水工隧洞砼衬砌组合钢模板专项方案汇总.docx

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水工隧洞砼衬砌组合钢模板专项方案汇总

水工隧洞砼衬砌施工及采用

组合钢模板专项施工方案

1.工程概况

湘潭县农业综合开发花石灌区节水配套改造项目施工区位于湘潭县花石镇，湘潭县位于湖南省中部偏东，湘江下游左岸。

全县辖19个乡镇，645个行政村，总人口98.82万人，其中农业人口89.22万人，有耕地面积98.4万亩，有效灌溉面积78.8亩,以种植水稻为主，其他农作物有湘莲、茶叶、油菜、蔬菜等。

复种指数为2.0。

花石灌区范围共辖4个乡镇，85个行政村，截止2012年底，总户数28199户，其中农户数27114户。

总人口128362人，其中农业人口122152人，农业劳动人口71683人。

耕地面积130926亩。

根据2012年水利普查数据，受益面积为6.15万亩。

灌区内现有水利设施多建于六、七十年代，现在整个灌区工程已基本成型，有干渠4条总长19.8km，其中：

渡槽10座长4830m，隧洞24处长7263.1m，涵洞4处长729m。

支渠47条总长114.39km，其中：

渡槽16座长3654m；隧洞47处长7681m；涵洞6处长877m；电灌站19处，容量865kw，其中库内电灌站10处，容量558kw。

设计灌溉面积5.75万亩，现状灌面积5.26万亩。

灌区现有干支渠道完好率为38.6%，灌区现有干支渠系建筑物完好率为42.8%，渠系水利用系数只有0.56，灌溉水利用系数仅0.50。

花石灌区于1960年建成，当前，存在的主要问题有：

①标准低、质量差；②工程老损严重；③水资源浪费严重。

为了顺应时代的要求发展农业，保证灌区工程安全运行、扩大灌溉效益、推行科学管理、改善人民生活水平共同实现全面奔小康，因此，对花石灌区进行节水配套改造是十分必要的。

1.1工程简要说明

根据施工文件，我部需对三处隧洞需进行整修，分别是：

董家坪隧洞（总干0+598～0+750）、三口湾隧洞（北干渠0+082～0+282）、东晓隧洞（北干渠4+754～5+832）。

主要工程量有：

土石方开挖（洞内）2824.91m3，C25砼衬砌2248.5m3，模板制安5669.58m2，钢筋制安147.81t，回填灌浆2455.9m2。

该工程水工隧洞断面狭小，施工面较长，导致材料运输和设备安放都比较拥挤。

混凝土衬砌为影响工期的关键工作，工程量大，而现在正值雨季、冬期施工，给施工造成了很多困难。

因此，合理的资源安排和施工工作面布置是非常必要的。

根据工程实际情况采用两套组合钢模板进行混凝土衬砌施工，每套模板长12m。

洞身混凝土衬砌先将底板浇筑完，然后支设组合钢模板进行先侧墙后顶拱一次性浇筑。

两套模板同时进行，搭接施工，保证三天浇筑两跨的进度。

内布设一台HBT30型拖式混凝土输送泵。

由于隧洞断面尺寸限制，砼罐车无法进洞，为确保浇筑工序连续且混凝土料和易性符合泵送要求，需在输送泵进料斗前设一台JS350型混凝土搅拌机。

采用洞外拌合干料，三轮车将干料运至洞内二次搅拌成品混凝土直接进入输送泵进料口，泵送入仓。

施工时气温低，因此工作面、混凝土拌合站、料场都必须做好保温措施。

冬期施工来临前，在洞口处设封闭门，来提高洞内空间温度。

混凝土拌合站及料场利用钢管和棉布搭设保温棚。

另，洞口做好排水系统，防止雨水涌入洞内。

1.2生产生活及辅助设施布置

1.2.1、施工营地

因为董家坪隧洞与三口湾隧洞的进口距离很近，且工程量不大，计划在董家坪隧洞与三口湾隧洞的进口端设置施工营地，营地包括砼搅拌站、砂石堆料场设置于隧洞出口附近的空地上，模板加工和堆放场、钢筋加工和堆放场、生产物资仓库、工人生活区拟就近租赁民房。

于东晓隧洞出口端设置东晓隧洞施工营地，营地包括砼搅拌站、砂石堆料场设置于隧洞出口附近的空地上，模板加工和堆放场、钢筋加工和堆放场、生产物资仓库、工人生活区就近租赁民房。

1.2.2、供风系统

根据本标段的施工特点，按工程用风的需要采取分散供风的方案，拟设三个供风点，即在董家坪隧洞进口、三口湾隧洞进口、东晓隧洞出口各设一个供风系统。

三个供风点各设一台4.5kW轴流通风机，轴流通风机均安装在洞外距洞口5m处，以保证压入洞内的空气新鲜，防止洞内排出的污浊空气被再次压入洞内。

主风管采用φ300mm优质软管，风管安装在顶部中央，风管末端距工作面的距离20～50m。

1.2.3、供水系统

供水系统包括生活用水和生产用水。

生活用水：

当地居民饮用井水，其水质符合国家规定的饮用标准，拟就近引用当地居民的饮用水。

生产用水：

可利用潜水泵直接在当地山塘河溪就近抽取。

1.2.4、供电系统

拟采用地方农网直接供应，采用三相四线电缆就近接入。

在施工现场配置相应的供电线路及控制设备作为各工作面的供电系统，为确保施工的正常进行，在两个营地各配备一台30kw柴油发电机组，作为备用电源。

隧洞内工作面用电：

采用36v低变压器将220v降为36v的安全电压，引至工作面照明。

1.2.5、砼拌和系统及堆料坪

拟在2处隧洞施工营地各安装一台JZC350自落式混凝土搅拌机（生产率为10-12m3/h），拌和机边设简易砂石料堆场。

混凝土拌和场地需要占地约90m2/处。

单项混凝土浇筑量太大时，计划从本镇的专业生产商处外购商品混凝土，采用混凝土搅拌车运至施工区。

隧洞砼衬砌采用泵送砼入仓。

1.3测量放线与基础面处理

经测量放出结构边线，测量重点把握衬砌底板高程，在基础面处理之前，先通过测量确定洞室两侧腰线位置，一般每10m测量定出腰线位置，然后用喷漆作标记，标出桩号和高程位置，拉线绳定中心，检查洞壁是否存在欠挖部位，如存在大面积欠挖，用手风钻钻孔，进行爆破处理。

如存在个别点欠挖，用风镐进行处理，以保证满足设计衬砌厚度，底板是否欠挖可以自制标尺参照腰线点测量。

然后对基础面进行处理，将仓内积水妥善引排，淤泥、积渣杂物、松动岩体清理干净，方可进行底板混凝土施工。

1.4洞内土方开挖与清淤

在隧洞内土方开挖与清淤前，通风、照明、排水等设施均应准备就绪。

因隧洞断面较小，无法采用机械开挖，洞内土方开挖与清淤以人力为主，人工持锄头、铲、羊角锤等手工工具进行开挖，双胶轮车运渣。

开挖与清淤需从隧洞出口端向洞内依次进行。

1.5隧洞砼衬砌施工

1.5.1、工程量及引用标准、规程、规范

引用标准及规程规范主要有：

《水工隧洞设计规范》SL279—2002

《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204—92

《混凝土质量控制》GB5016—92

《中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》GB200—89

《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175—92

《普通砼配合比设计规范》JGJ/T155—2000

《砼泵送施工技术规范》JGJ/T10—1995

《混凝土强度检验评定》GBJ107—87

《混凝土拌和用水标准》JGJ63—89

《水工混凝土施工规范》SSDJ207—82

《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T5100—1999

《水工混凝土试验规程》SD105—82

《水利水电模板工程》DL/T5110—2000

《水工建筑物抗冲磨防空蚀砼技术规范》DL/T5027—2005

《预制砼构件质量检验评定标准》GBJ321—90

《热扎钢筋》GBJ18—96

《钢筋焊接及验收规范》JGJ18—96

1.4.2、隧洞砼工程施工工艺

隧洞砼施工程序见下图2-2：

图1：

隧洞砼施工程序图

1.4.3混凝土浇筑

①混凝土拌合及运输：

各项工作准备就绪后，开始拌合混凝土。

由于隧洞断面小距离长，且混凝土罐车无法进洞，为确保混凝土料具有良好的泵送性能且浇筑的连续性，所以采取洞外拌合干料，洞内混凝土输送泵前设二次拌合站三轮车运至洞内二次加水拌合后直接泵送入仓。

两次拌合都必须严格按照实验室提供的施工配比配料，混凝土外加剂必须严格控制掺量。

②混凝土浇筑：

灌注混凝土前须用水将基底冲洗干净，检查无异物，有老墙的部位表面全部凿毛，然后泵送润滑料，可采用1:

1或1:

2的水泥砂浆，均匀铺筑，厚度不大于3cm，既能保证新老混凝土施工缝结合良好，又对管道起润滑作用。

混凝土浇筑过程中，应保持浇筑的连续性，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，单位超过允许面积，则在初凝部位铺水泥砂浆后可继续浇筑。

若混凝土已出现严重初凝时应视为施工缝处理。

③混凝土振捣：

侧墙采用φ50软轴振捣棒振捣，顶拱主要采用附着式振捣器振捣。

侧墙及顶拱浇筑时应对称下料，混凝土铺料厚度每层铺筑厚度为50cm，保持混凝土面均匀上升。

要有专人检查密实度情况，可以通过对泵管压力的观察看进料情况，通过对钢模的敲打听是否有空响。

顶拱混凝土采用退管法或垂直法封拱。

④拆模、养护：

混凝土浇筑完毕后10—20h，人工洒水养护，一般连续养护7—14天时间，拆模时间要在混凝土浇筑完毕等24小时后方可进行。

1.4.4施工注意事项

①模板、钢筋、水泥、外加剂、骨料等必须遵照《水工混凝土施工规范》执行。

②混凝土灌注前及灌注过程中，应对模板、支架、钢筋骨架、止水带等进行检查，发现问题应及时处理。

③混凝土施工缝在浇筑前必须凿毛处理，并冲洗干净。

④混凝土配合比及塌落度必须满足要求，不得产生离析、漏浆、严重泌水及过多降低混凝土塌落度等现象。

⑥混凝土衬砌灌注自下而上，连续浇筑，先墙后拱，对称浇筑。

⑦输送导管应连接紧密不漏浆，在输送混凝土之前，应先在导管内通过水泥砂浆，保持泵送混凝土的连续性。

⑧浇筑混凝土应使用振捣器振实到可能的最大密实度，必须掌握好振捣的尺度，不宜过振或欠振。

⑨泵送混凝土结束时，应对管道进行清洗，但不得将清管残浆灌入到已浇筑好的混凝土上。

⑩隧洞顶砼封拱

为尽量使顶拱砼浇筑密实，在浇筑顶拱砼时，应适当调整混凝土配合比，主要是调整砂率及用水量，适当延长拌和时间，增强砼的和易性。

顶拱砼浇筑先埋设导管，端退法进行施工，将事先开孔的砼泵管穿过组合钢模，架设牢固，开孔用铁皮箍绑牢，待顶部基本充满，无法再送料时，拆下铁皮箍，将Ø16钢筋穿过开孔，保证砼料石会下落，砼泵管倒退移至下一个位置封拱，待顶拱砼养护至一定强度，顶部模板拆除后，将多余砼泵管及泵管内砼凿除，表面用高强防水砂浆粉面。

图2顶拱砼封堵示意图

（5）砼养护

砼浇筑完毕及时洒水养护，保证砼表面湿润。

（6）冬季砼施工措施

适当提高砼出机时温度，必要时通过协调对骨料进行预热，对拌和水加热。

采取适当措施，适当缩短砼运输时间，减少运输过程中的温度损失。

适当推迟拆模时间，在洞内采取蒸气或电热加温，模板挂草袋保温等办法，防止洞内新浇砼在初凝前冻结。

（7）质量控制

砼浇筑必须严格按设计图纸和标准、规范要求施工。

对原材料进行定期检查和不定期抽查，发现质量问题如水泥、砂、石料，及时处理。

砼浇筑时如出现外界环境的影响（如下雨）及时调整砼的配合比。

1.6钢筋制安及止水带安装

钢筋进场必须有出厂合格证及复试报告方可制作。

钢筋根据图纸配筋表进行下料，成型好的钢筋按平面布置的指定地点堆放，防止锈蚀和污染。

钢筋绑扎必须严格按照施工图纸组织施工，钢筋绑架尺寸、间距、位置正确，所有钢筋搭接和锚固长度必须满足设计和施工规范要求，钢筋绑扎完后，必须垫好混凝土保护层。

止水带安装要求比较高，如果止水带安装固定不好，在浇筑过程发生卷曲或移位，可能发生安装止水带处漏水的质量问题。

为此，在安装止水带的同时，要用钢筋卡子将止水带固定好，每仓施工缝处止水带必须夹在堵头模板中间。

1.7组合钢模板施工

隧洞混凝土衬砌采用组合钢模板，每12m为一仓。

两套模板采用跳仓浇筑，搭接施工，并有利于结构混凝土散热，避免温度裂缝。

模板施工前须将侧墙与底板施工缝凿毛并清理干净。

模板组合安装必须紧密，避免产生缝隙漏浆。

模板之间用螺栓固定上紧，不得漏上，否则浇筑混凝土过程中模板因受力而产生位移，导致混凝土面产生错台。

1.7.1布设支撑架立筋

由于衬砌混凝土为封闭式灌注，所以必须按要求做好每一道工序，保证保护层厚度满足要求，为防止模板位移、跑模、胀模等造成混凝土质量缺陷，模板内侧需均匀布置一定数量支撑架立筋止支撑与外侧支撑体系协同固定模板。

防止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。

1.7.2模板支撑体系

模板支撑体系采用[16钢拱架及脚手架组合支撑，确保满足强度、刚度及稳定性要求。

钢拱架根据单元模板长度，每单元接缝处设一榀，每一榀之间搭设架子管使其连接为整体。

1.7.3模板安装

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，先安装侧墙模板，要注意模板定位并且控制垂直度符合要求。

侧墙模板安装完之后固定钢拱架，使其与模板贴紧。

将带注料窗的模板安装在指定位置。

组合模板拼装时要保证接缝严密而且平整，防止漏浆或产生错台。

1.7.4安装堵头模板

由于开挖轮廓不规则，所以堵头采用木模板现场量取尺寸加工成型，并用方木固定安装牢靠。

止水带须夹在中间，不得有褶皱。

具体实施方案见下图：

1.8导流隧洞回填灌浆

本工程隧洞回填灌浆在砼衬砌达到70％设计强度后进行工艺流程见下图：

预埋灌浆管

→风钻成孔→成孔检查→堵塞装置→

灌浆系统布置

回填灌浆→灌浆控制→灌浆结束→灌浆检查

图3施工工艺流程图

1.8.1、预埋灌浆管

回填灌浆孔布置在洞顶中心角90°～120°范围内，每排3孔，二个边孔，一个顶孔，排距为3.0m。

预埋管时，对于超空较大或溶洞及围岩塌陷部位应预埋不少于2个灌浆管，具体位置视现场情况而定。

1.8.2、灌浆系统布置

因洞内直径相对较大，可采取移动式灌浆，灌浆材料和机械设备进入洞内，在洞内布置简易灌浆平台即可。

1.583、灌浆分区

顶拱回填灌浆分区段进行，每区段长度不大于50m，区段端封堵严密，灌浆从低端向较高一端推进，同一区段内的同一次序孔可全部钻出。

1.8.4、风钻成孔

灌浆前应从预埋管中钻孔，钻孔孔位不宜小于38mm，孔深宜进入岩石10cm，并记录砼厚度和空腔尺寸。

1.8.5、灌浆材料

以P.O32.5普通硅酸盐水泥为主，若拱顶空洞较大，可在水泥浆中掺一定数量的细砂，以节约水泥及增加水泥结石强度，掺砂量不宜大于水泥重量的200％。

灌浆用浆液灌前拌制时间不少于5min，超过4h的浆液作废浆处理。

1.8.6、灌浆水灰比

一序孔直接灌注0.6：

1（0.5：

1）的水灰比，二序孔可灌注1：

1和0.6：

1（0.5：

1）两个比级水灰比。

灌浆遵循稀到浓的原则，浆液浓度变化满足设计和规范要求。

1.8.7、灌浆压力

根据设计要求并在灌浆部分安装千分表对砼进行变形观测，避免压力过大破坏衬砌。

1.8.8、结束标准

回填灌浆在设计压力下，灌浆孔停止吸浆，延长5min即可。

1.8.9、封孔

灌浆孔达到结束标准后，进行机械浓浆封孔，待凝后对未封孔段清洗后利用水泥砂浆封平。

钻孔废孔利用水泥砂浆封孔。

1.8.10、特殊情况处理

（1）冒浆、漏浆处理：

对冒浆漏浆部位采取“外封内灌”方法。

对大面积的冒浆、漏浆采取浓浆、低压、间歇、待凝、多次复灌的方法的处理。

（2）串浆处理：

一序孔在灌过程中，另外的一序孔发生串浆，有条件的可同时群孔灌注，不能同时灌注，先堵塞待凝后钻孔灌浆，如二序孔串浆堵塞待凝然后重新钻孔灌浆。

（3）特大吸浆量处理：

对特大吸浆量孔段实行单孔灌浆，采取低压、浓浆、间歇、多次复灌及掺外加料等办法灌浆。

（4）灌浆中断：

灌浆应连续进行，如因停电、供料、灌浆故障引起灌浆中断，应尽快恢复。

如中断时间过长，复灌时吸浆量较中断前降低很多，利用稀浆灌浆。

11.灌浆质量检查

回填灌浆检查孔在各部位灌浆完成7天后进行，检查孔总孔数为每10米～15米1个或1对，其合格标准为在设计压力下，向孔内注入2：

1水泥浆，初始10min注入量不超过10L即为合格。

在实际实施过程中，我部会根据现场实际情况和诸多客观因素制定合理可行的施工技术方案，充分利用资源，合理安排施工进度计划，不断分析和改进施工技术方案，确保安全有效生产，质量符合标准，并为以后的工程积累经验。

参考文献：

《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001

《混凝土结构工程施工规范》GB506666-2011

《水工隧洞设计规范》DLT-5195-2004