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贵州牛栏江象鼻岭水电站引水发电系统混凝土施工方案

贵州牛栏江象鼻岭水电站

厂房EL1271.50m以下混凝土施工方案

中国葛洲坝集团股份有限公司象鼻岭水电站施工项目部

主厂房EL1271.50m以下部位混凝土主要为现浇钢筋混凝土结构，主要包括底板混凝土、一期混凝土、肘管支墩混凝土及肘管二期混凝土。机组底板混凝土有盖重固结灌浆，深入基岩4.5m，间距2.5m×2.5m矩形布置。

DB42／T 1580-2020标准下载本方案为主厂房EL1271.50m以下部位混凝土施工方案。

混凝土内预埋ф50PVC管

注:以上工程量依据已到图纸工程量。

1.3混凝土施工分层、分块

依据设计图纸按照厂房布置情况和施工合同文件要求分期进行施工，厂房混凝土按照分层分块进行施工，详见附图。

主厂房EL1271.50m以下部位混凝土分7层，其中底板EL1257.78m～EL1264.40m为一期混凝土，分4层进行施工，分层层次为EL1257.78m～EL1258.58m～EL1259.83m～EL1261.78m～EL1264.40m；EL1261.78m～EL1271.50m为肘管段二期混凝土，分4层进行施工，分层层次为EL1261.78m～EL1264.40m～EL1266.70m～EL1268.70m～EL1271.50m。施工时间根据肘管安装进度交叉进行。

1.4混凝土施工顺序安排

厂房混凝土首先进行2#机检修排水廊道底板混凝土施工，到EL.1258.58m高程后，开始检修排水廊道混凝土施工，随着浇筑条件的形成，逐步展开2#机大体积混凝土施工。

厂房基础固结灌浆施工安排在厂房机组段检修排水廊道底板浇筑完成后进行。各机组段固结灌浆采用浇筑一块灌浆一块的方式施工，在第1层浇筑块完成后合理安排工期，充分利用间歇期进行固结灌浆。2#机组底板混凝土施工安排在1#机组固结灌浆时段。

1.5施工重点、难点分析及主要措施

1、施工工期紧。厂房EL.1271.50m以下大体积混凝土共7层，总工期为95天，由于方量大，仓位多，结构复杂，要综合考虑到固结灌浆、肘管安装影响。因此，合理安排工序，牢牢抓住各个施工阶段的重点项目，提前编制周密的施工计划，精心组织施工是本工程的一大重点。

2、象鼻岭工程所在地昼夜温差大，厂房结构混凝土质量要求高，温控要求严格，除采取常规温控措施外，对混凝土最高温度和表面保护是混凝土施工质量控制的重点之一。

3、安全问题点多面广，是施工组织与管理的重点。在肘管安装期间，混凝土收仓面倾向外围，杜绝冲仓人员朝向机坑进行冲仓作业，避免厂房上升的过程中对埋件安装造成不安全隐患。做好高空作业的交通与防护。

4、合理安排固结灌浆施工，关系到厂房混凝土上升进度，需采取措施提高施工强度，充分利用混凝土层间间歇时间，满足厂房上升要求，是保证厂房一期大体积混凝土施工进度形象的要素之一。

1、《牛栏江象鼻岭水电站引水发电系统土建工程招标文件》；

2、《牛栏江象鼻岭水电站引水发电系统土建工程施工投标文件施工组织设计》；

4、相关的设计修改通知；

5、引水发电系统混凝土工程施工技术要求、厂房基础固结灌浆施工技术要求；

6、相关规程、规范及技术要求。

3.1施工风、水、电布置

主机间混凝土浇筑施工用风采用移动式电动空压机供风。

混凝土浇筑施工用电由原来开挖时使用的线路直接接入，进场交通洞、主变洞、尾水洞、压力钢管支管几条道路统一接引和控制。在施工现场配置空气开关和触漏电保护装置，并根据需要移动，以满足各施工部位的用电需要。

施工场地照明拟以投光灯集中照明为主，局部区域辅以碘钨灯加强照明。集中照明具体布置：在安装间上下游端墙及副厂房端墙各设置一盏3.5KW探照灯，对主厂房进行照明。

拌合楼施工用水由业主提供的供水点直接接入拌合楼，厂房施工用水由业主提供的供水点由进厂交通洞上方边坡通过进厂交通洞直接接入厂房。

在主机间施工部位设置移动潜水泵，将施工废水引排至风机室集水坑后，通过集水坑配置的7.5KW潜水泵集中引排至进厂交通洞洞口沉淀池沉淀后排放至牛栏江。

厂房混凝土浇筑采用混凝土泵机配合BOX溜管、滑槽入仓为主，桥机挂3m3卧罐吊运为辅。

3.3拌和系统及混凝土运输道路

主厂房混凝土主要是泵送混凝土，由拌和系统统一供料。混凝土运输路线为：拌和系统→右岸1#公路→右岸8#公路→进厂交通洞→施工支洞→泵机和BOX溜管安装部位。

施工过程中的弃渣及时清理上车运至渣场或填埋区，备仓的碎木模板、木屑等材料回收木材加工厂，现场材料和工具分类有序摆放。

四、混凝土主要施工方法

混凝土的施工工艺流程为：基面清理→钢筋绑扎→模板安装→预埋件安装→缝面处理→仓位验收→混凝土浇筑→模板拆除→养护，具体详见下图：

图1混凝土施工工艺流程图

建基面清理主要包括松动块石清除、浮渣清除，基岩应力释放引起的表面破碎体清除。基础清理分层分片进行，坡面松动岩块采用人工撬杠及风镐进行撬挖，清除料及石渣装入编织袋，集中由自卸车运至弃渣场。

混凝土浇筑前基面需用压力水冲洗。冲洗水用小型潜水泵抽排。

按设计图纸要求由测量人员进行放样，确定混凝土结构线、收仓线、止水、埋件位置等参数。

钢筋统一在加工厂制作，现场安装。

1、安装前的准备工作：

熟悉施工图纸,核对钢筋加工配料单和料牌；

钢筋安装顺序为：放样划线，排筋绑扎，垫撑和预留保护层，检查校正钢筋位置、尺寸以及固定预埋件等；

做好机具、材料的准备：绑扎前，应准备好常用的绑扎工具，包括钢筋钩、吊线垂球、水平尺和钢卷尺、绑扎安装用的铁丝、垫保护层用的垫块、撬杆、绑扎架等；

清点：将钢筋按先后安装的顺序，在施工现场清理点数；现场操作人员按钢筋配料单校对钢筋编号、数量、规格及尺寸，作好安装准备工作；

放线：依据测量点和施工图中钢筋位置放出钢筋实际位置线和高程，定出纵向和水平钢筋的位置，放线可用已有钢筋或模板划线，也可在混凝土面上划线；

按照放线结果，选择合适的几组钢筋作为样架钢筋，先把样架钢筋绑扎好并校对无误后固定，样架应满足所有钢筋绑扎后不易变形和稳定性要求；

钢筋绑扎安装完毕之后，必须根据设计图认真检查钢筋的钢号、直径、根数、间距等是否正确，特别要检查钢筋的位置是否正确，然后检查钢筋的搭接长度与接头位置是否符合有关规定，钢筋绑扎有无松动、变形，表面是否清洁，有无铁锈、油污等；如发现有任何不符合要求的，必须及时纠正和修理复原；

直径在28mm以下的钢筋，宜采用手工电弧焊焊接；直径在28mm以上时，采用机械连接；

受力钢筋接头的位置应相互错开，每个断面接头数不得超过50%；

钢筋电弧焊接头的质量检验

焊缝表面平顺，没有明显的咬边、凹陷、气孔和裂缝；

用小锤敲击接头时，应发出清脆声；

强度检验：在每次改变钢筋的类别、直径、焊条牌号以及调换焊工时，特别是在操作条件、参数改变时，施焊前应制作两个抗拉试件；当试验结果大于或等于该类钢筋的抗拉强度时，才允许正式施焊；必要时还应从成品中抽取试件，作抗拉试验；拉伸试验的结果要求：a、三个试件的抗拉强度均不得低于该级别钢筋的规定抗拉强度值；b、至少有两个试件呈塑性断裂。

止水片主要有紫铜止水片和橡胶止水带；

PVC塑料止水片由厂家按设计要求提供定型产品；紫铜止水片按设计要求形状由综合加工厂进行统一加工。橡胶止水带外观为黑色，不得有气孔，塑化均匀，不得有烧焦及未塑化的生料，否则不得使用；有变形和撕裂的止水片也不得使用；

止水铜片的凹槽部位安装前采用沥青麻丝将其填实，安装时，按设计要求的位置将其架设在预定位置上，保证凹槽部位与伸缩缝位置一致，骑缝布置，并用钢筋或角钢等将其固定牢靠；浇筑止水片附近混凝土时辅以人工振捣密实，并随时清除止水片周围混凝土料中的大粒径骨料；

止水铜片的衔接根据施工详图的规定，按其不同厚度分别采取折叠、咬接或搭接，搭接长度不应小于20mm，咬接或搭接采用双面焊；PVC止水带的搭接长度不应小于10cm，同类材料的衔接接头，均采用与母体相同的焊接材料；橡胶止水带与铜止水连接时，应将橡胶止水带平段的一面削平，并在两止水片之间利用氯丁胶黏结后采用螺栓连接。

（1）预埋件主要项目：

锚固或支撑的插筋、灌浆孔引管、接地扁铁、各种排水管道、肘管支撑系统、电缆及照明预埋管道等；

（2）预埋件预埋的一般要求

①使用的所有材料，符合施工图纸的规定。材料必须具有制造厂的质量证明书，其质量不得低于国家现行标准的规定。

②埋件位置应避免与其它埋件相干扰，并与建筑物表面处理相协调。

③在整个施工期间，为了确保管道不受损坏并保证其畅通，对管道系统应妥善加以保护，直至下一道后续工序开始之前。

④所有埋设管道，在埋入混凝土前和埋入之后，均应作检查，以保证管道中穿设的电缆或电线不受损伤。

⑤焊工应持有相应资格的上岗合格证。

（3）各种预埋件及插筋加工要满足相关规范及设计图纸等技术要求，在预埋前，应将其表面鳞锈、铁皮、油漆和油渍等清除干净；预埋安装时，使用钢筋或角钢等进行固定。

（4）各种排水管道、肘管支撑系统、电缆及照明预埋管道等由项目部机电安装施工处进行施工。

象鼻岭水电站厂房尾水管扩散段顶板起止桩号为厂纵0+006.195m～厂纵0+009.9m，顺流向水平长度3.705m，左右方向宽度9.535m（9.308m），一机一孔。上游端厂纵0+006.195m处孔口高度H=4.187m，顶板底高程EL.1266.767m；下游端厂纵0+009.9m处孔口高度H=4.877m，顶板底高程EL.1267.457m。厂房尾水管底板为平直段，顶板上仰，顶板仰角为10.493°。尾水管左右上口有圆弧贴角，圆弧半径由R＝2.0786m渐变为R＝2.4027m，尾水管左右下口有圆弧贴角，圆弧半径由R＝2.0786m渐变为R＝1.7034m。

顶板采用φ48×3.5钢管扣件满堂脚手架支撑。脚手架下端座落在水平的混凝土过流面上，脚手架上端支承着坡度为10.493°的顶板模板。为了满足排架立杆的抗压稳定和排架的整体稳定，立杆的纵向间距为0.6m，横向间距为0.6m，排架最大步距为0.95m，立杆上端伸出段长0.2m，左右方向的横杆两端顶紧混凝土壁面或侧墙模板。为便于上下游交通，排架设有1.2m×1.9m(宽×高)的门洞，门洞采用上升斜杆、平行弦杆桁架结构型式（详见附图）。

模板与排架之间设有次梁和主梁，模板采用木胶板，次梁为10cm×10cm方木，主梁为10cm×12cm梯形截面木，主梁计算是按10cm×10cm方木计算。次梁间距为0.3m,顺流向布置，主梁间距为0.6m,垂直流向布置。

4.2.5.1计算依据

4.2.5.2荷载组合

(1)模板及方木自重力

(2)钢管排架自重力

(4)钢筋自重力
（依据模板规范采用每立方米钢筋混凝土的钢筋自重标准值1.1kN计算）

(5)施工人员及机具自重力

(6)振捣混凝土产生的荷载

(7）倾倒混凝土时对模板产生的冲击荷载

(8）混凝土对斜坡顶板模板的水平向侧压力

混凝土在高塑性状态时对斜坡顶板模板有水平向侧压力,有效压头高度
。

混凝土对斜坡顶板模板的平均水平向侧压力
（求水平向荷载时计算面积为铅垂面）。

4.2.5.3木模板验算

木模板采用厚度为1.5cm木胶合板，单块尺寸为2.44m×1.22m(长×宽)，模板下次梁（支座）横向间距为0.3m。面板为受弯结构，需要验算其抗弯强度和刚度，面板按四跨连续梁计算，取宽度为1m作为计算单元。木胶合板抗弯设计强度
，弹性模量
。

木模板强度和刚度均满足要求。

4.2.5.4次梁及主梁验算

次梁为10cm×10cm方木，顺流向布置，间距0.3m。主梁（支座）垂直流布置，水平间距0.6m,沿顶板倾斜方向间距（跨长）
。木材顺纹抗弯强度设计值
，木材横纹抗压强度设计值
，木材顺纹抗剪强度设计值
，木材弹性模量
，次梁按三跨连续梁计算。

最大支座反力（主梁所受集中力）

次梁强度和刚度均满足要求。

主梁为10cm×12cm梯形断面木，截面以10cm×10cm方木计算，垂直流向布置，水平间距0.6m，斜间距0.61m。主梁下支撑立杆（支座）横向间距0.6m(跨距)，木材顺纹抗弯强度设计值
，木材横纹抗压强度设计值
，木材顺纹抗剪强度设计值
，木材弹性模量
。主梁所受的荷载为次梁对其作用的集中荷载
，主梁按三跨连续梁计算。

主梁强度和刚度均满足要求。

4.2.5.5满堂脚手架验算

支撑排架采用φ48×3.5钢管搭设，φ48×3.5钢管截面积
,惯性矩
,截面模量
，回转半径
,抗拉、抗压、抗弯强度设计值
。

支撑排架立杆步距
,纵向间距
,纵向间距
，立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点（顶托上口）的长度
。

（1）顶层立杆段抗压稳定验算

单根立杆顶部所受轴向荷载

当混凝土在塑性状态时，单根立杆顶部还受水平向推力

水平向推力
产生的弯矩

立杆内由弯矩产生的压应力

由长细比
查《脚手架规范》附表A中表A.0.6得轴心受压构件的稳定系数

，满足压杆稳定要求。

（2）底层立杆段抗压稳定验算

单根立杆底部所受轴向力

由长细比
查表得轴心受压构件的稳定系数

（3）立杆顶托与主梁间连接验算

当混凝土为塑性状态时，立杆顶托上的主梁受到水平向推力
（单根立杆），为防止主梁相对立杆滑动，立杆顶托与主梁间采用8号镀锌铁丝牢固绑扎，铁丝绑扎匝数不少于2匝，8号镀锌铁丝单根抗拉强度设计值
。

故8号镀锌铁丝绑扎连接满足强度要求。

2、尾水管底板混凝土面承压验算

立杆坐落在尾水管底部混凝土斜面上，为保证立杆垂直和尾水管过流面混凝土不受承压破坏，在每根立杆底部均设有钢垫板底座。钢垫板尺寸为100mm×100mm（长×宽）。尾水管底板混凝土为C25混凝土，设计抗压强度
。

立杆下尾水管底板混凝土面所受压应力

尾水管底板混凝土面不会发生承压破坏。

4.2.6.1模板施工顺序

模板施工程序为：测量放样→模板安装→校正→加固→检查→验收。

4.2.6.2模板规划及施工

1、厂房下部大体积混凝土外立面、各机组间分缝主要采用组合钢模板，拼缝采用木模板。模板采用φ12～14钢筋拉条固定。

2、检修排水廊道位于EL.1257.78m，城门洞型，尺寸为3.40m×3.75m（宽×高）。廊道模板采用标准散装钢模板、钢管支撑，其中排水沟采用定型木模板。

组合钢模板围囹采用φ48×3.5mm钢管,采用φ10～12圆钢内拉、φ25钢筋内支撑形式固定，局部辅以木模板补缝，临时分缝键槽模板采用优质木材加工或者采用钢键槽模板。钢筋拱架及排架支撑详见附图。

3、各主机段内部分块浇筑缝面、肘管预留井面等部位主要采用键槽钢模板及组合钢模板，模板采用φ12钢筋拉条内、外支撑形式固定，局部辅以木模板。

4、尾水管侧墙采用组合钢模板，弧段采用1015钢模板，顶板采用满堂排架铺设胶合板或组合钢模板。满堂排架支撑详见附图。

5、模板立好以后刷脱模剂，模板之间缝隙采用披灰处理。混凝土开仓前模板上画收仓线及标注收仓高程，并标注每坯混凝土的收仓线。

厂房下部大体积混凝土总量为4963m³。混凝土水平运输主要采用12m3搅拌车，混凝土垂直运输主要采用泵机配合溜管、滑槽为主，配合桥机3m3卧罐吊运为辅，混凝土浇筑主要采用手持式振捣器振捣、人工抹面收光，混凝土浇筑完成后采用洒水养护。

4.2.7.1仓面施工设计

1、建基面终验清理完毕或施工缝处理完毕养护一定时间，混凝土强度达到2.5Mpa后，开始进行仓面准备，即在仓面放线定位，绑扎钢筋，安装各种预埋件及模板。

（1）在模板面板上用对比明显的油漆按仓面设计图标出混凝土标号分区线、坯层高程线和收仓线；

4.2.7.2资源组织准备

仓位人员及机具配置：各工序值班、带班人员至少2名以上。

4.2.7.3终验取证

仓位准备工程的质量检查验收必须严格坚持“三检制”，合格后提请监理工程师验收，验收时“自检”资料齐全。

4.2.7.4混凝土浇筑

主要入仓方式:采用混凝土泵机配真空溜管、滑槽及3m3吊罐入仓，铺料方法:根据仓位大小,采用平铺法或台阶法。

1、平铺法铺料施工应注意以下问题：

（1）平铺法铺料方向与次序

①厂房的迎水面仓位，铺料方向要与轴线平行；

②基岩凹凸不平或混凝土工作缝在斜坡上的仓位，应由低到高铺料：先进行填塘，再按顺序铺料；

③有廊道，钢管或埋件的仓位，卸料时，廊道、钢管两侧对称下料要均衡上升，其两侧高差不得超过铺料的层厚（一般为30～50cm）；

应以混凝土入仓速度，铺料允许间隔时间和仓位面积大小决定铺料厚度，仓内劳动组合，振捣器的工作能力，混凝土和易性都要满足混凝土浇筑的需要，铺料厚度采用30～50cm；

（1）铺料的接头明显，混凝土便于振捣，不易漏振；

（2）入仓强度要求较高，尤其在夏季施工时，为不超过允许间隔时间，必须加快混凝土入仓的速度；

（3）平铺法能较好的保持老混凝土面的清洁，保证新老混凝土之间的结合质量；

（4）混凝土入仓能力要与浇筑仓面的大小相适应。

2、台阶法铺料应注意以下问题：

（1）台阶法铺料程序与形式：台阶法浇筑程序是从块体短边一端向另一端铺料，边前进，边加高，逐步向前推进并形成明显的台阶，直到把整个仓位浇到收仓高程；

①浇筑仓的面积较大，平铺法不能满足允许间隔时间要求时采用台阶法浇筑；

②台阶法浇筑时，水平施工缝对（老混凝土面）只能逐步覆盖，必须注意保持老混凝土面的湿润和清洁，接缝砂浆在老混凝土面上边摊边浇混凝土；

③在浇筑过程中，要求台阶层次分明；铺料厚度一般为30～50cm；台阶宽度应大于1.0m，坡度不大于1：2；

DB44／T 2134-2018 政务公开 运行管理.pdf④平仓振捣时防止混凝土分离和漏振；

⑤在浇筑中如因机械和停电等故障而中止工作时，要做好停仓准备，即必须在混凝土初凝之前，把接头处的混凝土振捣密实；

⑥用台阶法浇筑起始端的混凝土上升速度快，对模板的侧压力较大，浇筑过程中，安排专职木工负责检查，调整模板的形状位置，若发生模板变形走样，需采取矫正措施。

①在靠近模板和钢筋较密集的地方，用人工平仓，使石子分布均匀；

②水平止水、止浆片底部要用人工送料填满，严禁料罐直接下料，以免止水、止浆片卷曲和底部混凝土架空；

③各种预埋仪器周围用人工平仓湖北某建筑群落地式脚手架安全专项施工方案，防止移位和损坏；

（2）振捣器平仓：振捣器平仓，主要根据铺料厚度，混凝土坍落度和级配等因素而定；一般情况下，振捣器平仓与振捣器时间相比大约为1：3，但平仓不能代替振捣。