第十一章--砼及砌体工程施工.doc

第十一章 砼及砌体工程施工

11.1 主要工程项目及工程量
本标段砼及砌体工程包括导流隧洞、双曲拱坝、水垫塘、二道坝、灌浆平洞、排水平洞的砼施工，以及双曲拱坝的砌体工程施工。其主要工程量见下表11.1-1。
表11.1-1 主要工程量表
序号
项目名称
单位
工程量
备注
1
混凝土双曲拱坝
坝体C20混凝土
m3
281250
四级配，90天
2
坝体C20混凝土
m3
13063
三级配，28天
3
溢流堰C25混凝土
m3
1971

4
闸墩C25混凝土
m3
6427

5
C25二期混凝土
m3
86

6
连梁C26混凝土
m3
1680

7
支撑墩C25混凝土
m3
390

8
防浪墙C20混凝土
m3
104

9
工作桥C30混凝土
m3
162

10
坝后桥C25预制混凝土
m3
80
二级配
11
电缆沟盖板C20混凝土
m3
50

12
启闭机房C25混凝土
m3
60

13
水位观测井C20混凝土
m3
102

14
导流底孔进口C20混凝土
m3
350

15
导流底孔C20混凝土
m3
2268

16
拱肩槽C20回填混凝土
m3
500

17
帷幕灌浆洞C20回填混凝土
m3
920

18
排水洞C20衬砌混凝土
m3
166

19
拱坝下游踏步C15混凝土
m3
80

20
断层混凝土塞C20
m3
263

21
钢筋
t
911
含基础处理钢筋
22
止水铜片
m
1550
宽550mm，厚1.0mm
23
PVC止水片
m
1362
H2861
24

镀锌铁片
m
2787
宽500mm，厚1.0mm
25

导流底孔混凝土插筋
根
288
φ25，L=1.8m
表11.1-1 主要工程量表 续表
序号
项目名称
单位
工程量
备注
26
水垫塘
护岸C20混凝土
m3
13723

27
钢筋
t
117

28
止水铜片
m
464
宽400mm，厚1.0mm
29
PVC止水片
m
464
H2861
30
二道坝
C15混凝土（埋石25%）
m3
7062

31
钢筋
t
19

32
PVC止水片
m
120
H2861
33
导流洞
进水口C20混凝土
m3
995

34
进口翼墙及底板C20混凝土
m3
70

35
进水口C25二期混凝土
m3
28

36
进水口C10回填混凝土
m3
30

37
出口C20混凝土
m3
120

38
洞身C25衬砌混凝土
m3
860

39
洞身底板C20找平混凝土
m3
270

40
钢筋
t
115
包括插筋
41
帷幕灌浆洞C20衬砌混凝土
m3
920

42
排水洞洞C20衬砌混凝土
m3
166

11.2 施工特性
本工程大坝为砼双曲拱坝，砼施工受坝型、温度控制、接缝灌浆等因素影响较大。
⑴ 缆机为砼浇筑的主要手段，其选型及高效率生产至关重要
大坝为砼双曲拱坝，坝体较单薄，最大底宽仅为25.2m，坝身范围内不适宜布置门塔机及施工道路，大坝两岸岸坡陡峻，坝体最大坝高达108m，经方案比较，选定1台PWH30缆机浇筑大坝砼。按照控制性工期要求和缆机生产能力，为确保砼浇筑强度需要，需采取措施提高缆机生产保证率和减少仓面准备作业对缆机的占用。
⑵ 接缝灌浆制约坝体砼上升形象
按照控制性工期要求，大坝砼施工从开始浇筑坝体砼至坝体具备蓄水条件，工期为24.5个月，根据招标文件中的规定，接缝灌浆施工应尽量在低温季节进行。由于接缝灌浆开始施工时间，限制了前期坝体砼浇筑上升高度，对砼施工进度和坝块均衡上升等均有一定影响。
⑶ 坝体结构复杂
牛头山电站大坝为双曲拱坝，坝体轮廓线空间变化较大，大坝溢流表孔为高流速过流面，且为复杂曲面，施工过程中需加强测量控制，并采用能适应坝体结构体型变化的模板，较之其他坝型的砼施工，对测量控制、模板工程及施工组织、质量保证提出了更高要求。
⑷ 砼温控防裂要求严，必须采取行之有效的综合温控措施，精心施工，确保质量。
11.3 控制性工期
根据施工总进度计划要求，本标段砼工程施工控制性工期如下：
⑴ 2003年9月15日，导流隧洞施工完成，具备过水条件；
⑵ 2003年11月16日，大坝砼开始浇筑；
⑶ 2004年4月30日，大坝砼浇筑到▽263.0m以上；
⑷ 2004年6月30日，大坝砼达到▽275.0m以上；
⑸ 2005年11月30日，大坝砼浇筑至343m坝顶高程；
⑹ 2004年4月30日，水垫塘护坡砼浇筑至▽245.0m；
⑺ 2005年4月30日，水垫塘护坡砼浇筑至▽265.0m；
⑻ 2003年12月31日，二道坝砼浇筑至▽244.0m，作为下游围堰挡水；
⑼ 2006年2月28日，二道坝砼浇筑完成。
大坝枢纽工程砼施工进度计划见附图16《大坝枢纽工程砼施工进度计划图》。
11.4 总体施工方案
11.4.1 大坝枢纽工程砼施工方案规划
根据工程控制性工期要求，首先在第一枯水期充分利用低温时段，多浇基础约束区砼和底部基座大体积砼，确保一枯大坝导流底孔形成。紧接着对坝体砼均衡连续上升，2004年4月30日前达到263m以上高程，并拆除围堰，坝体导流底孔过水，大坝挡水渡汛。
2003年6月底，坝体砼达到275m高程以上，以满足接缝灌浆时冷却坝体的形象要求；2005年9月底，溢流坝段全线达到闸墩顶部高程348.0m，之后进行门槽二期砼浇筑，使溢流坝段具备闸门和启闭机安装条件；在2005年11月底，坝体全线达到坝顶设计高程343.0m，然后进行坝顶结构施工。
对于水垫塘部分，在2003年1月1日～2003年4月30日的施工时段内，进行245.0m高程以下的护坡砼浇筑，上游段采用缆机入仓，下游段采用KM3535轮胎吊入仓；245.0m高程以上的护坡砼浇筑在2004年11月～2005年4月完成，该部分砼的上游段采用缆机入仓，下游段采用砼泵机配溜槽入仓。
二道坝砼分二个时段施工。第一时段为2003年11月1日～2003年12月31日，浇筑高程244.0m以下砼；第二时段为2005年12月至2006年2月，浇筑剩余砼。砼浇筑手段均采用KM3535轮胎吊配3m3卧罐入仓。
大坝枢纽工程砼施工的形象进度及设备布置见附图17《双曲拱坝砼施工形象进度计划图》和附图18《大坝枢纽工程砼施工设备布置图》。
11.4.2 导流隧洞砼施工方案规划
按照先底板、后侧墙、再顶拱的顺序进行施工，侧墙采用组合钢模板，顶拱采用钢管拱架，面板为钢模板，局部辅以木模板。水平运输采用6.0m3砼搅拌运输车，浇筑手段采用HBT60砼泵机泵送入仓。
11.5 双曲拱坝砼施工方法
大坝为砼双曲拱坝，由河床溢流坝段和两岸非溢流坝段组成，位于“V”型对称峡谷中，坝顶轴线长307.2m，坝顶高程▽343.0m，最大坝高108.0m，拱冠梁底宽21.5m。
大坝共分为19个坝段，其中河床溢流坝段轴线长88.0m，分为6个坝段，依次为8#～13#坝段，8#、13#坝段轴线长18m，其余坝段轴线长13m；两岸非溢流坝段中，除1#坝段轴线长15.8m、19#坝段轴线长13.39m、2#、3#、18#、17#坝段轴线长16.0m外，其余坝段轴线长均为18.0m。
在溢流坝段▽330.0m高程处，跨缝布置5道9.0m×13.0m的溢流堰，在9#、10#坝段高程246.5m布置2孔6.0×9.0m导流底孔。大坝下游设水垫塘和二道坝，二道坝溢流堰顶高程251.0m，坝顶高程为258.5m。
11.5.1模板工程
11.5.1.1 施工方案
⑴ 坝体上下游面基础部位以上采用多卡悬臂模板(结构形式见附图19《砼施工模板配置图》)，平面曲线长度变化采用在模板端部加板调节，竖向曲率的变化利用模板支撑调节轴杆调节模板的前倾或后倾，基础部位均采用散装组合钢模板及木制模板施工。
⑵ 坝体横缝面的模板尺寸与上、下游面相匹配，采用悬臂多卡键槽模板。
⑶ 溢流坝段上、下游面双曲拱坝体形以外结构部分模板视结构设定。
⑷ 导流底孔和溢流堰进口段采用木制模板配组合钢模板；溢流面采用挂样架抹面和拆模抹面施工工艺(详见附图19《砼施工模配置图》)。
⑸ 水平段基础灌浆廊道、交通、排水廊道侧墙采用组装钢模板，顶拱及相贯节点部分采用木制模板，斜坡廊道采用木制模板。
⑹ 悬臂牛腿模板除导流底孔采用整体拼装内拉式模板外，其余采用桁架式砼预制模板，其结构见附图19《砼施工模板配置图》。
11.5.1.2 模板施工
⑴ 悬臂多卡模板安装，首先在第一层仓位上预埋爬升锥体与锚筋，待浇筑好的砼强度达到4MPa时，采用仓面汽车吊吊装模板，安放于爬升锥体上，调节校正模板以备浇筑下层砼，如此依次上升至设计高程。
上、下游面多卡模板安装必须确保拼缝严密、不漏浆，同时要保证双曲拱面准确，光滑平正，无错台。
双曲拱坝的上、下游坝面对每一仓都是一个不同的近似圆环扭曲面，对坝面的每一个点，不仅水平座标在X轴和Z轴方向有变化，垂直角度也有变化，因此用多卡模板上斜杆伸缩，调整模板收仓高程座标时，一定要用高精度仪器配合，并用内撑杆支撑定位，确保仓内砼浇筑完后收仓口模板走样在允许范围内。
木工在调整模板收仓口座标时划准砼浇筑收仓线，浇筑砼工一定严格按收仓线笔直收仓，确保浇筑仓内砼收仓面在上、下游模板附近平直。
⑵ 除散装组合钢模板、木模板采用人工拆装外，悬臂模板，整体提升或拼装模板由仓面吊拆装。
⑶ 对于少数结构比较复杂的仓位，视结构情况采用卷扬机或简易扒杆拆装。
⑷ 模板拉条螺栓除悬臂模板外均采用M16节杆螺栓。
11.5.1.3 模板加工
多卡模板在模板厂加工，分成面板和三角架单件，运至现场后组装使用。
桁架式砼预制模板采用在工地预制厂，放大样分块预制，在仓内组装就位。
异型木模板在工地加工厂加工。
11.5.1.4 模板施工质量的保证措施
⑴ 双曲拱坝每浇筑层平面、竖向曲率均在变化，测量放样施工必须增密控制网点以利检查、校正模板。
⑵ 模板安装必须尺寸准确、平整、光洁，按缝严密、固定牢靠。
⑶ 各种模板及配件在出厂前必须严格检查制作质量，不合格的模板和配件不得出厂。
⑷ 预制砼模板，预制过程中严格施工工艺，安装就位要求准确。
⑸ 为保证模板施工质量，加强模板的现场管理，做到文明施工，
在施工现场布置2～3个模板维修保养站。
11.5.2 坝体砼浇筑
11.5.2.1 坝体砼浇筑分层及仓位规划
砼浇筑分层主要根据温度控制要求，坝体结构特点以及气温条件确定。砼浇筑分层对于基础大体积砼，在基础强约束区范围内，采用1.5m层厚，脱离基础约束区，采用2～3m层厚。
闸墩、边墙等结构砼，其砼浇筑分层视模板结构形式而定，采用2～3m层厚。
为防止砼裂缝发生，坝体砼浇筑做到在设计规范要求的期限内短间歇连续上升，每月上升3～4个浇筑层。门槽二期砼、坝体附属建筑的板、梁、柱等特殊部位的砼，做到少间歇连续上升。
11.5.2.2 砼浇筑仓面作业
大坝砼浇筑仓面作业，一般包括：仓面清洗、铺砂浆、砼入仓铺料、温度控制、平仓振捣等作业。根据大坝的结构特点和砼施工强度安排，拱坝下部大体积砼施工部位，每个浇筑仓面配备插入式振捣器6～8个、仓面喷雾机2～4台；大坝上部溢流堰面等结构复杂、仓面较小的部位，配备插入式振捣器4～6个、仓面喷雾机2台。
大坝砼浇筑开始前，使用压力水将仓面冲洗干净，缆机将砂浆吊运入仓后，人工摊撒。根据仓面大小，砼入仓采用缆机吊运，平铺法铺料，砼吊运入仓后，人工平仓，铺料层厚40～50cm，砼铺料后及时进行振捣，钢筋密集、仪器埋设等部位，注意振捣方式。
砼高温季节施工温控措施包括：铺设冷却水管、仓面喷雾降温、新浇砼面覆盖等。冷却水管采用聚乙烯塑料水管或铁管，管径φ25mm，通仓蛇形布置。夏季高温季节，根据仓面大小，每个仓面配2～3台喷雾机，新浇砼面平仓后，未覆盖新砼前及时铺盖保温被。
11.5.2.3 坝体复杂形体结构面浇筑方法
本标段上下游坝面、溢流堰面等，均为体形复杂的部位，施工中要采取措施，既满足结构承载受力的功能，还要满足外观的需要。
为满足以上要求，在大坝砼施工中，一是要使用先进的测量控制仪器，选择最优的测量方法，以保证复杂结构体形的放样精度和可靠性；其次要优化模板设计，采用强度和刚度较大，面板表面平整光滑的多卡大坝模板系统，防止模板在浇筑过程中走样变形。
针对不同的结构特点采用不同施工方法。
⑴ 上、下游坝面
为保证坝体上、下游坝面的砼内实外光，提高砼抗拉强度，在砼浇筑过程中，要注意如下几点：
① 吊罐下料时，不宜贴近模板下料，一次下料不宜过多，防止大骨料集中，若发生大骨料集中，应使用人工撮料，将大骨料散开，模板附近的砼加强振捣，以保证砼密实性和减少表面水气泡；
② 浇筑仓面收仓，严格按收仓线高程收平直，满足立模精度要求。
(2) 溢流堰面
溢流堰面结构体形较复杂，其表层抗冲耐磨，要求振捣密实平顺光滑，为此，对溢流表孔施工要精心测量放样，控制模板和抹面样架符合设计过流面曲线要求，对较平缓的堰面下游段，靠样架控制表面振实整平后，使用抹面机进行表面压抹；坡度较大的堰面段，随着砼浇筑的上升，从低向高适时拆模，人工压抹，力求砼表面平顺光滑。
11.5.2.4 坝顶结构施工
⑴ 施工项目
本标段坝顶结构主要包括：泄洪坝段下游公路连梁及坝后桥预制砼，坝顶启闭机室砼和防浪墙砼等。
⑵ 公路连梁施工
坝顶公路连梁采用现浇梁结构，砼工程量1680m3。底模采用钢桁架支撑，边模采用组合钢模板。砼入仓采用缆机配6m3卧罐。模板结构见附图19《砼施工模板配置图》。
⑶ 坝后桥预制砼施工
① 砼预制
坝后桥预制砼在预制场预制，预制场设拌和系统下游侧，面积约2000m2，根据大坝砼上升的形象进度，坝后桥砼安排于2004年2月份至2005年9月进行。
② 坝后桥预制砼转运、吊装
预制梁浇筑完毕，养护至规定的龄期之后，在场内用汽车吊将预制砼吊运至堆放场堆放，预制件堆放时，采用砖垛或木垛将梁体支牢，防止预制件歪倒损坏。
待拱坝浇至坝后桥支座以上后，采用40t平板运输车运输，缆机进行吊装。
11.5.2.5 二期砼施工
坝体二期混凝土主要是弧形闸门门槽混凝土，总方量为86m3。二期砼施工前，搭设脚手架，采用成型模板边浇边立，每层浇筑高度为1.5m。在墩顶上搭设下料平台，用缆机将混凝土下到平台上，人工撮料通过溜筒入仓，用φ50软管振动器振捣，浇完1.5m之后，马上立模，立模板时间不能超过1小时。
11.6 水垫塘及二道坝砼施工方法
11.6.1 水垫塘及二道坝模板施工
水垫塘砼工程施工均为薄层板块形，采用组合钢模板，同时辅以部分木模板。二道坝上、下游大面积部位采用多卡模板，小部位直面采用组合钢模板，溢流面及复杂部位采用木模板。
11.6.2 水垫塘及二道坝钢筋制安施工
水垫塘及二道坝各种钢筋制安约136.0t，所有钢筋的加工制作均在钢筋加工厂内完成，并根据施工进度合理安排加工强度，确保现场钢筋安装的需要。现场钢筋安装的位置、间距、保护层及规格等，均应符合施工详图及有关文件的规定，安装后的钢筋应有足够的稳定性。
11.6.3 水垫塘及二道坝砼浇筑
水垫塘砼一枯施工时，二道坝砼已经浇筑到高程244.0m，因此，水垫塘下游段高程245.0m以下的砼施工时，从右岸3#施工道路修筑临时施工道路至水垫塘基坑，作为其砼浇筑的施工道路。
2004年1月～4月和2004年11月～2005年4月为水垫塘砼施工期。上游采用缆机配6m3卧罐，20t自卸车运输供料；下游245.0m高程以下采用15t自卸车运输，KM3535轮胎吊入仓； 245.0m高程以上采用砼泵机配溜槽入仓，3m3砼搅拌运输车运料。砼振捣采用φ100插入式振捣器振捣，采用组合钢模板施工。
2003年11月至12月和2005年12月至2006年2月为二道坝砼施工期，采用KM3535轮胎吊配3m3卧罐入仓，15.0t自卸车运料。砼振捣采用φ100插入式振捣器振捣。
11.7 导流洞及其它洞室砼施工
导流洞砼包括进出口砼和洞身衬砌砼，其它洞室砼施工包括灌浆平洞和排水平洞的衬砌砼。
11.7.1 导流洞砼施工
导流洞断面尺寸为6.0×7.5m，城门洞型；顶拱半径3.46m，中心角120°。进水口底板高程为241.0m，出水口底板高程为237.0m；进出口段均采用钢筋砼衬砌，底板采用砼找平。
导流洞砼施工包括导流洞进、出口砼和洞身衬砌砼，砼总工程量为2373m3，其中洞身衬砌砼1130m3。
11.7.1.1 导流洞进出口砼施工
导流洞进出口砼采用KM3535轮胎吊配1m3卧罐入仓，15.0t自卸车运输；模板采用组合钢模板辅以木模板。砼振捣采用ZDN80长轴振捣器和φ50软轴振捣器振捣，砼浇筑完毕后，及时进行养护。
11.7.1.2 导流洞洞身砼施工
导流洞砼衬砌段长度为33.0m，其中进口段桩号0+000.0～0+009.0m衬砌厚度1.3m，桩号0+009.0～0+021.0m衬砌厚度1.0m；出口桩号0+299.059～0+311.059衬砌厚度0.5m；其余洞身段仅底板用砼找平。
导流洞衬砌段砼均按照先底板、后侧墙、再顶拱的顺序进行施工，侧墙采用组合钢模板，顶拱采用钢管拱架，面板为钢模板，局部辅以木模板。采用6.0m3砼搅拌运输车运送砼、HBT60砼泵机泵送入仓浇筑的施工手段；砼振捣采用ZDN80长轴振捣器和φ50软轴振捣器振捣。底板采用样架控制高程和平整度，浇筑后采用平板振捣器振捣找平。砼浇筑完毕后，及时进行养护。
11.7.2 灌浆平洞及排水平洞砼施工
灌浆平洞砼浇筑工程量为920m3，排水平洞砼浇筑工程量为166 m3，砼衬砌均按照先底板、后侧墙、再顶拱的顺序进行施工。侧墙采用组合钢模板，顶拱钢管拱架，面板为钢模板，局部辅以木模