廖家坝渡槽施工方案.docx

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廖家坝渡槽施工方案

廖家坝渡槽施工方案

1工程概况

1.1工程简况

廖家坝渡槽位于乐至县良安镇境内，属于毗河供水一期工程第三流量段建筑物，总计4拱+116跨、长1652m，起止里程为89+630.6～91+282.6；基础分为整体板式基础和灌注桩基础，单排架基础尺寸为7.5×4.0×0.8m、双排架基础尺寸为7.8×4.5×0.8m；支撑结构为排架式加拱架式轻型墩柱，高度小于20m的排架为单排架，排架柱尺寸为0.6×1.2m，大于20m小于30m的为双排架，排架柱尺寸为0.5×0.7m，对架空高度较大的部位，采用跨径60m、矢高15m拱架式，主拱圈选用肋拱型式，拱上结构为排架结构型式，槽身跨径5m；槽身为“U”型结构，跨径分为12m和5m两种，25cm厚钢筋混凝土，槽深3.5m、内径2.4m、直段1.1m，横向拉杆0.2×0.3m，间距2m。

表一廖家坝渡槽净空高度表

1.2工程气象水文地质情况

都江堰毗河供水工程灌区属盆地亚热带湿润季风气候区，具有冬暖夏热，气候温和的特点。

灌区多年平均气温在16.1～17.4℃左右，东部高于西部；最冷月为1月，多年平均气温为6～7℃；年最高气温出现在7～8月，多年平均气温为26～28℃左右。

多年平均降雨量在795.8～1033.6mm，具有从西向东逐渐递增的特点。

降雨的年内分配不均匀，其中12至次年2月降雨极少，仅占全年降雨量的2.1%～5.57%；3～5月降雨量占全年降雨量的15.5%～21.6%；6～9月降雨量最多，占全年降雨量的62.3%～77.1%，经常形成暴雨洪灾。

本渡槽工程位于川中丘陵区，地形特征为浑园状、长条状平顶山丘、山梁与侵蚀洼地、冲沟，地面高程一般300～520m，相对高差50～150m。

渡槽通过区无断裂构造，岩层倾角较缓，岩体中构造裂隙不发育，无崩塌、滑坡等不良地质体，物理地质现象主要为岩石的风化作用。

强风化带厚1～6m，弱风化带一般厚度5～7m。

地下水类型为基岩裂隙水和覆盖层中孔隙水两种类型，一般位于冲沟、洼地地面以下1～2m左右，远高于渡槽基础底高程；区内河水、沟水对普通水泥拌制的砼无腐蚀性。

1.3主要工作内容及主要工程量

1.3.1主要工作内容

基础土石方开挖、基础混凝土浇筑、灌注桩混凝土浇筑、拱架混凝土浇筑、排架柱混凝土浇筑、盖梁混凝土浇筑、橡胶支座安装、槽身混凝土浇筑、橡胶止水安装、进出口渐变段施工、附属工程施工等。

1.3.2主要工程量

表-2主要的工程量表

项目名称

单位

主要工程量

土石方工程

土方开挖

m3

43093

石方开挖

m3

42771

土石回填

m3

48203

C20混凝土基础

m3

7243.11

C25混凝土灌注桩

m3

346.85

C20混凝土墩身

m3

5477.15

C25混凝土墩帽

m3

468.66

C25混凝土排架

m3

2773.8

C25混凝土系梁

m3

780.96

C25混凝土盖梁

m3

1435.68

C25混凝土拱圈

m3

800.44

C25混凝土挡块

m3

142.34

C30混凝土槽身

m3

7048.24

C30混凝土拉杆

m3

279.55

钢筋制安

t

3780

灌注桩钻孔

m

221

U形GB复合橡胶止水带

m

1656

支座

盆式橡胶支座（1MN）

个

板式橡胶支座（3MN）

个

1.4施工条件

廖家坝渡槽位于乐至县良安镇，本渡槽附近有058县道经过，对外交通相对便利，可满足各种机械的调动、转移使用。

施工区附近有10KV输电线路通过，与当地供电部门协商可架设高压线路至施工区内，通过变压器输出400V/220V供生产、生活用电。

生产、生活用水主要由现场打设的机井提供。

1.5工程重、难点分析

1、渡槽跨越多条村道、电力和通讯线路且部分施工区距离居民房屋较近，施工干扰较大。

2、部分施工段位于水田中，基底软弱，支架法施工，基底承载力难以满足。

3、渡槽最大净空高度29m左右，必须加强支架的强度、刚度、稳定性验算和高空作业安全防护。

4、渡槽基础开挖较深且地下水较丰富，边坡稳定性较差；同时由于放坡开挖，对原地基扰动，支架法施工上部槽身时，地基需特殊处理。

5、地下水位较高，在基坑开挖过程中要采用临时排水措施。

6、本渡槽有4跨拱架结构，基础开挖深度在10至12米，跨度60米，净空22米左右，是本工程的施工难点。

2编制依据

1、四川省都江堰灌区毗河供水一期工程施工总承包合同文件及设计图纸；

2、《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）；

3、《爆破安全规程》（GB6722-2011）；

4、《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》（SL47-1994）；

5、《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2001）；

6、《水电水利工程模板施工规范》（DL/T5110-2000）；

7、《水工混凝土钢筋施工规范》（DL/T5169-2002）等。

3施工准备

3.1施工现场准备

本渡槽施工现场准备工作主要分为：

永久用地和临时用地边线的放样，进场公路和场内临时道路的修建，施工临时用电线路的架设，解决生产、生活用水，施工场地的平整与表土清理，弃渣场的表土清理等工作。

进场施工前将按相关要求和规范完成上述施工准备工作。

3.2施工机械配备

为确保廖家坝渡槽施工的顺利进行，配备以下施工机械。

表三施工机械配置表

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

备注

1

挖掘机

PC220

台

4

2

自卸汽车

10t

辆

10

3

推土机

TY220

台

1

4

压路机

20t

台

1

5

装载机

ZL50

台

2

6

塔吊

YTZ63（TC5610）

台

2

7

汽车吊

16t

台

1

8

汽车吊

25t

台

3

9

汽车吊

50t

台

1

10

混凝土罐车

9m3

台

8

11

洒水车

10t

辆

1

12

平板运输车

25t

辆

1

13

混凝土泵车

ZLJ5339THB47X

辆

1

3.3物资准备

物资准备工作分材料准备和设备准备。

渡槽施工前必须充分做好各项工作，以确保工作的连续性。

3.3.1、材料的准备

渡槽施工前必须储备好足够的模板、钢管、贝雷梁、工字钢等材料。

表四材料配置表

序号

材料名称

规格型号

单位

数量

备注

1

基础模板

60×150

m2

900

2

排架模板

定型模板

m2

1065

3

槽身模板

12m/5m

套

3/2

4

胶合板

122×244

张

560

5

钢管

Ф48×3.5

m

7800

6

贝雷梁

HD200

t

95

7

工字钢

32a

t

24

8

木枋

100×100

m2

15

9

螺旋焊缝钢管

φ426mm

m

246

3.3.2、设备的配备

为确保渡槽施工的顺利进行，施工前应配备足够的施工设备。

表五设备配置表

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

备注

1

手风钻

YT-28

个

16

2

移动空压机

10m³/min

台

4

3

混凝土振捣器

Ф5″

台

30

4

混凝土振捣器

Ф3″

台

24

5

钢筋切割机

GQ40

台

6

6

钢筋弯曲机

GW-40

台

6

7

电焊机

BX－400

台

10

8

钢筋调直机

GT4-14

台

4

9

潜水泵

7.5KW

台

30

10

变压器

S10-63010/0.4

台

1

11

柴油发电机

120KW

台

2

12

GPS

南方S86-2013

台

2

13

水准仪

DSZ3

台

4

14

冲击钻机

ZJ-8

台

2

15

泥浆泵

3PNL

台

4

3.4人员配置

根据廖家坝渡槽的结构型式和工程量，我部将配备具有相应施工经验、责任心强的技术工人和工程技术人员，组建廖家坝渡槽施工队，下设模板班、钢筋班、混凝土施工班、桩基班完成本渡槽的工作。

表六施工人员配置表

序号

工种

单位

数量

备注

1

队长

名

1

2

技术员

名

6

3

质量员

名

3

4

安全员

名

2

5

测量员

名

4

6

钢筋工

名

40

7

模板工

名

65

8

混凝土工

名

52

9

机械司机

名

38

10

爆破工

名

10

11

普工

名

20

12

总计

名

241

3.5技术准备

技术准备工作主要按以下几个方面展开：

1、图纸会审；

2、原材料及设备的试验与检测；

3、施工方案的确定；

4、施工组织；

5、质量、安全、进度保证措施的制定；

6、技术交底。

4施工平面布置

4.1施工道路

廖家坝渡槽附近有058县道经过，可做为大型机械进出场通道。

为满足工程运行期间管理和维护需要，总干渠及各分片灌区5m3/s以上的分干渠渠系设有进场公路到达，廖家坝渡槽共新建进场公路1669m、整修道路616m，路面宽4.5m，泥结碎石路面。

为保证工程施工的顺利进行，同时根据工程现场的实际情况，沿渡槽轴线方向征地红线外侧修建部分临时便道，便于施工材料的转移和运输。

场内道路长512m，路面宽4.5m，泥结碎石路面。

表7廖家坝渡槽道路一览表

序号

道路类型

新建（m）

整修（m）

沿渠道路（m）

备注

1

进口进场公路

758

616

2

出口进场公路

911

3

场内道路

512

4

合计

2181

616

4.2水、电及通讯布置

1、施工供水：

施工用水主要是混凝土浇筑及养护等用水，可充分利用基坑排出的水，不足部分采用洒水车运输至施工现场移动式储水罐中。

2、生活用水采用打设机井供应。

3、施工期间排水

基坑开挖中，当基底高程在施工图所示的地下水位线以下时，在基坑开挖及基础混凝土浇筑中，采用集水坑集水，潜水泵抽排至附近水塘中。

4、施工供电：

与当地电力部门协商就近接线点引接10KV高压线至施工现场630KVA变压器，现场沿渡槽轴线布设低压线，提供施工照明及动力用电；现场布置1台120KW柴油发电机供应急使用。

5、施工通讯：

在施工区内配备移动电话和对讲机,保证施工联系畅通。

4.3施工营地

在渡槽附近布置一处钢筋加工场和材料堆放场，临时占地3000m2,施工人员租住当地民房。

4.4渣场规划

本渡槽所有弃渣通过10t自卸汽车运输至3-9#渣场。

4.5砼拌和系统

本渡槽所需混凝土由第三工区设在廖家坝渡槽附近的HZS60型混凝土拌和站提供，由混凝土罐车运输至施工现场。

5施工规划

本渡槽采取流水作业法组织施工，工期安排全盘考虑，均衡配置，既要突出重点，又要考虑劳动力的合理利用，合理调配，尽量不窝工。

成立廖家坝渡槽施工队，下设开挖班、模板班、钢筋班、砼施工班、桩基班。

渡槽施工队负责组织本渡槽的施工，进行组织协调，总体工期、质量、安全控制。

开挖班负责本渡槽基坑土石方开挖及回填工作。

模板班负责渡槽基础、排架、槽身等模板及其支架的安装、拆除，砼施工中的模板的观察校正等工作。

钢筋班负责全部钢筋的储存、保管、加工、安装。

砼施工班负责全部砼的浇筑、养护、施工缝处理等工作。

桩基班负责本渡槽全部桩基钻孔、桩基混凝土灌注等工作。

6施工进度计划

廖家坝渡槽总体工期为24个月。

计划2014年9月1日开始，2016年9月1日完工。

具体安排如下：

基础土石方开挖：

2014年9月1日—2016年5月1日；

基础及排架砼浇筑：

2014年9月10日—2016年6月1日；

槽身砼施工：

2014年10月8日—2016年8月1日；

收尾及附属工程：

2016年8月1日—2016年9月1日。

7施工方法及施工措施

7.1施工方法

为了合理利用人员和设备，减少浪费和窝工，采取流水作业法组织施工。

每一跨采取：

基坑开挖→基础砼浇筑→排架（拱架）砼浇筑→槽身砼浇筑的顺序施工法。

基坑土方采用机械开挖、石方采用爆破开挖，人工清底；基础、排架砼采用定型钢模板，钢管脚手架固定，砼入仓采用溜槽；对于较高的排架采取分段浇筑，塔吊垂直运输砼入仓，脚手架固定模板，确保排架竖直不倾斜。

槽身采取工字钢作为支架（净空小于2m），承载施工荷载，槽身以结构伸缩缝为一施工单元，每次浇筑1段，槽身底板和边墙一次性浇筑，混凝土采用塔吊垂直运输入仓。

槽身净空大于2m时采用悬挂贝雷架作为支架，承受施工荷载，槽身采用定型模板一次浇筑成型施工。

渡槽施工工序：

定位放线→基坑开挖→基底处理→基础垫层浇筑→基础施工→排架钢筋制安→模板支撑→砼浇筑→支架搭设→铺设底模→钢筋制安→内模安装→槽身拉杆预制件安装→砼浇筑→附属设施安装。

渡槽拱跨结构采用拼装式拱形贝雷梁作为支架，承受施工荷载，拱形支架上架立木模板浇筑砼拱圈；拱形贝雷梁委托专业厂家生产。

7.2施工措施

7.2.1施工测量

1、定位及轴线控制

根据各段施工设计平面图，采用极坐标法放出基坑、基础等的四个角点。

即可定位结构物的形状。

在基础放线完成后，用钢尺测量相邻排架之间的间距，以复核净跨距的准确性。

确保轴线及间距正确。

2、标高控制

施工现场附近布设的测量控制点，利用精密水准仪控制高程。

3、误差控制

（1）、测量必须使用经检验合格的GPS、全站仪、水准仪、钢尺等，并应对仪器严格按规定检测。

（2）、每次检测时，应将仪器安置牢固，保证仪器操作的整平精度。

（3）、测量工作应尽量选在无风、避免烈日和雨天，减少自然条件对投测精度的影响。

（4）、精度要求：

达到所测量部位质量评定规范要求的相应精度。

7.2.2基坑开挖

7.2.2.1土方开挖

土方开挖采用PC220挖掘机、ZL50装载机、TY220推土机联合作业。

表土用TY220推土机、装载机集渣，挖掘机装渣，10t自卸汽车运渣至指定渣场。

1、场地清理

场地清理包括植被清理和表土清挖。

其范围包括永久和临时工程、弃渣场等施工用地需要清理的全部区域的地表。

场地清理主要采用人工配合推土机和装载机堆集，挖掘机装自卸汽车至渣场弃渣。

场地清理前确定现场工作界线，并保护所有规定保留和监理工程师指定保留的植物及构造物。

主体工程施工场地地表的植被清理，必须延伸至离施工图所示最大开挖边线或建筑物基础边线外侧至少5m的距离。

植被清理，须予挖除树根的范围应延伸到离施工图所示最大开挖边线或建筑物基础外侧3m的距离。

2、开挖方法

渡槽基坑开挖深度在3～12m，清表后放出基坑开挖线，挖掘机自上而下分层开挖，分层高度3～4m。

基坑边坡的稳定是确保安全生产的提前条件，土方开挖坡度为1:

1，在施工过程中确保边坡达到设计坡度，施工中及时观察，发现有开裂等要对边坡进行清刷。

3、开挖程序

4、基坑保护层开挖

基底设计高程以上预留20～30cm保护层人工开挖，保护层开挖完成经验收合格后，及时进行混凝土垫层施工。

7.2.2.2石方开挖

渡槽基坑石方开挖采用松动爆破，YT-28型手风钻造孔，乳化炸药爆破，PC220挖掘机装10t自卸汽车运输至临近渣场。

1、爆渣施工工艺流程

石方开挖的松动爆破施工一般顺序为：

施工测量→标定炮孔位置→钻孔→炮孔检查→爆破器材准备→装药→联结爆破网络→布设安全岗哨→炮孔堵塞→爆破覆盖→起爆信号→起爆→消除瞎炮→解除警戒→爆破效果分析及资料记录。

2、爆破施工准备工作

施工准备：

爆破施工前，在全面熟悉设计文件和设计交底的基础上，进行现场核对和施工调查，发现问题时根据有关程序提出修改意见并报请设计变更。

爆破环境复查：

详细调查与复查各石方爆破空中、地面、地下构筑物类型、结构、完整程度及其距开挖边界距离。

重要地段施工前，实测与爆区地质条件、介质性质和局部场地条件等有关的爆破地震波场地衰减系数k及a值。

3、爆破钻孔、装药与堵塞

钻孔与检查：

严格按照设计布孔、钻孔，装药前必须检查孔位、深度、倾角是否符合设计要求，检查孔内有无堵塞、孔壁是否有掉块、孔内有无积水。

如发现孔位和深度不符合设计要求时，及时处理，进行补孔；钻孔结束后应封盖孔口并设立标志。

装药、堵塞：

严格按设计装药、堵塞炮孔。

装药过程中如发现堵塞时应立即停止装药并及时处理。

在未装入雷管或起爆药药柱等敏感的爆破器材以前，可用木制长杆处理，严禁使用钻具处理装药堵塞的炮孔，堵塞应达到设计要求的长度，严禁不堵塞而进行爆破，禁止使用石块和易燃材料堵塞炮孔，在有水炮孔堵塞时，应防止堵塞悬空。

4、爆破网路敷设与起爆

网路敷设前应检验起爆器材的质量、数量、段别，并编号分类，严格按设计敷设网路；网路敷设严格遵守《爆破安全规定》中有关起爆方法的规定，网路经检查确认完好，具有安全起爆条件时方可起爆；起爆点设在安全地带；起爆30分钟后，待炮工检查爆后情况，确认无瞎炮以及其它不安全隐患时，方可解除警戒。

5、装运作业

采用PC220挖掘机装渣，10t自卸汽车运输至规划的弃渣场。

6、保护层开挖

基坑保护开挖采用手风钻或风镐，结合人工撬挖，人工清理的方法施工，保护层开挖完成经验收合格后，及时进行混凝土垫层施工。

7.2.2.3施工期降、排水

1、防止雨水对基坑的渗透和开挖坡面的冲刷，在开挖坡面外1m，设置30×30cm（宽×深）截水沟。

2、基坑开挖中，当基底高程在施工图所示的地下水位线以下时，在基底结构尺寸线以外设置30×30cm（宽×深）排水沟，并设置50×50×150cm（长×宽×深）集水井，基坑渗水通过排水沟汇至集水井内，最终通过安置在集水井内的7.5KW潜水泵将集水排至基坑外。

7.2.2.4基坑回填

待渡槽施工完毕后，利用相邻基坑开挖料回填或弃碴场取土回填夯实，压实度达到设计要求。

7.2.3基础及承台施工

7.2.3.1灌注桩

本渡槽共有钻孔灌注桩223m、直径1.0m，桩基础采用冲击钻机成孔，导管法浇筑水下砼成桩。

施工工艺如下图

钻孔灌注桩工艺流程图

7.2.3.2基础施工

本渡槽共有106个板式基础，C20砼7243.11m3，共有2～3层。

用组合钢模或者木模支模，钢管固定模板。

排架基础施工中要预埋排架的钢筋，在施工必须对钢筋准确定位并可靠固定。

否则在排架身施工时其平面位置无法保证。

7.2.3.3承台施工

本渡槽共有5座拱架承台，C20砼5477m3。

基础垫层施工完成后，待砼强度达到设计强度的50%后开始浇筑台身。

台身施工前必须放出中心线，并用墨线弹出墩台边缘线。

测量必须进行复核，复核要换人、换仪器、换方法。

台身采用钢模板，分层浇筑完成，加固采用拉杆为主，钢管支架为辅的支撑方式。

模板重量应大于砼浇筑时的上浮力，否则应在模板顶面加重物防止模板上浮。

砼在拌和站统一拌制，用砼输送车运到施工现场，混凝土泵车泵送入仓，插入式振捣。

7.2.4排架及拱圈施工

7.2.4.1排架施工

本工程的排架共有166个，其中单排架139个，双排架27个。

最高排架达28米。

排架模板采用定型钢模板，每次立模高度控制在4.5m以内，结合槽身砼的脚手架进行模板的固定。

混凝土采取混凝土罐车送料到排架施工位置，其垂直运输采用塔吊提升。

排架断面50*70cm、60*120cm、100cm圆柱三种，在施工过程中用串筒下料，从下至上，边浇筑边振捣密实。

7．2.4.2拱圈施工

本工程共有4座拱圈，跨径60米、矢高15米，最大净空25米。

由于拱圈基础大部分在水塘之中，地基承载力较差，如若采用钢管柱加贝雷梁组合支架法施工，对地基承载力要求高，且需设置混凝土条形基础，开挖量大。

经方案比选，拱圈施工支架采用组合贝雷梁拱架作为混凝土施工支撑，贝雷梁拱架委托厂家定做生产，并现场指导组装。

贝雷梁拱架搭设完成后，顺拱轴线方向安装肋拱底模，模板采用木模板现场拼装；底模安装完后绑扎肋拱钢筋，然后封侧模板。

拱圈混凝土按照分段浇筑方式对称浇筑，从拱脚逐步推进至拱顶，根据设计指定的分段坐标定位接头位置；分段接头设置在拱肋自重作用下弯矩最小的地方；为避免混凝土干缩变形而产生结构破坏，拱圈分段处顺拱轴方向设置2米宽的间隔槽，待拱圈混凝土分段浇筑完成后且强度达到设计要求后，由拱脚向拱顶对称浇筑间隔槽。

7.2.5槽身砼施工支撑设计

7.2.5.1工字钢支架

渡槽槽身净空高度小于2m时，采用工字钢支架现浇槽身混凝土；拱架上槽身也采用工字钢支架做为支撑。

1、支架组成

支架体系由条形混凝土基础、螺旋钢管立柱、螺旋钢管联系杆件、工字钢横梁、工字钢纵梁及砂桶组成。

排架柱施工完成后，在槽身跨中位置进行条形基础施工，基础采用C20砼，1.0×1.0×7.0m（宽×高×长）。

2、支架搭设

（1）钢管柱布置

采用Φ426×6mm螺旋钢管作为支架的立柱,设置1排,共5根,布置间距1.36m。

为增加钢管支架之间的整体稳定性，钢管之间采用[10焊接剪刀撑和横向连接系，详见下图。

支墩剪刀撑布置示意图

（2）钢管柱与条形基础、工字钢之间连接

钢管柱底部焊接620×620×10mm钢板，钢板上预留直径22mm螺丝孔4个，在条形基础浇注时预埋直径20mm螺栓，钢板与条形基础之间采用螺栓连接。

钢管柱顶部开槽20cm深、27cm宽，槽底面焊接6块5×8×1cm钢板加强分布应力，工字钢安装完成后，采用5cm宽8mm厚弧形钢板将工字钢与钢管柱之间焊接牢固。

条基预埋钢板与钢管连接处大样图

钢管柱与工字钢连接处大样图

（3）分配梁施工

钢管柱顶分配梁采用双32a工字钢，分配梁长度8m。

（4）纵梁施工

纵梁采用10根32a工字钢,纵梁布置如下图，纵梁与分配梁间采用Φ20U型卡连接（详见图示），纵梁间采用［10槽钢连接，每2.8m设置一道。

纵梁布置示意图

纵梁与分配梁连接加固示意图

3、支架承载力及稳定性计算

（1）荷载取值

槽身自重：

50.6m3，混凝土容重取25kN/m3，梁体自重G1=50.6×25=1265kN；

槽身模板自重：

G2=120kN；

工字钢自重：

G3=58kN；

设备及人工荷载：

Q3=4.0kN/m

砼浇注冲击及振捣荷载：

Q4=6kN/m

（2）承载力计算

因本项目为重型支撑支架,荷载组合中以恒载为控制荷载,故采用恒载系数:

1.35；活载系数：

1.2进行计算。

纵梁荷载：

q=（G1+G2+G3）/11*1.35/10+（Q3+Q4）*1.2/10=18.9kN/m

预设跨度l=11/2=5.5m

跨中弯矩：

M=

=71.47Kn*m

32a工字钢抗弯截面模量W=692

，惯性矩I=11100

弹性模E=2.06×105N/cm3所以,工字钢纵梁的跨中上下缘的最大应力为：

=

=103.28MPa

=160MPa

32a工字钢纵梁强度满足要求。

工字钢纵梁的跨中最大挠度：

=

==8.95mm≦[f]=l/400=5500/400