导流洞进口围堰施工方案.docx
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1、金川水电站导流洞工程(合同编号:JC-SG-2019-001)导流洞进口围堰施工方案批准:审查:校核:编制:中国水利水电第七工程局有限公司金川水电站导流洞工程项目经理部2019年10月20日中国水利水电第七工程局有限公司金川水电站导流洞工程项目经理部第2页共42页大渡河金川水电站导流洞工程进口围堰施工技术方案目录1工程概况11.1工程简介11.2主要工程项目及工程量11.3工程特点12施工布置12.1施工道路布置12.2填筑料来源13施工程序及方法23.1主要施工技术要求及适用规范23.2主要施工程序及方案23.2.1填筑施工23.2.2围堰防渗施工33.2.3灌浆施工33.2.4围堰拆除83
2、.3围堰施工设计方案83.3.1围堰设计原则83.3.2导流洞进口围堰设计83.4施工难点及对策94资源配置104.1主要施工设备、机具计划104.2材料需求计划104.3劳动力供应计划115进度计划116施工质量、安全保证措施及安全文明施工标准化126.1质量保证措施126.1.1开挖质量保证措施126.1.2混凝土质量保证措施136.2安全保证措施156.2.1一般安全保证措施166.2.2专项施工安全保证措施166.3文明施工及环境保护措施166.3.1文明施工措施166.3.2环境保护措施176.4安全文明施工标准化206.4.1安全文明施工标准化管理措施206.4.2安全文明施工标准
3、化技术措施201#施工支洞施工技术方案1工程概况1.1工程简介金川水电站位于四川省阿坝州金川县境内的大渡河上游河段,是大渡河干流规划的第6个梯级电站,上游与双江口水电站相衔接、下游为安宁水电站。工程坝址距成都市公路里程约425km,对外交通方便。金川水电站采用坝式开发,开发任务以发电为主、对上游双江口水电站反调节,并促进地方经济社会发展。坝址控制流域面积39978km2,多年平均流量509m3/s,多年平均径流量160.5亿m3。水库正常蓄水位2253m,水库长度32.9km,正常蓄水位以下库容4.88亿m3,为日调节水库。电站总装机容量为860MW,与双江口水电站联合调度的多年平均发电量35
4、.46亿kW.h。1.2主要工程项目及工程量导流洞进口围堰施工主要工程量见1.2-1表1.2-1导流洞进口开挖支护主要工程量表序号项目名称单位工程量备注1石渣填筑m3150002预留岩坎m318163围堰加高m3100004钢筋石笼m317005块石防护m35006高喷灌浆m18757铅丝石笼m36258C30混凝土路面m32009围堰拆除m314900注:工程量以实际发生量为准。1.3工程特点导流洞进口围堰堰型采用预留岩坎+土石围堰。2施工布置2.1施工道路布置导流洞进口围堰施工道路主要利用原S211省道上游路段及进场后修建的导流洞进口边坡开挖施工便道通行。2.2填筑料来源(1)填筑料采用上
5、游便道开挖及导流洞进口边坡开挖石渣料,开挖料质量及数量可满足围堰填筑需要。(2)石渣料中不允许夹杂粘土、草、木等有害物质,一律不得采用不合格的土石料。3施工程序及方法3.1主要施工技术要求及适用规范(1)大渡河金川水电站导流洞工程施工招标文件;(2)水电水利工程爆破施工技术规范DL/T5135-2013;(3)导流洞进口围堰设计蓝图图号:JCSI-P9-1-0115;(4)工程建设标准主要相关强制性条文(5)水工混凝土施工规范DL/T5144-2015(6)水电水利工程模板施工规范DL/T5110-2013(7)水电水利工程钢筋施工规范DL/T5169-2013(8)水电水利工程施工机械安全操
6、作规程 振捣机械DL/T5730-2016(9)施工现场调查、了解、咨询收集资料。本施工方案中难以详尽描述相关的施工技术规范、技术条款、工程建设标准强制性条文要求,在施工过程中严格按照施工技术规范、技术条款、工程建设标准强制性条文、设计图纸进行施工。3.2主要施工程序及方案3.2.1填筑施工围堰填筑时,采用自上游向下游进占的填筑方式。围堰先整体填筑至2161.50m高程,同时完成迎水面水下大块石、铅丝石笼抛投护坡施工,以及水上钢筋石笼护坡码设,完成后进行进口围堰高喷防渗墙施工,最后再进行堰体加高部分2161.50m2165.00m填筑施工,心墙部位采用12m厚粘土防渗,同时完成剩余防护结构施工
7、。围堰高喷防渗墙两侧2m范围内选取细石料进行填筑。填筑时细石料优先进占,待细石料进占12m后开始进行迎水面石渣填筑,块石护坡防冲滞后石渣料35m进行抛投,跟进背水面的石渣填筑。围堰填筑采用CAT330(1.6 m3)液压反铲以及ZL50(3.0 m3)的装载机在料源处挖装,25t自卸汽车运输至围堰填筑工作面,在堤头直接卸料,SD22推土机推料填筑至设计高程。钢筋石笼护坡:钢筋笼在钢筋加工厂开阔地段采用ZX7-500型焊机加工成型,20t平板车运输至围堰工作面,由人工配合25t汽车吊将钢筋笼安装在指定位置;块石从开挖面内采用CAT330液压反铲挖装,25t自卸汽车运输至工作面,再采用CAT330
8、液压反铲将块石装笼。背水面大块石护坡:大块石自开挖面内采用CAT330液压反铲挖装,25t自卸汽车运输至工作面,再采用CAT330液压反铲进行摆放。施工前应测量放样,施工时立杆挂线,自下而上摆放,确保坡面顺直、坡度准确。3.2.2围堰防渗施工1)围堰防渗设计围堰采用高压旋喷防渗墙作为防渗结构,孔间距0.8m。2)施工布置在围堰端头设置1座临时制浆站,制浆站平台尺寸长8m、宽5m、高2.5m,平台周围用编织袋装砂石堆围,并与道路相通,以便材料运送,建筑面积为40m2。施工用水采用1台IS80-65-125离心泵(50m3/h,扬程20m,5.5KW)自大渡河内抽水,施工用电采用500-KW柴油发
9、电机临时供应。钻孔施工用风采用阿特拉斯XRS-415高风压油动空压机供风,高压喷射灌浆用风采用6m3/min低风压油动空压机供风,采用50mm胶管接至施工用风点。3.2.3灌浆施工灌浆浆液为普通型水泥浆液,水泥采用42.5强度等级普通硅酸盐水泥,浆液配比为0.8:1一个比级。工艺流程采用MGJ-100型钻机配合气动冲击器偏心跟管钻进成孔工艺,三重管法自下而上高压旋喷成墙。钻孔和高压喷射灌浆施工分二序进行施工,先施工序孔,孔中心间距为1.6m,再施工序孔,终孔中心间距0.8m。相邻次序孔施工时间间隔不少于48小时。其工艺流程如下图。试喷下设喷具高压喷射灌浆高喷台车就位安装调试制浆高喷成墙回灌及封
10、孔泥浆护壁起拔护壁套管注浆堵漏平场压实测量放线造孔(套管护壁)钻机就位,调整图3.2.3-1艺流程图(1)钻孔施工高压旋喷灌浆施工钻孔采用MGJ-100型钻机配合气动冲击器偏心跟管钻进成孔的工艺进行,钻头采用146mm合金球齿偏心钻头,跟进套管采用150mm无缝钢管,丝扣连接;并采用阿特拉斯XRS-415高风压空压机供风。钻机就位、安放在设计的孔位上,开孔偏差不得大于5cm;钻孔施工时应采取预防孔斜的措施,孔斜误差要求小于1%。在钻孔开孔之前,先用水平尺或重锤校核钻机大梁和护壁套管的垂直度,反复测试无误后方可开钻。在初始开孔6m之内,注意随时检测钻孔倾斜情况,发现异常情况立即采取纠偏措施。钻孔
11、纠偏可通过走车、转动转盘、调整大臂、推进梁方向和上下卡瓦进行。如钻孔偏斜较大不能纠正的,回填后重新钻孔。钻进过程中注意钻机响动和钻进感觉,详细准确记录钻孔时遇到的各种现象,根据返碴情况、钻进速度、钻机及冲击器运情况判断地层分层深度、地下水位、漂卵石的分布、埋深及架空、漏失、动水等情况,并要求在钻孔时探明原河床面深度和深入基岩的高程。钻孔有效深度应超过设计墙底深度0.3m,钻孔完成后,先取出钻杆,向孔内注入护壁泥浆,采用拔管机拔出套管并保护孔口,防止异物掉入孔内。钻孔完成后进行进行孔斜及孔深测量,由质检人员进行工序验收,检测孔深达到设计要求、钻孔偏斜率不超过1%后方可终孔,并经监理工程师验收签证
12、,否则,进行纠偏或加深。钻孔终孔验收合格后,对孔口进行妥善保护。(2)高压旋喷灌浆施工1)现场高压旋喷灌浆试验在现场高压喷射灌浆开始前,选择地质条件具有代表性的区段,按室内试验选定的配合比进行高压喷射灌浆的工艺试验,以探求高压旋喷灌浆对该地质的适应性,进而优选出合格的灌浆浆液、孔距、喷射流量、压力、旋速和提升速度等工艺参数,确保防渗墙工程施工顺利进行和工程质量。2)高压旋喷灌浆3)高压喷射灌浆采用三重管法,喷具直径89mm,采用专用高强螺栓连接,连接处用尼龙垫密封,高压喷嘴为夹角180的双喷嘴。其施工步骤如下:(3)浆液配置主要灌浆材料及浆液配比根据设计要求和试验结果确定。施工浆液的拌制时间、
13、浆液密度、浆液流动性、浆液的沉淀速度和沉淀稳定性、浆液的凝结时间(初凝和终凝)以及浆液固结体密度、强度、弹性模量和透水性均通过室内试验室测试。浆液存放时间:当环境气温在10以下时,存放时间不超过5h;当环境气温在10以上时,存放时间不超过3h;当浆液存放时间超过有效时间时,按监理工程师指示进行处理。配制水泥浆液时,制浆固相材料采用专用器具称量。加料顺序为:水膨润土纯碱水泥,浆液必须搅拌均匀。采用高速搅拌槽搅制浆液时,搅拌时间不少于3分钟。浆液在使用前应充分过滤,自制备到用完的时间应不超过4h。在供浆过程中遇到故障,应立即通知喷灌作业人员停止提升喷具,待事故妥善处理后再进行喷灌作业。供浆过程中应
14、随时用比重秤测量浆液密度,工作结束后,统计该孔的各种灌浆材料用量。(4)高喷灌浆台车就位使用液压步履装置使高喷台车的井口装置对准孔口,然后升降液压支腿调平台车,并进行试喷检查,各管路及机械正常,各参数均达到要求后方可下入喷杆。(5)高压旋喷灌浆作业喷具组装及检查:喷具直径89,采用专用高强螺栓连接,连接处用尼龙垫密封。下喷具:将喷具下到泥浆护壁的孔内,确保喷具下入深度和喷嘴方向符合要求。高喷灌浆:当喷具下入到孔内设计深度后,调整好喷射轴线、旋转速度和提升速度,连接气、水、浆管,先通气、水,后通浆,喷射13min,然后启动旋转装置,待孔口返浆比重大于1.3时再启动提升装置,自下而上提升进行高压旋
15、喷灌浆作业,直至设计终喷高程停喷。在喷灌过程中,要时刻注意检查风、水、浆的流量及提升速度等参数是否符合要求,遇到特殊情况,如浆压过高或喷嘴堵塞等,应将喷具提出地面进行处理后再进行施工。回填及封孔:为解决凝结体顶部因浆液析水和渗漏而出现凹陷现象,在高喷结束后,由专人负责用邻孔高喷冒浆自流充填进行孔口静压回填注浆,直到液面不再析水下降为止。机具冲洗:每喷射完一孔后,喷灌设备如能在10min内转移至新孔并下入孔底,可不考虑对输浆系统进行冲洗,以免管路堵塞。成墙施工:高压喷射灌浆作业分两序施工,单孔喷射作业连续进行,相邻、序孔的作业间隔时间为48h。施工时根据现场实际情况调整同序孔的施工次序。如施工间
16、隔时间过长,可采取提高喷射压力,降低提升速度等措施处理,确保、序墙体的可靠搭接。工艺参数:根据本工程的实际地质情况,结合类似工程的经验,拟采用的施工工艺参数,详见下表。表3.2-1高压旋喷灌浆施工工艺参数表项目技术参数相应要求备注高压水压力:3840Mpa水嘴个数:2个水嘴直径:1.751.85mm水压可高达62Mpa排量:75L/Min压缩空气压力:0.40.7Mpa风嘴个数:2个气嘴与水嘴间隙1.52mm同轴喷射排量:1.52 m3/min浆液压力:0.20.6Mpa进浆比重1.6g/c m充分利用孔口返浆排量:3070L/min回浆比重1.2g/c m提升速度(cm/min)序:46根据
17、地层和返浆情况做适当调整,在地层交界处、透镜体砂层和大孤石密集区停止提升静喷或降低提升速度等序:68(6)特殊情况处理1)高喷灌浆作业必须连续进行,若因故中断后应停止提升,记录中断深度,并尽快恢复。若短时间不能恢复的,应提出喷具,用水冲洗干净。中断时间超过30min,应对中断孔段进行复喷,且搭接长度不小于0.5m,采取重叠搭接喷射处理后,再继续向上提升及喷射注浆,如喷杆下不到位,采取扫孔再喷射的措施进行施工。2)在漂卵石(块、碎石)架空地层、透镜体砂层和地下动水中施喷时采用以下措施进行处理:3)在钻孔过程中,预先充填细料形成反滤层。4)下喷具前,预先注入膏状泥浆进行喷灌前堵漏。5)在孔底静喷较
18、长时间后,如果孔口仍然不返浆,为了防止喷具被埋住,应采用间隔提升的办法,即全参数切割地层提升一定高度静喷全参数切割地层,待返浆后将风、水、浆等参数调整至正常值继续进行喷灌。6)喷具停止提升,静压注浆,直到孔口返浆符合要求为止。7)降低喷射水压和风压,增大供浆量,加浓浆液,孔口掺砂、水玻璃和锯末等措施。8)若冒浆过大,采取提高喷射压力,加快提升速度进行施工,但须经现场监理工程师批准后方可实施,同时对冒出地面的浆液进行过滤,沉淀除去杂质后回收利用。9)下喷具过程中如出现下不到底时,采用通风、水、浆的方法处理,使喷具下到设计深度。喷具不能下到设计深度时应重新造孔。10)高喷过程中若相邻孔串浆,应将串
19、浆孔封堵后继续进行。高喷结束后将串浆孔扫孔至原钻孔深度。11)接、卸、换管要快,并作好喷具接头保护,防止喷具堵塞和铸管。接、卸、换管后的下管,比原停喷高度下落3050cm,以使墙体能上下连接。3.2.4围堰拆除根据施工总进度安排,导流洞进口围堰拆除安排在2021年10月21日2021年10月30日进行。围堰拆除采用CAT330液压反铲在堰顶逐段退挖,分层挖除,分层高度为3m4m,25t自卸汽车运输,导流洞进口围堰渣料运输至上游2-1#渣场堆存。3.3围堰施工设计方案3.3.1围堰设计原则(1)围堰型式选择原则1)安全可靠,能满足稳定、防渗、抗冲的要求。2)构造简单,施工方便,在预定工期内可修筑
20、到需要的断面和高程。3)堰基处理切实可行,堰体便于与岸坡连接。4)堰体可充分利用当地材料及开挖渣料,并便于维护和拆除。5)具有良好的技术经济指标。(2)围堰布置原则1)满足围护的建筑物基础开挖、施工机械及施工道路布置及基坑排水运行要求。2)尽可能地减少对河床的束窄,以降低围堰高度和施工难度,同时简化防护结构。3)围堰的布置要服从于主体工程的施工布置,即围堰的布置要尽量少占压基坑,同时又能满足围堰设计的思想。4)根据工程实际情况,围堰要结合现场施工临时道路进行布置。3.3.2导流洞进口围堰设计导流洞进口围堰设计挡水标准为10年一遇(P=10%)的洪水,洪水流量Q=3650m3/s,导流洞进口处对
21、应堰前水位约2160.38m,考虑围堰适当加高,进口围堰设计顶高程为2161.50m。根据总体施工布置要求,为保证S211省道在施工期畅通,导流洞进口围堰需兼做上游临时交通道路使用,故将导流洞进口围堰堰顶高程设计加高至2165.00m,与S211省道路面高程一致,堰顶通行路面采用C30混凝土硬化,厚度20cm,临边侧采用混凝土防撞墩进行防护。进口围堰轴线长约125m,最大堰高11.5m,堰顶宽8m,迎水面坡度1:1.5,水面以下采用抛投大块石及铅丝笼(不小于50cm50cm100cm)进行护坡防冲,水面以上采用1m厚钢筋石笼进行坡面防护;背水面坡度1:0.75,采用大块石护坡,厚度为1m。由于
22、堰基坐落在漂卵砾石层上,基础需做防渗处理,设计堰体高程2161.50m以下通过高压旋喷灌浆防渗墙进行防渗,防渗墙最大防渗深度约15m左右;堰体高程2161.50m以上采用12m厚粘土心墙防渗。导流洞进口围堰典型设计断面如下图。图3.3.2-1 导流洞进口围堰结构图3.4施工难点及对策根据导流程序,2019年10月至2021年10月利用导流洞进口岩坎(围堰)挡水,导流标准为10年一遇,2021年10月底导流洞具备过水条件。施工期跨越2个汛期,洞身段与边坡贯通后采用围堰挡水,当遇超标准洪水、区域性特大暴雨等情况下可能出现洪水翻过围堰,给洞内施工带来较大的安全隐患。因此,进口围堰安全度汛是重点。对策
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