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(江苏水建[2023]技案27号)
合同名称:走马塘拓浚延伸张家港枢纽工程土建施工及设备安装工程合同编号:ZMT-2-JZWⅡ
承包人:江苏省水利建设工程走马塘拓浚延伸张家港枢纽工程项目经理部
致:上海勘测设计研究院走马塘拓浚延伸张家港枢纽工程监理部
我方已根据施工合同的约定完成了泵站流道、工作层施工方案的编制,并经我方技术负责人审查批准,现上报贵方,请审批。
附:□施工组织设计
√施工措施计划/专项施工方案
□安全措施计划
□分部工程施工工法
□工程放样计划
江苏省水利建设工程
承包人:走马塘拓浚延伸张家港枢纽工程项目经理部
项目经理:
日期:2010年8月5日
监理机构将另行签发审批意见。
上海勘测设计研究院
监理机构:走马塘拓浚延伸张家港枢纽工程监理部
签收人:
日期:年月日
说明:本表一式4份,由承包人填写,监理机构审核后,随同审批意见承包人、监理机构各1份,
发包人2份
走马塘拓浚延伸张家港枢纽工程
泵站流道、工作层施工方案
一、概述
走马塘拓浚延伸张家港枢纽工程位于走马塘与高等级航道(规划Ⅲ级)申张线(张家港)交汇处。工程由立交地涵、泵站、节制闸、退水闸组成。其中,地涵、泵站、节制闸均布置于走马塘河道内,退水闸另辟河道布置于走马塘西侧。节制闸与泵站工程合并布置于地涵下游,节制闸规模为两孔净宽12m。泵站的排涝规模为50m³/s,选择3台17m³/s竖井贯流泵。泵站布置在河道东侧,节制闸布置在西侧。
泵站流道层由进水侧、电机井、水泵井和出水侧组成。泵站进水侧底高程▽-,水泵井底高程▽-,出水侧底高程▽-,流道上缘高程▽。墩墙均为变截面结构,。电机井为25cm薄壁结构(内侧为钢衬板)。
泵站工作层由墩墙及顶板组成,~(),(),~,高度最大为6m。
二、施工流程
泵站底板施工完成后,先流道、墩墙进行施工放线,对继续上升的墩墙部位进行凿毛,待底层砼达到一定强度后,进行上部流道层的施工,流道层施工完成后再进行工作层施工。
①流道层作业流程:
施工放样→电机井钢衬板、门槽埋件安装及预制块芯墙砌筑→墩墙水平钢筋绑扎→墩墙及流道模板安装→预埋件安装→流道平台板钢筋绑扎→质量检查、验收→砼浇筑、养护
②工作层作业流程:
施工放样→门槽埋件安装及预制块芯墙砌筑→墩墙水平钢筋绑扎→墩墙模板安装→预埋件安装→工作层顶板立模、钢筋绑扎→质量检查、验收→砼浇筑、养护
三、主要施工方法及技术措施
1、施工分层
泵站施工分层以其结构特点进行划分,施工缝采用水平分缝。泵站拟分为两层施工,第一次施工▽(局部▽)以下流道层,第二次施工▽(局部▽)以上至▽(▽)工作层。详见“泵站站身浇筑分层示意图”。
2、模板及支撑脚手架工程
(1)材料:根据流道层、工作层结构的特点,进、出水侧流道及墩墙圆头等异形模板均采用定做木模,其余直线段墩墙、隔墙等均采用竹胶板(临土侧采用组合钢模板)。
(2)模板制安:进、出水侧流道及墩墙圆头等异形模板制作在加工厂内制作。先根据施工图进行模板放样,然后
按模板放样图的分块在加工厂内分片进行加工。木模采用三等以上的木材加工成型,先加工墙筋,然后用细木条贴面,木模板加工完成后,采用油布等覆盖加以保护,以防翘变。为了确保进、出水流道砼表面光滑平顺,对流道异形模板表面先进行刨平、批腻子找平,然后进行油漆及打蜡处理,以提高模板表面质量。
模板安装根据经审核后的模板放样图,按模板编号进行组合安装。模板外侧采用钢管脚手架进行支撑稳定,内部流道部分局部为整体结构,下部则利用底板浇筑时预留的钢筋进行固定,然后根据定制木模情况在内侧再适当布置φ16对销螺栓;其余墩墙均在内侧用φ16对销螺栓、钢管围檩固定模板,两头用扇形卡双螺母固定围檩及模板,用垫片焊在对销螺丝的模板内侧,起限位固定模板和止水作用;对销螺丝孔统一采用圆橡胶垫片,以保证砼外观质量。模板设计与布置均进行受力计算,其强度及刚度必须满足施工规范要求。竹胶板安装时接缝贴双面胶,既防止漏浆,又提高砼表面质量。所有模板立模前涂脱模剂。
模板侧压力计算:
①倾倒砼时产生的水平荷载按2KN/m2计,
②振动砼时产生的水平荷载按4KN/m2计,
③新浇砼时模板产生的水平向侧压力取下列二式中的较小值。
F=γcH
F=
式中F—新浇砼对模板的最大侧压力(KN/m2)
γc—砼的重力密度(KN/m3)
t0—新浇砼的初凝时间,可按实确定。当缺乏试验资料时,可采用t0=200/(T+15)计算(T为砼入仓温度)
V—砼浇筑速度(M/H)
H—砼侧压力计算位置处至新浇砼顶面的总高度(M)
β1—外加剂影响修正系数,
β2—砼坍落度修正系数,
④实际施工时,计算模板所受水平向侧压力时,,。
几个参数的确定:
γc=25KN/m3
t0=6h(经室内试配情况,砼初凝时间为6小时20分,但根据浇筑时室外气温及最近现场砼浇筑初凝情况,现场砼的初凝时间约为6小时)
β1=;β2=
根据砼产生运输能力和浇筑强度确定,砼浇筑速度V墩墙按每层坯厚30cm计,每层浇筑面约200m2,则每坯方量共计60m3左右,商品砼的生产及运输能力能满足施工要求。
H按初凝时间和浇筑速度(V=)取值,6小时后砼上升至第六坯顶面时,第一坯已经初凝,故H=。
F1=×25×6×××=
F2=25×=
根据计算结果,。
模板所承受的总侧压力为:
F总=(F倾+F振)+
=×(2+4)+×
=
对销螺栓间距按80cm×61cm布置,每根螺栓所承受的拉力为:
××=
Ø,
安全系数K=÷=>1满足要求。
(3)模板拆除
模板拆除考虑砼上的荷载和砼的龄期强度,对非承重侧面模板在砼达到其表面及棱角在拆除时不致损坏时才拆除。
(4)脚手架工程
钢管脚手架采用Ø48mm,,连接件为铸钢扣件。对所有脚手架搭设均符合脚手架的搭设规定,其支撑必须牢固、稳定、可靠。
2、埋件等安装
泵站施工埋件安装主要有门槽埋件、钢衬板、水电气、水力量测管路等管道预埋。门槽模板采用箱型木模,门槽主轨、反轨和侧轨的根部与墩墙插筋根部焊接固定,上口两侧用钢管斜撑焊接固定,中间用水平钢管加固,每孔门槽埋件再利用钢管脚手架对撑牢固;钢衬板外部用临时锚筋与土建钢筋搭接,内部要用临时支撑加固,,共4挡,每挡横向钢管3根、纵向钢管1根进行加固。具体详见“闸门及埋件安装施工方案”。其它埋件将采用在模板上钻孔预埋、固定。
水电气管道预埋在施工过程中,按设计图纸标明的规格、数量、位置、尺寸进行各种专业预埋件安装、固定,严格执行三级检查制度,确保其安装精度符合施工规范要求,并加
强对管道规格、位置、焊接接头、防腐等质量控制。在砼施工前,进行检测并报监理工程师验收。合格后进入下道工序施工。防雷接地极按图纸要求利用墩、柱内主筋连焊上引,接头处理符合设计要求。
垂直止水片安装就位后,用沥青槽或模板进行固定,质检员对止水的焊缝及沥青灌注质量逐条检查。浇筑时振捣器不得触及止水片,以防止产生变形、变位和遭到破坏,保证止水片两侧砼的密实性和良好的防渗性能。拆模时要文明施工,并加强保护,确保暴露在砼外处的止水铜片不被碰撞变形和破坏。
3、钢筋工程
(1)钢筋原材料的控制
每批钢筋进场后报请监理工程师对其数量及外观质量进行共同验收,并查验相应的出厂合格证,合格后卸料。钢筋到工地后,根据不同规格、数量、按规范要求分批抽样进行机械性能试验,试验合格后使用,不合格材料清理退场。
(2)钢筋放样
根据设计图纸、施工规范及施工工艺要求等进行钢筋放样,钢筋放样图经项目部技术部门审核,报请监理工程师审核批准后付诸实施。
(3)钢筋制作
钢筋制作在加工场进行,并根据钢筋配料单进行钢筋回直、焊接、断配等加工。对加工成型的钢筋进行挂牌标识,不同规格品种的钢筋分别堆放。场内钢筋焊接采用闪光对焊,对焊接头按规范规定取样,做对焊强度试验,试验合格后才能进行现场施工。
(4)钢筋现场绑扎和安装
钢筋的现场安装按批准后的钢筋施工放样图有序进行。成品钢筋运输采用翻斗车或平板车及人力运输,现场采用人工绑扎架立。在钢筋绑扎前,先对竖向钢筋进行清理、调直,然后再进行水平钢筋绑扎。现场接长采用绑扎搭接,搭接长度按施工规范规定和图纸要求进行控制。垂直插筋,为了保证其在砼浇筑过程中不变形,除用扎丝绑扎外,再用点焊焊接牢固。墩墙、顶板钢筋保护层的设计值4cm,电机井钢筋保护层的设计值3cm,砼侧面及顶板底面用带铅丝的混凝土垫块固定加以控制。
4、砼工程
本工程泵站流道层、工作层砼强度等级均为C25,砼抗渗等级W6。
泵站拟分为两层施工,第一次施工▽(局部▽)以下流道层,第二次施工▽(局部▽)以上至▽(▽)。砼方量约2460m3。
(1)商品砼生产厂家选择
项目部对周边多家商品砼生产厂家进行考察和比较,立足于优选有资质、规模较大、生产质量稳定和市场信誉度高的砼生产商作为本工程的砼供应商。后经建设处、监理部现场考察,一致同意选定常熟市顺达混凝土为本工程商品砼供应商,该公司配备自动控制2m3/次搅拌楼2座,3m3/次搅拌楼1座,37m的泵车8台,46m泵车2台,拖泵5台,8m3搅拌车32辆,日生产供应能力达到3000m3,每小时砼生产供应量250m3/h,完全能满足本工程的施工强度要求。
(2)砼原材料选择:
水泥:。
碎石:浙江湖州产5~,其粒径、强度、级配、压碎值、针片状颗粒含量、含泥量等全部符合国家标准。
黄砂:长江上游段黄砂,~,含泥量不超过2%,无泥块。
外加剂:江苏博特新材料生产的JM-10混凝土高效减水剂。
粉煤灰:江苏常熟苏虞天润粉煤灰有限责任公司产优质粉煤灰。
聚丙烯纤维:南京里克工程材料生产的聚丙烯抗裂纤维。
(3)配合比设计
由于流道层和工作层均为大体积砼,加之流道层结构较复杂,更易出现裂缝,为了更好的控制流道砼裂缝,根据闸站底板砼配合比及施工情况,项目部和商品砼公司一起对本工程泵站流道、工作层砼配合比又进行了进一步的优化,并掺入聚丙烯抗裂纤维,进行了试配,经试压砼试块7d和28d强度均符合设计及规范要求。
本工程泵送砼配合比控制指标为:泵管出口的混凝土坍落度控制在14±2cm,~,砂率控制在38%~42%。施工过程中根据天气变化情况,及时测定砂石料的含水率,调整施工配合比。
流道、工作层砼配合比为:
材料名称
水泥
黄砂
碎石
水
粉煤灰
JM-10
聚丙烯纤维
(kg)
285
750
1090
173
50
砼配合比报告详见附件。
砼浇筑期间项目部拟派1名试验人员驻厂,与砼生产厂家共同检测和试验,共把砼原材料及砼拌合质量关。
(4)砼进出场道路布置
,后接管理所新建对外道路(总长约550m,结合永久进场道路新建路基厚约60cm,40cm厚10%灰土、
20cm厚二灰碎石路基)进入工地现场;现场在闸站上、下游侧各布置一条宽6m进入基坑施工便道,其坡比约为1:8,采用灰土和建筑砖渣经碾压密实后作为场内道路。
砼罐车的行走路线为:商品砼搅拌站→204国道→北侧常隆村村内道路→进入基坑施工便道→浇筑仓面。
(5)砼拌和及输送设备
根据本工程泵站流道层及工作层浇筑分层情况,最大一次浇筑块为泵站流道层(▽)。墩墙砼采取平面分层法浇筑;流道层和工作层顶板砼因为仓面较大均采用斜面分层法浇筑,每层厚30cm左右,,则砼浇筑最大强度为200×=60m3/h,商品砼公司的砼生产能力完全满足施工强度要求。
为确保砼运输的连续性,拟配备8m3/车砼罐车12辆进行砼运输;砼入仓拟节制闸侧上游铺盖和下游消力池上分别布置1台37m砼汽车泵进行砼浇筑,泵送砼入仓速度约80m3/h。砼泵入量大于砼实际需求量,满足砼浇筑实际需求量的要求。考虑设备故障等情况,商品砼公司将配备1台37m砼汽车泵备用。
(6)仓面布置
墩墙砼通过串筒下料,,每个墩墙间隔3米左右设一个串筒,详见泵站流道层砼浇筑仓面布置图。
(7)砼浇筑
泵站流道、工作层砼浇筑时先浇筑墩墙砼,墩墙砼离顶板底约50cm左右时,开始进行顶板砼浇筑,顶板浇筑时2台汽车泵分别从上下游向中间进行浇筑。浇筑时2辆37m砼汽车泵分别停在节制闸上游铺盖和下游消力池泵送砼入仓。
流道、工作层墩墙砼浇筑均采用分层法浇筑,根据摸板侧压力计算结果,每坯砼上升厚度控制在30cm左右,所有墩墙浇筑均同步对称上升,各墩墙内的砼高差控制在50cm以内。振捣人员下仓振捣,振捣时注意保护止水铜片、埋管以及门槽埋件等。
流道、工作层顶板由于砼浇筑仓面大,为保证砼浇筑质量,拟采用斜面滚坯分层法浇筑,分层厚度40~50cm。两辆汽车泵分别从上游和下游向泵站中间浇筑,浇筑过程中技术人员对每坯砼浇筑厚度和时间进行控制,保证在下层砼初凝前上层砼已覆盖上,避免砼冷缝。
砼振捣时分片责任到人,确保振捣质量。,,插入点按砼浇筑流向依次顺序布置,(R为震捣器影响半径为30~40cm),不得漏震。砼震捣时斜向插入,快插慢拔,震捣时间以砼中气泡充分排出,砼不再明显下沉,砼表面泛浆为准,然后人工木蟹打磨压实,铁板收光压面,砼表面三搓两抹成活。
(8)砼养护
本工程流道层和工作层砼浇筑正值9~10月份高温期,砼养护工作尤为重要。浇筑完成后,表面覆盖塑料薄膜加土工布进行保温保湿,表面洒水养护。为了确保流道层砼早期养护效果,将适当延迟侧面模板的拆模时间,但必须对侧面模板浇水保湿养护。侧面模板拆除后,在其表面挂土工布洒水进行养护。为保证进水流道内砼保湿效果,模板拆除后必要时对流道洞口进行挂帘封闭,减少空气流动。砼浇水保湿养护时间按施工规范要求不少于14d。
(9)施工缝的处理
在底板表面施工缝处继续浇筑砼前对硬化砼表面进行处理,清除垃圾、水泥薄膜、表面松动砂石和软弱砼层,同时加以凿毛,用水冲洗干净并充分湿润,表面积水要清除。施工缝位置的钢筋回弯时,保证周围的砼不受松动和破坏,钢筋上油污、水泥砂浆及浮锈等杂物均清除。浇筑前施工缝先浇20~30mm厚与混凝土相同水泥和同标号的水泥砂浆,浇筑时对施工缝处加强振捣,使新老砼结合紧密。
(10)质量保证措施
施工前做好技术交底工作,熟悉施工图纸,执行施工规范,制定施工方法。严格执行班组自检、队复查、质检部门专职终检的三级检查制度。为确保混凝土质量,在浇筑过程中,严格执行施工操作规范,分层分块落实到人,并作好现场浇注值班记录。浇筑过程中,试验人员跟班,按规范要求及时进行混凝土试块取样,严格控制混凝土坍落度,要求砼的入仓坍落度控制在14±2cm以内。混凝土采用分层作业,每层厚度控制在30cm左右,人工平仓。
为确保混凝土的质量,混凝土施工时必须做到如下几条:
1)原材料质量控制:水泥、黄砂、碎石、钢材均经原材料试验,符合要求的才能使用;
2)混凝土拌制要均匀,按规范要求进行搅拌,不均匀混凝土不准入仓;
3)由于流道、工作层砼掺入聚丙烯纤维后,砼粘滞性较大,在钢筋密集和埋件较多处需加强振捣,确保该处的砼能内实外光。
4)混凝土振捣要仔细,不漏振、过振,每坯层结合要好;
5)合理分层施工,做好施工缝处理规范,坯层结合良好。面层收面要及时,并控制好砼浇筑高程。
6)养护要及时,符合规范要求,并要控制规范允许温差范围内;
7)按规范要求,控制好砼出机温度和入仓温度在规范允许值内;
5、特殊气候的砼施工
由于本工程流道、工作层砼施工正值夏季多雨季节。砼浇筑前及时掌握天气预报,避免在大雨、暴雨时浇筑混凝土。在混凝土浇筑过程中如果出现降雨,则在仓面搭设雨蓬,并在施工过程中勤测骨料的含水量,随时调整用水量和粗细骨料的用量,砼运输过程中其容器及仓面加以覆盖,仓内排水畅通,以确保砼浇筑质量。
四、施工期观测
为了掌握泵站在整个施工期沉降变形情况,在流道层、工作层砼施工前后,分别在泵站底板四角进行沉降观测,掌握站身在加载前后的沉降变形情况。
为更好的控制流道变截面部位砼产生温度应力裂缝,在该部位砼中埋设测温管,掌握砼中水化热温升,以便采取措施,控制砼内外温差,防止流道层温度裂缝的产生。
五、流道、工作层砼温控措施
由于本工程泵站流道、工作层结构复杂而且均属大体积砼,除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求外,还需防止砼裂缝的产生。因此对本工程流道、工作层大体积砼将从砼的原材料质量、砼配合比、砼浇筑施工措施以及砼养护温控措施等主要方面,制定和采取有效的技术措施,尽可能降低砼水化热释放量,控制砼养护阶段的降温梯度、速率,减少砼内外温差,以减少温差应力导致的裂缝产生。
(1)原材料
选用高标号、水化热较低的水泥,选用中粗砂和粒径较大石子,并采用连续级配骨料,严格控制砂石含泥量在规范允许范围内。
尽可能减少砂率,达到减少粗细骨料的空隙率和比表面积,提高砼的密实度和抗裂性能。
(2)优化配合比设计
在砼中掺入一定量的Ⅰ级粉煤灰替代水泥量,并掺入江苏博特新材料生产的JM-10混凝土高效减水剂,在满足砼设计强度及泵送砼对坍落度的施工要求时,可有效降低水泥用量和水灰比,从而提高砼的密实度,减少水化热的绝对值。
(3),以提高砼的抗拉强度,增加砼的抗裂性能。
(4)加强对原材料和砼入仓温度的控制,砂、石料适当堆高,以减低骨料温度。
控制到货水泥温度不大于65℃,尽量降到60℃以下;必要时在罐顶顶喷淋冷水降低水泥温度,以降低出机口混凝土温度。
(5)在墩墙砼厚度较大部位,通过砌筑预制块芯墙,减少砼内部水化热的产生。
(6)严格施工工艺
砼浇筑采用分层法浇筑,每层厚度30cm左右;严格按砼配合比施工,并控制砼入仓温度
和砼入仓时的坍落度在14cm±2cm左右,加强砼振捣工作的现场控制,不得出现漏振和过振,在砼初凝前给予二次振捣,增加密实度,提高砼抗裂性。
减少砼转运次数,快速、薄层、均匀上升。浇筑过程中及时排除混凝土表面泌水,混凝土浇筑完成后,按设计标高用刮尺将混凝土抹平。在混凝土成型后,先用木蟹打磨压实,最后收光压面,以提高混凝土表面密实度。
(7)控制降温速率
为防止降温速率过快,适当延迟侧向模板拆模时间,以保持表面温度和湿度;避开气温陡降时拆模,减少收缩裂缝。
(8)加强对砼养护
砼浇筑完成表面收干后,安排专人专岗进行砼养护。对表面部分在其表面覆盖塑料薄膜加盖土工布进行保温保湿养护,保持混凝土表面湿润;对于墩墙立面,拆模后对墩墙等侧面用土工布包裹,确保砼早期养护质量。
(9)测温监控
安排专人负责混凝土温度测量,形成记录。混凝土原材料温度、机口温度及浇筑温度,根据需要测量或每4h测量一次。浇筑后三天内加密观测温度变化,气温骤降和寒潮期间,将增加温度观测次数。
施工现场配备充足的塑料膜、土工布等,根据温度监测的结果及时调整保温、保湿养护层覆盖厚度,确保砼内外温差小于规范要求。
六、施工进度计划
1、泵站流道层
(1)芯墙砌筑8月1日~8月20日
(2)钢钢衬板、埋件安装8月1日~8月25日
(3)墩墙钢筋绑扎8月15日~9月5日
(4)脚手架搭设、模板安装9月3日~9月10日
(5)顶板钢筋绑扎9月8日~9月15日
(6)机电等埋件预埋安装9月8日~9月16日
(7)仓面布置、检查验收9月16日~9月17日
(8)砼浇筑9月18日
2、泵站工作层
(1)门槽埋件安装9月24日~9月28日
(2)墩墙钢筋绑扎9月28日~10月3日