量+1.5%损耗包干到班组，超耗部分按5