南水北调中线一期引江济汉进口段一标泵站-节制闸混凝土浇筑作业指导书葛洲坝集团第一工程有限公司引江济汉进口段一标工程施工项目部二〇一一年三月目录一、概述 (1)二、施工准备 (2)1 材料选择 (2)2 混凝土配合比 (3)三、施工布置 (4)1 施工道路布置 (4)2 施工设备布置 (4)3 水、电线路布置 (4)四、浇筑方案 (4)1 混凝土施工总进度及施工原则 (5)2 混凝土分仓及典型仓位施工周期 (5)3.混凝土浇筑手段及设备人员配置 (6)4.混凝土浇筑施工工艺 (7)五、混凝土质量保证措施 (10)1 钢筋、止水片 (10)2 混凝土浇筑仓面准备作业质量控制 (10)3 混凝土浇筑过程中的质量控制 (11)4 温度控制及防裂措施 (12)六、施工安全措施 (12)七、施工过程中注意事项 (13)八、附件 (14)泵站-节制闸混凝土浇筑作业指导书一、概述引江济汉进口段位于荆州市荆州区李埠镇龙洲垸的长江河段左岸,全长4.0km。
进口段一标段里程桩号为K2+350~K2+950,其中泵站与进水节制闸位于K2+480~K2+630处。
本标段由渠道、节制闸、泵站组成,全长600m,上游渠道顶宽328.4m,上游底宽200m,下游渠道顶宽250.8m,底宽180m。
进水节制闸位于渠道左侧,由上游混凝土护坦、闸室段、下游消力池及混凝土护坦等组成。
上游混凝土护坦长61.0m,进水节制闸共设5孔,单孔净宽8.0m,采用胸墙式闸室。
闸室段顺水流向长28.5m,闸室总宽度52.0m,采用两孔一联和三孔一联的整体式结构,闸墩厚2.0m。
闸室底板为空箱结构,建基面高程16.0m,底板顶高程26.2m,闸墩顶高程44.0m。
下游消力池长25.0m,池深0.8m。
消力池下游接长25.0m、厚0.5m 的混凝土护坦。
其中节制闸岸墙砼强度等级为C25,方量为0.68万m3,节制闸砼强度等级为C30,方量为1.74万m3。
泵站位于渠道右侧,顺流向结构布置依次为:前池长61m,泵房段长38.5m,后池长45m;泵房段垂直流向宽71m,左右两侧各接宽45m的安装场及岸墙段。
泵站共安装7台立式轴流泵,初期装机6台,泵房结构按2机1缝和3机1缝布置,分块尺寸分别为20.4m、30.2m、20.4m。
泵站主体段建基面高程14.0m~16.0m,运行层高程37.5m,主厂房顶高程56.0m,建筑物总高度42m。
泵站主体结构强度等级为C30,上部结构强度等级C30,总方量为4.8万m3,泵站岸墙下部结构强度等级为C25,上部结构强度等级为C30,总方量约为3.5万m3。
泵站与进水节制闸建筑物级别均为I级。
主要混凝土浇筑部位及方量见下表1。
二、施工准备泵站-节制闸砼浇筑,总方量约为15.5万m3(含左右翼墙及分流岛),最大砼浇筑仓位为泵站3#、4#、5#底板,结构尺寸为38.5m×30.2m,结构厚度为2.5m,最大浇筑方量为2276m3,浇筑难点主要是,浇筑方量大,仓位跨度大,浇筑强度大。
大体积砼浇筑的施工技术要求比较高,特别在在施工中要防止因水泥水化热产生的温度差产生温度应力裂缝。
因此需要从材料选择,技术措施等环节做好充分准备工作,才能保证基础大体积砼的顺利浇筑。
1 材料选择本工程采用现浇砼浇筑,对主要材料要求如下:⑴水泥考虑普通水泥水化热较高,特别是运用到大体积砼中,大量的水泥水化热不易散发,在砼内部温度过高,与砼表面产生较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,在混凝土表面产生拉应力,当混凝土表面产生的拉应力超过混凝土早期抗拉强度时,就会产生温度裂缝。
因此在水泥上,采用“三峡”牌中热42.5硅酸盐水泥。
经检测,“三峡”牌中热42.5硅酸盐水泥各项指标均满足《中热硅酸盐水泥低热硅酸盐水泥低热矿渣硅酸盐水泥》(GB200-2003)标准要求。
垫层C10混凝土采用“三峡”牌普通42.5硅酸盐水泥。
⑵粗骨料粗骨料采用长江天然卵石,进过筛分冲洗,含泥量不大于1%,小石粒径为(5-20)mm,中石粒径为(20-40)mm,大石粒径为(40-80)mm.经检测,天然卵石所检测各项指标均满足《水工混凝土施工规范》SDJ207-82标准要求,无潜在碱-硅酸反应危害。
⑶细骨料细骨料采用洞庭湖黄砂,含泥量为1%,经检测砂各项检测结果均满足《水工混凝土施工规范》(SDJ207-82)标准要求,无潜在碱-硅酸反应危害。
⑷粉煤灰由于泵站-节制闸为大体积混凝土施工,为改善混凝土和易性,减少水化热,掺加适量的粉煤灰。
经相关配合比试验,采用国电长源荆门热电厂晟源环保科技有限公司生产的Ⅰ级粉煤灰,掺量为20%,经相关检测,粉煤灰各项指标均满足《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》(DT/T5055-2007)标准要求。
⑸外加剂混凝土外加剂有引气、减水、缓凝等作用,采用荆州鑫城特种材料有限公司生产的FDN-2型高效减水剂和FDN-DH9型引气剂,减水剂有降低大体积混凝土水化热峰值,对混凝土收缩有补偿功能,能提高混凝土抗裂性;引气剂能显著改善混凝土的和易性和匀质性,提高抗冻性能,大幅提高混凝土的综合耐久性。
外加剂掺量低,流动度大且流动损失小的外加剂掺量为最佳掺量,此时外加剂对胶凝材料的适应性好。
综合考虑,采用“三峡”牌P.MH42.5水泥掺20%长源荆门Ⅰ级粉煤灰的减水剂最佳掺量为0.6%。
2 混凝土配合比⑴混凝土采用现场施工营地内自建拌合楼拌制,拌合楼型号为:HZM150-F3000,铭牌生产能力150m3/h。
截止到3月17日已完成安装调试。
⑵混凝土配合比应提高试配确定。
按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求进行设计,混凝土配合比设计试验报告详见葛引[2010]报告069号。
三、施工布置1 施工道路布置在泵站-节制闸基坑上下游各布置一条下基坑道路,路宽10.0m,路基采用混铺块石铺筑,最大坡度为8%,顺延至泵站-节制闸上下游结构边。
在泵站-节制闸结构边上下游各布置一条宽约10m的施工道路,路面高程为18.0m,分别与下基坑道路连接。
2 施工设备布置混凝土采用现场施工营地内自建拌合楼拌制,拌合楼型号为:HZM150-F3000铭牌生产能力150m3/h。
截止到3月17日已完成安装调试;在混凝土浇筑前组织拌和楼生产演练,以确保浇筑泵站-节制闸时混凝土质量。
水平运输采用6台10T自卸汽车。
垂直运输前期主要采用布置在上游面的1台120T履带吊、1台长臂反铲和布置在下游面的120T 履带吊。
泵站-节制闸封底以后垂直运输主要是靠布置在上游方向的门机,门机轨道顶面高程为18.2m,门塔机安装计划时间为6月1日,6月30日完成安装调试并具备生产能力。
3 水、电线路布置泵站-节制闸混凝土施工用电主要来自布置基坑上游侧的1#变电所,配置一台S9-315/35/6.3型号的专用变压器。
拌和系统及6月30日后投入使用的门塔机为1#变电所的主要负荷。
主电缆布设从1#变电所引出经基坑左侧边坡马道至泵站-节制闸结构边上游侧。
为预防临时停电对混凝土施工带来影响,另配备200KVA发电机2台。
拌和用水、仓位冲洗及养护等施工用水根据现场考察,本地区地下水丰富,但地下水的水化学类型为重碳酸钙钠型及重碳酸钙镁型水。
经水质抽样检测,地下水的浑浊度及含铁、锰、总大肠杆菌数均超标,不满足施工生产用水卫生标准。
施工用水直接从降水系统排水沟取水后经过净化装置处理后使水质达到生活用水标准后投入使用。
混凝土浇筑设备及道路布置见附件1:“引江济汉进口段一标泵站-节制闸混凝土浇筑道路及设备平面布置图”。
四、浇筑方案1 混凝土施工总进度及施工原则依据业主单位《关于加快引江济汉工程进口段施工进度的会议纪要》精神和监理部对我部编制的《基坑降水开挖施工方案》的批复意见,基坑应在2011年5月底完成节制闸与泵站及左右岸翼墙底板混凝土封底施工。
总方量约为2.6万,至2011年12月31日完成泵站节制闸37.5m高程以下所有砼浇筑,总方量为:94931m3,最大浇筑强度在5月份,为1.9万方,月平均强度为1.05万m3。
泵站-节制闸混凝土浇筑施工遵循各建筑物的施工工序及施工顺序原则,在考虑单个建筑物的施工进度时,统筹分析全基坑混凝土浇筑的施工进度。
基坑混凝土浇筑将以节制闸和泵站为主线,前后池、护坦、翼墙和分流岛为次线进行施工。
浇筑仓位的大小将按各建筑物分层分块的尺寸及层厚进行确定,各仓位的施工和浇筑时间由该仓位的钢筋、模板、混凝土工作量大小和施工难易程度以及混凝土浇筑手段的布置所确定。
基坑混凝土浇筑应遵循由底至高逐层浇筑的原则,基础开挖深的部位优先浇筑,开挖深度较浅的部位次后浇筑。
根据各建筑物的结构特点和开挖深度,节制闸和泵站基础处在最低处,其基础混凝土应优先开始浇筑,其次是浇筑分流岛和左右岸翼墙底板及墙体,最后是浇筑节制闸前后护坦和消力池以及泵站前后池。
为避免相连坝段之间的施工干扰,仓位应间隔浇筑,上下错开。
2 混凝土分仓及典型仓位施工周期⑴分仓原则节制闸及泵站混凝土浇筑按设计图纸进行分层分块。
基础约束区浇筑分层一般按1.0~1.5m控制,基础约束区以上为2~3m一层。
节制闸上下游护坦、消力池和泵站前后池按设计要求分块、一层浇筑成型。
翼墙及分流岛的分层分块按设计要求划分,每块底板作为一层一次浇筑完毕,墙体一般按3.0~4.0m一层上升浇筑,但实际分仓高度可根据结构特点适当调整。
⑵典型仓位施工周期典型仓位的施工工序主要为:扎筋、立模、止水埋件施工、砼浇筑,以1#、2#、3#节制闸底板仓为例:立模面积181.5m2,钢筋绑扎约为74T,砼浇筑方量1368 m3。
根据砼施工人员配置,参考定额,立模为2天,钢筋绑扎6天,止水带等辅助安装约为1天,砼浇筑2天,根据实际情况立模和扎钢筋可部分交叉施工,综合考虑仓位施工周期约为10天。
但根据仓位模板难易,钢筋绑扎量大小难易,砼浇筑方量大小,仓位施工周期为10-12天。
3.混凝土浇筑手段及设备人员配置⑴ 5月31日前浇筑手段根据计划4月10日完成基坑开挖,5月31日完成泵站-节制闸封底砼浇筑的控制性工期要求,我部前期考虑安装的高架丰满MQ540门机和一台C7050型建筑塔机将不能及时用于砼浇筑。
为此,在一边抓紧安装高架门塔机的同时,配备一台120T履带吊作为前期砼封底主要浇筑手段,布置在泵站-节制闸下游,另外配备一台0.3方长臂反铲布置在上游面,作为辅助手段以增加砼浇筑强度,同时作为上下游翼墙方量相对较小部位砼浇筑手段,待高架门塔机安装调制完成后再改变浇筑手段。
水平运输配备6台自卸汽车作为水平运输手段。
⑵ 7月1日后浇筑手段按照进度计划6月1日开始进行门塔机的轨道施工,门塔机布置在基坑上游侧,轨道基础顶面高程为16.0m。