压力管道混凝土工程施工.doc

7.2压力管道（含调压井、引水隧洞）混凝土工程施工
7.2.1概述
本标压力管道混凝土包括：黄水河引水隧洞53m（桩号3+970～4+230）、黑水河隧洞53m（桩号3+534～3+587）、调压井、压力钢管（上平段、明管段镇支墩、斜井段、下平段）混凝土。
两条隧洞断面均为圆形，衬砌断面内径2.3m；
调压井高27.14m，断面形式为圆形，衬砌后断面内径9.0m；
压力钢管断面形式为圆形，钢衬后断面内径2.2m，衬砌厚度0.5m。其上平段长24.5m，明管段长114.786m，斜管段长177.286m，下平段长75.722m。
该部分主体混凝土总量为2257m3，施工支洞混凝土48m3具体分布情况见表7.2-1。
表7.2-1 压力管道混凝土分布情况表
序号
工程部位
单位
数量
备注
1
压力管道上平段
m3
67.24
C15
2
压力管道斜井段
m3
486.57
C15
3
压力管道下平段
m3
173.79
C15
4
压力明管镇支墩
m3
289.40
C15
5
两条隧洞
m3
260
C15
6
调压井
m3
980
C15
7
支洞封堵
m3
48
C20
合 计
m3
2305
C15
7.2.2施工工艺
混凝土施工工艺流程图
模板制作
测量放线
模板支立
基岩和缝面处理
钢筋加工
钢筋安装
埋件安装
仓面清理
仓位验收
砼浇筑
砼拌制
砼养护

7.2.3施工程序
隧洞混凝土
（86m）
压力管道下平段混凝土
压力管道镇
支墩混凝土
调压井混凝土
隧洞混凝土
（20m）
压力管道平管段混凝土
压力管道斜井段混凝土
支洞封堵
压力管道混凝土完成

混凝土施工程序流程图

7.2.4施工方法
压力管道混凝土运输情况见下表：
表7.2.4-1 压力管道混凝土的运输情况表
序号
浇筑部位
水平运
输设备
水平运输路线
运距（m）
入仓设备
1
引水隧洞
6m3砼搅拌运输车
拌和系统→2#路→▽1776m进人孔
2279.2
混凝土泵
2
调压井
6m3砼搅拌运输车、5t自卸汽车
拌和系统→2#路→▽1790m
2500
5t卷扬机吊1m料罐配合溜槽
3
压力管道上平段
6m3砼搅拌运输车
拌和系统→2#路→▽1766m进人孔
2279.2
混凝土泵
4
压力管道明管段
6m3砼搅拌运输车
拌和系统→2#路→▽1672.86m进人孔
1422.3
混凝土泵配合手推车
5
压力管道斜管段
6m3砼搅拌运输车
拌和系统→2#路→▽1547m支洞
264.4
混凝土泵
6
压力管道下平段
6m3砼搅拌运输车
拌和系统→2#路→▽1547m支洞
264.4
混凝土泵
7
支洞封堵
6m3砼搅拌运输车
拌和系统→2#路→▽1547m支洞
264.4
混凝土泵配合胶带机
7.2.4.1施工方法概述
⑴引水隧洞
根据引水隧洞的布置形式、结构特点及施工总进度的安排，在每条隧洞全部开挖作业完成后，即进行相应隧洞的混凝土衬砌施工。隧洞混凝土施工安排在2003.9～2004.10施工，平均月浇筑强度为174m3。
两条引水隧洞混凝土衬砌施工采用定型模板，混凝土泵入仓的方式，由里向外朝调压井方向分段施工，并交替进行，混凝土浇筑段均长10m，最大浇筑段长11m。为避免调压井开挖对隧洞混凝土的震动影响，待调压井开挖结束后再进行隧洞混凝土衬砌。
⑵调压井
因调压井采用自上而下的开挖顺序，为保证调压井进口岩体的稳固，根据调压井上部开挖岩体的特性，在调压井上部扩挖到一定深度时（h=6m或9m），进行锁口施工（按设计图纸混凝土体形厚度，浇筑3m或6m深混凝土保护调压井上部岩体）。
根据调压井的布置形式、结构特点及施工总进度的安排，在调压井全部开挖及两条隧洞衬砌完成后，即开始调压井剩余混凝土施工。调压井混凝土施工安排在2003.10～2004.12施工。
调压井混凝土施工主要采用定型钢模板，混凝土入仓方式主要采用溜槽配合5t卷扬机吊1m3卧罐入仓，钢筋、模板用5t卷扬机送入仓内，混凝土浇筑由下至上以3m为一层分层进行。
启闭机排架混凝土：排架施工先浇立柱，再浇横梁。使用组合钢模板，并在现场拼装立模。钢筋在加工厂加工后运至现场绑扎、焊接。混凝土仍用6m3搅拌运输车运送至现场，由混凝土泵输送入仓，并用插入式振捣器振捣密实。
⑶压力管道明管段镇支墩
根据开挖进度和场地布置的限制，压力管道混凝土施工在明管段镇支墩全部开挖完成后进行。因压力管道明管段镇支墩分布在斜坡上，拟在镇支墩基础全部开挖完成后，挖方设备退出，移交工作面后，由混凝土泵站在高程▽1672.860m进人孔处，顺次浇筑混凝土。
镇支墩浇筑施工采用组合钢模板辅以少量木模板，由10t平板车从加工厂运送至▽1766m施工道路处或▽1672.86m施工道路处，就近由人工运送至仓内安装。压力管道明管段镇支墩施工安排在2003年11月～12月。
⑷压力管道暗管段
压力钢管暗管段混凝土浇筑以安装的钢衬为模板，其回填进度受压力管道安装进度的控制，混凝土的浇筑分段也由管道的安装管节长度确定。同时在混凝土浇筑时，注意留出下段钢管安装长度。压力管道暗管段施工安排在2003年12月～2004年2月。
①压力管道下平段混凝土施工在压力管道下平段全段开挖完成后，即进行回填混凝土施工。选用6m3混凝土运输车运送混凝土，由混凝土泵站在6#支洞与压力管道下平段入口处进行浇筑。
②压力管道斜井段回填混凝土，在下平段回填混凝土和斜井段开挖全段完成后进行。选用6m3混凝土运输车运送混凝土，由混凝土泵站在6#支洞与压力管道下平段入口处进行浇筑。
③压力管道上平段回填混凝土，在调压井和隧洞混凝土浇筑完成后，进行施工。选用6m3混凝土运输车运送混凝土，由混凝土泵在施工道路▽1766m处进行浇筑。
7.2.4.2基础岩面和施工缝面处理
⑴基础岩面处理
撬除基础岩面上活动石块，清除浮碴、泥沙和污物，再用水冲洗干净，并引出积水。
⑵施工缝面的处理
施工缝面包括工作缝和冷缝。待混凝土初凝至终凝前，适当时机，主要以人工打毛，加工成毛面。浇筑上一层混凝土前，对缝面上松动石子、泥沙和污物，冲洗干净，确保新老混凝土良好结合。
7.2.4.3模板工程
⑴引水隧洞
根据引水隧洞的结构型式，结合施工工艺、总进度安排和经济考虑，本工程混凝土施工拟选用的定型钢模板，定型钢模板长度为3m（或2m、1m），宽1.2m，钢模厚3mm。定型模板在加工厂分片制作，其中3m长模板共制作6块、2m模板共制作2块、1m模板共制作2块，制作成型后，用10t平板车从加工厂运至压力管道上平段进人口处，人工搬运至工作现场进行组装。引水隧洞混凝土分段分层施工，每段分为下半段施工和上半段施工。混凝土施工时，先进行引水隧洞的下半段施工，再进行上半段施工。引水隧洞上半段混凝土浇筑模板支撑形式示意见下图：

插图7.2.4-1 隧洞上半段定型模板支撑示意图

⑵调压井
根据调压井的结构型式，结合施工工艺、总进度安排和经济考虑，本工程混凝土施工在圆弧段使用的定型钢模板，闸门墩及闸门轨道槽的模板选用组合型钢模板辅以少量木模板。定型钢模板在加工厂分片制作成型后，用10t平板车从加工厂运至调压井顶部▽1790.4处，由5t卷扬机送入工作现场进行组装。定型钢模板形式见下图：

插图7.2.4-2 调压井定型钢模板结构示意图

7.2.4.4钢筋工程
各部位钢筋均在钢筋加工厂内加工成型后用5t载重汽车运到施工现场，按其类别与型号摆放整齐。根据设计施工图和测量点线，进行搭架、分距、摆放、绑扎和点焊。
各种型号钢筋主要采用搭接手工电弧焊。手工电弧焊由具有合格资质的电焊工持证上岗，按有关规范和规定施焊。
7.2.4.5锚筋工程
锚筋施工采用手风钻造孔，清孔后人工按设计位置安装锚筋，罐式注浆机注浆。
7.2.4.6预埋件安装
预埋件在加工厂中加工，由5t载重汽车运送至现场进行安装。埋件安装应按设计图纸要求的材料和设计位置经测量放点后进行埋设，埋设施工应在仓内模板和钢筋已施工完毕后进行。止水埋设应采用模板夹住或采用专制的铁卡夹住的方法固定，灌浆管埋设时不得依靠模板和构造钢筋固定，而要利用施工插筋单独焊架以固定牢靠。在混凝土浇筑时派专人值班保护埋件周围大粒径骨料用人工清除，并用小振捣器振捣密实。
7.2.4.7浇筑准备和检查验收
当一个浇筑仓面的施工缝面处理、模板支立、钢筋绑扎与焊接、埋件安装等工序完成后，就应立即从里到外进行浇筑仓位的清理工作。将施工时留在仓内的所有材料和弃料清出仓外，把模板和钢筋上的粘着的泥沙和污物、仓内施工缝面的活动石块、淤泥、沉积的砂子及一切污物清洗干净，待排出积水后堵严缝隙，搭好必要的施工平台，并用清水将模板和施工缝面润湿。开仓前通过自检和初检，并按规定填写好检验单，再申请监理工程师组织验收，合格签认后立即开仓浇筑。
7.2.4.8混凝土的运输和入仓
混凝土的运输路线、运输设备、入仓手段见表7.2.4-1。
⑴引水隧洞混凝土衬砌时，为保证两侧混凝土均匀，使用两台混凝土泵同时从两侧下料，以减小两侧混凝土距离差。
⑵调压井混凝土浇筑时时，为保证混凝土均匀上升，二边使用溜槽，一边使用5t卷扬机吊1m3卧罐，同时下料。调压井闸门轨道二期混凝土入仓采用混凝土泵或泵车入仓。
⑶压力管道暗管混凝土衬砌时，为保证两侧混凝土均匀，使用两台混凝土泵同时从两侧下料，以减小两侧混凝土距离差。
7.2.4.9混凝土平仓及振捣措施
混凝土主要采用振捣器配合人工持铁铣平仓，但振捣器辅助平仓不能代替振捣。振捣选用有经验的混凝土工上岗按规范操作，防止过振和漏振。
振捣采用电动高频插入式φ80mm型振捣器，埋件附近结构则采用φ50mm电动软轴插入式振捣器振捣。
7.2.4.10拆模与养护
每个部位每个仓位混凝土浇筑完毕且达到规定强度后，应立即进行养护，主要采用洒水养护，有条件的部位预埋水管进行养护。
模板的拆除应根据各部位的特点，按规范规定的混凝土需达到的强度要求，决定模板拆除时间，防止因抢进度提前拆模，从而影响混凝土质量。
7.2.4.11 6#支洞封堵
考虑到6#施工支洞施工设计断面较小，且岩石情况较好，拟定施工支洞封堵段长15m，混凝土量为48m3。支洞封堵在压力管道下平段和斜井段回填混凝土完成后进行。
封堵采用MgO低热微膨胀浇筑，浇筑方量为二级配C20混凝土16m3（顶拱1.67m范围内），三级配C20混凝土32m3。
⑴ 浇筑分层
封堵段长15m，分2段浇筑。
⑵入仓手段及浇筑方法
在混凝土浇筑时，完成清仓、模板及预埋件（回填灌浆管等）安装，并经验收合格后，即可开仓浇筑混凝土。浇筑用混凝土在拌和站集中拌制，采用6m3混凝土搅拌运输车运送至封堵工作面后，由皮带机输送入仓，浇筑铺料一层，人工手持φ80电动插入式振捣器振捣一层，直至完成下部混凝土浇筑施工。
上部混凝土利用HB30B混凝土泵入仓，完成混凝土的浇筑工作。
⑶ 养护
混凝土在浇筑完成12～18小时左右即可拆模养护。混凝土主要采取洒水或喷水养护，确保混凝土表面保持湿润状态。混凝土养护时间按照监理工程师的要求和有关规范执行，但不宜小于28天。
7.2.5机械设备配置
该部分投入的机械设备见表7.2.5-1所示。
表7.2.5-1 压力管道混凝土施工机械设备配置表
序 号
名 称
型 号
单 位
数 量
备 注
1
混凝土搅拌运输车
6m3
辆
4

2
混凝土泵
HB30B
台
4

3
自卸汽车
5t
辆
4

4
卷扬机
5t
台
1

5
平板车
10t
辆
2

6
载重汽车
5t
辆
3

7
电焊机
BX1-30-1
台
3

8
振捣器
φ80/φ50
台
2/4

9
胶带机
B=650
条
1

7.2.6混凝土质量保证措施
⑴组织保证
本工程以项目部为核心，按ISO9000标准，进行全员全过程的质量管理，建立和健全质量保证和质量检查体系，对混凝土施工全过程，特别对特殊过程，进行严格的过程控制，以确保混凝土的外观质量。
建立独立的质量检查部门和完善的现场实验室，配备足够的技术人员和必要的实验设备，严格按有关规范对砼产品生产过程的材料和各个环节（如水泥、钢筋、外加剂、骨料、拌合物等）进行必要的检查和实验，并作好质量检查记录和报表。
⑵加强砼水平运输及垂直运输的过程控制，减少倒运次数，缩短运输时间，防止砼拌合物在运输过程中泌水、漏浆、及分离。
控制砼卸料高度，避免自由下落过程中产生离析，砼浇筑要分层浇筑、均匀上升，要加强入仓后的砼平仓振捣，严禁不和格的砼进入仓内。对砼浇筑这一特殊过程，质检人员要进行必要的旁站盯仓，并作好作业记录。
⑶ 在支模前，首先根据设计体型进行测量放线，支模时根据测量所放控制点支模。支模完毕后，并由测量进行复核。如有误差，并进行调整，要求在施工误差范围内，用拉筋加固，以防浇筑时跑模引起变形。
⑷严格按监理工程师批准的砼配合比和有关要求进行砼拌制，选择优良的运输方式，保证砼入仓强度，并以人工为主进行平仓。选用有经验的技术工人进行振捣作业，以保证每个部位的砼不漏振，不过振。砼的入仓、平仓、振捣作业的全过程均配备相应的其它工种如电焊工、钢筋工、预埋工和模板工值班、检查、调整。
⑸ 拆模时间必须按有关规范，待砼达到拆模强度后，再进行拆模。拆模时应配合必要的机具小心进行，拆除的模板进行修整后整齐堆放。
⑹加强混凝土养护，混凝土在浇筑完成12-18小时左右即可进行。混凝土主要采取洒水养护，确保混凝土表面保持湿润状态。根据气温条件，当干燥或风速较大时应提前养护，并用锯末等保水材料进行覆盖，避免太阳曝晒。混凝土养护时间按照监理工程师的要求和有关规范执行，但不宜小于28天，重要部位应适当延长养护时间。当气温低于+5℃时，停止洒水养护。
7.2.7混凝土施工温度控制方案
7.2.7.1气候条件
黄水河、黑水河流域位于盆地和川西山区交界处，受西南季风暖湿气流的影响，四季分明，雨量丰沛，气候温和润湿，具有山地气候和温带气候的特征。据芦山县气象站资料分析，多年平均气温为15.1℃，多年平均降雨量为1311.2mm，多年平均相对湿度为83%。根据本工程的具体条件，采取的温度控制措施如下：
⑴ 对混凝土工程进行合理分层分块，控制浇筑层厚度。控制混凝土相邻块均匀上升。
⑵混凝土浇筑设备、混凝土输送管、溜槽等搭设遮阳棚。
⑶ 在高温季节的混凝土施工时，避开正午高温时段进行混凝土浇筑，并在仓内安装喷雾装置，在混凝土浇筑时和浇筑后，进行喷雾，以降低施工仓内的环境温度。
⑷ 在高温季节施工时，尽量缩短混凝土运输时间，加快入仓速度，缩短混凝土暴露时间。
⑸ 在满足混凝土设计强度的前提下，大体积混凝土尽可能采用掺粉煤灰、掺高效减水剂等外加剂的双掺技术和降低混凝土坍落度以及采用水化热较低的水泥等综合措施，合理减小单位水泥用量，以降低混凝土水化热温升。