调压井施工方案
本标段引水工程特殊建筑物为调压井,调压井中心桩号:引0+6313.081,为阻抗式,高约41m,圆形结构,开挖内径为9.6m,挂网喷射砼厚度为15 cm,钢筋衬砌厚度65cm,成形建筑物内径为8.0m,调压井下端为阻抗式孔口段,与主洞相通,孔口段高度约7.475m,成形内径约1.4m,开挖内径为2.6m,其结构为双层钢筋砼结构衬砌。
第一节 调压井施工总体布置
一、施工注意事项:
1.根据项目部的布署,确保调压井上的施工机械设备、施工用电、施工用水系统畅通;
2.在各调压井施工中,确保便道畅通;
3.作好施工安全防护措施,制定出各队安全规章制度;
4. 调压井周围按规范要求布设好洞内测量控制网,施工队切实作好桩体保护。 二、调压井施工方案:
调压井采取通过其附近的GBS点直接施测建立座标控制网,精确测量调压井中心桩号,并在调压井工作面附近50m内建立平面控制座标网,测量精度不得低于四等水平;首先对调压井进行覆盖土层开挖,然后采取浅孔爆破技术,进行明石开挖;在调压井井身段开挖中,采取导井开挖,实行光面爆破技术,利用钢架结构配合卷扬机进行垂直出渣,弃渣运输采用自卸汽车直接运至弃渣场;开挖过程中,按设计进行强支护;砼衬砌采取自制滑模自下而上进行整体衬砌施工。 三、调压井施工流程:
调压井中心桩号测量 调压井附近建立平面座标控制网 覆盖土层开挖 明石开挖 导井开挖 调压井扩挖 喷锚支护 砼衬砌
第二节 调压井测量
一、测量投入仪器:
调压井座标控制测量采用日本托普康公司生产的(GTS-311)2〃级电子全站仪进行施测,水准测量采用上海生产的C32Ⅱ型自动安平水准仪进行施测。 二、测量方法及步骤:
1.测量准备工作
① 进行调压井测量工作前,首先进行调压井附近的GBS导线点(AS12、AS13、AS14、AS15)校核。
② 根据GBS导线点采取交会测量方法直接进行调压井中心座标控制测量,中心控制桩不得低于五等控制网水平。
③ 在调压井附近50m范围内,根据GBS导线点建立调压井中心桩号测量控制网,以便施工过程控制测量。
2. 调压井井挖测量方法:
①控制网建立:通过GBS导线点在调压井开挖范围外(50m)内建立十字形座标控制网(每条线上不得少于三个点),具体详见下图。
1、Y2、Y3、Y4表示辅助控制点,L1、L2表示临时施工样点。
2.图中所有点均对称分布,图中标注尺寸以m计单位;3.在进行石方进挖过程中,主要以辅助控制点、临时施工放样点作初步控制;在砼衬砌中,主要以中必控制点施工样。
② 覆盖土层、明石开挖施工放样:根据施工现场情况,测绘调压井覆盖土层纵横断面图,参考土方、石方明挖放坡系数,对开挖范围进行初步测量施工样。要求在实际地形上用白灰画出开挖边线。
③ 石方井挖:第一次石方开挖时,通过测量调压井中心P1点,按设计开挖直径在地面上画出开挖边线;在下步开挖中,由于中心点无法实测在地面上,可通过周边开挖线吊铅锤的方法进行开挖,如若为保证开挖精度,可通过辅助控制点反推临时控制点,并通过临时控制点测绘出每一进尺开挖边线。
④ 砼衬砌施工放样:衬砌砼浇筑前,必须校正模板的垂直度、中心点,调压井中心点可作成在调压井上空固定的点,每板砼浇筑前都必须复核中心点位置,如若正确无误,则采取吊铅锤的方法进行模板的核正和加固,方可浇筑砼。
第三节 调压井石方井挖 一、调压井覆盖土石方明挖方式:
土方明挖按照施工规范边坡要求进行放坡,自上而下,机械开挖;石方明挖采取预裂爆破技术,进行石方明挖边坡放坡,机械出渣,自卸汽车拉至弃渣场。 二、爆破的基本方法:
针对本标段地质情况,施工中决定采取浅孔(孔径小于75mm,孔深小于5m)光面爆破工艺,合理布置炮孔,充分利用天然临空面或创造更多的临空面,形成低成本、高效益爆破。 1.炮孔布置原则
布孔时,宜使炮孔与岩石层面和节理面正交,不宜穿过与地面贯穿的裂隙,以防漏气,影响爆破效果。 2.炮孔参数的确定
最小抵抗线W=kWd,炮孔深度L=KLH,炮孔间距a= KaWp,炮孔排距a=kaWp; 当炮孔呈梅花形布置时,b=asin600=0.87,当炮孔按方格形布置时b=a。 用药量Q=0.33KW3,W:由炮孔底至临空面的最小距离,m;d:钻孔最大直径,cm; KW:系数,一般取15—30,坚石用小值,次坚石用大值。L:炮孔深度m;H:爆破岩石厚度,台阶高度m;KL:系数,坚石为1.0~1.15;次坚石为0.85~0.95;软石为0.7~0.9;a:炮孔间距m;Ka:系数,采用火雷管起爆为1.2~2.0,采用电雷管起爆为0.8~2.3;b:炮孔排距m;Q:炸药量kg;K单位岩石的硝铵炸药消耗量kg/m3,软石为0.26~0.28;次坚石为0.28~0.34;坚石为0.34~0.35。本爆破炮孔直径初步定为50mm,台阶高度H设计为3m,其它爆破参数根据现场由实验确定。 3.洞室爆破的施工要点:
(1)装药程序:先在药室四周装填选用的炸药,再放置猛度较高性能稳定的炸药,
最后于中部放置起爆体。起爆体重20~25kg,内装有敏感性高、传爆速度快的烈性起爆炸药,其中安放几个电雷管或传爆索。起爆药量通常为总装药量的1%~2%。
(2)堵塞:先用木板封闭药室,再用粘壤土填塞1~2m,最后用石碴料堵塞。总的堵塞长度不应小于最小抵抗线长度的1.2~1.5倍。
(3)起爆系统:为保证安全准爆,起爆网路宜用复式并串联。即药室内雷管间用并联,药室间用串联,同样并串联网路两套,最终并联在同一条主线上。 (4)为改善爆破效果,施工中特采用如下方法:
① 合理利用或创造人工自由面:在光爆中,充分发挥掏槽孔或空孔的作用增加爆破作业面的临空面,有利于降低爆破的单位耗药量;
② 采用毫秒微差挤压爆破:在光爆中,毫秒微差挤压爆破是利用孔间微差迟发不断创造临空面,使岩石内的应力波与先期产生的残留在岩体内的应力相迭加,从而提高爆破的能量利用率。
③ 分段装药:为防止爆破爆能集中,爆后块度不匀,因此施工中准备采取竹节炮,以改善沿孔长方向的爆能均匀分布,且增强爆压作用时间。装药结构:采用导爆索和竹片捆扎药卷间隔装药结构,孔底1m用加强装药,装药量为750g,上部1.5m为减弱装药用200g,孔口堵塞长度1.5m。装药结构见下图
图二 装药结构图
三、调压井石方井挖 ͼ3.6.1-1 Ô¤ÑÁ±¬Æ×°ÒʾÒâͼ
考虑到调压井井挖方量大、出渣困难等特点,施工中准备采取一次导井开挖,二次扩井开挖,利用导井通过4#支洞出渣,为确保严格控制井挖超欠挖,施工中准备采取定向抛掷光面爆破技术,具体施工示意图详见下图:
1、导井开挖方式:
导井开挖尺寸以3.0m直径进行光面爆破,通过卷机提升出渣,采取自卸汽车直接拉弃至弃渣场。钻爆设计图如下:
图三 调压井施工示意图
调压井开挖施工图
卷扬机
吊篮
二次扩井
耙渣机
自卸汽车
施工导井
4#支洞
图四 导井爆破开挖图
导井爆破开挖图
说明:
2、调压井扩挖方式:
1.图中标注尺寸均以米计;
2.每次进尺均以1.5米左右计算;
3.中心孔设为空孔,以增加爆破临空面。
当导井全面贯通后,施工中采取自上而下,采取定向抛掷光面爆破技术进行石
方开挖,通过调压井阻抗孔进行垂直出渣,在低压洞(4#支洞附近)中采取耙渣机进行机械装渣,自卸车运渣的方式进行开挖。
图五 调压井二次扩挖爆破图
调压井二次扩挖爆破图
[***********]432二次爆破 临空面
[***********]2说明:
1.二次扩挖以3米导井为二次爆破临空面;
2.周边孔以间距30为宜,仍然采取浅孔光面爆破;每一循环以1~1.5米为宜,其它孔以0.5米间距为宜。
调压井开挖必须尽可能减轻对围岩的振动,充分发挥围岩的自承能力。钻爆作业是保证开挖断面轮廓平整准确、减少超挖、降低爆破振动、维护围岩自承能力的关键。我项目部采用线形微震爆破新技术和光面爆破技术进行爆破作业,根据围岩情况,及时修正爆破参数,以达到最佳爆破效果,形成整齐准确的开挖断面。
线形微震爆破新技术能使炸药产生的能量尽量多的转换为破碎岩石,减少传给开挖范围以外岩石的能量。从而使开挖范围外的岩石引起的震动和损害最小。这样就可有效地保护围岩。这种爆破新技术的特点是:炮孔布置除周边和掏槽孔外都是线形,炮孔布置简单,炮孔参数准确;可提高炸药爆炸能量利用率,同样情况下用炸药量少,对围岩的扰动小,最适合采用“新奥法”施工;炮孔除掏槽孔、周边孔外都是平行的,便于钻孔可提高钻孔效率,易于采用光面爆破,控制开挖轮廓;可以控制爆破块度,提高装运效率;此外,还可减轻对周围地层的震动。
⑪、爆破设计原则
Y
Y
● 炮孔布置要便于机械钻孔;
● 尽量提高炸药能量利用率,以减少炸药用量;
● 减少对围岩的破坏,采用光面爆破,控制好开挖轮廓; ● 控制好起爆顺序,提高爆破效果;
● 在保证安全前提下,尽可能提高掘进速度,缩短工期。 ⑫、爆破器材选用
● 采用塑料导爆管非电毫秒雷管起爆系统,毫秒雷管采用我公司特定的等差
(50ms)毫秒雷管,引爆采用火雷管。
● 炸药采用2#岩石铵锑炸药和乳化炸药(有水地段使用该种炸药),选用φ22、
φ32两种规格,其中φ22为周边眼使用的光爆药卷,φ32为掏槽眼及辅助炮眼使用药卷。
3、钻爆作业
钻爆是保证开挖断面轮廓平整准确,减少超欠挖,降低振动、维护围岩自承能力的关键。因此,施工时按照爆破设计进行钻眼、装药、连线和引爆。如开挖条件出现变化需要变更设计时,由主管技术人员确定,其它人员不可随意改变。
(1)测量
测量是控制开挖轮廓准确度的关键。每一循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。
(2)钻孔
钻孔用钻孔台车或气腿凿岩机施作,并按以下要求钻孔。 ● 按照炮眼布置图正确对孔和钻进;
● 掏槽眼比其它眼深20cm,对孔误差不大于3cm,并保持平行; ● 掘进眼对孔误差不大于5cm;
● 周边眼位置在设计断面轮廓线上,其环向误差不大于5cm,眼底不超出开挖
面轮廓线10cm,孔深误差小于10cm;
● 开挖面凹凸较大时,应按实际情况,调整炮眼深度,力求所有炮眼(除掏槽
眼外)眼底在同一垂直面上;
● 钻眼完毕,按炮眼布置图进行检查,有不符合要求的炮眼重钻,经检查合格
后,才能装药起爆。
(3)装药
装药前先用高压风将孔中岩粉吹净,并用炮棍检查孔内是否有堵塞物,装药分片分组,严格按爆破参数表及炮孔布置图规定的单孔装药量,雷管段别“对号入座”。爆破网路连接、检查及起爆,按照爆破设计要求和《爆破安全规程》GB6722—86和《水电水利工程爆破施工技术规范》DL/T5134—2001执行。
(4)堵塞
堵塞炮孔可以提高炸药能量利用率,从而减少炸药用量,降低爆破振动效应。装药后要求炮孔堵塞好,光面爆破孔孔口堵塞长度不小于20cm,掏槽孔不装药部分全堵满,其余掘进孔堵塞长度大于抵抗线的80%。炮泥使用2/3砂和1/3黄土制作并使用水炮泥。
装药和堵塞工作按有关安全规程执行,以确保安全。 (5)联结起爆网路
为了保证起爆准确可靠,采用塑料导爆管传爆雷管复式网路,即每处传爆雷管都用2发。传爆雷管宜用低段,以保证延期准确度;连线时导爆管不打结不拉细;联结的每簇雷管个数基本相同且不超过20个。传爆雷管用黑胶布缠好。网路联好后由专人检查验收,无误后方可起爆。
(6)瞎炮的处理
当起爆后遇有瞎炮时,由专人负责处理,首先对导爆管进行检查,若能再起爆时,则重新引爆。如果不能引爆,则看是否影响下步工作,如果影响时则钻平行孔进行引爆,若不影响下步工作,则交下一班,在下次爆破时进行处理。瞎炮处理通常是首先掏出炮泥,然后用高压风和水冲出炸药,拿出雷管。
(7)光面爆破质量标准
爆破后围岩面基本平整圆顺,围岩的半孔保存率,完整岩石≥80%,完整和完整性差的岩石≥50%,较差破碎的岩石≥20%。围岩错台在20cm以下。而且炮孔周围无明显的爆震的裂隙,也无被爆破松动的岩石。 四、调压井开挖出渣运输
在导洞开挖中,一次出渣采取吊罐法自上下而下进行出渣,利用钢架结构配备卷扬
机作弃渣垂直运输,自卸汽车拉弃至弃渣场,在二次扩挖中,根据爆破顺序(自上而下),通过调压井中阻抗式孔口漏渣,利用耙渣机配合自卸汽车在低压引水洞中装渣,通过4#支洞运至弃渣场。
第四节 井壁支护
考虑到调压井覆盖土层厚,地表风化强,而且本标段岩层属千枚片岩或板岩,因此施工中采取喷锚支护的措施,必要情况下,考虑到施工安全,采取一次砼衬砌支护形式,但具体支护方式,必须征求现场监理工程师的同意,方可进行施工。
一、适时支护原理:
洞室开挖后,围岩将向着临空面变形,为了保持围岩的稳定,应限制这种变形
的自由发展,向围岩增加一个约束力即反护反力,由于围岩开挖后一般在3~7天内完成变形,支护过早,支护结构要承担围岩向着洞室临空面变形而产生的变形压力,支护不太经济,支护过迟,围岩会因为过度松弛而使其强度大幅度下降,甚至导致洞室破坏,产生安全事故。
因此,根据《水工隧洞》的要求,一般在开挖后2~3h内完成一次支护,若围岩地质条件差时应缩短一次支护的完成时间。
二、锚杆施工
1.施工顺序:钻孔 钻孔清孔 压浆 安设锚杆
调压井支护采取Φ25的系统锚杆(2.25m长层距为2m),布设于调压井井身段四周范围内,要求锚杆入岩深度不得小于2.15m;系统锚杆采用气腿凿岩机钻设锚杆孔,用高压水将孔内的岩粉冲净,而后用注浆泵向孔内注入水泥砂浆;注浆时注浆管由孔底向孔口匀速进行,以保证注浆饱满,注浆后立即插入杆体,并使砂浆挤出孔外,以保证锚固质量。安装锚杆时,钻孔前按附图说明位置划出孔位,当遇石质破碎时,可采取加密锚杆措施。钻孔和锚杆所在部位应与岩面垂直。锚杆安装作业在初喷砼后立即进行。 2.系统锚杆的原材料及砂浆配合比应符合下列要求:
(1)锚杆杆体使用前应平直、除锈、除油污;
(2)宜采用中细砂,粒径不应大于2.5mm,使用前应过筛;
(3)砂浆配合比:水泥比砂宜为1:1~1:2(重量比),水灰比宜为0.42~0.45。
3.砂浆应拌合均匀,随拌随用。一次拌合的砂浆应在初凝前用完,并严防石块、杂物混入。
4.注浆作业应遵守下列规定:
(1)注浆开始或中途停止超过30min时,应用水或稀水泥浆润滑注浆罐及其管路; (2)注浆时,注浆管应插至距孔底50~100mm,随砂浆的注入缓慢匀速拔出,杆体插入后,若孔口无砂浆溢出,应及时补注;
4、杆体插入孔内长度不应小于设计规定的95%。锚杆安装后,不得随意敲击。 二、喷射砼施工
1.喷射砼设计: 根据施工现场情况,经参考《锚杆喷射砼支护技术规范》GB50086-2001,并结合施工经验,决定各施工隧洞均采取C25砼标号进行喷射砼施工,具体喷射厚度最小不应低于5cm,最大不宜超过20cm;且含水岩层中的喷射砼厚度不应低于8cm,喷射砼的抗渗强度不应低于0.8Mpa。具体喷锚支护方式根据各洞开挖地质条件决定。
2.喷射砼施工方法及施工工艺 (1) 施工前准备
①组织劳动力:喷射砼施工前,必须明确工长、喷射手、喷射机操作工和配料拌和工等的职务及关键技术问题。
②待喷面要求:检查待喷面尺寸、几何形状是否符合设计要求;拆除待喷面喷射作业的障碍物,并对待喷面作如下处理:
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a. 清除浮面和有害的粘着的杂草、木片等; b. 在已有砼面上喷射砼时,应先清除风化部分并凿毛; c. 有涌水的地方要做好排水; d. 喷射面有冻结的情况,应清扫掉融化后的水分; e.喷射面吸水性较强时要预先洒水; f. 凡设有加强钢筋或铁丝网时,为了不致反弹,要将钢筋或铁丝牢固地固定在 喷射基层面上。 (2) 喷射砼方式选择 喷射砼总体按开挖面从上至下喷射,可选用干式喷射砼和湿式喷射砼的方法,可根 据各施工队不同条件具体选用。 1)施工工艺流程 图六
细集料 粗集料 水 泥 水 泥 速凝剂 压缩空气 空气压缩机 送水管 水 泵
干式工艺流程图
喷射机
喷嘴
受喷面
① 湿喷施工工艺流程《施工支洞施工方案》中已示意,这里不再敖述。 ② 干式和湿式喷射比较: 表二
项目
干式和湿式喷射砼比较表
干 式 湿 式
砼质量
拌和水在喷嘴处加入, 砼质量取决于 操作人员的熟练程度 能进行远距离的压送
能事先将包括水在内的各种材料正确计 量、充分混合,故质量管理容易 不适宜远距离压送
压送距离
粉尘
多
少
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回弹
较多
较少
机械设备
小型、轻型,购置费用低 可以在含水或自稳时间短的地下工 程采用,适应性广 喷头脉冲现象较少,操纵方便
较复杂,购置费用多
适应性
对于不同条件的适应性较差
喷头操作
常有脉冲现象,喷头操纵较费劲
清扫保养
保养容易
保养较费事
(3) 操作方法 1) 喷射机操作注意事项 ①作业开始时,应先给风再给电,结束时应先关电后断风; ②向喷射机供料应连续均匀; ③施工时如突然发生停风、停电、停水不能继续作业时,喷射机和输料管中的积料 必须及时清除干净; ④作业结束时,必须将喷射机和输料管中的积料完全喷出后方可停机停风,并将喷 射机受料口加盖保护。 2) 每次喷射作业喷嘴的操作 ①喷嘴处的水压和拌和水的控制 干喷时,喷嘴处的水压必须大于风压,而且压力应稳定,水压一般比风压大 0.1Mpa 左右为宜。在干喷中,喷射手必须通过调节水量来控制拌和水。如加水过多, 则表面会出现流淌,而且喷射砼将要下垂;如加水过少,则表面将呈现干斑,料流 的灰尘很大并有过多回弹,且大大降低硬化后砼的强度。 ②喷嘴的运动 干喷时,喷嘴与受喷面的距离和夹角,应随风压的波动不断调整。一般情况下, 喷嘴与受喷面的垂线成 100~150 夹角,喷嘴可沿螺旋形轨迹运动,螺旋的直径以 300mm 为宜,使料束以一圈压半圈作横向运动。 湿喷时,由于工作风压力较干喷大,因此喷头与受喷面的距离应较干喷大,否 则压缩空气会将刚“黏”在受喷面的砼拌和料吹走。使粗骨料的回弹量增大。一般
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受喷面与喷头距离以 1.5~2.0m 为宜,喷射时喷头与受喷面应保持垂直,若受喷面被 格栅、钢筋网覆盖时,可将喷头稍加倾斜,但不小于 700。 喷射砼喷射路线应自下而上、分层喷射的方式,喷嘴呈“S”形运动,在井内应 先喷下部开挖部分、后喷上部开喷射砼尽可能形成水平环形施工缝。 3)一次喷射厚度和分层喷射的时间间隔 一次喷射厚度太厚,集料易回弹,易出现喷层下坠、流淌,或与岩面之间出现 空壳。因此,一次喷射厚度一般不小于集料粒径的两倍,以减少回弹率。 间隔,在常温(150~200)条件下,掺速凝剂或用喷射水泥、双快水泥等速凝水 泥时,当喷射砼的设计厚度大于一次喷射厚度时,应分层进行喷射,两次喷射的最 小时间间隔为 15~20min;不掺速凝剂而用普通水泥时,宜为 2~4h,当间隔时间超过 2h,复喷前应喷水湿润。 3. 喷射砼施工中应注意事项 (1) 回弹 回弹既浪费材料又在一定程度上改变了砼配合比,影响砼强度。在正常施工过 程中,应尽量减少回弹,侧墙不应超过 10%,拱顶不应超过 15%。 回弹与诸多因素有关,主要有喷射砼的配合比、速凝剂的掺量、工作风压、水 压和水量、喷层厚度、受喷面是否光滑和有无粉尘、喷射顺序和喷射方式有关。 (2) 粉尘 干喷法的粉尘主要是水泥,其中有时也含少量的 SiO2,减少粉尘的主要措施有: ① 适当增加砂的含量,以 6%~8%为宜,对减少粉尘有明显的效果;
② 加强通风,以迅速排除作业面产生的粉尘有明显的效果; ③ 采用双水环供应的喷嘴,使干料得到充分湿润,以减少粉尘; ④ 加长扰料管, 400~1000mm 为宜, 以 以增加水与干料混合的机会, 降低粉尘。 (3) 管路堵塞及其排除 表三
序号 1 堵塞部位 喷头
喷射时管路堵塞故障的检查与排除
堵塞现象 堵塞原因 大块石子或杂 排除方法 立即停电动机,关闭总进气阀,
喷头突然往前一蹿,出料
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中断,无水雾,但有水滴, 喷射机压力表指针迅速上升 喷头出料中断, 且无水雾, 喷射机 2 出料弯管 喷射机压力表指针骤然上升
物卡堵
拆开喷头取出大块石子
大块石子或水
立即停电动机,关闭总进气阀, 在弯管处用铁丝输通,或拆开弯管 疏通清理,然后用较高的风压吹净 疏通 立即停电动机,关闭总进气阀, 检查软管发硬处即为堵塞部位,用 手锤敲击后,用高压风疏通
只有小股水流, 喷头无颤动, 泥块卡堵, 混合料 湿度大, 工作压力 偏小 喷头处出料中断,且无水 雾,只有小股水流,喷头无 颤动,喷射机压力表指针骤 然上升 同上, 或输料软 管弯角过小
3
输料软管
喷头处出料中断,且无水 雾,只有小股水流,喷头无 4 输料钢管 颤动,喷射机压力表指针骤 然上升
同上, 或输料钢 管接头漏风
立即停电动机,关闭总进气阀, 敲击管子发浊音处即为堵塞部位, 用手锤敲击该处,通高压风吹出
4. 喷射砼的质量控制 (1)原材料质量控制 喷射砼原材料包括:水泥、石子、砂子等。 ①水泥:应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,水泥强度等级不应低于 32.5Mpa; ②砂子:应采用坚硬耐久的中砂或粗砂,细度模数宜大于 2.5。干法喷射时,砂 的含水率宜控制在 5%~7%;当采用防粘料喷射机时,砂含水率可为 7%~10%; ③石子:应采用坚硬耐久的卵石或碎石,粒径不宜大于 15mm,当有碱性速凝剂 时,不得含有活性 SiO2 的石材。其骨料的级配应符合如下要求: 表四
骨料粒径 (mm) 项 目
喷射砼骨料通过各筛径的累计重量百分数(%)
0.15
0.30
0.60
1.20
2.50
5.00
10.00
15.00
优 良
5~7 4~8
10~15 5~22
17~22 13~31
23~31 18~41
34~43 26~54
50~60 40~70
78~82 62~90
100 100
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(2) 砼强度质量控制 施工中,必须根据项目部实验室配合比进行施工。施工现场严格按照配合比施 工,在砼喷射完成且砼达到终凝状态后即开始洒水养护,养护时间和喷水次数,取 决于水泥品种和空气的湿度。在任何情况下,养护时间不小于 7 天。 冬季施工时,喷射砼的温度宜控制在 00C 以上。 砼强度检测可通过大板切割、 钻芯取样、 回弹等方法进行 28d 龄期的强度检测。 该项工作由项目部实验室负责人付凯负责检测。 (3) 喷射砼厚度控制 喷射砼前, 事先埋设好喷射砼厚度标志, 施工中严格按设计厚度进行分层喷射, 项目部将采取钻芯取样的方法进行抽检。
第五节
一、混凝土浇筑程序图 图七
水、电准备
衬砌施工
混凝土浇筑程序图
混凝土拌和 砂、石、水泥等材料准备
混凝土运输 砼试件制作 混凝土入模
铺
料
混凝土振捣
混凝土养护
二、施工方法说明 (一)混凝土的搅拌 1、 材料要求 砂、石、水泥、外加剂等材料应符合设计及水工规范要求。 水泥:对接受的每批水泥,应有出厂合格证并对水泥品质进行检查复验,到货的水
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泥应按不同品种、标号、出厂批号分别存放,并防止受潮。 粗骨料:按监理人批准的料源进行生产,不同粒径的骨料分别堆存。粗骨料的质量 技术要求应符合 SDJ207-82 表 4.1.13 的规定。 细骨料:砂料应质地坚硬、清洁、级配良好;砂的质量技术要求应符合 SDJ207-82 表 4.1.13 的规定。 外加剂:用于混凝土中的外加剂,其质量应符合 DL/T5100-1999 第 4.1.1 至 4.1.4 条的规定。 2、 拌和 (1)严格遵守试验室提供并经监理人批准的混凝土配料单进行配料;
(2)拌和设备安装完毕后,会同监理人进行设备运行操作检验,合格后才能使用;
(3)混凝土拌和应符合 SDJ207-82 第四章的规定; (4)混凝土的拌和程序及时间应通过试验确定。 (5)因混凝土拌和及配料不当,或因拌和时间过长而报废的混凝土不可再用于本工 程,可弃置于指定地点或进行施工场地硬化。 (二)混凝土的运输 水平运输:拌和站设置在阻抗式孔口,采取混凝土输送车运输混凝土。 垂直运输:调压井混凝土衬砌采用混凝土输送泵泵送混凝土入模。 1.混凝土出拌和机后,应迅速运达浇筑地点,运输中不能有分离、漏浆现象。 2.采用泵送混凝土时,应遵循《水工混凝土施工规范》中的有关规定,应保证泵送 混凝土工作的连续性,如因故中断时,应经常使混凝土泵转动,以免导管堵塞,在正常 温度下,如间歇时间超过 45min 应将留在导管内的混凝土排除,并加以清洗。 (三)混凝土的浇筑 1、调压井段砼衬砌 (1)调压井衬砌 ①调压井模板采用大块拼装钢模板三套,模板高度 1.5m,每次浇筑混凝土高度为 3m,这样始终保持一块模板在混凝土面上,使模板接缝严密,保证了混凝土的平整度。 ②调压井混凝土衬砌待开挖结束后由下而上进行。为保证模板在拆卸时容易,在 每套大块模板间间隔了两块小块模板。
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③混凝土采用输送泵泵送,输送泵置于调压井井口,输送泵管道接入至混凝土衬 砌面。 插入式振捣器加强振捣, 保证混凝土的密实度。 其它施工方法基本同引水洞衬砌。 2.其它注意事项 (1) 混凝土浇筑前 8h(隐蔽工程为 12 小时) ,通知监理工程师对浇筑部位进行检查。 (2) 施工要点及注意事项 ①浇筑前,对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查,模板上的杂物、积水和钢筋上 的污垢应清理干净;模板如有缝隙,应填塞严密,模板内侧涂刷脱模剂。 ②浇筑前,检查混凝土的和易性和坍落度。 ③浇筑前,检查脚手架的稳定性、强度和刚度。 ④混凝土分层浇筑厚度不宜超过 25cm。 ⑤浇筑混凝土时,井身衬砌采用插入式振动器附以附着式振动器振动捣实,同时应 符合下列规定: a、使用插入式振动器时,移动间距不应超过振动器作用半径的 1.5 倍;与侧模在 保持 5~10cm 的距离;插入下层混凝土 5~10cm;每一层振动完毕后边振动边徐徐提出 振动棒;避免振动棒碰撞模板、钢筋及其它预埋件。 b、对每一振动部位,必须振动到该部位混凝土密实为止。密实的标志是混凝土停 止下沉、不再冒出气泡、表面呈现平坦、泛浆。 ⑥混凝土的浇筑应连续进行,如因故必须间断时,间断时间应小于前层混凝土的初 凝时间或能重塑的时间,允许间断时间应经试验确定。若超过允许间断时间,须采取保 证质量措施或按施工缝处理。 ⑦在混凝土浇筑过程中,应注意观测: a、随时观测所设置的预埋螺栓、预留孔的位置是否移动,若发现移位时应及时校 正。 b、在灌注过程中应注意模板、支架等支撑情况,设专人检查,如有变形、移位或 开节应及时校正并加固,处理后方可继续浇筑。
⑧在浇筑过程中或浇筑完成时,如混凝土表面泌水较多,须在不致扰动已浇筑混凝
土的条件下,采取措施将水排除。继续浇筑混凝土时,应查明原因,采取措施,减少泌 水。
⑨砼浇筑过程中,严禁砼冲撞止水带,以免发生偏位,并且时时检查和校正止水带
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的位置。
⑩砼浇筑完毕后,砼养护时间不得少于 7 天。
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调压井施工方案
本标段引水工程特殊建筑物为调压井,调压井中心桩号:引0+6313.081,为阻抗式,高约41m,圆形结构,开挖内径为9.6m,挂网喷射砼厚度为15 cm,钢筋衬砌厚度65cm,成形建筑物内径为8.0m,调压井下端为阻抗式孔口段,与主洞相通,孔口段高度约7.475m,成形内径约1.4m,开挖内径为2.6m,其结构为双层钢筋砼结构衬砌。
第一节 调压井施工总体布置
一、施工注意事项:
1.根据项目部的布署,确保调压井上的施工机械设备、施工用电、施工用水系统畅通;
2.在各调压井施工中,确保便道畅通;
3.作好施工安全防护措施,制定出各队安全规章制度;
4. 调压井周围按规范要求布设好洞内测量控制网,施工队切实作好桩体保护。 二、调压井施工方案:
调压井采取通过其附近的GBS点直接施测建立座标控制网,精确测量调压井中心桩号,并在调压井工作面附近50m内建立平面控制座标网,测量精度不得低于四等水平;首先对调压井进行覆盖土层开挖,然后采取浅孔爆破技术,进行明石开挖;在调压井井身段开挖中,采取导井开挖,实行光面爆破技术,利用钢架结构配合卷扬机进行垂直出渣,弃渣运输采用自卸汽车直接运至弃渣场;开挖过程中,按设计进行强支护;砼衬砌采取自制滑模自下而上进行整体衬砌施工。 三、调压井施工流程:
调压井中心桩号测量 调压井附近建立平面座标控制网 覆盖土层开挖 明石开挖 导井开挖 调压井扩挖 喷锚支护 砼衬砌
第二节 调压井测量
一、测量投入仪器:
调压井座标控制测量采用日本托普康公司生产的(GTS-311)2〃级电子全站仪进行施测,水准测量采用上海生产的C32Ⅱ型自动安平水准仪进行施测。 二、测量方法及步骤:
1.测量准备工作
① 进行调压井测量工作前,首先进行调压井附近的GBS导线点(AS12、AS13、AS14、AS15)校核。
② 根据GBS导线点采取交会测量方法直接进行调压井中心座标控制测量,中心控制桩不得低于五等控制网水平。
③ 在调压井附近50m范围内,根据GBS导线点建立调压井中心桩号测量控制网,以便施工过程控制测量。
2. 调压井井挖测量方法:
①控制网建立:通过GBS导线点在调压井开挖范围外(50m)内建立十字形座标控制网(每条线上不得少于三个点),具体详见下图。
1、Y2、Y3、Y4表示辅助控制点,L1、L2表示临时施工样点。
2.图中所有点均对称分布,图中标注尺寸以m计单位;3.在进行石方进挖过程中,主要以辅助控制点、临时施工放样点作初步控制;在砼衬砌中,主要以中必控制点施工样。
② 覆盖土层、明石开挖施工放样:根据施工现场情况,测绘调压井覆盖土层纵横断面图,参考土方、石方明挖放坡系数,对开挖范围进行初步测量施工样。要求在实际地形上用白灰画出开挖边线。
③ 石方井挖:第一次石方开挖时,通过测量调压井中心P1点,按设计开挖直径在地面上画出开挖边线;在下步开挖中,由于中心点无法实测在地面上,可通过周边开挖线吊铅锤的方法进行开挖,如若为保证开挖精度,可通过辅助控制点反推临时控制点,并通过临时控制点测绘出每一进尺开挖边线。
④ 砼衬砌施工放样:衬砌砼浇筑前,必须校正模板的垂直度、中心点,调压井中心点可作成在调压井上空固定的点,每板砼浇筑前都必须复核中心点位置,如若正确无误,则采取吊铅锤的方法进行模板的核正和加固,方可浇筑砼。
第三节 调压井石方井挖 一、调压井覆盖土石方明挖方式:
土方明挖按照施工规范边坡要求进行放坡,自上而下,机械开挖;石方明挖采取预裂爆破技术,进行石方明挖边坡放坡,机械出渣,自卸汽车拉至弃渣场。 二、爆破的基本方法:
针对本标段地质情况,施工中决定采取浅孔(孔径小于75mm,孔深小于5m)光面爆破工艺,合理布置炮孔,充分利用天然临空面或创造更多的临空面,形成低成本、高效益爆破。 1.炮孔布置原则
布孔时,宜使炮孔与岩石层面和节理面正交,不宜穿过与地面贯穿的裂隙,以防漏气,影响爆破效果。 2.炮孔参数的确定
最小抵抗线W=kWd,炮孔深度L=KLH,炮孔间距a= KaWp,炮孔排距a=kaWp; 当炮孔呈梅花形布置时,b=asin600=0.87,当炮孔按方格形布置时b=a。 用药量Q=0.33KW3,W:由炮孔底至临空面的最小距离,m;d:钻孔最大直径,cm; KW:系数,一般取15—30,坚石用小值,次坚石用大值。L:炮孔深度m;H:爆破岩石厚度,台阶高度m;KL:系数,坚石为1.0~1.15;次坚石为0.85~0.95;软石为0.7~0.9;a:炮孔间距m;Ka:系数,采用火雷管起爆为1.2~2.0,采用电雷管起爆为0.8~2.3;b:炮孔排距m;Q:炸药量kg;K单位岩石的硝铵炸药消耗量kg/m3,软石为0.26~0.28;次坚石为0.28~0.34;坚石为0.34~0.35。本爆破炮孔直径初步定为50mm,台阶高度H设计为3m,其它爆破参数根据现场由实验确定。 3.洞室爆破的施工要点:
(1)装药程序:先在药室四周装填选用的炸药,再放置猛度较高性能稳定的炸药,
最后于中部放置起爆体。起爆体重20~25kg,内装有敏感性高、传爆速度快的烈性起爆炸药,其中安放几个电雷管或传爆索。起爆药量通常为总装药量的1%~2%。
(2)堵塞:先用木板封闭药室,再用粘壤土填塞1~2m,最后用石碴料堵塞。总的堵塞长度不应小于最小抵抗线长度的1.2~1.5倍。
(3)起爆系统:为保证安全准爆,起爆网路宜用复式并串联。即药室内雷管间用并联,药室间用串联,同样并串联网路两套,最终并联在同一条主线上。 (4)为改善爆破效果,施工中特采用如下方法:
① 合理利用或创造人工自由面:在光爆中,充分发挥掏槽孔或空孔的作用增加爆破作业面的临空面,有利于降低爆破的单位耗药量;
② 采用毫秒微差挤压爆破:在光爆中,毫秒微差挤压爆破是利用孔间微差迟发不断创造临空面,使岩石内的应力波与先期产生的残留在岩体内的应力相迭加,从而提高爆破的能量利用率。
③ 分段装药:为防止爆破爆能集中,爆后块度不匀,因此施工中准备采取竹节炮,以改善沿孔长方向的爆能均匀分布,且增强爆压作用时间。装药结构:采用导爆索和竹片捆扎药卷间隔装药结构,孔底1m用加强装药,装药量为750g,上部1.5m为减弱装药用200g,孔口堵塞长度1.5m。装药结构见下图
图二 装药结构图
三、调压井石方井挖 ͼ3.6.1-1 Ô¤ÑÁ±¬Æ×°ÒʾÒâͼ
考虑到调压井井挖方量大、出渣困难等特点,施工中准备采取一次导井开挖,二次扩井开挖,利用导井通过4#支洞出渣,为确保严格控制井挖超欠挖,施工中准备采取定向抛掷光面爆破技术,具体施工示意图详见下图:
1、导井开挖方式:
导井开挖尺寸以3.0m直径进行光面爆破,通过卷机提升出渣,采取自卸汽车直接拉弃至弃渣场。钻爆设计图如下:
图三 调压井施工示意图
调压井开挖施工图
卷扬机
吊篮
二次扩井
耙渣机
自卸汽车
施工导井
4#支洞
图四 导井爆破开挖图
导井爆破开挖图
说明:
2、调压井扩挖方式:
1.图中标注尺寸均以米计;
2.每次进尺均以1.5米左右计算;
3.中心孔设为空孔,以增加爆破临空面。
当导井全面贯通后,施工中采取自上而下,采取定向抛掷光面爆破技术进行石
方开挖,通过调压井阻抗孔进行垂直出渣,在低压洞(4#支洞附近)中采取耙渣机进行机械装渣,自卸车运渣的方式进行开挖。
图五 调压井二次扩挖爆破图
调压井二次扩挖爆破图
[***********]432二次爆破 临空面
[***********]2说明:
1.二次扩挖以3米导井为二次爆破临空面;
2.周边孔以间距30为宜,仍然采取浅孔光面爆破;每一循环以1~1.5米为宜,其它孔以0.5米间距为宜。
调压井开挖必须尽可能减轻对围岩的振动,充分发挥围岩的自承能力。钻爆作业是保证开挖断面轮廓平整准确、减少超挖、降低爆破振动、维护围岩自承能力的关键。我项目部采用线形微震爆破新技术和光面爆破技术进行爆破作业,根据围岩情况,及时修正爆破参数,以达到最佳爆破效果,形成整齐准确的开挖断面。
线形微震爆破新技术能使炸药产生的能量尽量多的转换为破碎岩石,减少传给开挖范围以外岩石的能量。从而使开挖范围外的岩石引起的震动和损害最小。这样就可有效地保护围岩。这种爆破新技术的特点是:炮孔布置除周边和掏槽孔外都是线形,炮孔布置简单,炮孔参数准确;可提高炸药爆炸能量利用率,同样情况下用炸药量少,对围岩的扰动小,最适合采用“新奥法”施工;炮孔除掏槽孔、周边孔外都是平行的,便于钻孔可提高钻孔效率,易于采用光面爆破,控制开挖轮廓;可以控制爆破块度,提高装运效率;此外,还可减轻对周围地层的震动。
⑪、爆破设计原则
Y
Y
● 炮孔布置要便于机械钻孔;
● 尽量提高炸药能量利用率,以减少炸药用量;
● 减少对围岩的破坏,采用光面爆破,控制好开挖轮廓; ● 控制好起爆顺序,提高爆破效果;
● 在保证安全前提下,尽可能提高掘进速度,缩短工期。 ⑫、爆破器材选用
● 采用塑料导爆管非电毫秒雷管起爆系统,毫秒雷管采用我公司特定的等差
(50ms)毫秒雷管,引爆采用火雷管。
● 炸药采用2#岩石铵锑炸药和乳化炸药(有水地段使用该种炸药),选用φ22、
φ32两种规格,其中φ22为周边眼使用的光爆药卷,φ32为掏槽眼及辅助炮眼使用药卷。
3、钻爆作业
钻爆是保证开挖断面轮廓平整准确,减少超欠挖,降低振动、维护围岩自承能力的关键。因此,施工时按照爆破设计进行钻眼、装药、连线和引爆。如开挖条件出现变化需要变更设计时,由主管技术人员确定,其它人员不可随意改变。
(1)测量
测量是控制开挖轮廓准确度的关键。每一循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。
(2)钻孔
钻孔用钻孔台车或气腿凿岩机施作,并按以下要求钻孔。 ● 按照炮眼布置图正确对孔和钻进;
● 掏槽眼比其它眼深20cm,对孔误差不大于3cm,并保持平行; ● 掘进眼对孔误差不大于5cm;
● 周边眼位置在设计断面轮廓线上,其环向误差不大于5cm,眼底不超出开挖
面轮廓线10cm,孔深误差小于10cm;
● 开挖面凹凸较大时,应按实际情况,调整炮眼深度,力求所有炮眼(除掏槽
眼外)眼底在同一垂直面上;
● 钻眼完毕,按炮眼布置图进行检查,有不符合要求的炮眼重钻,经检查合格
后,才能装药起爆。
(3)装药
装药前先用高压风将孔中岩粉吹净,并用炮棍检查孔内是否有堵塞物,装药分片分组,严格按爆破参数表及炮孔布置图规定的单孔装药量,雷管段别“对号入座”。爆破网路连接、检查及起爆,按照爆破设计要求和《爆破安全规程》GB6722—86和《水电水利工程爆破施工技术规范》DL/T5134—2001执行。
(4)堵塞
堵塞炮孔可以提高炸药能量利用率,从而减少炸药用量,降低爆破振动效应。装药后要求炮孔堵塞好,光面爆破孔孔口堵塞长度不小于20cm,掏槽孔不装药部分全堵满,其余掘进孔堵塞长度大于抵抗线的80%。炮泥使用2/3砂和1/3黄土制作并使用水炮泥。
装药和堵塞工作按有关安全规程执行,以确保安全。 (5)联结起爆网路
为了保证起爆准确可靠,采用塑料导爆管传爆雷管复式网路,即每处传爆雷管都用2发。传爆雷管宜用低段,以保证延期准确度;连线时导爆管不打结不拉细;联结的每簇雷管个数基本相同且不超过20个。传爆雷管用黑胶布缠好。网路联好后由专人检查验收,无误后方可起爆。
(6)瞎炮的处理
当起爆后遇有瞎炮时,由专人负责处理,首先对导爆管进行检查,若能再起爆时,则重新引爆。如果不能引爆,则看是否影响下步工作,如果影响时则钻平行孔进行引爆,若不影响下步工作,则交下一班,在下次爆破时进行处理。瞎炮处理通常是首先掏出炮泥,然后用高压风和水冲出炸药,拿出雷管。
(7)光面爆破质量标准
爆破后围岩面基本平整圆顺,围岩的半孔保存率,完整岩石≥80%,完整和完整性差的岩石≥50%,较差破碎的岩石≥20%。围岩错台在20cm以下。而且炮孔周围无明显的爆震的裂隙,也无被爆破松动的岩石。 四、调压井开挖出渣运输
在导洞开挖中,一次出渣采取吊罐法自上下而下进行出渣,利用钢架结构配备卷扬
机作弃渣垂直运输,自卸汽车拉弃至弃渣场,在二次扩挖中,根据爆破顺序(自上而下),通过调压井中阻抗式孔口漏渣,利用耙渣机配合自卸汽车在低压引水洞中装渣,通过4#支洞运至弃渣场。
第四节 井壁支护
考虑到调压井覆盖土层厚,地表风化强,而且本标段岩层属千枚片岩或板岩,因此施工中采取喷锚支护的措施,必要情况下,考虑到施工安全,采取一次砼衬砌支护形式,但具体支护方式,必须征求现场监理工程师的同意,方可进行施工。
一、适时支护原理:
洞室开挖后,围岩将向着临空面变形,为了保持围岩的稳定,应限制这种变形
的自由发展,向围岩增加一个约束力即反护反力,由于围岩开挖后一般在3~7天内完成变形,支护过早,支护结构要承担围岩向着洞室临空面变形而产生的变形压力,支护不太经济,支护过迟,围岩会因为过度松弛而使其强度大幅度下降,甚至导致洞室破坏,产生安全事故。
因此,根据《水工隧洞》的要求,一般在开挖后2~3h内完成一次支护,若围岩地质条件差时应缩短一次支护的完成时间。
二、锚杆施工
1.施工顺序:钻孔 钻孔清孔 压浆 安设锚杆
调压井支护采取Φ25的系统锚杆(2.25m长层距为2m),布设于调压井井身段四周范围内,要求锚杆入岩深度不得小于2.15m;系统锚杆采用气腿凿岩机钻设锚杆孔,用高压水将孔内的岩粉冲净,而后用注浆泵向孔内注入水泥砂浆;注浆时注浆管由孔底向孔口匀速进行,以保证注浆饱满,注浆后立即插入杆体,并使砂浆挤出孔外,以保证锚固质量。安装锚杆时,钻孔前按附图说明位置划出孔位,当遇石质破碎时,可采取加密锚杆措施。钻孔和锚杆所在部位应与岩面垂直。锚杆安装作业在初喷砼后立即进行。 2.系统锚杆的原材料及砂浆配合比应符合下列要求:
(1)锚杆杆体使用前应平直、除锈、除油污;
(2)宜采用中细砂,粒径不应大于2.5mm,使用前应过筛;
(3)砂浆配合比:水泥比砂宜为1:1~1:2(重量比),水灰比宜为0.42~0.45。
3.砂浆应拌合均匀,随拌随用。一次拌合的砂浆应在初凝前用完,并严防石块、杂物混入。
4.注浆作业应遵守下列规定:
(1)注浆开始或中途停止超过30min时,应用水或稀水泥浆润滑注浆罐及其管路; (2)注浆时,注浆管应插至距孔底50~100mm,随砂浆的注入缓慢匀速拔出,杆体插入后,若孔口无砂浆溢出,应及时补注;
4、杆体插入孔内长度不应小于设计规定的95%。锚杆安装后,不得随意敲击。 二、喷射砼施工
1.喷射砼设计: 根据施工现场情况,经参考《锚杆喷射砼支护技术规范》GB50086-2001,并结合施工经验,决定各施工隧洞均采取C25砼标号进行喷射砼施工,具体喷射厚度最小不应低于5cm,最大不宜超过20cm;且含水岩层中的喷射砼厚度不应低于8cm,喷射砼的抗渗强度不应低于0.8Mpa。具体喷锚支护方式根据各洞开挖地质条件决定。
2.喷射砼施工方法及施工工艺 (1) 施工前准备
①组织劳动力:喷射砼施工前,必须明确工长、喷射手、喷射机操作工和配料拌和工等的职务及关键技术问题。
②待喷面要求:检查待喷面尺寸、几何形状是否符合设计要求;拆除待喷面喷射作业的障碍物,并对待喷面作如下处理:
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a. 清除浮面和有害的粘着的杂草、木片等; b. 在已有砼面上喷射砼时,应先清除风化部分并凿毛; c. 有涌水的地方要做好排水; d. 喷射面有冻结的情况,应清扫掉融化后的水分; e.喷射面吸水性较强时要预先洒水; f. 凡设有加强钢筋或铁丝网时,为了不致反弹,要将钢筋或铁丝牢固地固定在 喷射基层面上。 (2) 喷射砼方式选择 喷射砼总体按开挖面从上至下喷射,可选用干式喷射砼和湿式喷射砼的方法,可根 据各施工队不同条件具体选用。 1)施工工艺流程 图六
细集料 粗集料 水 泥 水 泥 速凝剂 压缩空气 空气压缩机 送水管 水 泵
干式工艺流程图
喷射机
喷嘴
受喷面
① 湿喷施工工艺流程《施工支洞施工方案》中已示意,这里不再敖述。 ② 干式和湿式喷射比较: 表二
项目
干式和湿式喷射砼比较表
干 式 湿 式
砼质量
拌和水在喷嘴处加入, 砼质量取决于 操作人员的熟练程度 能进行远距离的压送
能事先将包括水在内的各种材料正确计 量、充分混合,故质量管理容易 不适宜远距离压送
压送距离
粉尘
多
少
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回弹
较多
较少
机械设备
小型、轻型,购置费用低 可以在含水或自稳时间短的地下工 程采用,适应性广 喷头脉冲现象较少,操纵方便
较复杂,购置费用多
适应性
对于不同条件的适应性较差
喷头操作
常有脉冲现象,喷头操纵较费劲
清扫保养
保养容易
保养较费事
(3) 操作方法 1) 喷射机操作注意事项 ①作业开始时,应先给风再给电,结束时应先关电后断风; ②向喷射机供料应连续均匀; ③施工时如突然发生停风、停电、停水不能继续作业时,喷射机和输料管中的积料 必须及时清除干净; ④作业结束时,必须将喷射机和输料管中的积料完全喷出后方可停机停风,并将喷 射机受料口加盖保护。 2) 每次喷射作业喷嘴的操作 ①喷嘴处的水压和拌和水的控制 干喷时,喷嘴处的水压必须大于风压,而且压力应稳定,水压一般比风压大 0.1Mpa 左右为宜。在干喷中,喷射手必须通过调节水量来控制拌和水。如加水过多, 则表面会出现流淌,而且喷射砼将要下垂;如加水过少,则表面将呈现干斑,料流 的灰尘很大并有过多回弹,且大大降低硬化后砼的强度。 ②喷嘴的运动 干喷时,喷嘴与受喷面的距离和夹角,应随风压的波动不断调整。一般情况下, 喷嘴与受喷面的垂线成 100~150 夹角,喷嘴可沿螺旋形轨迹运动,螺旋的直径以 300mm 为宜,使料束以一圈压半圈作横向运动。 湿喷时,由于工作风压力较干喷大,因此喷头与受喷面的距离应较干喷大,否 则压缩空气会将刚“黏”在受喷面的砼拌和料吹走。使粗骨料的回弹量增大。一般
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受喷面与喷头距离以 1.5~2.0m 为宜,喷射时喷头与受喷面应保持垂直,若受喷面被 格栅、钢筋网覆盖时,可将喷头稍加倾斜,但不小于 700。 喷射砼喷射路线应自下而上、分层喷射的方式,喷嘴呈“S”形运动,在井内应 先喷下部开挖部分、后喷上部开喷射砼尽可能形成水平环形施工缝。 3)一次喷射厚度和分层喷射的时间间隔 一次喷射厚度太厚,集料易回弹,易出现喷层下坠、流淌,或与岩面之间出现 空壳。因此,一次喷射厚度一般不小于集料粒径的两倍,以减少回弹率。 间隔,在常温(150~200)条件下,掺速凝剂或用喷射水泥、双快水泥等速凝水 泥时,当喷射砼的设计厚度大于一次喷射厚度时,应分层进行喷射,两次喷射的最 小时间间隔为 15~20min;不掺速凝剂而用普通水泥时,宜为 2~4h,当间隔时间超过 2h,复喷前应喷水湿润。 3. 喷射砼施工中应注意事项 (1) 回弹 回弹既浪费材料又在一定程度上改变了砼配合比,影响砼强度。在正常施工过 程中,应尽量减少回弹,侧墙不应超过 10%,拱顶不应超过 15%。 回弹与诸多因素有关,主要有喷射砼的配合比、速凝剂的掺量、工作风压、水 压和水量、喷层厚度、受喷面是否光滑和有无粉尘、喷射顺序和喷射方式有关。 (2) 粉尘 干喷法的粉尘主要是水泥,其中有时也含少量的 SiO2,减少粉尘的主要措施有: ① 适当增加砂的含量,以 6%~8%为宜,对减少粉尘有明显的效果;
② 加强通风,以迅速排除作业面产生的粉尘有明显的效果; ③ 采用双水环供应的喷嘴,使干料得到充分湿润,以减少粉尘; ④ 加长扰料管, 400~1000mm 为宜, 以 以增加水与干料混合的机会, 降低粉尘。 (3) 管路堵塞及其排除 表三
序号 1 堵塞部位 喷头
喷射时管路堵塞故障的检查与排除
堵塞现象 堵塞原因 大块石子或杂 排除方法 立即停电动机,关闭总进气阀,
喷头突然往前一蹿,出料
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中断,无水雾,但有水滴, 喷射机压力表指针迅速上升 喷头出料中断, 且无水雾, 喷射机 2 出料弯管 喷射机压力表指针骤然上升
物卡堵
拆开喷头取出大块石子
大块石子或水
立即停电动机,关闭总进气阀, 在弯管处用铁丝输通,或拆开弯管 疏通清理,然后用较高的风压吹净 疏通 立即停电动机,关闭总进气阀, 检查软管发硬处即为堵塞部位,用 手锤敲击后,用高压风疏通
只有小股水流, 喷头无颤动, 泥块卡堵, 混合料 湿度大, 工作压力 偏小 喷头处出料中断,且无水 雾,只有小股水流,喷头无 颤动,喷射机压力表指针骤 然上升 同上, 或输料软 管弯角过小
3
输料软管
喷头处出料中断,且无水 雾,只有小股水流,喷头无 4 输料钢管 颤动,喷射机压力表指针骤 然上升
同上, 或输料钢 管接头漏风
立即停电动机,关闭总进气阀, 敲击管子发浊音处即为堵塞部位, 用手锤敲击该处,通高压风吹出
4. 喷射砼的质量控制 (1)原材料质量控制 喷射砼原材料包括:水泥、石子、砂子等。 ①水泥:应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,水泥强度等级不应低于 32.5Mpa; ②砂子:应采用坚硬耐久的中砂或粗砂,细度模数宜大于 2.5。干法喷射时,砂 的含水率宜控制在 5%~7%;当采用防粘料喷射机时,砂含水率可为 7%~10%; ③石子:应采用坚硬耐久的卵石或碎石,粒径不宜大于 15mm,当有碱性速凝剂 时,不得含有活性 SiO2 的石材。其骨料的级配应符合如下要求: 表四
骨料粒径 (mm) 项 目
喷射砼骨料通过各筛径的累计重量百分数(%)
0.15
0.30
0.60
1.20
2.50
5.00
10.00
15.00
优 良
5~7 4~8
10~15 5~22
17~22 13~31
23~31 18~41
34~43 26~54
50~60 40~70
78~82 62~90
100 100
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(2) 砼强度质量控制 施工中,必须根据项目部实验室配合比进行施工。施工现场严格按照配合比施 工,在砼喷射完成且砼达到终凝状态后即开始洒水养护,养护时间和喷水次数,取 决于水泥品种和空气的湿度。在任何情况下,养护时间不小于 7 天。 冬季施工时,喷射砼的温度宜控制在 00C 以上。 砼强度检测可通过大板切割、 钻芯取样、 回弹等方法进行 28d 龄期的强度检测。 该项工作由项目部实验室负责人付凯负责检测。 (3) 喷射砼厚度控制 喷射砼前, 事先埋设好喷射砼厚度标志, 施工中严格按设计厚度进行分层喷射, 项目部将采取钻芯取样的方法进行抽检。
第五节
一、混凝土浇筑程序图 图七
水、电准备
衬砌施工
混凝土浇筑程序图
混凝土拌和 砂、石、水泥等材料准备
混凝土运输 砼试件制作 混凝土入模
铺
料
混凝土振捣
混凝土养护
二、施工方法说明 (一)混凝土的搅拌 1、 材料要求 砂、石、水泥、外加剂等材料应符合设计及水工规范要求。 水泥:对接受的每批水泥,应有出厂合格证并对水泥品质进行检查复验,到货的水
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泥应按不同品种、标号、出厂批号分别存放,并防止受潮。 粗骨料:按监理人批准的料源进行生产,不同粒径的骨料分别堆存。粗骨料的质量 技术要求应符合 SDJ207-82 表 4.1.13 的规定。 细骨料:砂料应质地坚硬、清洁、级配良好;砂的质量技术要求应符合 SDJ207-82 表 4.1.13 的规定。 外加剂:用于混凝土中的外加剂,其质量应符合 DL/T5100-1999 第 4.1.1 至 4.1.4 条的规定。 2、 拌和 (1)严格遵守试验室提供并经监理人批准的混凝土配料单进行配料;
(2)拌和设备安装完毕后,会同监理人进行设备运行操作检验,合格后才能使用;
(3)混凝土拌和应符合 SDJ207-82 第四章的规定; (4)混凝土的拌和程序及时间应通过试验确定。 (5)因混凝土拌和及配料不当,或因拌和时间过长而报废的混凝土不可再用于本工 程,可弃置于指定地点或进行施工场地硬化。 (二)混凝土的运输 水平运输:拌和站设置在阻抗式孔口,采取混凝土输送车运输混凝土。 垂直运输:调压井混凝土衬砌采用混凝土输送泵泵送混凝土入模。 1.混凝土出拌和机后,应迅速运达浇筑地点,运输中不能有分离、漏浆现象。 2.采用泵送混凝土时,应遵循《水工混凝土施工规范》中的有关规定,应保证泵送 混凝土工作的连续性,如因故中断时,应经常使混凝土泵转动,以免导管堵塞,在正常 温度下,如间歇时间超过 45min 应将留在导管内的混凝土排除,并加以清洗。 (三)混凝土的浇筑 1、调压井段砼衬砌 (1)调压井衬砌 ①调压井模板采用大块拼装钢模板三套,模板高度 1.5m,每次浇筑混凝土高度为 3m,这样始终保持一块模板在混凝土面上,使模板接缝严密,保证了混凝土的平整度。 ②调压井混凝土衬砌待开挖结束后由下而上进行。为保证模板在拆卸时容易,在 每套大块模板间间隔了两块小块模板。
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③混凝土采用输送泵泵送,输送泵置于调压井井口,输送泵管道接入至混凝土衬 砌面。 插入式振捣器加强振捣, 保证混凝土的密实度。 其它施工方法基本同引水洞衬砌。 2.其它注意事项 (1) 混凝土浇筑前 8h(隐蔽工程为 12 小时) ,通知监理工程师对浇筑部位进行检查。 (2) 施工要点及注意事项 ①浇筑前,对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查,模板上的杂物、积水和钢筋上 的污垢应清理干净;模板如有缝隙,应填塞严密,模板内侧涂刷脱模剂。 ②浇筑前,检查混凝土的和易性和坍落度。 ③浇筑前,检查脚手架的稳定性、强度和刚度。 ④混凝土分层浇筑厚度不宜超过 25cm。 ⑤浇筑混凝土时,井身衬砌采用插入式振动器附以附着式振动器振动捣实,同时应 符合下列规定: a、使用插入式振动器时,移动间距不应超过振动器作用半径的 1.5 倍;与侧模在 保持 5~10cm 的距离;插入下层混凝土 5~10cm;每一层振动完毕后边振动边徐徐提出 振动棒;避免振动棒碰撞模板、钢筋及其它预埋件。 b、对每一振动部位,必须振动到该部位混凝土密实为止。密实的标志是混凝土停 止下沉、不再冒出气泡、表面呈现平坦、泛浆。 ⑥混凝土的浇筑应连续进行,如因故必须间断时,间断时间应小于前层混凝土的初 凝时间或能重塑的时间,允许间断时间应经试验确定。若超过允许间断时间,须采取保 证质量措施或按施工缝处理。 ⑦在混凝土浇筑过程中,应注意观测: a、随时观测所设置的预埋螺栓、预留孔的位置是否移动,若发现移位时应及时校 正。 b、在灌注过程中应注意模板、支架等支撑情况,设专人检查,如有变形、移位或 开节应及时校正并加固,处理后方可继续浇筑。
⑧在浇筑过程中或浇筑完成时,如混凝土表面泌水较多,须在不致扰动已浇筑混凝
土的条件下,采取措施将水排除。继续浇筑混凝土时,应查明原因,采取措施,减少泌 水。
⑨砼浇筑过程中,严禁砼冲撞止水带,以免发生偏位,并且时时检查和校正止水带
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的位置。
⑩砼浇筑完毕后,砼养护时间不得少于 7 天。
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