导流洞临时堵头封堵施工方案.doc

下库导流洞临时堵头封堵施工方案
1 工程概述
1.1 概述
洪屏电站下库导流洞布置在大坝右岸，导流洞进口位于大坝上游约130m处，出口在大坝下游约60m处。导流洞全长269.68m，由进口段、洞身段和出口段组成。进口底板高程为121.5m，出口底板高程为120.5m，进出口高差1.0m。
为确保永久堵头施工质量，减小施工期风险，采取在永久堵头上游侧增设临时堵头的措施，导流洞临时封堵段位于堵头位置桩号为导0+110.0～0+120.0m，长度为10m。为全断面封堵，堵头混凝土为微膨胀C20W5F50, 二级配。
1.2 水文气象
下水库位于北河上游河段的秀峰河上,控制集水面积258.02,多年平均年径流量约2.63亿m3，年平均流量8.33m3,月径流最小为2.77m3，发生在12月，径流主要由降雨形成，10月～3月为枯水期。在2015年7月5日前完成导流洞封堵闸门下闸以及堵头混凝土施工前的准备工作,计划于2015年8月8日进行导流洞下闸蓄水，计划于8月10日开始进行临时导流洞堵头封堵工作。
1.3 主要工程量
导流洞临时堵头封堵主要施工内容包括堵头C20混凝土、引接灌浆管、回填灌浆、接触灌浆、冷却水管等。主要工程量见下表1-1。
表1-1 导流洞封堵工程量表
序号
项目名称
单位
工程量
备注
1
混凝土C20
m3
340

回填灌浆
m2
61.0

3
冷却水管
m
120
ø50
4
预埋灌浆管
m
70
ø40
5
接触灌浆
m2
140

注：表中工程量为估算工程量，结算量以现场实际发生量为准。
2 编制依据
(1) 江西洪屏抽水蓄能电站工程主体土建工程C4标下水库土建工程施工合同；
(2) 《下水库导流隧洞堵头结构、灌浆布置图（1/2）》H768D4-23、《下水库导流隧洞堵头冷却水管、灌浆廊道钢筋布置图2/2》 H768D4-24、导流洞封堵闸门布置图、导流洞封堵闸门门槽布置图；《关于下水库导流隧洞永久堵头前增设临时封堵堵头的设计修改通知》4-[2015]-14；
(3) 江西洪屏抽水蓄能电站工程主体工程 主体土建工程下水库土建工程招标文件；
(4) 《水工混凝土施工规范》5144-2001；
(5) 《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》5148-2012；
(6) 《水工混凝土钢筋施工规范》5169-2013；
(7) 《水电水利工程模板施工规范》 5110-2013；
(8) 工程建设强制性条文（电力工程部分）2011版。
3 施工布置
3.1 施工道路布置
导流洞下闸封堵后，在导流洞出口上、下游处设置土石围堰，围堰与护坦下游.120平台相连，使导流洞出口形成封闭基坑，方便施工。
拟从大坝下游左岸坝下0+200.00位置修筑一条至导流洞出口的施工便道，由于坝前蓄水需通过下库大坝放空管泄流，并经下游左岸泄流至下游，在修筑大坝下游左岸至导流洞出口的施工便道时，在坝下0+200.00位置设置两座临时钢栈桥，确保坝前来水顺利通过左岸泄出,也保证导流洞施工道路畅通。如遇超标洪水，立即撤离人员、设备。待洪水退去后，及时修复围堰，恢复生产。
前期导流洞开挖后，底板凹凸不平，且洞内底板未进行混凝土浇筑，致使施工机械设备无法进入导流洞洞内施工。为保证确保导流洞顺利施工，拟利用石渣铺路（两台1.6m³反铲配4台自卸车），铺筑厚度为1m，保证施工设备能顺利进入施工现场。
3.2 施工用电
导流洞施工用电利用下库左坝变压器，施工电源线路严格按照国网新源公司要求的三相五线制配置，配电箱满足国网新源公司相关要求。
洞内照明从导流洞下游架设照明线路，洞内每10m安装一盏50W白炽灯照明，照明电源采用36V低压电源，工作面采用1碘钨灯照明。并在洞内每10m安装一盏应急照明灯。
3.3 施工供水
施工用水直接在导流洞下游出口位置安装一台7.5潜水泵，以满足施工用水需要。
3.4 施工供风
施工供风利用一台9m³电动空压机供风，供风钢管至洞口位置，利用橡胶管至作业面。
3.5 导流洞内排水
导流洞封堵期施工排水主要为导流洞封堵闸门渗水、导流洞洞外渗水、洞内渗水及施工污水。
现场施工时，在导流洞封堵段上游设置高1.0m的砖砌围堰，挡住导流洞闸门及上游段渗水，并利用两根300钢管沿底板穿过砖砌围堰,将上游来水排至临时堵头段下游（现场施工时依据现场实际情况确定是否需要增加、减少）。在洞身两侧设置临时排水沟，将渗水和施工弃水集中引至洞外，在洞外利用2台15潜水泵将渗水抽排至围堰外侧。
4 主要施工方法
4.1 施工程序
根据施工进度计划要求，计划在2015年8月8日导流洞下闸蓄水，同时进行导流洞封堵。导流洞封堵工程分为五个步骤进行：第一步导流洞洞内排水；第二步导流洞喷混凝土清理（临时封堵段）；第三步完成临时堵头混凝土浇筑；第四步完成堵头段回填灌浆；第五步导流洞堵头段接触灌浆。
导流洞封堵施工程序详见图4-1。
图4-1 导流洞封堵施工程序图
堵头混凝土浇筑

接触灌浆
回填灌浆
原喷混凝土清理
洞内排水

4.2 原锚喷混凝土处理
导流洞临时封堵范围内存在原锚喷混凝土及基础混凝土，为保证堵头和原喷锚混凝土及基础混凝土面结合质量，需对原喷锚混凝土进行全部凿除处理。包括边顶拱喷锚混凝土、底部混凝土，全部要求进行清理。
顶部及侧墙水面以上喷锚混凝土在导流洞下闸前从导流洞上游进入洞内，利用风镐凿除。顶拱和侧墙喷锚混凝土由施工人员站在工作平台凿毛。工作平台采用ø48钢管脚手架搭设而成，平台最大工作高度满足导流洞的洞径要求，为保证施工人员在工作平台上的安全，工作平台表面满铺5厚竹跳板，且工作平台应与洞身段系统锚杆连接牢固。
底部混凝土及边墙水面以下混凝土在导流洞下闸且洞内积水排干后，从导流洞下游进入洞内，进行清除。
喷混凝土凿除完成后，采用高压水枪对砼表面进行清洗处理，要求清洗后的混凝土表面无粉尘，无松动石子。
凿除的混凝土利用人工配合斗车收集，装载机装车，20t自卸车运至指定弃渣场。
4.3 临时堵头混凝土施工
导流洞封堵工程包括临时堵头混凝土浇筑、灌浆系统埋设等土建工程。堵头段总长10m，计划三仓浇筑完成。堵头混凝土为C20W5F50。
临时堵头及灌浆廊道采用钢木组合模板施工，模板支撑采用48钢管进行支撑；临时堵头混凝土由3#渣场混凝土拌和系统或相邻标段拌合系统集中拌制，利用9m³混凝土罐车经改线公路、原旅游公路运输至大坝下游施工部位，采用60砼泵泵送入仓，分层浇筑，人工平仓，并在混凝土中埋设冷却水管，冷却水管埋设按照1.5×1.5m进行布设。冷却水管采用ø50镀锌铁管。
4.3.1 堵头混凝土施工流程
堵头砼施工程序见下图4-3。
基岩面清理
架立模板
预埋灌浆管、冷却水管
洞内排水
检查、验收
砼浇筑

洒水养护
回填、接触灌浆

图4-3 导流洞堵头混凝土施工流程图
4.3.2主要施工方法
(1) 洞内排水
在导流洞临时封堵段上游设置高1.0m的砖砌挡水围堰，挡住导流洞闸门及上游段渗水，并利用两根300钢管（带阀门）沿底板穿过砖砌围堰排上游围堰来水至临时堵头段下游外（现场施工时依据现场实际情况确定是否需要增加），并在洞身两侧设置临时排水沟，将渗水和施工弃水集中引至洞外。
(2) 基础面清理
堵头砼浇筑前，按照设计要求和施工规范将堵头段洞周松动岩石、喷混凝土、底板混凝土及青苔全部清除，并用高压风或高压水清除干净。
(3) 模板安装
堵头模板采用钢木组合模板，利用预埋锚筋，通过斜拉丝杆固定，纵横围囹采用ø48钢管、型钢，边角处使用异形木模板封堵。灌浆廊道模板采用钢木组合模板，模板搭设满堂架进行支撑。廊道底板以下钢管架埋设于混凝土之中。
模板安装前，首先测量放线，依据测量成果和施工规范进行安装。经复测合格后加固稳定。每次安装模板前，将模板表面的杂物等清理干净。
模板安装完成后，为防止浆液沿围岩与混凝土之间外漏，堵头混凝土两侧模板周边采用水泥砂浆封堵。
由于封堵段混凝土施工要求较高，混凝土泵送压力大，容易造成爆模等事故，必须对模板加固稳定，必要时对拉条进行加密，保证混凝土施工质量。
考虑到封堵段质量、进度要求，临时封堵段上游面模板拟采用双［16型钢作为支撑架，加强支撑上游面模板，以确保上游模板不因压力过大，出现跑模等现象。
(4) 预埋灌浆管及冷却水管埋设
按照设计图纸要求埋设灌浆管，并及时进行加固，以满足设计、规范要求。
冷却水管：冷却水管根据设计图纸埋设高程进行埋设，间距按照1.5×1.5m布置，冷却水管安装后，在混凝土浇筑前必须用0.5压力水通水，如有漏水或堵塞，处理完毕后方可浇筑混凝土。
在堵头混凝土浇筑开始时，开始进行换向通水冷却，初时通水水温10～14℃，通水期间调节进口水温保持混凝土温度不低于18℃。冷却水管使用完毕后，采用0.5：1水泥浆回填密实。
(5) 混凝土浇筑
临时堵头混凝土浇筑分三层浇筑，第一层浇筑高度为2.43m，；第二层浇筑高度为3.3m；第三层浇筑完成混凝土堵头。第三仓最后两个浇筑层混凝土采用C20、二级配自密实混凝土浇筑。
第一仓、第二仓单层封堵体混凝土采用平浇法从上游向下游浇筑，泵管布置在中线，一直铺设至仓面上游。浇筑过程中人工将混凝土料堆向下料点两侧赶料并振捣密实。在仓面砼向下游浇筑过程中，泵管跟随仓面砼接头逐节拆除。
进行导流洞临时堵头最后一层混凝土浇筑时，在顶部左右部位分别预埋Φ125钢管（作为泵管），利用钢管输送混凝土。浇筑时，先由预埋在下游的一根①号Φ125钢管向内输送混凝土，边输送边观察至泵机打不出料后，封闭管口，换下游②号预埋的钢管，向内继续输送自密实砼，打不出料后，同时顶部排气孔出现外露浆液，使泵机保持压力30结束。
利用Φ125钢管作为泵管时，先将Φ125钢管在仓外进行预拼装，防止钢管进入仓内时，出现无法拼装情况。
在进口的泵管表面设置三小孔，在混凝土泵送完成后，利用钢筋插入小孔内，防止自密实混凝土回流，以确保混凝土填充密实。
封堵段采用平铺法浇筑，每层铺料厚度40，砼卸入仓内后，采用ø50～ø70插入式振捣器振捣密实。浇筑到拱顶部位人工无法振捣时，用泵送压力尽可能向仓内打料，尽量充填顶拱部位空间，直至无法泵送为止。同时在混凝土浇筑后期适当加大输送压力，输送完成后稳定一段时间。
临时堵头混凝土采用60混凝土泵泵送入仓,利用9m³的混凝土搅拌车。浇筑前，仓号内应冲洗干净并排干积水，清洗后的基础面在混凝土浇筑前保持洁净和湿润。
4.4 灌浆工程
导流洞堵头混凝土施工时，在桩号导0+110.0～0+120.0m段拱顶120°埋设回填灌浆管，需回填灌浆处理，回填灌浆压力为0.3；
4.4.1 回填灌浆施工
(1) 回填灌浆工艺流程：
回填灌浆钻孔→回填灌浆埋管→回填灌浆→封孔。
(2) 钻孔
回填灌浆钻孔采用100B钻孔,孔径80，要求钻孔入岩20 ,钻孔在导流洞封堵闸门下闸后实施。
(3) 回填灌浆埋管
回填灌浆预埋管采用ø40镀锌钢管，灌浆管布置在拱顶120°范围内，在拱顶按照30°间距布置，灌浆孔每隔3m设置以出浆孔，并在顶部设置1根回填灌浆-排气兼进浆管，具体布置详见设计图纸。
(4) 回填灌浆
回填灌浆压力为0.3，水灰比0.5:1，在进行预埋管回填灌浆时，按照先低管后高管原则进行灌浆。即先对高程较低回填灌浆管进行施工，再对高程较高回填灌浆管施工。待顶部回浆管回浆后，对回浆管进行封堵即可。
(5) 回填灌浆施工要求
顶拱回填灌浆必须在混凝土达到70%强度后进行，堵头廊道段回填灌浆与固结灌浆孔相结合。实心段采用灌浆管实施，灌浆管引至堵头下游，所有灌浆管必须编号。同时，堵头混凝土回填灌浆必须在混凝土冷却至20℃才能实施。
4.4.2 接触灌浆施工
接触灌浆浆液水灰比采用0.8、0.6（或0.5）两个比级。
灌浆由自低处孔开始，当各高处孔分别排出浓浆后，依次将其孔口封堵，同时应记录各孔排出的浆量和浓度。达到设计压力同时灌浆孔停止吸浆，延续灌注5可结束灌浆。灌浆压力必须满足设计要求。
5 进度计划及资源配置
5.1进度计划
(1) 2015年8月10日 导流洞临时堵头开工。
(2) 2015年8月25日 完成导流洞临时混凝土封堵施工。
(3) 2015年9月20日 完成导流洞洞内灌浆工程。
5.2 资源配置
5.2.1设备配备
根据施工需要、进度计划及施工强度，特配置施工机械设备见表5-1。
表5-1 施工机械设备表
序号
设备名称
规格参数
数量
备注
1
高速制浆机
400
1

2
灌浆泵
3
1

3
输浆泵
250
1

4
搅拌桶
2B（200L×2）
1

5
灌浆自动记录仪
2
1

6
排污泵
10
1

7
比重计

3

8
手风钻
100
3

9
混凝土输送泵
60
1

10
混凝土罐车
9m³
3

11
软轴式振动棒
80
3

5.2.2 人员配置
表5-2 施工人员配置表
工 种
人数
工 种
人数
钻 工
4
制浆工
2
技术员
2
质检员
2
灌浆工
4
普 工
4
试验员
1
钢筋工
2
混凝土工
4
模板工
4
机械作业人员
6
电工
1
安全员
2
焊工
3

合计
41
6 质量保证措施
(1) 坚持质量“三检”制，加强过程控制，施工中的每一道工序均须严格要求，每一道工序完成后，须报监理检查验收后，方可进行下一道工序的施工。质量控制重在过程。
(2) 坚持班前会制度，加强职工技能培训。在每班施工之前召开班前会，明确当日施工任务和施工质量控制点，做好技术交底，避免野蛮施工造成的质量事故和隐患。
(3) 砼入仓铺料：砼下料时均匀铺料，预埋件附近、钢筋密集部位使用人工撮料，以防止骨料堆积。实行混凝土浇筑盯仓制度，每个施工仓位从开仓到浇筑完成，设有专人进行盯仓，对浇筑过程进行质量监督，并对浇筑情况进行实录。
(4) 砼振捣：砼浇筑时，根据砼级配、结构部位分别配平板振捣器、手持式软轴振捣棒，以确保砼振捣密实。模板附近进行复振，以减少水气泡，提高砼表面质量。
(5) 严格控制施工过程中的模板变形，保证立模的准确度和稳定性，确保砼外形轮廓线和表面平整度满足要求。
7 安全保证措施
7.1 一般安全措施
(1) 施工脚手架，梯子等的捆绑、固定应符合相关规定的要求。工作台、踏板、脚手架的承重量，不得超过设计要求，并应在现场挂牌标明。脚手架与工作台的木板应铺设严密，木板的端头必须搭在支点上。
(2) 各种施工设备必须设置各种明显的标识，并按制定的操作规程进行操作。
(3) 所使用的照明线，电焊机上的一、二次线，应采用绝缘良好的电缆；移动的照明电源电压应低于36V。
(4) 遇六级以上大风，不准进行装卸与运输作业，一般情况下，夜间露天不宜进行装卸作业，特殊情况作业场所在工地交接验收，起吊、运输、存放应按技术文件或设备上标示的要求操作，对监理人的指令应遵照执行。
7.2 临时堵头混凝土施工安全措施
(1) 做好上游水位预报工作，安排专职人员负责监测上游来水情况，如出现超标洪水时，及时通知导流洞作业人员撤离至安全地带。
(2) 施工前做好安全技术交底工作。
(3) 现场演练出现超标洪水时的人员和机械撤离方案，以保证出现危险情况时人员和机械能够及时撤离。
(4) 由于导流洞内有明水，安全用电必须按照规章制度要求进行架设，项目部定期、不定期进行检查，发现问题及时进行整改。
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