大坝、电站建筑和安装工程 第Ⅱ卷 施工组织设计
第九章 砌石工程施工
9.1 概述
姚家山水电站是苏子河流域水能梯级开发的水电站之一,水库总库容0.581×108m3,电站总装机3.75万KW,装机3台,单机容量1.25万kw,为Ⅲ等工程。枢纽工程由拦河坝和电站工程等组成, 拦河坝工程包括挡水坝段、溢流坝段、底孔坝段、电站坝段。坝顶全长344.5m,共分22个坝段。电站工程包括坝后式电站厂房、尾水渠和升压站。
9.1.1 施工内容
砌石工程的施工内容主要包括:挡水坝段、溢流坝段、电站坝段以及电站厂区内的浆砌石挡墙、和尾水渠的浆砌石导流墙。
挡水坝段布置在左右两岸山坡。左岸3个坝段(1#―3#),桩号0+011.50~0+066.22m,右岸2个坝段(21#、22#),桩号0+326~0+356m。挡水坝段采用浆砌石重力坝坝型,上游采用钢筋砼面板进行防渗。
溢流坝12个坝段(9#―20#),桩号0+146.0~0+326.0m,采用浆砌石重力坝,上下游面及溢流堰面均为钢筋混凝土防渗面板。
电站坝段由4#、5#、6#、7#坝段组成,桩号0+066.22~0+130.0m,其中4#坝段采用浆砌石砌筑而成,其余坝段采用砼浇筑而成。
底孔坝段为8#坝段,桩号0+130.0~0+146.0m,为砼浇筑而成的重力坝。 电站厂房下游尾水渠左侧边墙和左侧厂区封闭挡墙,以及尾水渠右岸导流墙均为浆砌石导流墙。
升压站局部地方采用浆砌石挡墙。
9.1.2 主要工程量
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砌体工程主要工程量表 表9-1
部位 挡水坝工程 项目 砂卵石护脚填筑 坝体浆砌石块石 坝坡砌料石 抛填块石护脚 浆砌石挡墙 229m3 12738m3 606m3 溢流坝工程 底孔坝段 电站坝段 尾水渠 23m3 升压站 73761m3 4869m3 5380m3 4100m3 1000m3 9.2 施工布置
9.2.1 水、电布置
根据各工作面情况就近从供水、供电系统线路接引。
9.2.2 施工道路
本工程分两期导流,一期导流进行左岸施工,二期导流进行右岸施工。左岸施工道路设计有左岸进厂公路和左岸上坝公路,另外,由左岸进厂公路至一期围堰内新修了一条L1路。右岸施工道路设计有右岸公路,另外,由右岸公路至二期围堰内新修了一条L2路。施工道路详见“第三章 施工总平面布置”相关部分。
9.2.3 砂浆拌制
砂浆拌制采用混凝土拌和系统HL75-3F1000型拌和楼,其理论生产率为75 m3/h,混凝土高峰施工在2007年的6月,强度为12500m3/月,该月份的浆砌石强度为10600m3/月。砼浇筑强度为 424m3/日,每小时浇筑强度为35.3m3/h,坝体砌筑强度为10600m3/月,每砌筑100m3浆砌石需要砂浆为38.0m3,日砌筑强度为424m3,需要砂浆为161.2m3/日,每小时拌制砂浆强度为13.43m3/h,砂浆和砼拌和强度合计为52.0m3,选定的拌和机满足高峰强度拌和要求。拌和系统布置详见“第三章 施工总平面布置”。
9.2.4 砌石工程施工机械设备布置
9.2.4.1 施工机械设备的布置
由于本工程分两期进行施工,一期为左岸施工,二期为右岸施工。一期施工主要为1# ~12#坝段,即为左岸挡水坝段、电站坝段、以及部分溢流坝段施工;二期主要
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为13#~22#坝段,即为剩余的溢流坝段和右岸挡水坝段的施工。
(1)垂直运输设备选择
根据本工程导流的需要,本工程分为两期进行施工,一期施工左岸,二期施工右岸。本工程的坝体砌石工程总量91879m3,其中拦河坝165.0m高程以下部位的砌石为56657m3,165.0m高程以上部位的砌石为35222m3。拦河坝165.0m高程以下部位的坝体砌石主要考虑采用人工装手推车进行装料和运输, 165.0m高程以上坝体砌石选择塔机和提升架进行砌石工程的垂直运输,以塔机为主,提升架为辅。
(2)塔机的布置
砌石工程主要考虑垂直运输设备的布置,一期左岸施工时,布置一台H3/36B塔机,埋设在7#坝段坝体内,塔机覆盖范围为4#~11#坝段;二期右岸施工时,将该塔机移设至17#坝体内,覆盖范围为13#~20#坝段。H3/36B固定式塔机,塔机最大起重量为12t,工作幅度60m。其中H3/36B型塔式起重机主要技术参数表如下表:
H3/36B型塔式起重机主要技术参数表 表9-2
最大起重量 12t 变幅速度 15/30/58m/min 行走速度 12.5~25m/min 回转速度 0~0.8r/min 最大幅度 60m 功率 88kw (3)卷扬提升架的布置
一期左岸施工时,在塔机覆盖范围以外的坝段分别为1#~3#以及12#坝段,二期右岸施工时,在塔机覆盖范围以外的坝段分别为21#、22#坝段,结合本工程的特点,分别每个坝段施工时,各布置2台5t的卷扬提升架,进行砌石工程的块石和砂浆的垂直运输。
塔机及卷扬提升架布置详见附图《塔机及卷扬提升架布置平面图(YJS-09-01)》。 9.2.4.2 设备强度计算
(1)坝体165.0m以上砌体工程采用塔机的强度计算: 其实际生产率如下: Qj=nq
式中:Qj—技术生产率,m3/h
q—所配吊笼的有效容积,m3
n—每小时吊运的罐数,根据施工经验选取,塔机n=12 经计算,塔机吊吊笼的技术生产率见表9-3。
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吊运设备技术生产率表 表9-3
设备名称 H3/36B塔机 技术生产率(m3/h) 吊2.0m3吊笼 24 塔机每小时吊24m3考虑,计算每天工作强度为288m3。 (3)提升架施工强度
提升架考虑选用5T卷扬,人工进行装料,人工推手推车,每次吊运4车,每车为0.15m3,按照综合考虑提升一次为10分钟时间,每小时单架提升为3.6m3,每天的工作强度为43.2m3。
9.2.5 浆砌块石、料石以及砂浆的运输
9.2.5.1 场外运输
浆砌块石、料石场外水平运输,主要采用15T的自卸汽车由料场运输至施工现场。 9.2.5.2 场内运输
场内运输主要包括浆砌块石、料石以及砂浆的场内水平运输和场内垂直运输。 一期和二期拦河坝的浆砌块石、料石、砂浆,场内运输分为165.0m高程以下的运输和高程165.0m以上的运输。
① 165.0m高程以下的浆砌块石、料石、砂浆运输 a、浆砌块石、料石水平运输
浆砌块石、料石的块石从开采料场的初选料采用15T的自卸汽车运至围堰以内,堆放在坝体下游施工区域的围堰内侧,人工现场对石料进行修整和挑选。165.0m高程以下由人工直接装手推车运至仓号。
b、砂浆运输
165.0m高程以下的砂浆运输采用6.0m3的搅拌车由拌和站运至现场,卸入手推车,人工推手推车入仓。
② 165.0m高程以上的浆砌块石、料石、砂浆运输
一期左岸砌石工程165.0m高程以上的浆砌块石、料石、砂浆垂直运输主要利用布置在7#坝段的塔机进行吊运,覆盖范围为4#~11#坝段;二期右岸砌石工程165.0m高程以上的浆砌块石、料石、砂浆垂直运输主要利用布置在17#坝段的塔机进行吊运,覆盖范围为13#~20#坝段;一期1#、2#、3#、12#坝段和二期的21#、22#坝段,在
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塔机吊运范围以外,因此就近利用场地地形,在每个坝段分别布置2个提身架进行砌石及砂浆的垂直运输。
a、浆砌块石、料石运输
165.0m高程以上在塔机覆盖范围内采用人工装吊笼,由塔吊吊运至工作面;塔机覆盖范围以外的坝段,采用人工装手推车,提升架提升手推车,坝面采用脚手架搭接马道,人工推手推车进行运输。
b、砂浆水平运输
165.0m高程以上砂浆运输在塔机覆盖范围内的采用15T自卸汽车背背罐从拌和站运至塔机吊运的位置,由布置在坝体内的塔机吊运至工作面;塔机覆盖范围外的坝段采用6.0m3的搅拌车由拌和站运至现场,卸入手推车,提升架提升手推车,人工推手推车进行运输。
9.3 料场规划与开采
本工程的料场为业主指定的块石料场,初步选定两处石料场作为本工程的块石料场,其中一处位于坝址上游左岸约1.5km姚家山河北村的对岸,距坝址区较近,有乡路相通,另一处位于坝址下游右岸南岔沟村附近,对外公路东侧,该料场山体与河床高差60m以上,山坡坡面顺河向延伸较长约500m,取其中100m,适合开采宽度100m,开采高度可达50m。该石料场储量50万m3。从开采条件,方便施工角度本工程选用该料场。
块石料场岩体为中硬岩,岩石饱和抗压强度为40MPa左右,岩石干密度2.68g/cm3,各项指标基本满足设计要求。
块石料场人工根据征地的范围,分区进行开采,开采采用100B潜孔钻进行钻孔,由上至下分层爆破开挖,每层控制5.0m左右,采用小药量松动爆破,并且保证爆破后的块石符合砌筑要求,每层开挖的毛石料,采用反铲选可用的石料装15T的自卸汽车运至坝体下游两侧临时堆放场地,人工进行块石挑选和加工。
块石开采详见“第三章 施工总平面布置”相关部分
9.4 材料
9.4.1 石料
(1)砌石体的石料采自施工图纸规定或监理人批准的料场,石料开采方法经监
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理人批准后方可实施。砌石材质坚实新鲜,无风化剥落层或裂纹,石材表面无污垢、水锈等杂质,用于表面的石材,色泽均匀。石料的物理力学指标符合施工图纸要求。
(2)浆砌块石和干砌块石所用石料采用块石料,石材规格要求如下: 用于浆砌石坝体的块石:上下两面大致平整,无尖角,块厚大于20cm。 用于浆砌石坝体粗料石:棱角分明,六面大致平整,同一面最大高差为石料长度的1%~3%。石料长度大于50cm,块高宜大于25cm,长厚比不大于3。
用于浆砌石挡土墙的毛石:应呈块状,中部厚度不应小于20cm。 石料容重大于25KN/m3,饱和抗压强度大于40MPa。
(3)抛投的石料,从石料场专门选取,要求块石质地坚硬,块重不小于10kg(小径不小于20cm)。
9.4.2 砂、砾石
(1)砂和砾石质量应符合SD120-84表2.1.2的规定。砂浆和小骨料混凝土采用的砂料,要求粒径为0.15~5mm,细度模数为2.5~3.0,砌筑毛石砂浆的砂,其最大粒径不大于5mm;砌筑料石砂浆的砂,最大粒径不大于2.5mm。
(2)小骨料混凝土采用二级配,砾石粒径为5~20mm及20~40mm。
9.4.3 水泥和水
(1)砌筑工程采用的水泥品种符合本工程招标文件技术条款指定的国家和行业的现行标准,强度等级不得低于32.5Mpa。到货的水泥按品种、标号、出厂日期分别堆存,不使用受潮湿结块的水泥。
(2)按本工程招标文件要求,规定的用水质量要求取水拌制砂浆。如果该水制成砂浆的抗压强度低于标准水制成的砂浆28天龄期抗压强度的90%以下时,则此水不能使用。
9.4.4 胶凝材料
(1)胶凝材料的配合比必须满足施工图纸规定的强度和施工和易性要求,配合比必须通过试验确定。施工中承包人需要改变胶凝材料的配合比时,重新试验,并报送监理人批准。
(2)拌制胶凝材料,应严格按试验确定的配料单进行配料,严禁擅自更改,配料的称量允许误差应符合下列规定:
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水泥为±2%;砂、砾石为±3%;水、外加剂为±1% 。
(3)胶凝材料拌和过程中应保持粗、细骨料含水率的稳定性,根据骨料含水量的变化 情况,随时调整用水量,以保证水灰比的准确性。
(4)胶凝材料拌和时间:机械拌和不少于2~3min,一般不采用人工拌和。局部少量的人工拌和料至少干拌三遍,再湿拌至色泽均匀,方可使用。
(5)胶凝材料随拌随用。胶凝材料的允许间歇时间应通过试验确定,或参照表9-2选用。在运输或贮存中发生离析、析水的砂浆,砌筑前重新拌和,已初凝的胶凝材料不得使用。
(6)水泥砂浆沉入度4~6cm,砼坍落度5~8cm。
胶凝材料的允许间歇时间 表9-4
允许间歇时间(min) 砌筑时气温(℃) 普通硅酸盐水泥 20-30 10-20 5-10 90 135 195 矿渣硅酸盐水泥及火山灰质硅酸盐水泥 120 180 — 9.5 施工条件
(1)本合同砌体工程的施工部位集中,施工强度高。
(2)拦河坝工程涉及到浆砌石和砼工程相互穿插进行施工,干扰性较大,互相配合要求较高,施工时需要统一协调考虑。
(3)拦河坝施工根据导流情况,分为一期和二期施工,浆砌块石的一期施工设备要结合二期施工进行考虑,在施工顺序上结合导流工程,进行合理安排施工顺序。
9.6 施工程序
本工程根据导流分为一期和二期进行施工,首先进行左岸一期施工,然后进行右岸二期施工。一期砌体工程结合一期导流工程施工,并且与砼工程穿插进行施工。先进行拦河坝的左岸挡水坝段和电站厂房坝段以及一期溢流坝段的砌体工程施工,电站尾水渠的浆砌石挡墙砌体工程在开挖结束并且具备施工条件的情况下进行施工,其中一期溢流坝段的9#和10#坝段的考虑预留导流底孔,在一期和二期施工结束后,具备封堵条件后,进行封堵。二期砌体工程在二期围堰填筑结束后,与砼工程施工穿插进行施工,主要是右岸挡水坝段和一期剩余的溢流坝段的砌体工程施工。
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一期砌石工程:一期工程主要是左岸1#~12#坝段以及厂区内浆砌石挡墙、尾水渠导流墙和升压站基础挡墙等项目的施工,其中坝体砌石主要为8个坝段,分别为1#、2#、3#、4#、9#、10#、11#、12#坝段。一期拦河坝砌石工程在基础垫层砼浇筑结束,并且基础灌浆工程完成后,进行砌石施工,根据砼浇筑和灌浆的施工顺序进行施工。厂区内挡墙和尾水渠的导流墙在基础开挖结束满足砌石工程施工条件下,及时进行施工。
二期砌石工程:二期工程主要为右岸13#~22#坝段的施工,其中砌石工程主要是13#~22#坝段的坝体砌石施工。二期砌体工程在垫层砼浇筑结束,并且基础灌浆处理完成后进行施工,根据基础砼浇筑和灌浆顺序进行砌体工程的施工。
封堵:导流底孔封堵在一期和二期工程施工结束后,具备封堵施工条件后,进行封堵施工。
具体砌体工程的施工程序详见施工程序框图9-1所示。
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砌体工程施工程序(框图9-1)
导流底孔封堵 施工结束 导流底孔下闸 右岸13~20溢流坝段砌体工程施工 ####施工准备 拦河坝一期基础砼垫层及灌浆工程施工 左岸(1~3)挡水坝段砌体工程施工 左岸厂房4坝段砌体工程施工 #左岸9~12溢流坝段砌体工程施工 ##尾水渠砌体工程施工 升压站砌体工程施工 预留导流底孔 拦河坝二期基础砼垫层及灌浆工程施工 右岸21、22挡水坝砌体工程施工 ##9.7 施工工序
砌石施工工序(框图9-2)
材料准备 施工放线 基层处理 砂浆拌制 砌筑 清理 勾缝 中国水利水电第六工程局 9-9
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9.8 左岸挡水坝砌体工程施工
9.8.1 工程特点
左岸挡水坝全长为54.72m,分3个坝段,分别为1#、2#、3#坝段,1#坝段底部高程为163.5 m,2#坝段底部高程为172.0 m,3#坝段底部高程为179.0m,顶部高程均为189.17m。坝体顶部宽为5.0m,底部宽度为21.07m,迎水面为垂直,背水面坡比为1:0.75。挡水坝坝体采用M10浆砌块石。坝体的迎水面采用砼面板防渗,背水面采用50×25×25cm的料石砌筑。
9.8.2 施工条件
左岸挡水坝砌石工程在基础开挖结束,按照坝体基础垫层砼浇筑和坝体基础灌浆的顺序,在每个坝体垫层砼和基础灌浆结束后,及时进行坝体浆砌石块石和料石施工。
9.8.3 施工布置及材料运输
左岸挡水坝体的块石砌筑的材料运输主要为垂直设备运输的布置。
左岸挡水坝的砌体工程为1#、2#、3#坝段,布置在左岸坝体用于施工材料吊运的塔机位于7#坝段,左岸3个挡水坝段在塔机覆盖的范围之外。3#坝段165.0m高程以下部位块石和砂浆采用人工直接推手推车至仓号。2#坝段179.0m高程以下部分和3#坝段165.0m高程以上部位块石和砂浆的垂直运输设备,考虑在坝段的适宜地方各布置2台卷扬提升架,作为块石和砂浆垂直运输的施工设备。1#坝段和2#坝段179.0m高程以上的部位的块石和砂浆采用15t自卸汽车运输至左岸上坝公路,由坝肩采用溜槽溜至仓号,人工进行搬运到作业面进行砌筑。由于整个坝体底部最大宽度为21.70m,考虑在坝体内搭设脚手架,铺设马道板,人工推手推车将块石、砂浆等推至作业面附近。
9.8.4 分层
砌石砌筑层控制在3~4皮,高度为0.8~1.2m,并且每日块石砌体的砌筑最大高度为1.2m。相邻坝体砌筑高差控制在2层左右。
9.8.5 施工方法
9.8.5.1 坝体浆砌石施工方法
坝体砌筑前先对砌筑基面进行清理,清除基面尖角、松动石块和杂物,并将基础
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面的泥垢、油污清理干净,排除积水。经监理人检查认为砌基面符合施工图纸要求后,方能继续施工。
垫层混凝土抗压强度达到2.5MPa后,并且基础灌浆结束后,进行坝体砌石工作。 砌石体采用铺浆法砌筑,砂浆稠度为30~50mm,当气温变化时,适当调整砂浆稠度。砌筑的砌石体转角处和交接处同时砌筑,对不能同时砌筑的面,留置临时间断处,并砌成斜槎。
砌筑块石基础的第一皮石块先进行座浆,且将大面向下。块石、毛石基础扩大部分,若做成阶梯形,上级阶梯的石块应至少压砌下级阶梯的1/2,相邻阶梯的块石、毛石应相应错缝搭接。块石、毛石砌体分皮卧砌,并上下错缝、内外搭砌。
砂浆砌石体砌筑应先铺砂浆后砌石,砌石要保证如下要求: 平整:同一砌筑层面大致砌平,相邻砌石块高差应小于20~30mm。 稳定:石块安置时保持自身稳定,大面朝下,适当摇动或敲击,使其平稳。 密实:严禁石块直接接触,座浆及竖缝砂浆填塞应饱满密实,铺浆应均匀,竖缝填塞砂浆后应插捣至表面泛浆为止。
错缝:同一砌筑层内,相邻石块应错缝砌筑,不得存在顺流向通缝。上下相邻砌筑的石块,错缝搭接,避免竖向通缝,必要时,可每隔一定距离,立置丁石。
坝体面石与腹石砌筑保持同步上升,不能同步砌筑,其相邻高差不大于1.0m,且结合面作工作缝处理。
小骨料混凝土砌石块体,其砌体的平缝铺料应均匀,防止缝间被大量骨料架空,其水平缝和竖缝宽度均为80~100mm。
竖缝中充填的混凝土,开始与周围石块表面齐平,振捣后略有下沉,待上层平缝铺料时一并填满。竖缝振捣,应以达到不冒气泡且开始泛浆为适度,相邻两振点的距离应不大于振捣器作用半径的1.5倍(约250mm左右),注意防止漏振。
坝体与岸坡连接部位的垫层混凝土施工前,应用压力水冲洗,清除石渣和积水,并将基面湿润,经验收合格后,铺设一层30~50mm的水泥砂浆,浇筑垫层混凝土。当混凝土强度达到2.5MPa后,砌石3~4皮,高0.8~1.2m,进行预留垫层位置处埋设灌浆管件等,而后填筑混凝土,并按批准的施工程序继续施工。 9.8.5.2坝体面层料石施工方法
挡水坝的坝体面层料石砌筑与坝体浆砌石砌石砌筑同时进行施工,料石基础砌体
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的第一皮采用丁砌层座浆砌筑,第一皮料石与第二皮料砌筑互相错开,并且料石压砌下皮的1/3。砌筑料石砌体时,料石放置平稳,砂浆铺设厚度略高于规定的灰缝厚度。其高出厚度为:细料石和半细料石为3~5mm,粗料石和毛料石为6~8mm,料石砌体上下错缝搭砌,砌体厚度等于或大于两块料石宽度时,若同皮内全部采用顺砌,则每砌两皮后,砌一皮丁砌层;若在同皮内采用丁顺组砌,则丁砌石交错设置,其中距应不大于2m。在料石和块石、毛石,料石砌体和块石、毛石砌体或砖砌体应同时砌筑,并每隔2~3皮料石层用丁砌层与块石、毛石砌体及砖砌体拉结砌合。料石砌体的灰缝厚度,按料石种类确定,细料石砌体不大于5mm,半细料石砌体不大于10mm,粗料石和毛料石砌体不大于20mm。砂浆砌条石,其砌体平缝宽度为15~20mm,竖缝宽度20~30mm,并应采用砂浆勾缝防渗。
9.9 左岸电站挡水坝砌体工程施工
9.9.1 工程特点
左岸一期电站挡水坝砌体工程主要是4#坝段,长为20.49m,底部高程为157.0 m,顶部高程均为189.17m。底部宽为35.922m,顶部宽为10.0m。电站挡水坝4#坝体采用M10浆砌块石。坝体的迎水面采用砼面板防渗,背水面采用50×25×25cm的料石砌筑。
9.9.2 施工条件
左岸4#电站挡水坝段的砌体砌筑,在电站厂房挡水坝体基础开挖结束后,并且砼浇筑和基础灌浆工程结束后,进行施工。由于采用防渗砼面板,所以坝体砌筑与砼面板施工穿插进行。
9.9.3 施工布置及材料的运输
左岸4#坝段的坝体块石砌筑的施工布置主要为垂直设备运输的布置。
左岸坝体布置的用于材料吊运的塔机位于7#坝段,左岸4#坝段在塔机吊运的范围之内,利用塔机进行材料的场内运输。为了保证施工进度和强度要求,在坝体高程165.0m以下部位块石和砂浆采用人工直接从推手推车至仓号,高程165.0m以上采用塔机吊吊笼、吊罐入仓。
9.9.4 分层
砌石砌筑层控制在3~4皮,高度为0.8~1.2m,并且每日块石砌体的砌筑最大高
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度控制在1.2m内。相邻坝体砌筑高差控制在2层左右。
9.9.5 施工方法
4#坝段的坝体浆砌块石和坝面的料石砌筑的施工方法同左岸1~3#挡水坝砌石施工方法。
9.10 左岸一期溢流坝砌体工程施工
9.10.1 工程特点
根据施工导流设计,左岸一期溢流坝砌体工程主要为9#、10#、11#、12#溢流坝段的坝体砌石施工,溢流坝体底宽为29.3m,底部高程为158.0~156.6m,顶高程为183.0m,背水面为抛线反弧溢流面。坝体迎水面和背水面采用浇筑砼面板防渗,坝体采用M10浆砌块石。
9.10.2 施工条件
左岸溢流坝施工在一期围堰内进行,在基础开挖完成,按照垫层砼施工以及基础灌浆工程完成的先后顺序,进行坝体的浆砌石施工。
9.10.3 施工布置及材料运输
左岸溢流坝坝体浆砌块石砌筑主要为9#、10#、11#、12#四个坝段。左岸坝体用于材料吊运的塔机布置在7#坝段, 9#、10#、11#坝段在塔机吊运范围之内,利用塔机进行材料的垂直运输;12#坝段不在塔机覆盖范围之内,在12#坝段适宜地方布置2台卷扬提升架,作为块石及砂浆的垂直运输设备。因塔机为砌石与混凝土施工共用,为了保证施工进度和强度要求,在坝体165.0m高程以下的部位的块石和砂浆运输采用人工直接从推手推车至仓号; 165.0m高程以上9#、10#、11#坝段砌体工程材料运输采用塔机吊吊罐或吊笼入仓,12#坝段采用提升架提升手推车进行材料垂直运输,并在坝体内搭设脚手架,铺设马道板,人工推手推车将块石、砂浆等推至作业面。
坝体浆砌石随着砌筑高度增加,在坝体上游侧纵向搭建脚手架铺马道板作为作业区内临时块石水平运输临时施工道路。随着高度增加,随时增高搭建。
9.10.4 分层分段
砌石砌筑层控制在3~4皮,高度为0.8~1.2m,并且每日块石砌体的砌筑最大高度为1.2m。相邻坝体砌筑高差控制在2层左右。
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9.10.5 施工方法
溢流坝体浆砌石的施工方法同挡水坝坝体浆砌石施工方法。
9.11 左岸尾水渠挡墙以及升压站挡墙砌体工程施工
9.11.1 工程特点
左岸尾水渠浆砌石施工主要为厂区内挡土墙和尾水渠导流墙的浆砌石砌筑;升压站浆砌石施工主要为基础浆砌石挡墙的砌筑。其中尾水渠导流墙的浆砌石挡墙砌筑长度为131.145m,底部宽为三种断面,分别为8.6m、4.25m、1.85m,顶部宽度均为0.6m,高度从18.3m渐变到3.0m。
9.11.2 施工条件
左岸电站厂房尾水渠厂区内挡土墙、尾水渠导流墙、升压站基础挡墙在基础开挖结束后,并且满足施工条件后进行施工。
9.11.3 施工布置及材料运输
尾水渠的导流墙,厂区内的挡土墙以及升压站的基础挡土墙的砌体施工,都不在布置在7#坝体的塔机覆盖范围之内,根据地形和现场施工条件,采取砌石运到挡墙的背水面,砌筑3~4皮,待浆砌石挡墙的强度达到规定要求后及时进行回填,回填的场地再作为块石堆放场地,人工搬运块石到作业面。砌筑施工时,在外侧采取用脚手架搭建平台,作为临时施工平台。
9.11.4 分层分段
砌石砌筑层控制在3~4皮,高度为0.8~1.2m,并且每日块石砌体的砌筑高度为1.2m。相邻墙体砌筑高差控制在2层左右。浆砌石挡墙和导流墙分段进行施工,每段按照10.0~15.0m进行控制。
9.11.5 施工方法
浆砌石挡墙和导流墙的基础开挖验收合格后,按照设计图纸的要求分段进行砌筑施工。砌筑前先对砌筑基面进行清理,清除基面尖角、松动石块和杂物,并将基础面的泥垢、油污清理干净,排除积水。经监理人检查认为砌基面符合施工图纸要求后,方能继续施工。砌筑基础的第一皮石块进行座浆,且将大面向下。毛石砌体分皮卧砌,并上下错缝、内外搭砌。
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块石、毛石砌体的灰缝厚度为20~30mm,砂浆铺筑饱满,石块间较大的空隙先填塞砂浆,后用碎块或片石嵌实,石块间采取砂浆填筑,避免相互接触,砂浆填筑后人工用钎棍进行插捣密实。块石、毛石砌体第一皮及转角处、交接处和洞口处应选用较大的平块石、毛石砌筑。块石、毛石墙必须设置拉结石。拉结石均匀分布、相互错开,一般每0.7m2墙面至少设置一块,且同皮内的中距不大于2m。拉结石的长度,若其墙厚等于或小于400mm时,应等于墙厚;墙厚大于400mm时,可用两块拉结石内外搭接,搭接长度不应小于150mm,且其中一块长度不应小于墙长的2/3。
浆砌石挡墙砌筑高度每天控制在1.2m,在挡墙的砌体强度满足回填的要求,并得到监理的允许情况下,进行回填砂土,回填时做好排水挡墙排水管的保护措施,避免将墙体安放的排水管堵塞。
浆砌石挡土墙砌筑必须符合下列规定: (1)毛石料中部厚度不应小于200mm;
(2)每砌3~4皮为一个分层高度,每个分层高度应找平一次;
(3)外露面的灰缝厚度不得大于40mm,两个分层高度间的错缝不得小于80mm; (4)料石挡土墙应采用同皮内丁顺相间的砌筑形式,当中间部分用毛石填砌时,丁砌料石伸入毛石部分的长度不应小于200mm。
(5)砌筑挡土墙按监理人要求收坡或收台,并设置伸缩缝和排水孔。
9.12 右岸二期挡水坝段砌体工程施工
9.12.1 工程特点
右岸挡水坝全长为30.0m,分2个坝段,分别为21#、22#坝段,21#坝段底部高程为161.30m,22#坝段底部高程为168.0m,顶部高程均为189.17m。坝体顶部宽为5.0m,底部最大宽度为21.07m,迎水面垂直,背水面坡比为1:0.75。挡水坝坝体采用M10浆砌块石。坝体的迎水面采用砼面板防渗,背水面采用50×25×25cm的料石砌筑。
9.12.2 施工条件
右岸挡水坝砌体工程施工在二期围内进行施工,每个坝体的垫层砼施工以及基础灌浆工程完成后,进行坝体的浆砌石施工。
9.12.3 施工布置及材料运输
右岸挡水坝的砌体工程为21#、22#坝段,布置在右岸坝体用于施工材料吊运的塔
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机位于17#坝段,右岸2个挡水坝段在塔机覆盖的范围之外。2个挡水坝坝体高程165.0m以下部位块石和砂浆采用人工直接从推手推车至仓号,高程165.0m以上部位块石和砂浆的垂直运输,结合施工场地,在每个挡水坝段的适宜地方各布置2台卷扬提升架,作为块石垂直运输的施工设备,由于整个坝体底部最大宽度为21.70m,在坝体内搭设脚手架,铺设马道板,人工推手推车将块石、砂浆等推至作业面附近。
9.12.4 分层
砌石砌筑层控制在3~4皮,高度为0.8~1.2m,并且每日块石砌体的砌筑最大高度为1.2m。相邻坝体砌筑高差控制在2层左右。
(5)施工方法
右岸21#、22#挡水坝段浆砌块石和坝面浆砌料石的施工方法同左岸挡水坝段施工方法。
9.13 右岸溢流坝砌体工程施工
9.13.1 工程特点
根据导流设计,右岸溢流坝段主要为13#~20# 8个坝段的坝体砌石施工,溢流坝体底宽为29.3m,底高程为156.0~156.6m,顶高程为183.0m,迎水面为垂直,背水面为反弧抛线溢流面。坝体迎水面和背水面采用浇筑砼面板防渗,坝体采用M10浆砌块石。
9.13.2 施工条件
右岸溢流坝170.5m高程以下施工在二期围堰内进行,在二期围堰拆除时,坝体砌筑达到170.5m高程(17#坝段为173.50m高程)。每个坝段基础垫层砼施工以及基础灌浆工程完成后,进行坝体的浆砌石施工。
9.13.3 施工布置及材料运输
右岸溢流坝坝体浆砌块石砌筑主要为13#~20#,共8个坝段,在17#坝段布置了一台H3/36B塔机,用于坝体施工材料的吊运,右岸13#~20#溢流坝段都在塔机覆盖范围之内,165.0m高程以上利用塔机进行材料的场内运输。165.0m高程以下部位块石和砂浆采用人工直接从推手推车至仓号。
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9.13.4 分层
砌石砌筑层控制在3~4皮,高度为0.8~1.2m,并且每日块石砌体的砌筑最大高度为1.2m。相邻坝体砌筑高差控制在2层左右。
9.13.5 施工方法
右岸溢流坝体施工分汛前和汛后施工,必须保证在20008年6月30日汛前砌筑到高程170.5m(17#坝段布置塔机,达到173.50m高程),渡汛过后砌筑到坝顶。
如果汛期洪水来临,超过导流底孔的泄流量,溢流坝浆砌块石随时准备漫顶溢流。在洪水来临之前,先将能撤走的材料和设备,转移到安全地方,洪水过后,再进行施工,如果右岸溢流坝在砌筑没有结束前进行漫顶过流,洪水过后,人工将洪水冲松动和塌落处,人工先进行清理,同时将松动的块石搬走,用高压风枪将砌筑面处理干净,清理杂物,然后按照要求进行修补和砌筑。新老结合面要相互错封处理,以满足施工要求。
其坝体的浆砌块石和坝面浆砌料石施工方法同左岸溢流坝段施工方法。
9.14 预留导流底孔砌体工程施工
9.14.1 工程特点
根据导流设计,在9#、10#坝段165.0m高程处预留导流底孔,预留孔洞的尺寸为4.5×4.5m。预留导流底孔导流结束后,采用浆砌石封堵。
9.14.2 施工条件
预留导流底孔在导流结束,进口堵头闸门下闸并且面板砼浇筑完成后,进行封堵施工。
9.14.3 施工布置
考虑施工方便,在9#、10#溢流坝的下游,导流底孔出口的位置各布置一台提升架,作为块石垂直运输的施工设备。施工道路利用原有的施工道路。
9.14.4 分层
浆砌块石按照分层高度0.8~1.2m进行控制,而且每天砌筑最大高度为1.2m,共分4层施工。
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9.14.5 施工方法
9#和10#预留的导流底孔,在具备封堵条件后,及时进行封堵,在预留导流底孔的进口面板砼浇筑结束后,及时进行浆砌石砌筑,封堵段浆砌块石的施工方法如同坝体砌石施工方法,分皮进行砌筑。砌筑前先对原先已浇筑的砼进行凿毛处理,冲洗干净后,及时进行浆砌石砌筑,同时预埋回填灌浆管。下部2层采用平铺法砌筑,上部2层采用台阶法砌筑,每层均由进口向出口的方向砌筑,砂浆和块石,采用人工搬运到作业面进行砌筑。砌筑完成后,进行回填灌浆施工。
9.15 抛填块石施工
9.15.1 概述
抛填块石施工主要为溢流坝段下游齿槽抛填块石和底孔坝段的下游齿槽砂卵石护底。
9.15.2 施工方法
抛填的块石采用15T的自卸汽车从石料场专门选取,块石质地坚硬,块重不宜小于10kg(小径不宜小于20cm)的石料,运输到施工现场,采用人工抛填。抛填时,面板混凝土必须浇筑完成,并且达到规定强度。抛填块石必须保证抛填密实,避免架空,堆放时,人工按照顺序进行摆放,保证抛石的密实和平整。导流底孔坝段的下游齿槽砂卵石护底必须在导流底孔使用之前完成施工。
9.16 排水管施工
9.16.1 概述
本工程的左右岸挡水坝段、溢流坝段、底孔坝段以及电站厂房的尾水渠挡墙都布置了排水孔,坝体的排水孔采用PVCφ200@400,尾水渠挡墙排水孔为PVCφ100。
9.16.2 施工方法
PVC管按照设计图纸的要求进行购买,运至施工现场,人工在浆砌石砌筑到铺设安装管道高度时,及时进行排水管的铺设。排水管铺设前先清除管道内的污物,并保持畅通,同时对渗水的管道和管道口采用无纺布进行绑扎,避免管道由于砂浆的浆液的流动导致堵塞,管道连接处采用专用焊枪,进行焊接,弯口处和连通处采用专用的弯头和连通进行插接即可。排水管安装好,进行上一层砌石砌筑时,要保
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护好管道,在管道四周铺设砂浆进行保护,同时砌筑石块做到轻放,避免将其压碎,堵塞管道畅通。
9.17 养护
砌体外露面,在砌筑后12~18h之间开始养护,经常保持外露面的湿润。养护时间:水泥砂浆砌体一般为14天,混凝土砌体为21天。
9.18 水泥砂浆勾缝防渗
(1)采用料石水泥砂浆勾缝作为防渗体时,防渗用的勾缝砂浆采用细砂和较小的水灰比,灰砂比控制在1:1至1:2之间。
(2)防渗用砂浆采用32.5级以上的普通硅酸盐水泥。
(3)清缝在料石砌筑24h后进行,缝宽不小于砌缝宽度,缝深不小于缝宽的2倍,勾缝前先将槽缝冲洗干净,不存留灰渣和积水,并保持缝面湿润。
(4)勾缝砂浆单独拌制,不与砌体砂浆混用。
(5)当勾缝完成和砂浆初凝后,砌体表面刷洗干净,至少用浸湿物覆盖保持21天,在养护期间经常洒水,使砌体保持湿润,避免碰撞和振动。
9.19 质量检查收
9.19.1 原材料的质量检查
(1)砌石工程所用的毛石按监理人指示和招标文件规定进行物理力学性质和外形尺寸的检查。
(2)用于砌石的水泥、水、外加剂以及砂和砾石等原材料按监理人指示及招标文件规定进行质量检查。
9.19.2 胶凝材料的质量检查
(1)按监理人指示定期检查砂浆材料的配合比。在每次使用前对所用衡量器进行校正。
(2)水泥砂浆的均匀性检查,根据监理人指示,定期在拌和机口出料时间的始未各取一个试样,测定其湿容重,其前后差值每m3不大于35kg。
(3)水泥砂浆的抗压强度检查,同一标号砂浆试件的数量,28d龄期的每200 m3砌体取成型试件一组3个。
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9.19.3 毛石浆砌体质量检查
(1)外观检查:砌体砌筑面的平整度和勾缝质量、石块嵌挤的紧密度、缝隙砂浆的饱满度、沉降缝贯通情况等的外观质量检查。
(2)排水孔的坡度和阻塞情况。
(3)毛石砌筑的尺寸和位置的允许偏差和检查方法按GB50203-98表6.1.6的规定执行。
9.19.4 坝体浆砌石质量检查
(1)砌体工程砌筑前进行砌筑体测量放样成果的检查和基础面开挖清理质量及垫层质量的检查和验收。
(2)外观检查:砌体砌筑面的平整度和勾缝质量、石块嵌挤的紧密度、缝隙砂浆的饱满度、沉降缝贯通情况等的外观质量检查。
(3)排水孔的坡度和阻塞情况检查。 (4)砌筑的尺寸和位置的允许偏差检查。
9.20 质量安全保证措施
9.20.1 质量保证措施
(1)技术人员必须认真熟悉图纸,编写合理的施工措施并作好技术交底工作。 (2)施工前对施工人员进行技术培训,掌握施工操作要领和各项质量要求。 (3)工程质量部配置经验丰富、责任心强的专职人员负责砌体工程施工质量检查。
(4)质检人员要掌握相关的施工规范、技术要求和质量控制要点,作好质量控制工作;严禁违章操作机械设备。
(5)质检人员现场值班,作好施工过程质量控制。 (6)验收严格执行三检制,把好每一道工序质量关。
(7)严格把好原材料质量关,各种材料必须有产品质量合格证且经检测试验合格后再使用。
9.20.2 安全保证措施
(1)每个工作面配置1名专职安全员负责施工安全,施工排架要求安全、牢固、有足够的施工空间,并需经专职安全员检查合格后才能使用;
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(2)高度在3m以上施工时搭设施工平台、安设安全防护网、悬挂警示牌,孔洞吊运时,工作面上、下派专人警戒指挥;
(3)高空作业的施工人员佩戴安全带; (4)严禁违章操作机械设备;
(5)吊蓝中严禁载人、砂浆拌和系统的料斗底下严禁站人; (6)遵守临时用电安全管理的有关规定;
(7)注意材料堆放整齐有序,及时清理建筑垃圾,确保施工环境卫生。
9.21 施工进度及强度分析
9.21.1 施工进度
本工程砌石工程施工根据导流情况,分为一期和二期施工。一期主要为1#~12#坝段施工,二期主要为13#~22#坝段施工。其中一期砌石开工时间为2007年5月10日,结束时间为2007年9月30日,工期为124天。二期砌石开工时间为2008年5月2日,结束时间为2008年9月10日,其中汛前施工工期为60天,汛期施工工期为47天,其中二期砌石工程考虑度汛的要求,在2008年6月30日右岸溢流坝砌石高程必须达到170.5m高程,保证工程正常度汛。
9.21.2 施工进度分析
9.21.2.1 施工设备强度
(1)塔吊强度
经计算,塔机每小时施工强度按照吊24m3考虑,计算每天工作强度为288m3。(2)提升架强度
提升架每台工作强度为3.60m3/h,则日强度为43.2m3/日。 (3)工期进度计算
根据设备强度计算可得,塔机施工强度为288m3/日,单台提升架施工强度为43.2m3/日。
拦河坝一期砌石工程施工工期为124天,一期砌体工程的砌筑量为43316m3,其中高程165.0m以下砌石工程量为25190m3左右,按照两个坝段同时进行施工,人工推手推车进行运料,按照280人进行考虑,每人每天按照1.3m3的施工强度进行计算,需要69个工作日;高程165.0m以上采用塔吊和提升架进行砌石的垂直运输,按照塔
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机覆盖4#、9#、10#、11#坝段,4个坝段高程165.0m以上砌筑方量为9100m3,按照塔机的日生产强度288m3考虑,需要32个工作日。1#、2#、3#、12#坝段165.0m高程以上采用提升架进行施工,考虑 3#坝段高程165.0m以上是最大的砌筑方量2500m3,按照一个坝体布置两台提升架,每天施工强度为86.4m3,则需要29个工作日,合计一期拦河坝砌石工程施工工期为101个工作日。所配备的设备施工强度满足进度计划要求。
拦河坝二期砌石工程施工工期为107天,其中汛前施工工期为60天,汛期施工工期为47天。二期砌石工程量为54274m3,其中高程165.0m以下砌石工程量为31467m3左右,按照两个坝段同时进行施工,人工推手推车进行运料,按照570人进行考虑,每人每天按照1.3m3的施工强度进行计算,需要42个工作日。高程165.0m至170.5m砌石方量为11760m3,塔机覆盖13#~20#坝段,8个坝段高程165.0~170.5m的砌石工程量为9400m3,按照塔机的日生产强度288m3考虑,需要33个工作日。其中165.0m以下砌石施工与高程165.0m至170.5m采用塔机吊运砌石施工重合17个工作日,则汛前13#~20#坝段170.5m高程以下的施工日期为58个工作日;右岸21#、22#坝段,高程165.0~170.5m的砌石工程量为2360m3,按照一个坝体布置两台提升架,每天施工强度为86.4m3,则需要14个工作日。二期拦河坝砌石工程汛前施工工期为58个工作日,所配备的施工人员及设备满足进度计划要求。高程170.5m以上剩余砌体工程量为11047m3,其中左岸二期溢流坝8个坝段170.5m以上为8500m3,按照塔机的日生产强度288m3考虑,需要30个工作日;21#、22#坝段采用提升架进行运输材料,计算4897m3,单个坝砌筑需要28个工作日。二期汛期砌石施工工期为30个工作日,所配备的施工人员及设备满足进度计划要求。
在实际施工时,根据施工进度及强度要求,合理安排施工人员及设备,保证人员及设备数量充足,从而保证施工进度及形象面貌。
砌石工程施工与砼浇筑施工,穿插进行,与其它的项目之间相互合理安排施工工序,具体施工进度计划详见“第四章 施工总进度计划”所述。
9.22 资源配置
9.22.1 劳动力组合
砌体施工劳动力组合见表9-5。
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砌体施工高峰期劳动力组合表 表9-5
序号 1 2 3 4 5 6 工种 管理人员 卷扬机工 砌石工 司机 普工 合计 数量 4人 8人 260人 20人 300人 592人 备注 9.22.2 施工机械设备配置
砌体施工机械设备配置见表9-6。
砌体施工高峰期机械设备表 表9-6
序号 1 2 3 4 名称 塔机 自卸汽车 载重汽车 卷扬提升架 规格型号 H3/36B 15t 8t 5T 单位 台 台 台 台 数量 1 8 2 6 中国水利水电第六工程局 9-23
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