一.工程概况 1.1概述
导流隧洞洞身砼衬砌段长795m,衬砌成型后为底宽6m,高8m的城门洞型,拱顶中心角123.86º。导流洞进口底板高程为803.00m,出口底板高程为795.05m,坡降为i=1%。分为渐变段(导0+000~导0+010),A-A剖面支护衬砌段(导0+010~导0+230、导0+360~导0+550),B-B剖面支护衬砌段(导0+230~导0+360),A,- A,剖面支护衬砌段(导0+550~导0+795)。其中A-A和A,- A,剖面衬砌厚为60cm、B-B剖面衬砌厚为80cm。桩号导0+000~导0+550段底板和侧墙采用C40HF高强耐磨粉煤灰砼衬砌,顶拱采用C25钢筋砼衬砌;桩号导0+550~导0+795段采用C25钢筋砼衬砌。砼抗冻标号为F200,抗渗标号为W6。 1.2混凝土工程量
隧洞工程的主要工程量:混凝土浇筑约15172m3,钢筋制安1475t。混凝土工程具体工程量见表1-1。
表1-1 混凝土工程量表
序号 一 1 2 3 4 5 二 1 2 3 4 1.3砼施工总布置
1.3.1风、水、电和施工道路布置
项目名称 导流洞工程 C25钢筋砼 C40钢筋砼 钢筋制安 651型橡胶止水带 聚乙烯低发泡沫板 挑流鼻坎工程 C25钢筋砼 钢筋制安 C30钢筋砼工作桥 钢筋制安 单位 m3 m3 t m m2 m t m3 t 3工程量 7852 6617.52 1376.8 1595.6 1464.75 702 69 16 33 备注 洞内衬砌用风主要是基岩面清理和混凝土施工缝面清理。主要采用开挖工程完成后的20 m3/min移动式电动空压机。
混凝土施工用水由砼罐车从拌合站拉运至铁皮水箱(水箱大小为1.5×2×2.5m),由水箱引至工作面。
混凝土施工用电根据用电负荷用电缆从布置变压器接取。 1.3.2混凝土浇筑施工机械布置
洞内混凝土衬砌采用2台HBT60混凝土泵,配合3台6m3砼罐车,由砼罐车运输至工作面,再由混凝土泵输送至仓内。 二.砼施工工艺
隧洞衬砌工艺流程如图(2-1 隧洞衬砌混凝土施工工艺流程图)下所示。
脱模养护 混凝土浇注 混凝土运输 清仓、检查、验收 混凝土拌和 台车就位 备料 钢筋制安 止水、伸缩缝、埋件安装 测量放线 基础面或施工缝处理及验收 堵头安装 图2-1 隧洞衬砌混凝土施工工艺流程图
三.砼施工方案
混凝土施工根据施工总体规划进行安排,混凝土施工可分为:洞身衬砌和出口挑流鼻坎施工。
3.1 导流洞洞身段洞衬混凝土施工方案
导流隧洞身砼衬砌段长795m,每10m设一变形缝,共分80段。 3.1.1洞身段砼分序、分段、分块
导流隧洞洞身砼浇筑分两序进行,Ⅰ序施工底板及两侧20cm侧墙;Ⅱ序用钢模台车对侧墙、顶拱一次砼浇筑。导流洞洞身浇筑分序见附图1:导流洞洞身砼浇筑示意图。洞身混凝土底板采用分段间隔浇筑,边墙和顶拱采用钢模台车分段依次浇筑。洞身砼除导0+780~导0+785,分段长度为5m以外其余部分分段长度为10m,边墙和顶拱或根据围岩情况按设计进行。侧墙和侧顶拱一起浇筑,侧墙顶拱混凝土每4天循环浇筑一次。衬砌分二个工作面,同时由导0+360桩号向进口、出口浇筑。导流洞底板浇筑分序见附图2:导流洞底板分块示意图。渐变段采用人工搭设满堂脚手架及木模板分段浇筑混凝土,按照先底板后侧墙、顶拱的原则进行施工。
洞身钢模台车衬砌浇筑循环工序为:测量放点—→岩面清理—→钢筋安装验收 —→台车就位—→堵头模板封堵—→验仓—→混凝土浇筑—→下一循环。 3.1.2洞身段衬砌混凝土施工工艺
导流洞洞身衬砌总体顺序安排上,先底板后侧墙顶拱浇注。
洞身段混凝土衬砌,混凝土衬砌施工顺序为“先浇筑底板,后侧墙、顶拱”,衬砌段长按10m进行,底板采用定型滑模,顶拱采用穿行式钢模台车,根据施工总进度要求钢模台车选用2套。每套钢模台车由钢模板组合成10.05m长的钢模板,钢模台车前设钢筋台车。
(1)基础处理
洞身底板每次浇筑前,必须按规范要求清除建基面或结合面上的杂物,用高压风冲干净,使建基面无杂物,无污垢,无积水,并在砼浇筑前保持清洁、湿润。对于分层浇筑的砼,原砼表面凿毛,清理干净,自检合格后报监理验收,验收合格后方可进行下道工序。
(2)测量放线
用全站仪测放出结构物边(中)线及高程。 (3)钢筋加工及安装 制作程序见图3-2。 钢筋下料 单 调 直 放 样 切 断 弯 曲 成品堆放标识 图3-2 钢筋制作程序图
钢筋在加工厂集中制作,加工前做材质检验,并将钢筋表面的油渍、锈皮、鳞锈等用风沙枪除净。调直采用GTJ4-4/4型钢筋调直机,切断采用GJ5-40型钢筋切断机,弯曲采用GJ7-40型钢筋弯曲机,依据钢筋料表下料,加工制作完成后,为了防止运输时造成混乱和便于安装,每一型号的钢筋捆绑牢固并挂牌明示。加工成型的钢筋应平直,无局部弯折,尺寸符合施工图纸的要求。钢筋末端弯钩长度和钢筋加工后的允许偏差符合规范要求。
钢筋安装按图3-3钢筋安装程序图进行。 钢筋运输 放 样 钢筋台车就 位 绑扎 验收
图3-3 钢筋安装程序图
成品钢筋人工装5t载重汽车运输至工作面。
利用钢筋台车进行安装。在钢筋安装时,先安设架立筋,按设计图纸要求在架立筋上标示出每根钢筋位置,并严格按标示的位置布设钢筋,人工绑扎点焊,钢筋搭接接头采用单面焊接,搭接长度符合规范要求,在双排钢筋之间,采用短钢筋支撑以保证排与排之间间距。为保证砼的保护层厚度,在钢筋和模板之间设置样筋或设置足够数量同标号的砂浆或砼垫块,所有垫块应互相错开,梅花形布置。
钢筋安装结束后,对钢筋型号、钢筋接头、数量、间距、保护层等进行质量检查,安装位置的偏差、接头、保护层等符合设计及规范要求。
(4)模板及支撑
隧洞混凝土衬砌模板采用钢模台车支撑定型钢模板,边角部位辅少量木模板。渐变段采用钢木组合模板,采用满堂脚手架支撑。底板混凝土采用钢模板,部分挡头模板采用木模板。
(5)止水安装
洞身砼除导0+780~导0+785,分段长度为5m以外其余部分分段长度为10m,每两块之间设有橡胶止水,导0+000剖面设铜止水、橡胶止水各一道。止水带严格按设计要求购买,其拉伸强度、伸长率等须符合施工规范要求。安装止水带时,
要保证其平、实、稳,且不得卷曲、移位,止水带止水中心线与设计线偏差不超过20mm,翼缘端部的上下倾斜值不大于20mm。由于导流洞为无压洞,橡胶止水仅布置在洞内拱弧以下部位,在洞衬时采用19.6m固定长度橡胶止水,一次埋入,不再增加接头,橡胶止水如必须搭接,接头采用人工粘接,搭接长度不小于20cm,接头处加工平整、打毛、表面处理干净,然后粘接。对安装好的止水带应及时进行保护,以防意外破坏。
(6)砼浇筑
砼在拌和站集中拌制,砼采用6m3砼搅拌车水平运输。施工配合比严格按监理工程师批准的配料单执行,砼拌和过程中及时测定砂石料的含水率,根据含水率变化,及时调整配合比,对外加剂掺量,严格按要求掺加,加料程序和搅拌时间通过试验确定。
砼采用6.0m3砼罐车水平运输,HBT60混凝土泵入仓,底板砼采用Φ70型电动软轴振捣器或Φ50型电动软轴振捣器振捣密实,侧墙、顶拱砼采用Φ70型电动软轴振捣器2.2KW平板振捣器配合振捣。
渐变段采用满堂架支撑钢木组合模板,衬砌长度10.0m,采用6.0m3砼罐车水平运输,HBT60混凝土泵入仓,Φ50插入式振捣器振捣。
在侧墙和顶拱砼设置45×45cm梅花型入仓口,入仓混凝土应左右均衡(两侧高差小于50cm),及时振捣,防止钢模台车移位。砼浇筑前,先铺2~3cm厚的同标号水泥砂浆,铺设砂浆面积与砼浇筑相适应,并且尽快覆盖砼,保证新浇砼与基础面或老砼面结合良好。仓内若有粗骨料堆叠时,则均匀地撒布在砂浆较多处,以免造成内部蜂窝。严禁不合格料入仓。浇筑保持连续性,如因故中断且超过允许间歇时间,则按工作缝处理。平仓后及时振捣密实,防止漏振与过振。砼振捣采用Φ70型电动软轴振捣器2.2KW平板振捣器配合振捣。
导流洞洞身段测量放点、岩面清理、钢筋安装验收等工序提前完成,不占施工直线工期。侧墙顶拱混凝土浇筑完成后拆模时间参考夏季不少于40h,冬季不少于24h。
3.2挑流鼻坎混凝土
出口挑流鼻坎砼浇筑前应先清洗基岩面,冲洗干净,无树枝等杂物,无积水。砼浇筑时应先铺2~3cm厚的同标号水泥砂浆,铺设砂浆面积与砼浇筑相适应,保证新浇砼与基础面或老砼面结合良好。砼采用6m3混凝土罐车水平运输,采用
砼泵或溜槽入仓,采用Φ50型电动软轴振捣器或Φ30型电动软轴振捣器振捣密实。模板采用组合钢模板。 四.工期安排
导流洞洞衬砼工程原计划于2009年10月16日开始施工,但由于地质等各方面原因,洞内开挖滞后,导流洞洞衬砼工程计划于2009年12月10日开始,至于2010年9月13日洞衬完毕。0+795至0+360段(435m)计划工期:2010年3月1日至2010年9月10日;0+000至0+360段(360m)计划工期:2010年4月1日至2010年9月13日;0+280至0+230段(50m)底板计划工期:2009年12月10日至2009年12月30日。 五.混凝土施工主要施工设备及强度分析 5.1混凝土入仓方式
混凝土由拌和站集中拌制,采用6m3混凝土罐车运输,HB60混凝土泵入仓;
挑流鼻坎混凝土采用6m3混凝土罐车运输,混凝土泵入仓。 5.2混凝土施工主要设备
根据施工进度计划,混凝土施工高峰期为2009年4月,高峰月浇筑强度为4031m3,日浇筑强度为423 m3,最大浇筑强度为21 m3/h,最大入仓强度21m3/h。故选取选用2座HZS-60型拌和站(铭牌产量60m3/h),实际日生产能力为48m3/h(按铭牌生产能力40%计算)。系统运行拟采用全日制2班生产,保证月有效工作时间25天以上,日有效工作时间保证在20h以上。月生产能力为24000m3(25×20h×48m3),满足施工需要。
保证该标混凝土施工,水平运输设备为3台6m3混凝土搅拌车,垂直运输设备采用2台HBT60混凝土泵。 5.3主要施工设备生产能力
根据计算结果,结合工程实际状况,混凝土主要施工设备能力选定见表4-1。 表5-1 主要施工设备生产能力表 设备名称 砼拌和机 砼 罐 车 混凝土泵 设备型号 HZS 75 JC-6 HB60 单机生产能力(m3/h) 理论生产能力 实计生产能力 60m3 60 24m3 10 24~30 2台 3台 0.55万m3/月 施工采用 5.5单台机械浇筑最大仓号分析
(1)导流洞洞身段,先浇筑底板后浇注侧墙顶拱,底板铺料厚度0.3~0.4m,混凝土初凝时间取2.5h,则最大小时入仓强度为11.8m3,采用一台混凝土泵入仓,最大小时入仓强度为30m3,满足施工要求。
(2)台车混凝土浇筑循环计算 本工程的台车周期具体计划见表10-3
表5-2 台车混凝土浇筑循环时间表 (单位:h)
台车就位 10h 端头封堵 8h 浇 筑 18h(12m3/h) 待强 24h(夏天) 其他(验收) 总计 36 96h 六.特殊气候条件下的砼施工 6.1气象条件
据黄陵县、洛川县气象站实测资料统计,极端最低气温-23.0℃。 6.2混凝土冬季施工保温措施
低温季节砼施工保温措施详见《冬季砼施工保温方案》。 七.砼施工质量控制
(1)木模板加工厂放样加工后,质检人员验收合格运至现场安装; (2)模板安装前,测量人员按照混凝土结构物的施工详图测量放样,重要结构多设控制点,便于检查校正。
(3)模板表面平整、严密、无油污,并具有一定的刚度和稳定性。严禁跑模、漏浆。
(4)所有钢筋混凝土结构中的钢筋,其种类、钢号、直径等均应符合设计要求,并按规定对每批到场钢材进行质检试验,并具有厂家合格证和检验报告,严禁不合格品用于结构物中。
(5)加工前应对钢筋表面油渍、漆污、锈皮、磷钙等清除干净,并进行调查,所有加工成型钢筋应按规格、型式挂牌分开堆放,经验收合格后运至现场,严格按图纸和技术规范进行安装。
(6)混凝土在运输过程中严禁分离、漏浆、严重泌水及过多降低坍落度等现象。混凝土自由下落高度不超过2.0m,否则应加溜筒或溜槽。并尽量缩短运输时间,减少转运次数。不论在何种情况下严禁混凝土在运输途中加水入仓。
(7)基岩面的浇筑仓和老混凝土面上的浇筑仓,在浇筑第一层混凝土前,要先铺一层2~3cm厚的水泥砂浆。铺设均匀,面积与混凝土浇筑强度相适应。混凝土终凝后,需进行冲毛,并保证施工缝混凝土面无乳皮、无积水杂物,并清洗干净。
(8)严禁不合格混凝土入仓,拌制好的混凝土不得重新拌和。凡已变硬而不能保证正常浇筑作业的混凝土必须清除废弃。浇筑过程中,严禁在仓内加水,并保证浇筑的连续性。对于仓内的过多泌水量,应及时清除。混凝土浇筑过程中并保证埋件位置准确。
(9)混凝土振捣,做到振捣器快插慢拔,每一位置的振捣时间以混凝土不再显著下沉,不出现气泡,并开始泛浆为准。避免漏振过振。 八.施工安全措施
(1)为保证照明安全,在各施工部位、通道等处设置足够的照明,最低照明度符合有关规定,施工用电线路按规定架设,满足安全用电要求。洞内各种电线必须沿途挂在洞内专用电缆挂架上,不得有爬地情况存在,并要求良好的绝缘和防护措施,所有接头应保持干燥绝缘。
(2)建立健全安全监督机制,配专职质检员,加强对职工安全意识、安全知识教育。坚持按有关安全操作规程办事,发现问题及时处理,做到防患于未然。
(3)配备安全防护设施,仓面设置安全通道和安全围栏,模板挂设安全作业平台,高空部位挂设安全网,随仓位上升搭设交通梯,操作人员佩带安全绳和安全带,施工脚手架和操作平台搭设牢固。并坚持每天严格检查洞内岩石牢固状况,杜绝不安全因素。
(4)加强施工机械设备的检查、维修、保养,确保高效、安全运行,操作人员做到持证上岗。
(5)加强对职工进行施工安全教育,对工人进行岗位培训,操作考核合格者方能上岗。
(6)在施工现场、道路等场所设置醒目的安全标识、警示和信号等提高全体施工人员的安全意识。
(7)项目部成立安全管理领导小组,针对本工程安全重点施工技术部编制安全技术措施指导现场生产,加强施工现场安全管理工作,确保砼浇筑的施工安全。
九.资源配置
施工机械设备及劳动力配置详见表9-1、9-2。 表9-1 施工机械设备配置表 序号 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 机械设备名称 钢模台车 钢筋台车 混凝土泵 混凝土罐车 混凝土拌和站 软轴振捣器 插入式振捣器 平板振捣器 交流电焊机 潜水泵 污水泵 砂轮切割机 钢筋切断机 钢筋弯曲机 钢筋调直机 木工机具 规格型号 定型 定型 HBT-60 JC-6 HZS 75 φ70mm HZ6X-50 2.2KW BX-300 3″ 2″ Φ500 GQ40 GW40B GT4/14 WB504 单位 台 台 台 辆 台 台 台 Ck 台 台 台 台 台 台 台 套 数量 2 2 2 6 2 10 15 12 12 2 4 2 4 3 1 2 备注 表9-2 劳力配置表 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
工 种 管理人员 工长 技术人员 质检员 专职安全员 钢筋工 模板工 混凝土工 电焊工 普工 机械操作手 合 计 人 数(人) 4 4 4 2 2 32 20 40 16 48 16 188 备 注
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