放水涵洞破除重建专项方案

放水涵洞破除重建专项方案一、工程概况1.1项目基本信息本项目为某中型水库除险加固工程标段内放水涵洞破除重建工程，水库总库容1280万m³，设计防洪标准为50年一遇设计、1000年一遇校核，承担下游12.6万亩耕地灌溉、3.2万城乡人口供水及防洪调蓄任务。原有放水涵洞始建于1972年，为无压砌石拱涵，进口位于水库左岸天然岸坡，出口接入下游总干渠，涵洞总长126.8m，净断面尺寸为宽1.8m、高2.2m，设计过水流量12m³/s，承担水库灌溉放水、生态补水及汛期泄洪功能。1.2原有涵洞病害检测结果经第三方专业机构检测，原有涵洞存在以下四类结构性及功能性病害，必须进行破除重建：（1）结构性破坏：涵洞进出口翼墙出现3处贯穿性裂缝，最大缝宽12mm，最大延伸长度4.2m，左侧翼墙整体向外位移110mm；拱圈砌缝砂浆强度流失率达68%，共出现8处局部坍塌，最大坍塌面积11.2㎡，拱顶最大沉降量18cm；涵身基础出现不均匀沉降，累计最大沉降差21cm，导致涵身纵坡由原设计1/800变为1/320，局部形成反坡积水。（2）渗流破坏：涵洞左侧岸坡存在绕涵渗流通道，渗流逸出点位于涵洞出口中段，单处渗流量达0.8L/s，渗水中携带泥沙含量0.12kg/L，年均带走坝体填土约1.2m³，长期渗流已形成潜在管涌通道，严重威胁左坝肩稳定。（3）功能性不足：原涵洞过水断面偏小，设计流量无法满足下游新增4.2万亩耕地灌溉需求，且进口闸门为1998年改造的手摇螺杆式启闭机，闸门锈蚀率达45%，启闭卡死频率达60%，无法满足正常放水调度要求。（4）消能设施损坏：原出口消力池为浆砌石结构，底板冲蚀深度最大达35cm，消力坎顶部残缺1.2m，海漫抛石流失率达42%，出口防冲槽淤积堵塞，无法满足消能防冲要求，下游渠道已出现2处坍塌，累计长度18m。1.3重建涵洞设计参数本次重建涵洞采用有压钢筋混凝土箱涵结构，设计标准按50年一遇设计、1000年一遇校核，主要设计参数如下：（1）轴线布置：维持原涵洞轴线不变，进口向上游移动5m伸入库岸，出口向下游延长8m接入原有消力池位置，重建后涵洞总长139.8m，其中箱涵段长128m，进口连接段6.8m，出口连接段5m；（2）断面尺寸：采用单箱单室结构，净断面尺寸为宽2.5m、高3.0m，壁厚0.4m，底板厚度0.5m，顶板厚度0.5m，设计过水流量18m³/s；（3）结构参数：混凝土强度等级为C35W6F150，基础坐落在弱风化基岩上，地基承载力要求不小于250kPa，箱涵顶覆土厚度最小为4.2m，最大为8.6m；（4）配套设施：进口设置1扇2.8m×3.2m（宽×高）钢制平面滑动工作闸门，配套1台10t固定式电动卷扬启闭机，出口设置消力池、海漫、防冲槽配套消能防冲设施，消力池长15m、宽4m、深1.5m，海漫长12m，防冲槽长6m。二、编制依据1.《水利水电工程施工组织设计规范》SL303-20172.《水利水电工程混凝土施工规范》SL677-20143.《水利水电工程爆破安全规程》SL366-20174.《建筑拆除工程安全技术规范》JGJ147-20165.本项目除险加固工程初步设计报告及批复文件6.原有放水涵洞地质勘察报告、病害检测报告7.现场实地踏勘测量数据8.国家及地方水利工程建设安全生产管理相关规定三、施工总体部署3.1施工目标（1）质量目标：所有工序验收合格率100%，单元工程优良率达到92%以上，无结构性质量缺陷，满足设计过水及结构安全要求，通过竣工验收。（2）安全目标：零死亡、零重伤、零机械事故、零坍塌事故，轻伤事故频率控制在3‰以内。（3）进度目标：总工期90日历天，其中前期准备及围堰施工10天，原有涵洞破除15天，基础处理10天，箱涵主体施工30天，进出口设施及配套设备安装15天，围堰拆除及清理10天。（4）环保目标：施工废水、弃渣达标处置，扬尘、噪声排放符合当地环保要求，不污染水库水体，不破坏周边生态环境。3.2施工分区及流程本次施工分为四个作业区同步交叉推进：①进口围堰及库区作业区；②涵洞坝身段破除作业区；③出口消能设施作业区；④钢筋混凝土预制加工区。总体施工流程为：施工准备→进口土石围堰填筑→基坑排水→原有涵洞进口破除→坝身段涵洞控制爆破破除→出口段破除→弃渣清运→基础开挖及处理→地基承载力检测→箱涵底板钢筋混凝土浇筑→箱涵侧墙及顶板浇筑→进出口翼墙、连接段施工→出口消力池、海漫施工→闸门及启闭机安装→围堰拆除→基坑清理→蓄水试验→验收交付。3.3资源配置计划（1）管理人员：配置项目负责人1名、技术负责人1名、施工员2名、安全员2名、质量员1名、材料员1名，所有人员均持有水利工程施工相关岗位证书。（2）劳务人员：配置爆破工4名（持证）、钢筋工12名、模板工15名、混凝土工8名、石工6名、普工10名、机械操作人员8名，总人数63名。（3）施工机械：配置PC220挖掘机1台、PC360挖掘机1台、10t自卸汽车8辆、50装载机1台、YT28风钻8台、混凝土拌和站1座（60m³/h）、混凝土罐车3辆、汽车吊1台（25t）、振捣器6台（插入式）、振捣器2台（平板式）、空压机1台（10m³）、泥浆泵3台（100m³/h）、全站仪1台、水准仪1台，配套爆破器材存储运输设施符合当地公安部门要求。（4）材料计划：提前储备水泥300t、钢筋120t、砂石骨料1200m³、外加剂5t，所有材料进场均按规范要求进行检测，合格后方可使用。四、施工前期准备1.技术准备：组织技术人员核对设计图纸，进行现场交桩放线，测量复核原有涵洞轴线、高程及尺寸，编制技术交底文件，对所有施工人员进行三级技术交底和安全交底，开展爆破作业专项安全培训，考核合格后方可上岗。2.现场准备：修建施工临时便道，宽4.5m，总长320m，满足施工车辆通行要求；架设100kVA施工专用供电线路，配备1台50kW发电机作为备用电源；铺设供水管路，从水库下游抽取施工用水，满足混凝土拌和及养护需求；平整加工区及材料堆放场地，面积约1200㎡，做好排水坡度设置。3.交通导改：下游灌溉渠道原有放水路径临时改道，通过左岸临时放水渠接引水库表层溢洪道放水，临时放水渠断面为底宽2m、高1.5m，纵坡1/1000，设计流量10m³/s，满足下游灌溉及生态补水需求，安排专人24小时值守调度。4.合规手续办理：向当地公安部门申请爆破作业审批，办理爆破器材购买、运输、存储手续；向水利主管部门报备施工方案及停水围堰方案，获得审批后方可开工。五、进口围堰施工为实现干地施工，在涵洞进口上游填筑黏土土石围堰挡水，围堰轴线距离进口翼墙前沿12m，设计参数如下：1.围堰尺寸：顶宽3.0m，顶高程高于水库正常蓄水位1.2m，即高程128.2m，迎水面坡比1:2.5，背水面坡比1:1.8，堰底最大宽度16.2m，围堰总长28m。2.结构要求：围堰采用黏土心墙防渗，心墙厚1.2m，两侧填筑风化渣，迎水面铺设0.5m厚块石护坡，防止波浪冲刷，坡脚抛填2t大块石压脚。3.施工要求：分层填筑分层碾压，每层压实厚度不超过30cm，压实度不低于92%，填筑完成后在背水面坡脚设置排水沟，排水沟断面为0.4m×0.4m，将渗水汇入集水井，采用3台100m³/h泥浆泵抽排至水库，保持基坑干燥。六、原有放水涵洞破除施工原有涵洞贯穿左坝肩填土段，长度102m，进出口岸坡段长度24.8m，为避免爆破振动影响坝体及周边岸坡稳定，采用“分段分层控制爆破+机械辅助破除”方案，具体如下：6.1破除分区分段将原有涵洞分为3个破除段：①进口段（0+000~0+15），长度15m，为岸坡段；②坝身中段（0+15~0+105），长度90m，为坝身填土下涵身段；③出口段（0+105~0+126.8），长度21.8m，为岸坡段。破除顺序由进口向出口推进，每10m划分为一个爆破单元，一个单元破除清渣完成后再进行下一个单元施工。6.2控制爆破设计本工程爆破对象为砌石拱涵，拱圈厚度0.6~0.8m，涵身为浆砌石边墙，基础为砌石，最大单段起爆药量控制在15kg以内，爆破振动速度控制在10cm/s以内（满足坝体填土安全要求），具体爆破参数如下：（1）炮孔布置：采用YT28风钻钻孔，孔径42mm，炮孔沿涵洞轴线方向间距0.8m，垂直方向排距0.6m，靠近拱顶覆土侧布置光面孔，光面孔间距0.5m，最小抵抗线0.7m。（2）装药参数：采用二号岩石乳化炸药，连续装药结构，炮孔堵塞长度不小于30cm，掏槽孔装药系数0.7，崩落孔装药系数0.5，光面孔装药系数0.3，最大单孔装药量1.2kg。（3）起爆网络：采用非电毫秒微差起爆网络，分段起爆，每段起爆炮孔数不超过10个，最大单段药量不超过12kg，段间隔时间不小于50ms，从涵洞内侧向外侧依次起爆。（4）安全防护：爆破作业前，在爆破作业面上方覆盖2层橡胶防护垫+1层钢丝网，防止飞石溢出；距离爆破点50m范围内设置警戒区，所有人员、设备撤离至警戒区外，起爆前10分钟发出预警信号，起爆前3分钟发出起爆信号，起爆后15分钟经爆破人员检查确认安全后，发出解除警戒信号。6.3机械辅助破除及弃渣清运爆破完成后，采用挖掘机配合风镐清除松动岩体，对爆后残留的基础、边墙进行二次破除，破除渣料采用挖掘机装车，10t自卸汽车外运至指定弃渣场，弃渣场位置为水库左岸1.2km处的规划弃渣场，按照要求分层堆放平整，不得随意倾倒污染水体。破除过程中，安排测量人员实时监测坝体沉降及位移，每天监测2次，若单日沉降超过5mm或位移超过3mm，立即停止施工，分析原因采取处理措施后方可继续施工。原有涵洞破除完成后，对原有涵洞口与坝体填土衔接处进行临时支护，采用喷射10cm厚C20混凝土封闭临空面，防止坝体填土坍塌。七、基础处理施工原有涵洞破除完成后，按照设计要求进行基础开挖，开挖坡度1:1.5，开挖到设计高程以下0.2m时，改为人工清基，避免扰动原状地基，开挖完成后对地基进行检测：1.若地基为弱风化基岩，承载力满足设计要求（≥250kPa），清理表面松动岩体后，浇筑10cm厚C15混凝土垫层，垫层宽度超出基础边线30cm。2.若地基存在软弱夹层或承载力不足，采用换填碎石处理，换填深度为0.5~1.5m，分层夯实，每层厚度20cm，压实度不低于96%，换填完成后重新检测地基承载力，合格后方可进行下一道工序。3.基础开挖完成后，在基础四周设置排水沟和集水井，排水沟断面0.3m×0.3m，集水井尺寸1m×1m×1.5m，采用泥浆泵抽排积水，保持基底干燥，避免基底长时间泡水软化。八、钢筋混凝土箱涵主体施工8.1模板工程模板采用15mm厚胶合板模板，配套Φ48×3.5钢管支撑系统，具体要求：1.模板安装前涂刷脱模剂，拼缝处粘贴海绵条，防止漏浆，模板安装偏差控制：轴线偏差≤10mm，高程偏差≤±5mm，断面尺寸偏差≤±10mm，表面平整度≤5mm。2.内部支撑：箱涵侧墙采用对拉螺栓加固，对拉螺栓直径14mm，横向间距0.8m，纵向间距0.6m，螺栓中部设置3cm×3cm止水片，拆模后割除螺栓头，采用防水水泥砂浆封堵孔洞。顶板采用满堂脚手架支撑，立杆间距0.8m×0.8m，步距1.2m，扫地杆距离地面20cm，支撑系统设置纵横向扫地杆及剪刀撑，保证整体稳定性。3.模板拆除：侧模拆除时混凝土强度达到设计强度的50%，且表面及棱角不因拆除受损；顶板及底板模板拆除时，混凝土强度达到设计强度的100%，拆除顺序先支后拆、后支先拆，不得硬撬损坏混凝土表面。8.2钢筋工程钢筋在加工区统一加工成型，运至现场绑扎安装，具体要求：1.钢筋进场附带质量证明文件，按规范要求抽取试样进行力学性能检测，合格后方可使用，加工过程中发现脆断、焊接性能不良等异常情况，立即进行化学检验，不合格钢筋清退出场。2.钢筋绑扎：底板钢筋绑扎完成后安装侧墙钢筋，最后绑扎顶板钢筋，钢筋间距偏差≤±10mm，保护层厚度偏差≤±5mm，保护层采用C35细石混凝土垫块，间距不大于1m，侧墙保护层垫块呈梅花形布置。3.钢筋连接：直径≥16mm的钢筋采用机械连接，接头错开布置，同一截面接头面积不超过总面积的50%；直径小于16mm的钢筋采用绑扎搭接，搭接长度不小于35d，接头错开布置，满足规范要求。8.3混凝土工程本工程箱涵采用分层浇筑，分缝按照设计要求设置，每隔15m设置一道沉降缝，缝宽2cm，沉降缝内设置300mm宽中埋式橡胶止水带，具体施工要求：1.混凝土配合比：采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，配合比由试验室提前试配确定，坍落度控制在120~160mm，掺加粉煤灰及缓凝型减水剂，改善混凝土和易性，降低水化热，避免混凝土出现温度裂缝。2.浇筑顺序：先浇筑底板混凝土，底板浇筑厚度50cm，一次性浇筑完成，浇筑完成后养护1~2天，再浇筑侧墙及顶板混凝土，侧墙分层浇筑，每层浇筑厚度不超过50cm，采用插入式振捣器振捣，振捣间距不大于40cm，振捣时间15~30秒，做到不漏振、不过振，避免出现蜂窝麻面。顶板浇筑完成后，及时收浆抹面，养护期间覆盖土工布保湿。3.沉降缝施工：沉降缝位置止水带安装必须准确，中心与沉降缝中心线对齐，止水带不得穿孔，固定牢固，浇筑混凝土时避免振捣器碰撞止水带，保证止水带周围混凝土振捣密实。4.养护：混凝土浇筑完成后12小时内覆盖保湿养护，养护时间不少于14天，养护期间每天洒水次数保持混凝土表面湿润，冬季施工时覆盖保温棉被，保证混凝土内外温差不超过25℃，表面温度与环境温差不超过15℃。九、进出口建筑物及消能设施施工1.进口连接段及翼墙：进口设置八字形钢筋混凝土翼墙，翼墙与箱涵主体整体浇筑，翼墙后回填透水性砂性土，分层碾压，压实度不低于93%，进口底板设置1:10反坡，便于闸门闭水，进口前沿设置钢筋混凝土拦污栅，栅距10cm，阻挡杂物进入涵洞。2.闸门及启闭机安装：闸门进场后检查外观及尺寸，预埋基础螺栓偏差符合设计要求，闸门安装后止水缝隙不超过0.2mm，启闭机安装后进行全行程启闭试验，试验次数不少于3次，启闭灵活，无卡阻、异响，启闭偏差符合规范要求。3.出口消能设施：出口消力池采用C30钢筋混凝土结构，底板厚度60cm，侧墙厚度40cm，消力池底板设置Φ100mm排水孔，间距2m×2m，孔内填碎石排水；消力坎为整体钢筋混凝土结构，顶面高程符合设计要求；海漫采用干砌石结构，厚度50cm，下设15cm厚碎石垫层，垫层铺设土工布反滤；防冲槽采用抛填大块石，块石重量不小于50kg，深度1.5m，宽度4m，满足防冲要求。十、围堰拆除及清理箱涵主体施工完成，验收合格后，进行围堰拆除，拆除顺序从迎水面到背水面，分层拆除，拆除的渣料全部清运至指定弃渣场，不得残留堰体堵塞进口，拆除完成后清理进口基坑，整平岸坡，恢复原有岸坡形状，清理施工垃圾，全部运出库区，避免污染水体。十一、质量控制措施1.原材料质量控制：所有进场材料必须具备合格证、检测报告，每批材料按规范要求进行抽样检测，水泥检测强度、安定性，钢筋检测屈服强度、抗拉强度、伸长率，砂石骨料检测级配、含泥量、针片状含量，不合格材料坚决清退，不得用于工程。2.工序质量控制：严格执行三检制，即班组自检、施工队复检、项目部终检，三检合格后报请监理工程师验收，验收合格后方可进行下一道工序，每道工序留存完整的质量验收资料，做到可追溯。3.关键工序质量控制：混凝土浇筑过程中，安排试验人员现场抽查坍落度，每浇筑100m³混凝土预留1组抗压强度试件，每批混凝土预留1组抗渗试件，标准养护到期后及时送检，掌握混凝土强度增长情况；止水带安装、钢筋连接、地基处理等关键工序，必须经监理工程师旁站验收合格后方可继续施工。4.沉降及位移监测：箱涵施工及蓄水过程中，在箱涵顶、进出口翼墙位置布置监测点，共布置12个沉降监测点、8个水平位移监测点，施工期间每3天监测一次，蓄水后前1个月每周监测一次，之后每月监测一次，若监测数据超过允许变化范围，立即停止蓄水，分析原因采取处理措施。十二、安全保证措施1.爆破作业安全：所有爆破作业人员必须持有公安部门核发的爆破作业资格证书，爆破器材按照规定存储、运输、领用，领用登记，剩余器材及时退回仓库，不得私自存放；爆破警戒范围设置明确标识，警戒人员到位，严禁无关人员进入，爆破后按规定时间进入现场检查，排除盲炮、松动危岩后，方可进入施工，处理盲炮严格按照规范要求进行，严禁掏挖残炮。2.高空作业安全：模板安装拆除、翼墙施工等高空作业，作业高度超过2m时，必须搭设操作平台，系安全带，佩戴安全帽，操作平台设置防护栏杆，栏杆高度1.2m，踢脚板高度18cm，恶劣天气（风力6级以上、大雨、大雾）停止高空作业。3.机械施工安全：所有施工机械定期检查维护，保持性能良好，操作人员持证上岗，严格按照操作规程作业，机械作业范围内不得站