引水隧洞混凝土施工方案

引水隧洞永久支护及砼衬砌施工方案

1 工程概况

引水隧洞合同段全长841m(引2+171～引1+330m)，新增段长260m(引1+330～引1+070m)，合同段和新增段共长1101m。其中Ⅲ类围岩段长831m，Ⅳ类围岩段长225m，Ⅴ类围岩段长45m。引水隧洞Ⅲ类围岩开挖断面为5.5×5.55m城门型和4.54×6.2m马蹄型，边顶拱永久支护采用锚杆+挂网+喷砼的形式，底板浇筑C20砼20cm厚；Ⅳ类、Ⅴ类围岩开挖断面为6.2×6.2m城门型和4.54×6.2m马蹄型，砼衬砌断面为Φ2.6m的圆型，全断面衬砌，混凝土厚度为50～178cm，混凝土标号为C25。钢筋混凝土保护层厚度为5cm。

主要工程量：喷C20混凝土：1535m3，Φ22锚杆：6326根，底板C20混凝土856m3，C25混凝土：3500m3，钢筋制安240t，橡胶止水带500m，聚氨酯硬质泡沫板240m2，沥青油毛毡130m2。

2 Ⅲ类围岩永久锚喷支护施工方案

2.1 Ⅲ类围岩永久支护形式

（1）Ⅲ类围岩城门洞型（开挖断面：5.5×5.55m）：边顶拱采用系统锚杆Φ=22mm，L=3.0m，排距1.5m，梅花型布置，边顶拱挂钢筋网ф=6.5mm，＠=20×20cm，边顶拱喷C20混凝土12cm厚，底板浇筑20cm厚的C20素混凝土。

（2）Ⅲ类围岩马蹄型（开挖断面为4.54×6.2m）：边顶拱采用系统锚杆Φ=22mm，L=3.0m，排距 1.5m，梅花型布置，边顶拱挂钢筋网ф=6.5mm，＠=20×20cm，边顶拱喷C20混凝土15cm厚，底板浇筑20cm厚的C20素混凝土。

2.2 Ⅲ类围岩永久支护施工方法

2.2.1锚杆

锚杆为水泥砂浆锚杆，规格为Ф22，L=3.0m。

（1）“先注浆后插锚杆”施工主要适用于边墙施工。

“先注浆后插锚杆”砂浆锚杆施工工艺流程。

“先插锚杆后注浆”砂浆锚杆施工工艺流程。

（1）钻孔:采用YT28风钻造孔。锚杆造孔技术要求如下：

采用手风钻造孔，孔深、孔向符合设计要求，钻孔布置应符合设计图纸要求，孔位误差不大于20mm，孔深误差不大于5mm；

（2）锚杆安装与注浆

锚杆钢筋制作完成后，人工运送至安装位置并送入孔内。锚杆砂浆采用灰浆搅拌机拌合，MZ-1型注浆机注浆。锚杆安装与注浆技术要求如下：

①后注浆的永久支护锚杆应在锚杆安装后立即进行注浆。对于后注浆的上仰孔，应将排气管接至孔底，在孔口安注浆管，并将孔口用快凝砂浆封堵；对于后注浆的下倾孔，应将注浆管下至孔底，以保证注浆饱满、密实。

②锚杆注浆后，在砂浆凝固前，不得敲击、碰撞和拉拔锚杆。

2.2.2喷砼

①喷混凝土均在拌合站统一拌制，采用15t自卸汽车由拌合站→进厂公路→中桥→上山公路→2#支洞→施工现场；

②喷混凝土表面应平整，不应出现夹层、砂包、脱空、蜂窝、露筋等缺陷；

③结构接缝、墙角、洞型或洞轴急变等部位，喷层应有良好的搭接；

④喷射施工前采用高压风水枪冲洗岩面，并保持湿润，埋设控制喷护厚度的标志。洞内喷射作业分区自下而上进行，先边墙后顶拱，区段长度4～6m；

⑤喷射层厚度应满足设计要求，喷混凝土分两层进行，第一层喷射厚度5～7cm，后一层应在前一层混凝土终凝后进行。若终凝1h后再行喷射，应先用风水清洗喷层面；

⑥喷嘴在可能条件下应保持与岩面距离约0.6m～1.2m之间，自下而上进行，喷射方向大致垂直于岩面，喷射时喷嘴不断转圈移动；

⑦混凝土初凝后洒水养护7天。

2.2.3钢筋网片制安

本标段钢筋网片制安主要为喷砼前进行的网片制作与挂网。

①钢筋网应随岩面敷设，其间距不小于3cm，若岩面起伏较大，可加设φ10锚钉，控制钢筋网与岩面的距离；

②采用钢筋调直机把钢筋调直并除锈，并下料成一定长度，钢筋网现场绑扎；

③钢筋网与锚杆焊接牢固。

3 混凝土衬砌施工方案

(1)施工程序及工艺流程

引水隧洞先进行底板混凝土衬砌，仓位水平分段长度为50m，每隔15m设置一道收缩缝，底板混凝土一层浇筑。引水隧洞砼衬砌采用7.5m长的全圆针梁液压钢模台车全断面一次浇筑成型，自上游向下游依次进行；渐变段采用组合钢模板一次浇筑成型。

洞室混凝土衬砌工序流程序见图3

(2)

HBT60

混凝土采用10m3混凝土搅拌运输车从拌和系统运输至施工现场，采用HB60型混凝土泵入仓。

(3)排(引)水

由于洞内边顶拱、底板都有渗水，局部渗水较大，为了保证砼浇筑质量，拟定采用如下方式解决引水隧洞内渗水问题：

边顶拱渗水处理：采用手风钻打孔2m深的孔，插入Ф32长1m的钢管，插入孔内钢管端部50cm范围内钻直径为5mm小孔，间排距为25mmх50mm ，钢管外露部分再接橡胶软管将水引至排水沟。

积水处理：在进行底板混凝土浇筑时排水工作极大，由于洞内砼浇筑采用自

里向外，底板每个仓的长度为50m，所以每隔56.5m设一小集水坑，再采用7.5KW 潜水泵将水抽至原有排水沟内。

(4)会车道的封堵

会车道全部采用M7.5的浆砌石砌筑。

4 施工方法

4.1 模板工程

引水隧洞砼衬砌采用7.5m长的全圆针梁液压钢模台车浇筑。

针梁钢模台车在引水隧洞上游第一浇筑仓位处进行安装施工，顶拱超高扩挖1.5m,安设Ф25mm锚杆，长度3.5m，端头带弯钩，悬挂5T、3T、2T手动葫芦，在洞底部找平、铺设钢轨，采用Ф12mm钢丝绳进行部件吊装，各部件采用15T 汽车运输至洞内安装工作面。针梁钢模台车临时工程量见下表4.1-1。

表4.1-1 安装台车所需设备及主要工程量表

针梁钢模台车在2#地质探洞与主洞交叉处进行拆除。

模板的支撑系统设计必须满足强度和刚度要求，就位由测量检测控制，偏差不超过规范允许值。

⑵渐变段采用组合钢模板。

模板工程质量保证措施:

①模板安装时，第一层模板控制统一的起始高程线，模板之间接缝平整严密不漏浆，立模时要逐层校正上下层偏差，以免产生错台。

②混凝土浇筑过程中，设置专人负责检查盯仓，紧固拉杆螺栓，防止模板跑模及监控承重支架稳定性。

③模板拆除根据不同部位，在混凝土达到规定的强度后才能拆除，拆模时要采取适当措施，不损伤混凝土及模板。

4.2 钢筋工程

钢筋均在加工场按设计型式加工成型后，分型号和类别摆放整齐，利用自卸车运送至工作面，人工现场安装，安装时严格按施工详图和测量放线进行绑扎和焊接，安装程序为“拉线→排筋→绑扎→焊接”。

钢筋加工尺寸、混凝土保护层厚度、间排距等偏差须满足规范要求。

4.3 埋设件安装

埋设件包括橡胶止水带等。

止水与堵头模板同时安装，采用热合连接，搭接长度满足设计规范要求。止水带用专制的止水卡夹住，使止水的1/2宽度处与缝面一致。安装前仔细检查有无裂口、孔眼等缺陷。安装过程中不能钉孔、穿铅丝等破坏止水带。外露部分保护防止损坏。仓内止水在混凝土浇筑时人工清除其周围大粒径骨料，并用小振捣器振捣密实。

4.4 混凝土施工

4.4.1 Ⅲ类围岩底板砼施工主要作业措施

⑴、主要采用人工配合反铲清底，如遇欠挖部位可采用液压镐或手风钻钻孔，小药量爆破修整开挖规格。人工清撬松动石块，人工配合装载机装自卸车出渣。经测量检查施工段全断面满足设计要求后，高压风或水冲净基面并排除积水，撬除松动岩石。对基面的清理，要做到无浮渣、无松动石块、无积水。

⑵、对于施工缝面适时进行冲毛或人工凿毛，再用高压风或水冲洗干净。

⑶、仓面验收

由施工队技术员配合质检人员检查有关浇筑准备工作，包括基础处理、模板、钢筋、预埋件及伸缩缝设施等是否按施工详图规定执行。并如实填写有关表格请监理人验收，验收合格后方可进行砼浇筑作业。

⑷、砼入仓

底板砼由10m3搅拌车运至2#洞洞口利用液压反铲将混凝土再次倒运至东风车上，由东风车运到仓面。

⑸、伸缩缝

底板每隔15m设一道伸缩缝，将沥青木板在运至施工现场，每浇筑15m 底板便设一道伸缩缝，再继续浇筑下一段。

⑹、砼浇筑及振捣

砼浇筑作业，应按监理人批准的分层、分块和浇筑程序进行施工，基岩面浇筑仓，在浇筑砼前，先铺一层2-3cm厚的水泥砂浆，砂浆水灰比与砼的浇筑强度相适应，铺设施工工艺保证砼与基岩结合良好。在倾斜面上浇筑砼时，从低处开始浇筑，浇筑面保持水平。

砼振捣采用插入式振捣器振捣密实，人工抹面。

⑺、砼养护

砼初凝后，人工洒水进行养护到规定龄期。

4.4.2 Ⅳ、Ⅴ类围岩砼施工主要作业措施

⑴、利用简易操作平台超前检查处理局部欠挖，撬动松动岩块，高压水或风冲洗基岩面。

⑵、作业队技术员如实填写基础资料，报请监理人验收，验收合格后进入下道工序。

⑶、一圈的钢筋统一由场外钢筋厂加工成型，由15t载重汽车运至工作面附近，利用简易操作平台进行边顶拱钢筋安置。钢筋绑扎与焊接作业严格按施工规范要求进行。砼钢筋保护层采用在钢筋与模板之间设置强度不低于结构设计强度的砼垫块。垫块应埋设铁丝并与钢筋扎紧。垫块应互相错开，分散布置。在各排钢筋之间，用短钢筋支撑以保证位置准确。

⑷、针梁台车行走就位，操控液压系统将模板支撑到位，并利用全站仪投放控制点校模、定位。

⑸、止水、埋件设置

橡胶止水在现场安装，采用U型夹将橡胶止水固定在钢筋上，橡胶止水接头按规范要求进行粘接，搭接长度不小于20cm。

埋件安装包括：灌浆管、排水管预埋件。埋件在加工厂内按要求制作，在设计部位固定。埋件要充分加固，防止混凝土浇筑施工时异位或变形。埋件不能直接固定在钢筋网上，要单独焊接支架固定。

⑹、堵头模板采用焊接于仓内的锚杆上的拉筋及支撑固定。

⑺、在浇筑砼前，由施工队技术员配合质检人员检查有关浇筑准备工作，包括基础处理、模板、钢筋、灌浆系统、排水管、观测仪器等预埋件及止水设施等是否按施工详图规定执行。并如实填写有关表格请监理人验收，验收合格后方可进行砼浇筑作业。

⑻、砼入仓

砼由10m3搅拌车运至工作面后，HB60砼卧泵泵送入仓。

⑼、砼浇筑及振捣

在砼浇筑过程中，两侧砼要均匀上升。砼摊铺坯层厚30cm～50cm，摊铺层面向洞身砼施工前进方向略微倾斜，以利排水。最后由内向外采用退管法进行顶拱封拱砼浇筑。砼振捣采用插入式振捣器配合附着式振捣器进行振捣。

⑽、砼养护

砼初凝后，人工洒水进行养护到规定龄期。

⑾、针梁台车脱模、移位

砼达到规定养护龄期后，调节液压油缸，使钢摸脱离砼表面，收拢、前移。人工用钢刷等工具清除钢模上附着的砂浆，喷刷脱模剂。在下一块已浇筑底板砼上铺设供针梁钢模台车行走的轨道，针梁台车行走至下一块待浇筑边顶拱仓位，就位，继续下一块浇筑。

4.4.3 工作缝处理

意外中断浇筑且超过初凝时间的部位均按工作缝处理。采取人工凿毛，露出粗骨料，浆缝面冲洗干净，排除积水。新浇混凝土时缝面匀铺一层结合砂浆。

4.4.4 拆模、养护

拆模时间必须按有关规范，待混凝土达到拆模强度后，再进行拆模。拆模时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。

混凝土拆模后采取洒水养护，保持表面湿润，养护时间不少于14天，有特殊要求时适当延长养护时间。

5 混凝土衬砌施工进度计划

Ⅲ类围岩永久支护：计划从2012年2月13日开始进行，5月15日完成永久支护；

从2012年3月7日开始进行底板清理砼衬砌，2012年6月10日完成底板砼衬砌；

从2012年6月11日开始进行Ⅳ、Ⅴ类围岩砼衬砌，2012年11月10日完成砼衬砌；

从2012年11月11日开始进行回填、固结灌浆，2012年12月31日完成灌浆。

6 混凝土外观质量保证措施

6.1 严格控制模板的安装

模板支立和就位后，模板面要仔细进行补缝和涂刷高效脱模剂，以保证拆模后混凝土面光洁平整。

钢模台车就位后，由测量检测其钢模台车轨道高程和位置，以确保边顶拱砼结构尺寸满足设计要求。

6.2 混凝土的拌制、运输、入仓及平仓振捣

浇筑混凝土前，要详细检查各工序的施工质量，建基面的处理、模板、钢筋、预埋件及止水设施是否符合设计要求，并作好记录。

⑴混凝土配合比：混凝土施工前，由试验室按《水工混凝土施工规范》要求和《水工混凝土试验规程》，进行混凝土原材料的试验，按设计要求的混凝土标号，进行混凝土配合比设计，写出混凝土试验报告及各种混凝土标号配合比，报监理工程师审批。

⑵拌和及运输

混凝土拌和前，现场试验人员应根据“开仓单”上的浇筑部位、设计标号等，选用混凝土配合比，并应按现场砂石骨料的含水量、骨料超逊径含量等调整配合比，签发混凝土配比单。拌和站操作人员按配比单进行配料、拌制混凝土。

模板、钢筋、止水及各种预埋件安装完毕，首先进行仓位的清理和冲洗工作，经验收合格后，及时开仓浇筑。开仓前，清洗过的基岩面或混凝土面，要保持洁净和湿润，仓内不得有积水。混凝土在混凝土拌和站拌制后，用混凝土搅拌运输车运往施工现场, 采用混凝土泵入仓。

⑶混凝土振捣

混凝土入仓采用平铺下料，铺料厚度严格按设计要求控制。混凝土入仓后，使用φ50或30mm型手持电动插入式软轴振捣器，分层振捣密实。混凝土浇筑应做到随进料随平仓，不得堆积。平仓后要立即振捣，杜绝以平仓代替振捣的现象。振捣次序按梅花型排列布置，振捣间距为振捣器振动作用有效半径的1.5倍。作业时，按间距逐点进行振捣，并应插入下层混凝土约5.0～10.0cm。每点振捣时间以15～20s为宜，以混凝土不再显著下沉、不出现气泡、开始泛浆时为准，要防止漏振、过振。在振捣过程中，不得触动钢筋及预埋件。

浇筑混凝土时，严禁在仓内加水。如发现混凝土和易性较差时，必须采取加强振捣等措施，以保证混凝土质量。不合格的混凝土料严禁入仓，已入仓的不合格混凝土必须予以清除。

混凝土入仓时，要严格按混凝土强度等级，分区进行布料和平仓，严禁低标号混凝土进入高标号混凝土区域。

混凝土浇筑要保持连续性。由于混凝土均掺用外加剂，铺料允许间歇时间，由现场试验确定。

在施工过程中，对超过允许间隔时间，但使用振捣器振30s，振捣棒周围10.0cm内仍泛浆且不留孔洞、混凝土还能重塑时，仍可继续浇筑。否则，停止浇筑，按施工缝处理。

⑷施工缝处理

除设计要求的永久缝面以外，其它临时施工缝的混凝土表面，采用人工凿毛，

并用高压水冲洗，经检查达到设计和施工规范要求后，方可进入下道工序施工作业。

⑸拆模时间必须按设计规范，待混凝土达到拆模强度后，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。

6.3 混凝土浇筑的过程控制

始终重视每一道工序的施工质量，对施工特殊过程采取更加严密的监控措施，保证混凝土浇筑的入仓强度，对清基交面、模板支立、钢筋绑扎、止水预埋件安装均设专人进行全过程跟踪，上道工序的问题不解决不能转入下道工序施工。

加强混凝土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，防止混凝土拌和物在运输过程中泌水、漏浆和离析。

控制混凝土卸料高度，避免自由下落过程中产生离析，混凝土浇筑时要逐层均匀上升，加强混凝土入仓后的平仓振捣，严禁不合格的混凝土进入仓内，浇筑混凝土时质检人员进行必要的旁站盯仓。

加强混凝土的养护工作，并固定专人养护，分片负责。

7 施工安全保证措施

坚持“安全第一预防为主综合治理”的安全生产方针，建立以本工程项目经理为第一责任人，以岗位责任制为中心的安全生产责任制，层层管理抓落实，坚持全员、全方位、全过程、全天候的动态安全管理，强化安全意识，创建安全生产达标工地，实现安全生产管理目标。

⑴针对工程特点，对所有从事管理和生产的人员施工前进行全面的安全教育，重点对专职安全员、班组长、从事特殊作业的架子工、起重工、电工、焊接工、机械工、机动车辆驾驶员等进行培训教育。

⑵所有部位混凝土振捣前，要全面检查仓内模板支撑、拉筋及平台、漏斗、漏筒是否安全可靠；振捣过程中，经常观察模板、支撑、拉筋是否变形，下料、振捣时，不允许碰到模板及支撑和拉筋；电动振捣器配置触漏电保安器，电源线绝缘良好；混凝土浇筑人员进出仓面设爬梯，严禁从钢筋网、模板及支撑上攀爬。所有施工人员要严格遵守《高空作业安全操作规程》，门机操作和指挥人员要严格遵守《起重机操作安全规程》。

⑶加强对机械设备和操作人员的管理。严禁违章作业，加强运输作业信号联络；

⑷为保证交通运输安全，施工区两端设置明显的限速标志，限速20km/h 以内；

⑸派专人清理洒落在施工道路上的石渣，以防止过往车辆轮胎挤压造成的飞石伤人；

⑹加强交通法规的宣传，严禁酒后开车、疲劳驾驶和无证驾驶。

⑺脚手架搭设的作业人员全部持证上岗。脚手架上的栏杆、挡脚板、安全网、剪刀撑、垂直通道等安全防护设施一应俱全；作业层脚手板铺满、铺稳，不得有探头板；使用前经过检查验收，挂牌施工，使用中经常清理脚手架上的垃圾，并注意控制使用荷载。

⑻临边作业、攀登作业、悬空作业及交叉作业等高处作业严格按照中华人民共和国《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80—91）的要求，做好临边

防护，高空作业应设置防护栏、安全网等安全防护设施。作业人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋，并保证登高设施的完好，同时对作业人员的个人劳动防护用品及操作中使用的工具经常检查。

⑼采用“三相五线”制，现场电源线一律架空，选用标准铁壳配电箱，所有用电设备配置触漏电保护器，工地需配备触漏电保护器。在施工作业区、施工道路、临时设施、办公区和生活区设置足够的照明

8 环保、文明施工保证措施

项目经理部设立安全环保部，由专职环保工程师负责环保工作，设环保监督员跟踪检查环保措施的落实情况，并管理所有环保设施运行情况，安全环保部负责对外联络、协助业主环保机构开展日常工作，组织、落实、监督项目部的环境保护工作

⑴在施工过程中，不得让工作过程中产生的废物进入河道和排水系统，不得直接或间接将任何污水、废水、冷却水、热水等排放或倾倒于任何公共设施、河滩及任何水体。

⑵现场人员统一着装，施工现场管理人员和操作人员必须按要求佩带安全帽和上岗证。

⑶做到施工现场管理规范，干净整洁、无积水、无淤泥、无杂物，严格遵守“工完、料尽、场地净”的原则，不留垃圾，不留剩余施工材料和施工机具，各种设备运转正常。工程材料、机具堆放整齐，并做好标识。

⑷施工现场的道路必须平整畅通，排水系统良好。

⑸施工场地内的管线严格按设计和安全规定架设，并加强管理，杜绝乱搭乱接。

⑹施工弃渣和生活垃圾堆放在指定地点，废油、生产及生活污水根据制定的环保措施进行处理。

⑺保持生活区清洁卫生、环境美化，及时清除垃圾和废弃物，并运至指定的地点堆放和处理。

⑻做好施工现场安全保卫、防火、防盗工作，建立必要的防范措施和规章制度，执行值班、交接班制度，非施工人员不得擅自进入施工现场。

⑼配备洒水车并定期洒水除尘；配备路段养护工人，随时对道路情况进行监控，对缺损的路面和道路标识及时修补、维护；

⑽派专人维护道路通秩序，以免道路堵塞对施工造成影响；

⑾在交叉路口及关键路段设立醒目标志牌、警示牌，并保证所设立的标志牌完好无损；

⑿尊重当地政府、依靠当地政府，与当地政府密切配合，积极取得地方政府的支持和理解，保证工程的顺利建设；

⒀尊重业主、监理工程师、设计人员，在施工过程中想业主之所想，急业主之所急，做文明承包商，树立水电五局有限公司良好的企业形象；

⒁搞好与相关标段的协调、配合；

⒂做到工完场地清，给业主交付一个整齐、干净、美观的工作环境。

9 拟投入的主要施工设备

10 拟投入的主要施工人员

9钻工12 10支护工16 11普工21 12质检员2 13管理人员4