引水隧洞砼衬砌施工措施.docx
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引水隧洞砼衬砌施工措施
河南省河口水库ZT2标水电站引水发电工程
（合同编号：
HKCSK-ZTSG-02）
引水遂洞砼衬砌施工措施
批准：
审核：
校核：
编制：
中国水利水电第十工程局有限公司
河口水库ZT2标水电站项目部
二0一二年二月十六日
引水隧道砼衬砌施工技术措施
一、编制依据
1、根据设计图纸【编号：
河口电（施）ZT2-GJ-FDD-01、02、03、04；号】；
2、根据国家及有关部委颁发的现行水工混凝土规范、水利水电工程模板施工规范、混凝土结构工程施工质量验收规范和混凝土质量控制标准（编号:
DL/T5144-2001；DL/T5110-2000；GB50204-2002；GB50164-2011）
3、根据节点工期目标编制；
4、根据我局已建类似工程引水隧洞工程砼衬砌应用钢模台车施工的成功经验编制。
二、工程概况
2-1概述
河口水库ZT2标由引水上平段、斜段、下平段、进水口、有压引水隧洞、洞内压力管道等建筑物组成。
引水发电洞为圆形有压洞，分为主洞和岔洞，主洞长711.022m，洞径3.5m，设计底坡i=0.006，岔洞长65.035m，洞径1.8m，设计底坡i=0.004。
岔洞从主洞桩号0+557.960处进行接入引水至小电站。
引水发电洞混凝土施工主要工程量，混凝土5440m3，固结灌浆4677m，回填灌浆4004m2，接触灌浆372m2，钢筋393t，锚杆1700根。
2-2工程地质
引水发电洞主洞洞径3.5m，全部在太古界登封群变质岩体中通过，隧洞经过的地段没有大的断层发育。
根据勘察资料，考虑到F11断层断距不大，倾角较缓，预测大厂房引水发电洞桩号0+000～0+050洞段为Ⅳ类围岩（断层带为Ⅴ类），其余以Ⅱ类围岩为主（局部小断层、节理裂隙发育段为Ⅲ～Ⅳ类）。
引水发电洞岔洞洞径1.8m，全部在太古界登封群变质岩中通过，隧洞经过区域没有大的断层发育。
根据水利水电围岩分类标准，考虑发电洞出口段较靠近地表位于中等风化卸荷带内，预测桩号0+062.893～0+075.393为Ⅲ～Ⅳ类围岩，
其余洞段以Ⅱ类围岩为主（局部小断层、节理裂隙发育段为Ⅲ～Ⅳ类）。
三、施工方案
河口水库水电站引水隧洞工程位于济源市河口村，引水隧洞全长711.022m，设计坡比i=0.006，主洞型为圆型断面，混凝土衬砌根据不同开挖半径分A、B、C、D四种断面，A型衬砌厚度为70cm，桩号（引0+042~引0+089.939）；B型衬砌厚度为50cm，桩号（引0+089.939~引0+624.710），A、B型衬砌形成后洞径为3.5m。
C型洞型桩号（引0+624.710~引0+632.710）；D型洞型桩号（引0+638.710~引0+699.702），C、D洞型安装压力管道回填混凝土。
岔洞根据不同开挖半径分为E、F两种断面，E型衬砌厚度为50cm，桩号（岔0+000.000~岔0+018.000），衬砌成形后洞泾为1.8m。
F型洞型安装压力管道，桩号（岔0+018.000~岔0+047.396）。
A、B型断面衬砌时，均设铜止水片。
隧洞内钢筋均不过仓缝；钢筋接头为焊接，单面焊10d，双面焊5d。
3-1施工方案
引水主洞连接大厂房，由上平段、斜段和下平段组成。
岔洞从引水主洞上平段（引）557.960桩号分出，连接小电站厂房。
上平段（引0+089.939~引0+557.960）混凝土浇筑采用全断面针粱式钢模台车衬砌，（引0+089.939~引0+042）和（引0+557.960~引0+624.710）混凝土浇筑采用组合模板衬砌，引水隧洞岔洞（岔0+000.000~岔0+018.000）混凝土浇筑用组合模板衬砌。
混凝土罐车运料至洞内，HB60泵机泵送混凝土入仓；斜段采用组合模板施工，混凝土采用缓降溜筒入仓；下平段压力钢管段混凝土采用HB60泵机泵送混凝土入仓。
砼入仓后由人工手持2″软轴振捣棒将砼振捣密实，采用台车浇筑时利用安装在台车上的附着式振捣器完成，局部则采用Φ2＂软轴振捣器进行辅助。
终凝后实施人工洒水养护。
浇筑分仓按钢模台车9m一段。
引水隧洞（引0+089.939~引0+042）为转弯段，钢模台车无法衬砌，用组合模板进行混凝土浇筑衬砌，根据设计要求此段浇筑分5仓，前8m为第一仓，后面10m为一仓，用组合模板全断面浇筑衬砌。
其施工程序：
建基面清理—→垫层施工—→地板、边顶（钢筋施工—→模板、止水施工—→砼制备、运输—→砼浇注—→养护）。
根据投标地质资料及其施工难易程度，在机械设备配置上尽量采用运行灵活可靠的设备；并加强洞内的通风，满足供应新鲜空气；加强洞内局部渗水及废水的归沟入槽，流至洞外；在施工中，使用具有丰富地下洞室施工经验的管理及作业人员，加强现场管理，确保本工程的施工质量。
3-2组合模板的施工
河口村水库引水隧洞（引0+089.939~引0+042）砼衬砌采用组合钢模，前8m为一仓，后面10m为一仓（视模板长度而定）。
1、布设支撑架立筋
为了防止支撑架立筋施工完后露筋，可在架立筋与模板接触位置布设混凝土垫块。
2、钢拱架试拼
钢拱架共分为四片，其中三片为等同大小，弧长L=3.6ｍ，另一片L=0.2ｍ，作为楔子，方便拆模而设置的，放在顶部位置。
在使用钢拱架之前，可在洞外采用架子管进行拼装，必须保证拼成的圆形拱架周长为10.996ｍ（直径ｄ＝3.5ｍ），并用喷漆编号，以备配套使用。
（见图1）
3、安装模板
以P3015和P2015圆弧模板为例。
拼成10.996ｍ圆弧（直径3.5m）需36块P3015圆弧模板和1块P2015圆弧模板，P2015模板稍作处理。
安装模板前，要将模板面清理干净，并涂刷脱模剂。
在安装模板时，先安装底部模板，要注意模板定位，以隧洞中心底板架立筋为分界点，中心位置为一块P3015圆弧模板，然后再安装其两侧模板，每侧安装6块P3015模板，然后将整个仓号的底模安装好后，再安装钢拱架。
在安装钢拱架时，必要时可通过使用手拉葫芦，使钢拱架与模板紧贴，然后，用铅丝将拱架和模板连为整体。
仓号内模板安装完毕后，要使用架子管将钢拱架连为整体。
4、设置抗偏移和抗浮装置
为了保证成形混凝土满足设计要求。
抗偏移锚杆装置要和底板架立模板钢筋在同一位置，抗浮设置要在模板安装完后设置，其位置要在钢拱架上面，受力面积要大，要做到每一榀钢拱架上都要设置抗浮装置。
如果有千斤顶，最好使用千斤顶，它可以重复利用，操作简单，减少了材料投入。
另外为了防止底部和腰部抗浮筋在结构面出现露筋问题，可在抗浮筋和模板接触处采用混凝土垫块形式。
抗偏移和抗浮型式（见图2）。
图1
图2
图3
5、设置进料口
在模板上留进料口，供混凝土泵管进入以便输送混凝土，其布置位置首先要满足浇筑混凝土自由跌落高度不超过1.5ｍ，满足振捣要求，保证振捣密实；其次为振捣人员提供便于平仓振捣的作业空间，可采用间隔预留一块P3015模板为后装模板。
进料口设置如图3所示。
6、安装堵头模板
由于开挖轮廓不规则，所以堵头采用木模，现场量取距开挖边线的距离，然后截取相应的木板安装，加固采用设圆弧箍筋，在洞壁打插筋固定的施工工艺。
3-3施工用风、用水、用电布置
施工用风：
供风管路由原隧洞开挖时提供手风钻风管系统引入，采用Φ80供风管供风，布置在隧洞左侧腰线上，随隧洞混凝土衬砌完成，慢慢拆除。
施工用水：
引水发电洞混凝土衬砌供水由主洞洞口外布置的供水池接入，采用Φ30供水管供水，布置于隧洞左侧腰线上，延伸至衬砌断面。
施工用电：
在大小厂房附近布置一台630KVA变压器，供电线路由施工岔洞及洞口供电系统引入。
洞内施工供电线路布设高度距地2.5～3.0m，严禁使用裸导线，供电线路随开挖延伸跟进。
在浇筑面安装配电板以满足其它用电器的使用，掌子面采用3盏1000w碘钨灯照明。
3-4通讯系统
在工作面和交通岔洞洞口各配置一部对讲机，便于联系后勤补给。
3-5拌和系统
采用厂房混凝土施工的拌和系统：
采用1台JS750A拌合机，每小时生产能力为12~15m3/h，月生产能力5184m3/月，保证系数2.1，完全满足砼施工。
3-6施工道路及运输
施工道路通过现有厂房和遂洞开挖时的施工道路。
混凝土运输采用3m3砼运输车从砼拌合站接料运输至洞内工作面。
3-7底板及基础面清理、形体测量、基础验收
遂洞开挖在实现贯通后立即组织人员进行底板清理作业；底板浇筑完成后
安排施工人员对边顶基础面进行凿毛处理。
要求清理至岩面、基础面无松动块石，之后用高压风水枪清理至无积渣杂物。
废渣由人工配合扒渣机、农用车运出洞外。
底板清理完成后组织进行形体测量及基础面验收工作。
四、边顶拱钢摸台车施工方案
引水隧洞（引）0+089.939~（引）0+557.960m段用全断面针粱式钢模台车连续浇筑。
边顶拱砼衬砌施工程序：
施工缝面清理—→钢筋施工—→台车安装、就位—→止水安装端头封堵—→仓面验收—→混凝土施工—→脱模—→砼养护—→下一循环。
4-1钢模和台车组装
根据工程特点采用钢模台车进行混凝土施工。
钢模台车在引水发电洞（引0+110~引0+100）段组装，在顶拱上打天锚，用定滑轮进行钢模台车模板升降，方便钢模台车两边圆弧模板进行安装调试，混凝土浇筑从小桩号至大桩号开始浇筑。
台车进行组装前先进行测量放样及轨道安装，之后依次安装轨道轮、主梁、立梁、横梁、斜撑、顶模、侧模、千斤顶。
安装完毕后需再次进行形体验收。
满足要求后即可投入使用。
①在待安装段扩挖洞室顶拱高至少50cm，并分别于距洞轴线2m的顶拱两边各打一排锚杆，孔距2m，孔深2.5m，焊弯钩于锚杆外端部，安装台车时用于吊升侧顶模板。
②测量人员配合在沿洞轴线已浇筑混凝土段底部画出相当于模板长度的纵向中心同时在台车底模和侧模连结处画出相等于模板长度的水平高程点。
③安装时严格按测量人员画出的纵向中心线和水平高程点位置精确安装底模。
4-2台车就位
台车通过底版上铺设的轨道经装载机牵引至浇注仓号后经测量施工放样调整到位，利用千斤顶将台车整体向上顶至设计高程，后调节侧向千斤顶使边墙模板调至设计位置。
利用木模板封堵端头后即可进行混凝土浇注施工。
4-3台车前移
砼在浇筑完毕后，经过12小时待凝，即可将各向模板收缩（脱模）、台架下降至轨道（或针粱），台车所附撑脚用Φ36钢筋加垫板接撑脚，撑脚焊接时同可进行台车第一节模板收模工作，收模必须到位。
脱模后钢模台车利用装载机或卷
扬机牵引至下一浇筑段进行浇筑，继续下一循环的作业。
五、施工措施
5-1混凝土施工方案
引水发电洞的混凝土分为平段和斜段的衬砌。
平段（引0+089.939~引0+042）采用组合钢模板衬砌，（引0+089.939~引0+557.960）采用全断面针粱式钢模台车衬砌，边顶拱采用钢模台车台车衬砌，钢模台车分段长度以9m为一段，混凝土运输采用3m3混凝土搅拌车，HB-60混凝土泵机泵送入仓，Φ40、Φ20插入式振捣器振捣，斜段采用组合钢模板衬砌。
1、混凝土施工要求：
（1）基岩面和新老混凝土施工缝面在浇筑第一层砼前，可铺水泥砂浆，厚度不大于3cm，均匀平整，无漏铺，以保证新砼与基岩或新老混凝土施工缝面结合良好。
（2）为保证混凝土质量，砼采用泵送入仓，自由跌落（垂直或倾斜地）距离不应大于1.2m，严禁采用导致骨料分离的方式浇筑混凝土，入仓后人工平仓。
仓号内若有粗骨料堆叠时，应均匀地分布至砂浆较多处，但不得用水泥砂浆覆盖，以免造成蜂窝。
（3）砼浇筑应先平仓后振捣，严禁以振捣代替平仓。
振捣时间以砼粗骨料不再显著下沉，并开始泛浆为准，应避免欠振或过振。
振捣时，应将振捣器插入下层砼5cm左右，严禁振捣器直接碰撞模板、钢筋及预埋件。
（4）在砼浇筑过程中，严禁在砼泵车或仓内加水；砼和易性较差时，必须采取加强振捣等措施；仓内的泌水必须及时排除；应避免外来水进入仓内，严禁在模板上开孔赶水，带走灰浆。
（5）混凝土浇筑应保持连续性，如因故超过允许间歇时间，但混凝土能重塑者，可继续浇筑，如局部初凝，但未超过允许面积，则在初凝部位铺水泥砂浆后可继续浇筑。
当混凝土已出现较严重初凝时应视为施工缝处理。
（6）砼振捣：
底板和边墙及顶拱空腔较大部分均采用φ40软轴振捣棒振捣，顶部主要采用附着式振捣设备进行振捣。
边墙和顶拱砼浇筑时应两侧对称下料，混凝土铺料厚度每层50cm，保持砼面均匀上升，顶拱砼采用退管法或垂直法封拱。
施工中要做好温控措施。
2、施工程序
5-2钢筋施工
本标钢筋制安工程量为393t。
1、钢筋的加工制作在加工厂内完成，钢筋加工工艺流程见下框图。
加工前，认真阅读设计文件和施工详图，以仓位为单元，编制钢筋放样加工单，经复核后转入制作工序；以放样单的规格、型号选取原材料。
依据有关的规范规定进行加工制作；成品、半成品经质检员及时检查验收；合格品转入成品区，分类堆放、标识。
2、钢筋出厂前，依据放样单，逐项清点，确认无误后，用5t自卸汽车运至现场，由施工人员现场安扎。
3、绑扎时根据设计图纸，测放出中线、高程等控制点，根据控制点，对照设计图纸，利用预埋锚筋，布设好钢筋网骨架。
钢筋网骨架设置核对无误后，铺设分布钢筋。
钢筋采用人工绑扎，绑扎时使用扎丝梅花形间隔扎结，钢筋结构和保护层调整好后垫设预制混凝土块，并用电焊加固骨架确保牢固。
4、钢筋的绑扎有足够的稳定性。
在浇筑过程中，安排值班人员盯仓检查，发现问题及时处理。
5-3止水、伸缩缝、模板施工
1、止水安装
依照设计，本工程所用的止水为“紫铜片止水”。
当进行铜片止水安装时需要注意保持平整度，保证表面的浮皮、锈污、油漆、油渍均应清除干净。
如有砂眼、钉孔，应予焊补。
焊接部位按照要求保证搭接方式和搭接长度。
一般采用单面焊接10d。
铜止水片安装应准确、牢固，其鼻子中心线与接缝中心线偏差为±5mm。
定位后应在鼻子空腔内满填塑性材料。
橡胶止水带连接宜采用硫化热粘接；PVC止水带的连接，按厂家要求进行，可采用热粘接（搭接长度不小于10cm）接头应逐个进行检查，不得有气泡、夹渣或假焊。
对止水片（带）接头必要是进行强度检查，抗拉强度不应低于母材强度的75％。
铜止水片与PVC止水带接头，宜采用螺栓栓接法（俗称塑料包紫铜），栓接长度不宜小于35cm。
止水带安装应由模板夹紧定位，支撑牢固。
2、伸缩缝
伸缩缝混凝土表面应平整、洁净、外露的铁件应割除，当混凝土表面有蜂窝麻面等时，应按监理工程师的指导和规范进行处理，伸缩缝隙的填塞以图纸为准，应铺平、不留空隙并固定好。
伸缩缝隙材料、埋件等加工应在加工时按设计加工制作，现场施工过程中应确保其位置、数量和质量。
止水的结构形式、尺寸、埋件和材料的品种规格应符合工程设计图纸的规定，塑料止水用专用夹具固定和保护，以防止混凝土施工时变形和撕裂，止水部位混凝土应充分振捣密实，以保证完整地嵌入混凝土中，达到止水目的。
3、模板施工
按照设计结构、规范要求人工组立钢模板和木模板，模板使用应先清理除掉附着性杂物再涂刷脱模济，安装严密到位避免出现漏浆，钢管脚手架结合拉模筋支撑牢固，避免浇注过程中出现模板变形移位或爆模。
设计伸缩缝内按要求添塞沥青木版和止水。
钢模台车两头端部无封堵结构在进行浇筑施工前需要对其进行封堵。
按9m一段进行分缝，堵头用沥青木板缝堵。
5-4模板拆除和砼养护
拆模：
砼浇筑完毕后10～20h，砼达到自稳凝固后方可进行脱模模板，拆模板时，应根据锚固情况，分批拆除锚固连接件，防止大片模板坠落。
拆除应使用专门工具，以减少混凝土及模板的损坏。
养护：
混凝土浇筑完毕后6h~18h内，应及时人工洒水养护，一般连续养护7～14天时间，保持混凝土表面湿润。
有特殊要求的部位宜适当延长养护时间。
混凝土养护应有专人负责，并应作好养护记录。
六、施工质量保证措施
1、各项工程开工前，各施工技术人员必须熟悉设计图纸、技术规范、措施，并由工程技术部、质量安全部组织对引水隧洞浇筑施工队伍、各协作部室进行专项技术、质量、安全交底工作；并在施工过程中随时进行现场指导。
2、加强工序质量过程控制，专职质检工程师现场蹲点，每班均要求有一名专（兼）职质检员现场值班，指导现场施工或纠正现场施工中可能存在的不规范施工，以确保砼浇筑质量。
3、台车操作人员与泵机运转工要求必须为专业人员，需要的相关协作人员必须通过专业培训才能上岗，以确保质量进度要求。
4、特种操作人员（如：
电、气焊工等）必须持证上岗，要求技术熟练。
5、加强砼试验检测、以及拌和质量控制，具体如下：
1、混凝土拌和均匀性：
定时在出机口对一盘料按出料先后各取一个试样，测定砂浆容重，其差值不大于30kg/m³。
用筛分法测定粗骨料在混凝土中所占百分比，其差值不大于10%。
2、根据气候条件定时测定砂石骨料含水量（尤其是沙子的含水量），在雨季相应的增加测定次数，以便随时调整混凝土的加水量，使砂石骨
3、料的含水量基本稳定。
如混凝土配合比由于外界影响而有变动时，及时检查。
4、在拌和场设磅秤和计量容器，保证配料称量准确。
拌和程序和拌和时间按规范操作，在出料口和浇筑仓号对混凝土按规定进行取样。
检查混凝土组成材料的质量，每班至少两次。
检查混凝土在拌制及浇筑地点的坍落度，每班至少两次。
混凝土的搅拌时间随时检查。
加强混凝土施工过程监控，每一个施工步骤都在可控制的情况下施工。
每一个施工环节都经过监理验收后再进行下一环节。
6、止水、伸缩缝施工
1、止水的结构形式、尺寸、埋设和材料的品种规格符合工程设计图纸的规定，金属止水平整、干净、无沙眼和钉孔。
止水的搭接长度不小于20mm，气焊双面焊接。
2、伸缩缝砼表面平整、干净，割除外露铁件。
当砼表面有蜂窝麻面等缺陷时，按规范和监利工程师的指示进行处理。
7、优化混凝土配合比，降低混凝土水化热，控制混凝土出机口温度，加强混凝土运输过程中的保温措施；
8、加强混凝土振捣作业,确保混凝土内部密实,加强质检工作，确保混凝土振捣质量；
9、混凝土浇筑完毕后,12～18h小时内开始进行喷水养护，其养护时间不少于21天。
七、施工安全保证措施
严格贯彻执行合同条款的规定，始终坚持“安全第一、预防为主”的方针：
1、凡参加施工的人员必须身体健康，并持上岗证上岗操作。
2、技术负责人、安全人员、专职安全员和兼职安全员经常深入工地检查安全技术措施实施情况，并纠正不安全行为；对安全技术措施的执行情况，建立详细的奖惩制度。
3、要求所有参加施工人员熟知本工种的安全技术操作规程。
并在工程施工之前，组织所有员工进行安全生产教育，使员工明确“安全生产、重在预防”，树立牢固安全生产意识。
4、给所有员工按规定配齐劳保用品。
要求所有进入施工现场人员必须配戴安全帽。
5、操作各种机械设备时应符合安全操作规范。
6、每星期至少进行一次安全生产大检查，积极查找事故隐患，并针对查出的事故隐患制定整改措施。
八、施工投入资源设备
8-1施工机械设备配置
根据地质特点和工程量，投入以下设备以满足施工质量和工期要求：
主要施工机具配置表
表9-1
机械设备名称
规格、型号
单位
数量
备注
钢模台车
自制
台套
1
砼搅拌运输车
3m3
台
2
振捣器
Φ40软轴式
台
5
振捣器
φ20附壁式
台
20
拌和系统
JS750A
座
1
装载机
1
台
1
水泵
2.2KW
台
1
手风钻
YT-28
台
4
1台备用
自卸汽车
8t
台
电焊机
BBX-500
台
6
2台备用
砼泵机
HB60
台
2
1台备用
断筋机
QJ40－3
台
1
钢筋弯曲机
GW6－40B
台
1
钢筋调直机
QJ40－3
台
1
锚杆注浆机
UH4.8
台
1
鼓风机
11Kw
台
3
8-2劳动力配置
根据施工强度及方法，其主要劳动力配置表如表6-2-1所示。
劳动力配置计划表
表9-2
序号
工种类别
单位
数量
备注
1
生产主管
人
2
2
工程师
人
2
质检、技术各1人
3
技术员
人
4
4
测量员
人
3
5
质检员
人
4
含兼职
6
安全员
人
2
7
电工技师
人
2
8
空压机运转工
人
2
9
台车操作工
人
2
10
泵机运转工
人
2
11
机械操作工
人
12
12
钻工
人
8
13
支护工
人
15
14
钢筋工
人
10
一个班8人
15
浇筑工
人
20
一个班12人
16
电焊工
人
6
一个班4人
17
气焊工
人
1
18
杂工
人
25
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