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苗家坝水电站引水洞衬砌混凝土施工组织设计

苗家坝水电站位于位于白龙江下游，甘肃省文县境内，距下游已建成的碧口水电站公路里程31.5km。电站尾水与碧口水电站水库回水衔接。工程的主要任务是发电，枢纽建筑物主要由混凝土面板堆石坝、溢洪洞、泄洪排沙洞、引水发电洞及岸边厂房等组成。电站正常蓄水位800m，死水位798m，汛期排沙限制水位795m，总装机容量240MW（3×80MW），保证出力43MW，设计年发电量9.24亿KW·H，装机年利用小时3850h，水库正常蓄水位库容2.68亿m3。工程规模属二等大（2）型。主要建筑物挡水坝级别为1级，其它主要建筑物级别为2级，次要建筑物级别为3级。

本标段发电引水隧洞洞径，开挖与衬砌后均为圆形断面，洞内流速/s，纵坡为i=5%，钢筋混凝土衬砌厚度1.0m、0.6m。根据沿线各种不同围岩情况分段采用不同的衬砌型式和衬砌厚度。引述隧洞包括进口渐变段、上平段、空间弯管段（上弯段）、斜井段、下弯段、下平段、压力钢管段。压力钢管首端为长的渐变段，直径由渐变为，压力钢管在进厂前通过两个岔管一分为三，岔管分岔形式为“卜”形。三台机钢管长度（至主厂房上游墙）分别为：1号机 、2号机 、3号机。3条引水支管轴线方向均为SE104.2°，水平布置，直径D=， 压力钢管段混凝土衬砌厚度。

UPS电源系统改造施工方案.doc3主要施工难点、重点、对策

3.1与其他作业面存在交叉干扰，材料运输困难

⑴ 发电引水隧洞下平段、下弯段衬砌混凝土材料须经施工支洞、压力钢管主管段进行运输，运输途中在压力钢管主管段与钢管安装存在交叉作业，干扰突出，因此，钢筋、模板等施工周转性材料采用车辆运输至施工支洞与压力管道主管段衔接部位后，采用纯人工倒运至作业面，途中须跨越压力管道安装作业面，材料倒运效率低下，施工进度相对缓慢。

⑵ 受引水洞进水塔混凝土施工脚手架搭设、上平段混凝土衬砌等影响，空间弯管段、斜井段混凝土施工周转性材料须采用人工搬运至上平段末端后，拟布置卷扬系统（滑道+小车）进行材料转运，待斜井段、空间弯管段仰拱衬砌完毕后，对该系统进行改造，二次布置，用于边顶拱衬砌材料运输。

综上，受空间弯管段三维螺旋结构及压力管道安装变更等因素影响，洞内材料运输难度大，效率低，在具体施工中必须采取相应工程措施给予保证。

3.2 结构设计变更，工程量增加、施工难度增大

在工程实施过程中，引水隧洞施工结构较投标阶段发生很大变更，洞身增长80.8m，相应增加衬砌混凝土约5970m³，增加钢筋制安约370t；同时变更后的空间螺旋弯管段、斜井段混凝土衬砌体型控制要求严格、施工控制难度极大。因此，受设计变更，工程量及难度增加影响，施工强度明显增大，施工工期也较原定计划延长。

3.3 弯管段、斜井段结构复杂，安全隐患突出

根据开挖揭露及地质预报，斜井段揭露裂隙与洞轴线夹角小，延伸长，对隧洞切割作用强，有不稳定块体发育，可能发生局部坍塌、掉块现象；同时斜井坡度较陡，材料运输、脚手架搭设、人员行走、入仓手段的布置均存在较大程度的安全隐患，因此在施工中需采取有效的工程措施，投入大量人力、物力、时间进行专项安全防护的实施，占用直线工期较长。

同时，为保证工期要求，多个作业面同时施工，交叉干扰安全隐患突出。

3.4为确保进度及施工安全，主要施工对策

3.4.1 资源投入的保障

为保证工程进度，在实际施工中投入大量的周转性材料、大中型设备、劳动力，统筹安排，以确保上平段、下平段混凝土与压力管道安装工作等多个作业面的同步实施；在上下弯管段、斜井段施工中投入卷扬提升系统（材料运输）等工程措施，以提高备仓效率、提高周转性材料及相应设备运转时效。

3.4.2 施工工序合理规划保障

同时展开多个作业面，如上平段、下平段、压力管道主管段、支管段等均可在同一时间段组织施工；结合引水隧洞衬砌混凝土分仓分块，仰拱、边顶拱可组织平行作业，即备仓及浇筑连续进行。

3.4.3 安全保障措施

边顶拱模板采用满堂支撑体系，并搭设至少两层竹跳板安全操作平台。尤其是在弯管段、斜井段施工时，为保证斜坡脚手架稳定，增设一定量的基础锚杆固定，相应形成操作平台。模板支撑体系采用密目安全网封闭。作业人员安全劳动保护用品佩戴齐全、规范，及时检查更换。

3.4.4 交叉干扰的合理组织

在进水口、下平段等与其他作业面或工种发生交叉干扰时，一方面采取在时间、空间上积极避让的措施，杜绝立体交叉；另一方面采取各种抢工措施弥补因交叉干扰延误相应工作的工期。

3.4.5 新增运输系统内双层通道的利用

模板满堂支撑体系施工时，为便于后续施工，特意形成上下两条人行通道，斜井部位人行通道采用Φ50钢管搭设成爬梯状，平洞段上层采用竹跳板铺设。施工中充分利用这两条通道进行人员的流动、材料的转运，即增加作业人员及周转性材料的时效。

4 衬砌混凝土一般施工方案

4.1 基岩面清理及施工缝的处理

4.1.1 基岩面清理

混凝土仓位准备前，清除洞壁、松散碎石、喷混凝土面层上的杂物。底部基岩松动岩石采用人工撬挖处理，高压水冲洗干净。若遇因地质等原因造成的基底超挖、及特殊开挖措施超挖量较大时，经监理工程师认同、验收后，为便于钢筋安装及仓位准备，基底部位采用与衬砌同标号混凝土进行垫层浇筑处理，边顶拱部位与一般衬砌仓位同时浇筑。

4.1.2 施工缝面处理

⑴ 水平施工缝：各仓位纵向水平施工缝一般采用压力水冲毛处理，以混凝土表面集水由浑变清，露出粗砂或小石为止，冲毛效果不明显时采用人工凿毛处理。

⑵ 仓位之间的永久施工缝：在下仓混凝土浇筑前设计分缝材料，要求填铺平整。

在各混凝土仓位准备前进行引水洞各断面的实测，以便钢筋、埋件安装，确保结构体型受控，并绘制引水洞各实际断面图。混凝土仓位准备完成后，进行模板校核，提供仓位验收所需数据。模板偏差严格按规范允许范围控制。

4.3 钢筋加工、运输及安装

结合实际施工情况，引水洞下弯段、下平段、压力钢管段结构钢筋在下游防护区钢筋加工厂加工制作；上平段、上弯段、斜井段钢筋在电站进水口钢筋加工厂加工。共投入钢筋加工设备三套，包括剪切机、弯曲机、钝粗机、剥肋滚丝机、辅助设备。

⑴ 下弯段、下平段、压力钢管段：加工成型的钢筋在下游防护区钢筋厂人工辅助50t履带吊装车，20t自写汽车经基坑道路、施工支洞至支洞与压力管道衔接部位卸车，然后采用人工抬运方式至下弯、下平等仓位进行安装。其中车辆运输距离约420m，人工抬运平均距离约160m。

⑵ 上弯段、斜井段：该部位受上平段混凝土及灌浆施工影响，无法采用机械运输成型钢筋，因此采用纯人工方式抬运方式，经电站进水口钢筋加工厂、上平段至上平段末端，斜井段采用布置在该部位的卷扬提升系统分别运输至各仓作业面。该部位纯人工钢筋抬运距离约160m。

钢筋安装前由测量放线控制结构轮廓及钢筋安装具体位置，要求钢筋安装位置、间距、规格、保护层等各项参数符合设计、规范要求。

上平段、下平段边顶拱钢筋采用自制型钢台车辅助人工安装，下弯段、斜井段、空间弯管段钢筋通过Φ50钢管满堂红支撑体系人工安装。

现场钢筋的连接采用机械连接或手工电弧焊焊接，对于能够采用机械连接的部位，优先考虑机械连接。钢筋接头分散布置，并符合设计及相关规范要求。电弧焊工均持有相应电焊合格证件。

4.4 止水和预埋件施工

止水、预埋件严格结合设计型式、尺寸、埋设位置和材料的品种规格、规范要求埋设，负责预埋件安装的人员，必须和钢筋架立人员密切配合，一些管路需穿过密集钢筋区域时，采用穿插作业。严防乱割受力钢筋，埋件一定要牢固固定在可靠的部位，保证浇筑振捣时不会走样。

止水、埋件安装时设置一些简易的托架，夹具固定在设计位置上，止水片凹槽严格按缝面居中设置，按设计位置用堵头模板夹牢，防止在浇筑过程中发生偏移、扭曲和结合面漏浆。

4.5 模板制作、运输及架立

发电引水隧洞上平段、上下弯段、斜井段、下平段均采用定型组合钢模板；进口渐变段采用定型钢木组合模板；压力钢管段采用钢衬结构做模板；分仓堵头采用钢木组合模板。

模板采用内拉外撑加固措施。仰拱模板采用Φ50跑弧钢管背方外撑；边顶拱采用Φ50钢管满堂红脚手架支撑体系，满堂支撑下部预留2m×3m（宽×高）人行通道。下弯段、斜井段、空间弯管段满堂支撑脚手架采用仰拱混凝土预埋插筋、边顶拱围岩系统锚杆+φ14锚拉筋+2t花篮螺栓，焊接加固。为保证混凝土浇筑密实，在模板体系施工时预留进料孔、检查孔，待混凝土浇筑至一定高程部位时采用木模板进行封闭。

待混凝土衬砌完成，支撑体系拆除时，按要求割除混凝土面外露插筋，并对混凝土面进行相应处理。

定型钢木组合模板制安程序：模板设计、制作→场内预拼装→测量放线→运输→组装→模板校正及复测→混凝土浇筑→拆模及维护→下一循环。

待各仓位钢筋、模板、埋件、支撑体系等工序完成后，及时进行仓位的清理工作：清除仓内杂物，仓面冲洗干净，排除积水，提交有关验收资料报请监理工程师进行仓位验收。做好一切浇筑准备工作，验收合格经监理工程师签字后，即可开仓浇筑。

引水洞上平段、空间弯管段、斜井段部分混凝土由电站进水口HZ90拌和站集中拌制，水平运输距离约90m；下弯段、下平段、压力钢管段混凝土由其他标段供给，水平运输运距约1.6㎞。6m³混凝土罐车水平运输，混凝土输送泵作为主要入仓浇筑手段。

仓位准备完成，经监理工程师验收合格后，即可开仓浇筑。在浇筑过程中加强混凝土入仓的连续性，保证入仓强度。采用手持软轴式振捣器振捣密实。

发电引水隧洞衬砌混凝土完成、模板拆除后主要采用洒水养护方式。

5 进口渐变及上平段混凝土主要施工方案

5.1 进口渐变段衬砌混凝土施工方案

5.2 上平段衬砌混凝土施工方案

上平段边顶拱钢筋安装采用钢筋台车组织施工，钢筋台车采用型钢结构自制。

上平段（含渐变段）混凝土采用布置在电站进水口的混凝土输送泵（90泵）入仓浇筑。

6 下平段衬砌混凝土施工方案

下平段混凝土施工方法同上平段，混凝土泵布置在施工支洞与压力管道主管段衔接部位。

7 压力管道段混凝土回填施工方案

待压力钢管安装、验收完成后，组织进行回填混凝土仓位准备及浇筑施工，混凝土输送泵直接入仓。腰线以下浇筑上升速度控制在2m/h以下，减少混凝土浮托力对钢衬的作用力，顶拱处浇筑采取退管法，保证顶拱混凝土浇筑饱满。

8 空间弯管段、斜井段、下弯段衬砌混凝土专项施工方案

为加快空间弯管段、斜井段、下弯段衬砌混凝土施工进度，并确保洞内作业安全需要，特对该部位混凝土设计分仓、分块进行适宜优化调整，即斜井段、空间弯管段、下弯管段混凝土衬砌采用先仰拱后边顶拱的施工顺序进行施工，相应增设纵缝止水布置（紫铜止水片72m），具体分仓、分块与引水隧洞上平段、下平段衬砌相同。

8.2 安全防护专项措施

斜井段设计倾角为55°，坡度相对较陡，加之作业面狭窄，人员活动空间小，安全隐患突出。因此在斜井段、空间弯管段、下弯段混凝土仓位准备及浇筑期间需增加必要的安全防护设施。

空间弯管段、斜井段、下弯段边顶拱混凝土衬砌施工模板外支撑采用满堂红脚手架体系。为保证满堂红脚手架支撑自身稳定，采用在仰拱施工中预埋Φ25插筋（L=2.0m，外露于仰拱模板面0.3m），与脚手架钢管焊接加固。同时各仓位施工期间，在满堂脚手架上搭设竹跳板安全操作平台，竹跳板与钢管采用φ14铁丝捆绑牢固。为便于作业人员行走，在满堂支撑体系下部预留人行通道，并搭设钢管+竹跳板爬梯。满堂红支撑体系采用密目安全网封闭。

空间弯管段、斜井段、下弯段仰拱衬砌施工完成后，进行边顶拱满堂支撑体系搭设。边顶拱混凝土衬砌完毕后从上而下进行脚手架的拆除，人工搬用至施工支洞与压力管道主管衔接段后装车运出。支撑体系拆除过程中按要求及时割除混凝土面外露插筋，并对混凝土外露面进行完善处理。

结合斜井段、空间弯管段、下弯段结构要求，该部位仓位准备材料运输困难，具体施工中拟布置慢速卷扬机、材料运输滑道、滑道小车组成卷扬提升系统，进行周转性材料的入仓倒运。初步考虑空间弯管段材料从上向下运输，斜井段材料采用从下到下的运输方式。

⑵ 斜井段材料运输措施：卷扬提升系统+滑道小车组成材料运输设施。即下平段混凝土衬砌施工完成后，在下平段作业面堆存斜井段施工材料，斜井段材料从下向上通过卷扬系统+滑道小车运输。

在上平段10#仓仰拱混凝土面上布设一台8t慢速卷扬机，卷扬机底盘采用Φ25基础锚杆（L=2.0m，外露0.5m）+匹配螺栓加固牢靠，并在卷扬机上游布置Φ28地锚+φ16钢丝绳加强稳定。空间弯管段建基面布置卷扬系统导向滑轮，底板采用Φ25基础锚杆（L=3.0m，外露0.5m，双排间距1.0m）锁定加固。滑车系统I18工字钢轨道随下弯段、斜井段仰拱衬砌，跟进布设仰拱混凝土面上，轨道采用Φ25基础锚杆固定，单根锚杆长3.0m，入岩2.5m，外露0.5m，双排间距1.2m。钢结构材料倒运小车由卷扬机2φ16钢丝绳牵引。

⑶ 材料中转平台：空间弯管段布设材料运输滑道末端（即13#仓末端）修建材料中转平台，平台主框架采用I18型工字钢制作，主框架钢结构联系材料及载物平台均用Φ25钢筋焊接。坡面上搭设Φ50钢管脚手架作为钢结构平台支撑体系，钢结构部分平台及脚手架支撑与布置在建基岩面的Φ25基础锚杆焊接加固。平台周边搭设Φ50钢管防护栏杆，挂设密目安全网进行封闭。

8.4 混凝土浇筑方案

⑴ 下弯段：由于下弯段因地质原因超挖量较大，为了便于仰拱钢筋和模板的安装，先进行垫层混凝土回填施工，回填时预埋底拱模板定位钢筋（拉筋桩）。

混凝土采用布置在施工支洞与压力管道主管段衔接部位的混凝土泵直接输送入仓，浇筑时仓内薄层平铺，两侧均匀下料，防止模板整体变形。手持Ф50振捣器振捣，认真平仓，防止骨料分离，注意层间结合，确保连续浇筑，防止出现冷缝。

根据施工图纸所示的建筑物分缝、分块尺寸、浇筑间歇时间、混凝土允许最高温度及有关温度控制要求，通过试验建立混凝土出机口温度与现场浇筑温度之间的关系，并采取有效措施减少混凝土运送过程中的温升或温降。同时采取仰拱、边顶拱错时段浇筑方案。

⑴ 实际施工中，严格按照施工图纸所示标号的混凝土，结合配合比试验确定混凝土配合比。实验室设计和试验的配合比在工地上要根据现场的实际情况予以调整，并报请监理人批准，最终确定最优混凝土施工配合比。

⑵ 混凝土在浇筑前必须通知监理人对浇筑部位的准备工作进行检查，内容包括：基岩面处理、地下水及施工用水引排、已浇筑混凝土面的清理以及模板、钢筋、插筋、灌浆系统预埋件、止水和观测仪器等设施的埋设和安装等，检验合格后，方可进行混凝土浇筑。

在施工过程中若仓内有小出水处，在出水部位埋设排水管，从堵头模板处引至仓外，等该仓混凝土浇筑完后采用砂浆封堵。

⑶ 混凝土在运输过程中不允许发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象。如运至浇筑地点的混凝土有离析现象，浇筑前必须进行二次搅拌，并不得再次加水。

⑷ 浇筑混凝土连续进行。控制混凝土卸料高度，避免自由下落过程中产生离析，混凝土浇筑要分层浇筑、均匀上升，要加强入仓后的混凝土平仓振捣，严禁不合格的混凝土进入仓内。对混凝土浇筑这一特殊过程，质检人员要进行必要的旁站盯仓，并作好作业记录。必须间断时，其允许间断时间由试验确定，间断超过混凝土的初凝时间，则按照施工接缝处理。

⑹ 混凝土浇筑完毕6～18h以后，按规定进行洒水养护，养护期限不少于7d；要求混凝土密实，不存在空洞、露筋、露骨、蜂窝、麻面、裂缝等缺陷。表面不得有漏浆、沙面、脱皮现象，每平方米内汽泡不超过50个及起沙面积不得超过2％。

混凝土表面板缝横平竖直、大面平整，错缝、错台不超过1mm㈩，在2m²范围内的凹凸不大于2mm，棱角分明，无变形。

⑴ 作业员工必须配戴安全帽。

⑵ 满堂支撑体系、钢筋台车、卷扬提升系统等加工牢固，承载强度必须能满足施工荷载，所有螺栓连接与焊缝连接强度必须满足要求，防止结构失稳破坏。

⑶ 严格控制边顶拱混凝土浇筑上升速度，并确保两侧对称均衡上升CECS 710-2020-T 健康小镇评价标准.pdf，避免上升过快破坏模板支撑系统。

⑷ 电焊工必须经过培训，并经过考核合格后持证上岗，施工中严格按照焊接作业安全操作规程实施。

⑸ 现场施工材料与机具必须有序摆放，不用的材料及时清理回收，材料堆存不占用人行通道，做到现场整洁。

⑹ 每仓混凝土浇筑完后及时对混凝土搅拌与输送系统进行清洗，废水经沉淀处理后才能排放。

根据总进度要求及实际施工情况，发电引水隧洞衬砌混凝土工程计划开工时间为2010年6月1日。由于在工程实施过程中，引水隧洞施工结构较投标阶段发生很大变更，洞身增长，工程量大幅度增加；同时变更后的空间螺旋弯管段，混凝土衬砌体型控制要求严格、施工控制难度极大。随引水洞实施过程中工程量增加、施工难度增大，施工进度相应延长、施工强度进一步加大。因此引水隧洞衬砌混凝土计划结束时间为2011年4月30日。

13 劳动力组织、设备资源配置

DB33／T 2235-2019 信用信息库数据规范13.1混凝土施工人员配置

13.2混凝土施工设备配置