某工程堆石混凝土施工设计方案.docx
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某工程堆石混凝土施工设计方案
某混凝土工程
上游堆石混凝土围堰
施
工
方
案
上游堆石混凝土围堰施工方案
1工程概况
上游堆石混凝土围堰长154m，堰顶高程597.0m，最大堰高30.77m，主要工程量见图表01。
图表01上游围堰主要工程量表
序号
施工部位及施工项目
工程量
备注
单位
数量
1
堆石混凝土
m3
42691
2
现浇混凝土
m3
486
C20、二级配
3
大块石抛填
m3
6898
4
帷幕灌浆
m
1700
单排，孔距1m
5
隔缝板
m2
2450
厚2cm浸油木板
6
橡胶止水带
m
161
宽500mm
2施工布置
2.1供水
在截流戗堤上游侧布置潜水泵，布置管线引到拌和站及工作面，可满足拌和、仓面冲洗养护等用水的要求。
2.2供电
由左岸1#缆机配电室内的1250kvA变压器接引至施工工作面。
2.3施工道路
上游围堰施工期间，主要利用2#路，EL566～EL576堆石入仓利用围堰基础开挖形成的下基坑道路，并随堰体上升同步填筑升高；EL576～EL597堆石入仓需从2#路填筑一条临时施工道路至围堰桩号约0+070～0+080下游侧，并随堰体上升同步填筑升高，施工道路填筑工程量约为3万m3。
具体布置详见附图01《上游围堰施工平面布置图》。
2.4场地布置
受其他承包人施工的发电洞进水口开挖影响，混凝土拌和站先期布置在截流戗堤与低坝过水堰之间靠右岸，场地高程580.0m，发电洞进水口开挖完成后布置到围堰下游侧。
混凝土拌和站型号HZS50，站内布置一台JS1000型强制式搅拌机。
具体布置详见附图01《上游围堰施工平面布置图》。
3堆石混凝土施工
3.1分层分块
根据设计院下发的堆石混凝土施工技术要求及上游围堰图纸，分层高度为1.8m，分缝长度为20m，根据现场实际情况，为减少发电洞进水口开挖对上游围堰施工的干扰，上游围堰总体分两段进行施工，0+000～0+080先施工，0+080～0+154待发电洞进水口开挖完成后再施工，并与左岸段交替上升。
左右岸两段均进行通仓浇筑，即一个升程的仓面堆石全部入仓完成后一次性浇筑完成。
横缝面隔缝板利用两侧堆石进行固定。
3.2自密实混凝土入仓强度分析
最大仓面20m×30.9m，参照类似工程经验，自密实混凝土在堆石料中延伸的范围约3～5m，允许层间覆盖间歇时间按2.5h考虑，下料点间距按2m布置，入仓强度需达到28.8m3/h，拌和站拌和能力为50m3/h，混凝土输送泵理论输送量70m3/h，混凝土拌和、运输强度满足入仓强度要求。
混凝土输送泵技术参数详见图表02。
图表02混凝土输送泵技术参数表
型号：
HBT60C-1816Ⅲ
混凝土理论输送压力（低压/高压）
10/16MPa
混凝土理论输送量（低压/高压）
70/45m3/h
电动机额定功率
110kW
最大骨料粒径
输送管径Φ150mm
50mm
输送管径Φ125mm
40mm
砼塌落度
100mm～230mm
输送缸直径×最大行程
Φ200×1800mm
料斗容积×上料高度
0.7×1320m3/mm
外形尺寸长×宽×高
6691mm×2068mm×2215mm
总质量
6600kg
类型
S阀电动机拖泵
3.3自密实混凝土运输及入仓方式
将混凝土输送泵布置在拌和站出料口处，自密实混凝土采用混凝土输送泵直接泵送入仓。
3.4堆石料选取
堆石料取料在Ⅱ#、Ⅲ#弃渣场内，利用PC360挖掘机选取粒径30cm≤d≤120cm、新鲜完整、质地坚硬且无剥落层和裂纹的块石，选取过程中人工配合冲洗石料表面附着的泥土，冲洗干净的块石料堆存备用，无用料装车卸至取料范围以外。
3.5堆石料运输及入仓方式
堆石料采用PC360挖掘机装车，20t自卸汽车运输至仓内，仓面配置PC300挖掘机进行堆石料的码放、整平。
3.6施工工艺
堆石混凝土施工工艺详见图表03。
3.6.1基础面及施工缝处理
基础面包括基岩面、砂砾石、土质及混凝土基础等。
撬挖基岩上的松动岩石，并将浮石虚渣清除，冲洗干净，仓内积水要排净，如有地下涌水要制定引排措施和方法。
砂砾石及土质基础要在开挖完成后进行碾压或夯实，经实验取样合格后，再浇筑混凝土垫层，待混凝土达到5MPa以上且表面凿毛后再堆石。
由于浇筑顶面留有块石棱角，其高出堆石混凝土顶面5～20cm，因此堆石混凝土施工缝一般不需要凿毛，只需清除表面积水及浮渣即可，但对表面积大于0.5m2的混凝土平整面应进行凿毛，揭去乳皮。
图表03堆石混凝土施工工艺图
3.6.2模板安装
堆石混凝土模板采用钢模板和木模板，钢模板用于大面积尺寸规则部位，木模板用于各边角部位补缝。
钢模板采用P6015标准钢模板，为减少现场拼装工作量，将P6015标准钢模板利用方木及钢管拼接成1.8m×4.5m的组合模板。
模板安装前先进行测量放线，按照测量放线所提供的位置进行模板安装。
由于自密实混凝土流动性高，模板必须密封性好，在模板接缝处粘贴密封条，如双面胶带等。
3.6.3堆石
块石进仓前，首先对该批进仓块石进行全面检查，块石材质要新鲜完整，质地坚硬无剥落层和裂纹，对少量粒径小于30cm的块石要分开运输、分散堆放。
对粒径过大的块石要将其破裂成符合规定的块石或放置仓面中部。
对石料表面附着的泥土必须清洗干净。
对于检查合格的块石批，使用自卸汽车或装载机直接入仓，块石随机堆放，但对于基础混凝土接触面大的堆石应进行调整，以保证新旧混凝土的粘结。
堆石入仓时带进的泥土必须及时清除。
在模板附近堆石时，尽量选用粒径小的块石，上游堆石体与模板之间应保留不小于10cm的空隙作为保护层。
块石入仓完成后用挖掘机进行平仓，边角部位辅以人工平仓，仓内的块石体应遵循“下大上小、中大外小”的原则。
对仓内的不合格料进行清理，经质检员检查、监理工程师验收后，完成堆石工序。
在建基面进行堆石入仓前，须浇筑一层15cm厚的自密实混凝土或其他常规混凝土，并在混凝土初凝前将堆石埋入混凝土中，确保堆石混凝土与基础结合良好。
3.6.4自密实混凝土拌和
自密实混凝土拌和是堆石混凝土的关键程序，拌和质量的好坏直接影响堆石混凝土质量，因此，必须把好自密实混凝土拌和关口。
自密实混凝土拌和的依据是配合比，使用现场材料通过实验室试配得到的配合比为自密实混凝土理论配合比，还应根据施工现场生产系统的实际情况进行调整修正，得到最终配合比，但水胶比变化不得超过-0.02～0.01。
自密实混凝土拌和前，首先要对场内原材料进行全面检测，根据骨料含水率的变化情况随时调节用水量。
若自密实混凝土生产过程中天气变化较大或取料部位发生变化时，应及时对骨料含水率进行重新测定，调整实际用水量。
原材料检测完成后，用水清洗搅拌机并清除内部积水。
所用拌和设备应满足高峰期浇筑强度要求，所有的称量、指示、记录及控制设备都应有防尘措施，称量设备要确保精度，每仓自密实混凝土浇筑前要认真核对称量设备的精度。
根据最终施工配合比出具配料单，配料单是自密实混凝土拌和的唯一依据。
自密实混凝土拌和时要按顺序上料，首先将称量好的骨料和胶凝材料分别投入搅拌机干拌，加入水和外加剂后继续搅拌1min，待自密实混凝土工作性能达到要求时方可出机。
在搅拌机出口进行自密实混凝土流动度和扩散度测试，符合要求方可运输。
3.6.5自密实混凝土的运输
由于自密实混凝土的流动性对于浇筑效果有很大影响，因此混凝土出仓后30min内必须浇筑完成。
根据运输距离配备足够的运输设备，以保证自密实混凝土连续浇筑。
自密实混凝土直接采用混凝土输送泵从拌和站出料口输送至仓面。
3.6.6自密实混凝土的浇筑
自密实混凝土的浇筑采用泵送方式入仓。
泵送前应检查泵管和各节泵管接头处密封圈连接是否紧密，保证整个管路不漏气、不漏浆。
连接前，泵管内不得有杂物及未清理的的混凝土，以保证泵管管壁光滑。
泵送自密实混凝土应按照以下顺序操作：
首先向内输送0.2～0.3m3清水润湿和清洁泵管；其次在灌注自密实混凝土之前，使用同配比水泥砂浆润泵；最后再泵送自密实混凝土。
不合格的自密实混凝土严禁入仓，已入仓的不合格自密实混凝土必须清理出浇筑仓，并按监理工程师指定的地点弃置。
浇筑自密实混凝土时严禁在仓内加水。
如发现混凝土和易性较差，应采取如添加外加剂、重新拌和等措施来保证质量。
浇筑仓面较大时，应采取多点浇筑法，采用“Z”型或“N”型浇筑方式，4m2布置一个浇筑点，浇筑点间距不大于2m，在每个浇筑点必须使自密实混凝土灌满后方可移至相邻的浇筑点，且浇筑点应连续布置，以保证堆石混凝土密实。
浇筑顺序应做到单向顺序，不可在仓面上往返浇筑。
在堆石下方密实后，混凝土到达仓面时，应控制浇筑高度，一般情况下混凝土面低于堆石面5～20cm，以便于下个仓面的粘结。
整个浇筑完成后，待自密实混凝土达到5MPa以上时，即可进行下层浇筑。
3.6.7堆石混凝土的养护
堆石混凝土在浇筑完6～18h开始洒水养护，养护前避免太阳暴晒。
混凝土应连续养护，养护期内应保证混凝土表面保持湿润。
养护时间不宜少于28d，有特殊要求的部位宜适当延长养护时间。
4基础帷幕灌浆施工
4.1施工程序
（1）总体施工程序：
测量放样→布置孔位点→钻孔→灌浆；
（2）孔施工程序：
钻机对中调平固定→钻第一段→阻塞冲洗、压水、灌浆→钻第二段冲洗、压水、灌浆→（依次循环至全孔结束）→封孔。
4.2钻孔
孔位放样头尾为全站仪测设一轴线上控制点，控制点之间由钢卷尺丈量出灌浆孔位，每孔距离1米。
钻孔采用潜孔钻造孔，孔径Ф76mm，钻孔结束后，采用强风清孔。
4.3冲孔和压水试验
（1）、每段孔在钻孔结束时，不提钻进行大流量水对孔壁冲洗，直至冲洗干净为止，回清水时间不少于10min,孔内残存的沉积物厚度不得超过20cm。
（2）、灌浆前还应进行裂隙冲洗，冲洗压力为80%的灌浆压力。
（3）、帷幕灌浆孔段Ⅰ序孔灌前均做压水试验,压水试验应在裂隙冲洗后进行,试验采用单点法。
压水试验压力值为该孔段灌浆压力值的80%，压水时间20min，每5min测读一次压入流量，透水率按规范《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-94）附录A计算。
（4）、帷幕灌浆孔段Ⅱ序孔、Ⅲ序孔灌前均进行简易压水试验,简易压水试验可在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。
压力值为该孔段灌浆压力值的80%，压水时间20min，每5min测读一次压入流量，透水率按规范《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-94）附录A计算。
4.4灌浆
1、灌浆方法：
采用孔内循环自上而下灌浆，灌浆应按分序加密的原则进行，灌浆孔分三序进行，先施工Ⅰ序，再施工Ⅱ序，最后施工Ⅲ序。
灌浆段长度不宜超过6m，大于6m需要分段灌浆。
第一段灌浆阻塞器阻塞在基岩和混凝土结合面以上0.5m处，第2段及以下各段应阻塞在已灌段以上0.5m处，以防漏灌。
各灌浆段在灌浆前应下入射浆管，射浆管距灌浆段孔底一般不得大于0.5m。
。
特殊情况下经监理人批准可适当缩减。
2、灌浆压力：
灌浆压力按施工图纸或监理人指示确定，灌浆压力宜为0.3Mpa。
3、浆液水灰比及浆液变换
（1）浆液水灰比确定
根据灌浆试验确定的或监理人批准的水灰比施灌，灌浆浆液应由稀到浓逐级变换，帷幕灌浆浆液水灰比可采用5、3、2、1、0.8、0.6、0.5等7个比级。
（2）浆液变换应遵循如下原则
①、当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比。
②、当某级浆液注入量已达300L以上，或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无显著改变时，应换浓一级水灰比浆液灌注；
③、当注入率大于30L／min时，根据施工具体情况，可越级变浓。
（3）灌浆过程中，灌浆压力或注入率突然改变较大时，应立即查明原因，并及时向监理人汇报，在监理人批准后，采取相应的处理措施。
4、灌浆结束标准
①、采用自上而下分段灌浆法时，灌4段在设计规定压力下，当注入率不大于0.4L/min后，继续灌注60min，或不大于1L/min时，继续灌注90min，灌浆即可结束。
②、若最后连续3个注入率读数均大于1L/min时，则不能结束灌浆。
当长期达不到结束标准时，应报请监理人共同研究处理措施
5、封孔
每个灌浆孔全孔灌浆结束后，会同监理人及时进行验收，验收合格的灌浆孔才能进行封孔。
封孔应采用“置换和压力灌浆封孔法”。
6、特殊情况处理
（1）、灌浆过程中发现冒浆、漏浆时，应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇、待凝等方法进行处理。
（2）、遇见洗孔和压水无回水无压力（可不压水直接进行灌浆）或灌浆无回浆时，在水和浆液中掺加适量高锰酸钾后对附近的洞室、裸露的基岩等巡视，对漏水漏浆点进行封堵处理。
（3）、灌浆过程中发生串浆时，如串浆孔已具备灌浆条件，应一泵一孔同时进行灌浆。
否则，应塞住串浆孔，待灌浆孔灌浆结束后，再对串浆孔进行扫孔、冲洗，而后继续钻进或灌浆。
（4）、钻孔时遇有洞穴、塌孔、掉块难以钻进时，缩短段长先进行灌浆处理。
（5）、灌浆必须连续进行，若因故中断，应按下述原则处理：
①、应尽快恢复灌浆。
否则应立即冲洗钻孔，再恢复灌浆。
若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，再恢复灌浆。
②、恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注，如注入率与中断前相近，即可采用中断前水泥浆的比级继续灌注；如注入率较中断前减少较多，应逐级加浓浆液继续灌注；如注入率较中断前减少很较多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施。
③、孔口有涌水的灌浆孔段，灌浆前应测记涌水压力和涌水量，根据涌水情况，可选用下列措施综合处理，具体措施应得到监理人批准：
缩短段长；提高灌浆压力；进行纯压式灌浆；灌注浓浆；灌注速凝浆液；屏浆；闭浆；待凝；采用分段灌浆封孔法或全孔灌浆封孔法封孔。
（6）、当灌浆段注入量大而难以结束时，可按监理人指示选用下列措施处理：
①、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆；
②、灌注速凝浆液；
③、灌注混合浆液或膏状浆液。
灌浆孔段遇特殊情况，无论采取何种措施处理，其复灌前应进行扫孔，复灌后应达到灌浆结束的要求。
4.5灌浆质量检查
1、在单元工程帷幕灌浆结束后，将灌浆资料进行认真整理汇总后报送监理工程师审核，并按监理工程师指定的位置和方法对单元帷幕灌浆施工质量进行检查，检查孔的数量不应少于灌浆孔总数的10%，一个单元工程内至少应布置一个检查孔。
2、帷幕灌浆工程的质量检查应以检查孔压水试验成果为主，结合钻孔、取岩芯资料、灌浆记录和测试成果等综合评定其质量。
3、帷幕灌浆检查孔压水试验应在该部位灌浆结束14天后进行。
在灌浆结束后监理人指示的时间内，将有关资料提交监理人，以便拟定检查孔位置。
检查孔压水试验的时间应在该部位灌浆结束14天后进行。
4、检查孔应布置在灌浆情况不正常以及分析认为帷幕灌浆质量有问题的部位。
5、帷幕灌浆压水试验合格标准：
混凝土与基岩接触段及其下一段的合格率应为100%；再以下各段的合格率应为90%以上；不合格段的透水率值不超过设计规定值的150%，且不集中，则灌浆质量可认为合格。
否则，应按监理人的指示或批准的措施进行处理。
6、封孔：
所有帷幕检查孔，在检查结束后用压力水或压缩空气将孔内积水和污物冲洗干净，然后按灌浆孔的要求进行封孔至密实。
各种钻孔的封孔质量应进行抽样检查，封孔质量的合格标准按设计规定执行。
5施工进度计划
计划*月*日基础清理完成（右岸除外），开始堆石混凝土施工，先施工左岸（0+080往左岸），右岸待发电洞进水口开挖完成后立即开始清基工作，并转移拌和站至围堰下游，*月底前完成上游围堰堆石混凝土施工。
基础帷幕灌浆计划*月中旬开始施工，*月中旬左右完成。
6质量保证措施
（1）严格按照施工技术要求，对施工质量进行全过程监控。
（2）严格控制原材料的质量，所有原材料均必须有相应的质量合格证明，不合格的原材料严禁用于工程施工。
（3）在开仓浇筑前，要对浇筑混凝土施工用的砼拌和站、砼输送泵进行检修保养，使之保持良好工况，以使混凝土浇筑施工过程中不因设备故障而中断，从而影响混凝土施工质量。
（4）立模时，要使模板表面平整、无污物，模板安装后的各项偏差应在规范规定范围之内，模板间的三角空隙用棉布充填并用胶带封面，以保证拆模后混凝土的表面光滑美观，模板的支撑要确保牢固、稳定后方可进行混凝土的浇筑。
（5）混凝土浇筑时，安排专职质检员进行值班，认真检查模板和混凝土的浇捣，防止模板、止水移位，出现异常情况时要立即通知现场调度员安排人员及时处理。
7安全保证措施
坚持“安全第一、预防为主”的方针，实行安全生产一票否决制，主要安全保障措施如下：
（1）在混凝土施工前，先对施工有关人员进行安全教育和安全措施交底，做到安全工作层层落实。
（2）由专职安全员负责检查监督安全生产工作，所有不符合安全要求的人、机一律不能进入施工工作面。
（3）保证工作面的照明亮度，电源线应按要求布设好，确保用电安全。
（4）电焊工要穿戴好安全防护设备，电焊机的线要经常检查，防止出现漏电情况。
（5）机械操作手等工种应持证上岗，操作时要特别注意安全问题，要有专人在旁指挥，禁止一切违章操作。
（6）上游围堰左岸区域施工期间，将和其他承包人负责施工的发电洞进口开挖存在上下交叉作业影响，项目部将安排专职安全员参与道路运输相关协调工作。
8资源配置
8.1施工机械设备配置
施工机械配置计划详见图表04。
图表04施工机械配置表
序号
机械名称
型号
单位
数量
说明
1
挖掘机
PC360
台
1
2
挖掘机
PC300
台
1
3
装载机
ZL50
台
2
4
拌和站
HZS50
座
1
5
自卸汽车
20t
辆
5
6
汽车吊
25t
辆
1
7
混凝土输送泵
HBT60C-1816Ⅲ
台
1
8
潜孔钻
QZ-100
台
3
9
灌浆泵
SGB6-10
台
2
10
高速搅拌机
ZL-400
台
1
11
立式双桶搅拌桶
JJS-2B
台
2
12
电焊机
BX3-500
台
2
13
手提式木工多功能刨锯
台
2
现场木模板施工使用
14
插入式振捣器
ZN70
台
4
堰顶常态混凝土浇筑
15
水泵
2.2KW
台
2
8.2劳动力配置
施工劳动力配置计划详见图表05。
图表05劳动力配置表
工种
人员数量
工种
人员数量
现场管理人员
4
钻机工
6
重机工
10
制浆工
4
驾驶员
10
灌浆工
4
浇捣工
8
其他技工
10
模板工
14
普工
12
电工
2
合计
84
9需要协调解决的相关事宜
（1）目前发电洞进水口开挖严重滞后，造成上游围堰右岸无法进行基础开挖，且拌和站无法布置在围堰下游侧，造成拌和站需移位一次，请业主、监理单位协调其他承包商尽快完成发电洞进水口开挖。
（2）上游堆石混凝土围堰属于设计变更新增项目，为满足堆石砼所需的块石入仓需要，需填筑上堰道路，请道路填筑工程量请监理、业主予以计量。
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