引水洞二次襯砌施工綜合技術(shù)方案一、工程概述1.1工程概況本引水洞工程采用單元供水方式，由進水段、閘門井段、引水隧洞段及壓力鋼管段構(gòu)成，設(shè)計總長度5200米，縱坡i=0.002，洞徑3.0-8.0米，穿越地層以IIB類圍巖為主，局部涉及7條斷層破碎帶（IV-3至IV-26級）及760米巖爆段。工程主要工程量包括：C25襯砌混凝土7654m3，C20回填混凝土95m3，鋼筋制安8905噸，固結(jié)灌漿44396米，回填灌漿18572㎡。隧洞采用"Z"字型布置，由上平段、上彎段、豎井、下彎段和下平段構(gòu)成，襯砌后為圓形斷面，設(shè)計為有壓引水隧洞，設(shè)計最大引水流量14.7m3/s。1.2地質(zhì)條件隧洞埋藏深度100-400米，穿越地層主要為砂巖、灰?guī)r及斷層破碎帶，地質(zhì)構(gòu)造以節(jié)理、片理發(fā)育為特征，共涉及6條斷層破碎帶，其中F3、F5斷層富水性強。地下水類型為基巖裂隙水，局部具承壓性，受大氣降水及孔隙水補給，正常涌水量2260m3/d，最大涌水量可達3500m3/d。進口段14.4米位于IB區(qū)域，出口段75.6米位于IIA區(qū)域，其余段落為IIB優(yōu)質(zhì)圍巖。針對IV類斷層破碎帶，設(shè)計采用鋼拱架支護體系；巖爆段需實施超前應(yīng)力釋放措施。1.3技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)本工程施工嚴(yán)格遵循《水工混凝土施工規(guī)范》DL/T5114-2019、《水利水電工程模板施工規(guī)范》DL/T5110-2013、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204-2015及《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》GB50164-2011等規(guī)范要求，確保結(jié)構(gòu)耐久性與運行安全性。二、施工總體布置2.1施工分區(qū)規(guī)劃根據(jù)工程特點及地質(zhì)條件，將引水洞劃分為8個施工區(qū)段，設(shè)置2個施工支洞（樁號0+895.62m及2+919.74m）形成多工作面同步作業(yè)。支洞斷面采用4.5×6m城門洞形，配置獨立的通風(fēng)、排水及運輸系統(tǒng)。施工順序遵循"由外向內(nèi)、先洞身后結(jié)構(gòu)"原則，優(yōu)先完成進口段EL209m以上支護及洞臉處理，再進行主洞開挖與襯砌作業(yè)。2.2臨時設(shè)施布置綜合加工廠：在6#公路回頭彎處設(shè)置鋼筋加工廠（1500㎡），配置GQ50-1型切斷機4臺、GW40-2型彎曲機3臺及GTJ4-4/14調(diào)直機2臺，實現(xiàn)鋼筋集中加工配送。木材加工區(qū)配備MJ106型圓鋸機2臺，滿足模板制作需求?；炷料到y(tǒng)：布置兩套HZJZ35攪拌站（35m3/h），配置自動計量系統(tǒng)及粉煤灰摻加裝置。骨料倉分三區(qū)布置，總?cè)萘?00m3，采用防雨棚覆蓋及分級篩分設(shè)施。水泥罐采用3個100t立式儲罐，確保連續(xù)供料。施工便道：修建3.5km施工便道連接各作業(yè)面，路面采用20cm厚C20混凝土硬化，每200m設(shè)置錯車道。洞口區(qū)域設(shè)置15m×20m材料堆放場，采用15cm厚碎石墊層+10cm厚C15混凝土面層。2.3施工機械設(shè)備配置設(shè)備類型型號規(guī)格數(shù)量主要用途針梁式鋼模臺車9m/12m3臺標(biāo)準(zhǔn)段全斷面襯砌混凝土輸送泵HBT605臺混凝土入倉混凝土罐車8m38輛混凝土運輸振搗器Φ50/Φ3020臺混凝土振搗電焊機BX1-50012臺鋼筋焊接空壓機20m3/min4臺風(fēng)動工具動力抽水機150m3/h6臺施工排水卷揚機10t4臺豎井材料運輸全站儀LeicaTS602臺測量放樣2.4風(fēng)、水、電布置供風(fēng)系統(tǒng)：在6#施工支洞洞口布置4臺20m3/min空壓機，采用Φ150mm主風(fēng)管沿支洞延伸至各工作面，支管采用Φ80mm鋼管，確保工作面風(fēng)壓不低于0.5MPa。供水系統(tǒng)：在洞口設(shè)置300m3高位水池，采用Φ100mm主水管供水，支管采用Φ50mm膠管接至各工作面，供水量不小于50m3/h。供電系統(tǒng)：在洞口設(shè)置800KVA變壓器，洞內(nèi)采用三相五線制供電，主線采用VV-1KV-4×120+1×70電纜，照明采用36V安全電壓，每50m設(shè)置應(yīng)急照明系統(tǒng)。2.5施工排水上平洞施工廢水采用明溝引流至集水坑，配置2臺150m3/h水泵抽排至洞外；下平洞修建30cm高小圍堰，設(shè)置4臺水泵接力排水，將水抽至廠房集水坑統(tǒng)一外排；斷層破碎帶地段增設(shè)輕型井點降水系統(tǒng)，降低地下水位至作業(yè)面以下50cm。三、二次襯砌施工工藝3.1施工總體流程施工準(zhǔn)備→測量放樣→巖面處理→鋼筋制安→模板安裝→預(yù)埋件安裝→清倉驗收→混凝土澆筑→養(yǎng)護→脫模→下一循環(huán)3.2施工分段與分塊隧洞襯砌按設(shè)計伸縮縫分段，標(biāo)準(zhǔn)段長度12m，轉(zhuǎn)彎段及斷層破碎帶地段縮短至6-8m。分塊方式如下：標(biāo)準(zhǔn)段：采用針梁式鋼模臺車全斷面一次澆筑轉(zhuǎn)彎段：分底拱（120°中心角）和邊頂拱兩次澆筑漸變段：分3層澆筑，每層高度控制在2.5m以內(nèi)豎井段：采用滑模施工，每10m為一個滑升段3.3模板工程3.3.1針梁式鋼模臺車施工臺車選型：選用9m/12m針梁式鋼模臺車，由針梁、模板系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和行走系統(tǒng)組成。模板面板采用6mm厚Q235鋼板，背楞采用[10槽鋼，間距30cm，確保模板剛度滿足混凝土澆筑側(cè)壓力要求。安裝工藝：軌道安裝：采用P43鋼軌，軌距2.4m，軌道基礎(chǔ)采用C20混凝土澆筑，厚度30cm，每隔1.5m設(shè)置軌枕臺車就位：利用臺車自帶液壓系統(tǒng)調(diào)整模板位置，徑向偏差控制在±3mm內(nèi)，軸線偏差不超過5mm模板調(diào)整：通過側(cè)向油缸調(diào)整模板垂直度，頂模油缸調(diào)整高程，測量復(fù)核后鎖定端模安裝：采用5cm厚木模板，背楞用50×100mm方木，間距50cm，與鋼模臺車連接牢固3.3.2特殊段模板施工轉(zhuǎn)彎段模板：采用組合鋼模與木模結(jié)合，分底拱和邊頂拱兩次澆筑。底拱模板采用[10槽鋼做拱架，間距80cm，面板用18mm厚多層板；邊頂拱采用滿堂腳手架支撐，立桿間距60×60cm，橫桿步距1.2m，設(shè)置剪刀撐增強穩(wěn)定性。漸變段模板：采用定型鋼木組合模板，分3層澆筑。模板配置兩套，周轉(zhuǎn)使用。模板安裝時設(shè)置漸變段控制線，每50cm設(shè)置高程控制點，確保漸變平滑過渡。豎井模板：采用液壓滑升模板，模板高度1.2m，錐度0.5%，提升系統(tǒng)采用16個10t液壓千斤頂，同步控制精度±2mm。滑模平臺采用型鋼桁架結(jié)構(gòu)，設(shè)置操作平臺和輔助平臺，平臺寬度1.5m。3.4鋼筋工程3.4.1鋼筋加工鋼筋在洞外加工廠集中加工，嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙進行下料、彎制。主筋采用機械連接，接頭等級I級，連接區(qū)段長度35d，同一截面接頭率不大于50%。鋼筋彎曲圓弧半徑：HRB400E鋼筋不小于6d，HPB300鋼筋不小于2.5d。3.4.2鋼筋安裝安裝工藝：測量放樣：在巖面上標(biāo)出鋼筋位置線，每2m設(shè)置一個控制點架立筋安裝：采用Φ25鋼筋制作架立筋，間距1.5m，確保鋼筋保護層厚度50mm主筋安裝：沿洞軸線方向布置，采用綁扎或焊接連接，綁扎搭接長度35d，焊接長度單面焊10d，雙面焊5d分布筋安裝：環(huán)向分布筋與主筋垂直布置，梅花形綁扎，綁扎點間距不大于30cm鋼筋保護層：采用定制混凝土墊塊，強度不低于C30，每㎡布置4個，確保保護層厚度偏差±5mm特殊部位處理：斷層破碎帶：增設(shè)Φ16@200mm加強筋，形成鋼筋網(wǎng)片鋼模臺車部位：鋼筋與模板間距不小于50mm，避免澆筑時露筋預(yù)埋件周邊：增設(shè)環(huán)形加強筋，鋼筋保護層厚度增加10mm3.5混凝土工程3.5.1混凝土配合比根據(jù)設(shè)計要求，襯砌混凝土采用C25W6F150，配合比參數(shù)如下：水泥：P.O42.5水泥，用量320kg/m3粉煤灰：Ⅱ級粉煤灰，摻量25%骨料：5-20mm碎石，含泥量<1%；中砂，細度模數(shù)2.6-2.8外加劑：聚羧酸系高效減水劑，摻量0.8%；引氣劑摻量0.01%水灰比：0.45，坍落度：180±20mm（泵送）3.5.2混凝土澆筑入倉方式：標(biāo)準(zhǔn)段：采用HBT60混凝土泵泵送入倉，泵管布置于臺車側(cè)面，每12m設(shè)置一個布料口斜井段：采用溜管入倉，溜管直徑250mm，每10m設(shè)置緩沖裝置，控制混凝土下落速度<3m/s豎井段：采用導(dǎo)管法澆筑，導(dǎo)管直徑200mm，埋管深度2-6m，澆筑速度不小于0.5m/h澆筑工藝：鋪料方式：采用水平分層鋪料，層厚30-50cm，沿洞軸線方向推進布料順序：兩側(cè)對稱布料，高差不超過50cm，避免模板偏壓振搗工藝：采用Φ50插入式振搗器，振搗間距30cm，振搗時間15-30s，直至混凝土表面泛漿、不再下沉、無氣泡逸出特殊部位處理：施工縫處增設(shè)Φ16@200mm抗裂鋼筋網(wǎng)；止水片周圍采用Φ30振搗器細致振搗，確保止水片位置準(zhǔn)確、混凝土密實3.5.3混凝土養(yǎng)護養(yǎng)護方式：模板養(yǎng)護：澆筑完成后12h內(nèi)開始灑水養(yǎng)護，保持模板表面濕潤，養(yǎng)護期不少于14d脫模后養(yǎng)護：采用噴水+塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護，每天灑水4-6次，養(yǎng)護期不少于28d特殊季節(jié)養(yǎng)護：夏季采用遮陽棚+噴霧降溫；冬季采用電熱毯+保溫被養(yǎng)護，確保混凝土表面溫度不低于5℃養(yǎng)護監(jiān)測：設(shè)置混凝土溫度監(jiān)測點，監(jiān)測混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度，控制溫差不超過25℃，當(dāng)溫差超過20℃時，采取保溫措施。3.6特殊部位施工3.6.1施工縫處理施工縫按設(shè)計要求設(shè)置，處理工藝如下：混凝土澆筑完成后24h，人工鑿毛施工縫表面，清除浮漿和松動骨料，露出新鮮混凝土面澆筑前24h，用高壓水沖洗施工縫表面，直至積水澄清澆筑前鋪2-3cm厚同強度等級砂漿，確保施工縫結(jié)合緊密施工縫處混凝土振搗加強，振搗器插入下層混凝土5-10cm，確保結(jié)合部位密實3.6.2止水安裝止水系統(tǒng)采用銅止水+橡膠止水復(fù)合結(jié)構(gòu)，安裝工藝如下：止水片加工：銅止水采用折邊機加工成"Ω"形，接頭采用焊接，搭接長度不小于20mm安裝固定：采用專用鋼筋卡固定，間距50cm，確保止水片位置準(zhǔn)確，偏差不超過5mm交叉處理：止水片交叉處采用現(xiàn)場放樣、定制加工，確保止水系統(tǒng)連續(xù)完整保護措施：澆筑過程中設(shè)置保護蓋板，避免止水片變形或損壞3.6.3預(yù)埋件施工預(yù)埋件包括灌漿管、觀測儀器、排水孔等，施工要點如下：定位固定：采用支架固定預(yù)埋件，確保位置偏差±10mm，高程偏差±5mm連接處理：預(yù)埋件與鋼筋焊接固定，避免澆筑過程中移位保護措施：預(yù)埋件端口采用塑料布包裹，防止混凝土堵塞驗收檢查：澆筑前進行專項驗收，確保預(yù)埋件數(shù)量、位置準(zhǔn)確四、灌漿工程4.1回填灌漿施工參數(shù)：灌漿孔布置：梅花形布置，孔距2m，排距2m，孔深深入圍巖5cm-灌漿材料：42.5水泥漿，水灰比1:1、0.8:1、0.5:1三個比級灌漿壓力：0.2-0.3MPa，穩(wěn)壓時間30min結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：吸漿量<0.4L/min，持續(xù)30min施工工藝：鉆孔：采用風(fēng)動鑿巖機鉆孔，孔徑Φ50mm，孔深按設(shè)計要求洗孔：采用高壓風(fēng)水輪換沖洗，直至回水澄清灌漿：自下而上分段灌漿，每段長度5m，采用孔口封閉法封孔：灌漿結(jié)束后，采用濃漿回填封孔，孔口抹平4.2固結(jié)灌漿施工參數(shù)：灌漿孔布置：按設(shè)計圖紙布置，孔距3m，排距3m，呈梅花形排列孔深：深入圍巖3-5m，按地質(zhì)條件調(diào)整灌漿材料：42.5水泥漿，水灰比5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1六個比級灌漿壓力：0.5-1.0MPa，根據(jù)孔深調(diào)整結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：吸漿量<0.4L/min，持續(xù)30min施工工藝：鉆孔：采用地質(zhì)鉆機鉆孔，孔徑Φ75mm，全孔取芯洗孔：采用高壓水沖洗，直至回水澄清，孔底殘渣<20cm壓水試驗：采用單點法壓水試驗，試驗壓力0.3MPa灌漿：自上而下分段灌漿，每段長度3-5m，采用循環(huán)式灌漿法封孔：采用機械壓漿封孔，封孔長度不小于2m4.3接觸灌漿施工范圍：鋼襯與混凝土接觸面混凝土與圍巖接觸面施工縫接觸面施工工藝：鉆孔：在鋼襯上采用磁座鉆鉆孔，孔徑Φ20mm埋管：安裝灌漿管，采用密封墊+螺母固定，確保密封良好灌漿：采用低壓慢灌法，壓力0.1-0.2MPa，直至回漿濃度與進漿濃度一致封孔：灌漿結(jié)束后，采用絲堵封孔，表面打磨平整五、施工進度計劃5.1施工總進度本工程計劃總工期18個月，各主要工序工期如下：施工準(zhǔn)備：1個月上平段襯砌：4個月斜井段襯砌：3個月下平段襯砌：3個月豎井段襯砌：2個月灌漿工程：3個月收尾驗收：2個月5.2進度保證措施資源保障：配備足夠的機械設(shè)備和人員，模板配置3套，確保流水作業(yè)技術(shù)保障：采用先進施工技術(shù)，優(yōu)化施工工藝，縮短工序間隔時間組織保障：實行項目經(jīng)理負責(zé)制，設(shè)立進度管理小組，每周召開進度協(xié)調(diào)會應(yīng)急措施：儲備備用設(shè)備和材料，制定應(yīng)急預(yù)案，應(yīng)對突發(fā)事件激勵機制：實行進度考核與獎懲制度，調(diào)動施工人員積極性六、質(zhì)量保證措施6.1質(zhì)量管理體系建立健全質(zhì)量管理體系，實行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢），設(shè)立專職質(zhì)量檢查員，對各工序進行全過程質(zhì)量控制。主要措施包括：原材料控制：水泥、鋼筋、外加劑等主要材料進場必須有出廠合格證和檢驗報告每批材料進場后按規(guī)定進行抽樣檢驗，合格后方可使用材料儲存符合要求，分類堆放，防止混雜和變質(zhì)施工過程控制：制定詳細的質(zhì)量控制計劃，明確各工序質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和控制要點實行樣板引路制度，每個分項工程先做樣板，驗收合格后再全面施工加強工序交接檢驗，上道工序不合格不得進入下道工序試驗檢測：建立工地試驗室，配備必要的試驗設(shè)備和人員混凝土配合比及時調(diào)整，根據(jù)砂石料含水率變化調(diào)整用水量混凝土試塊按規(guī)定留置，每100m3混凝土留置3組試塊，確保抗壓強度達標(biāo)6.2質(zhì)量通病防治針對引水洞襯砌施工常見質(zhì)量問題，采取以下預(yù)防措施：混凝土裂縫防治：優(yōu)化混凝土配合比，摻加粉煤灰和外加劑，減少水泥用量控制混凝土入倉溫度，夏季不超過28℃，冬季不低于5℃加強養(yǎng)護，確?；炷帘砻鏉駶?，避免溫度應(yīng)力裂縫蜂窩麻面防治：確?；炷撂涠确弦?，避免離析振搗密實，控制振搗時間和間距，避免漏振和過振模板接縫嚴(yán)密，防止漏漿，模板表面清理干凈，涂刷脫模劑鋼筋保護層不足防治：采用定制混凝土墊塊，確保強度和數(shù)量鋼筋安裝牢固，避免澆筑過程中移位加強檢查，確保保護層厚度符合設(shè)計要求6.3質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)各分項工程質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)如下：模板安裝：軸線偏差±5mm，高程偏差±5mm，表面平整度≤5mm鋼筋安裝：位置偏差±10mm，保護層厚度偏差±5mm，間距偏差±20mm混凝土施工：表面平整度≤8mm，斷面尺寸偏差±30mm，強度合格率100%灌漿工程：透水率q≤1Lu，灌漿飽滿度≥95%七、安全保證措施7.1安全管理體系建立健全安全管理體系，實行項目經(jīng)理負責(zé)制，設(shè)立安全管理部門，配備專職安全員。主要措施包括：安全教育培訓(xùn)：所有施工人員必須經(jīng)過安全培訓(xùn)，考核合格后方可上崗特種作業(yè)人員必須持證上崗，定期復(fù)審每周召開安全例會，開展安全技術(shù)交底安全防護措施：洞口設(shè)置防護棚，高度不低于2.5m，寬度大于洞口寬度洞內(nèi)設(shè)置安全通道，寬度不小于1.2m，保持暢通高空作業(yè)設(shè)置安全網(wǎng)，作業(yè)人員佩戴安全帶電氣設(shè)備設(shè)置漏電保護器，實行"一機一閘一保護"危險源控制：對重大危險源進行辨識和評估，制定專項施工方案斷層破碎帶施工加強支護，監(jiān)測圍巖變形巖爆段實施超前應(yīng)力釋放，配備防巖爆措施豎井施工設(shè)置防墜裝置，上下通訊暢通7.2專項安全措施模板工程安全：模板安裝前檢查地基承載力，確保穩(wěn)固可靠模板拆除遵循"自上而下"原則，嚴(yán)禁上下同時作業(yè)鋼模臺車移動時，必須鎖定制動裝置，設(shè)置警戒區(qū)混凝土工程安全：混凝土輸送泵管安裝牢固，嚴(yán)禁超載使用振搗器操作人員必須佩戴絕緣手套和絕緣鞋澆筑平臺設(shè)置防護欄桿，高度不低于1.2m灌漿工程安全：灌漿設(shè)備定期檢查，確保壓力儀表靈敏可靠高壓管路連接牢固，嚴(yán)禁在管路附近站人化學(xué)灌漿時佩戴防護用品，防止中毒7.3應(yīng)急預(yù)案制定完善的應(yīng)急預(yù)