尾水调压室大井滑模施工技术方案

1/49尾水调压室大井滑模施工技术方案1工程概况电站位于海南省，工程建成后其主要任务是承担海南电力系统的调峰、填谷、调频、调相、紧急事故备用和黑启动等任务。电站距海南省海口市、三亚市直线距离分别为106km、110km，距昌江核电直线距离98km。电站安装3台单机容量200MW的可逆式水泵水轮发电机组，总容量600MW，为二等大（2）型工程。枢纽建筑物主要由上水库、输水系统、发电厂房及下水库等4部分组成。尾水调压室竖井中心位于8#施工支洞8支0+538.911m处（尾水调压室中心线桩号：尾0+042.000）。主要包括调压室上室竖井、连接管（含下水平段、弯管段及竖井段）、调压室井体顶部等结构。调压室连接管下部与尾水主洞相连。根据设计图纸要求，尾水调压室EL289.75以下需进行混凝土衬砌，其中调压室上室竖井（EL289.75～EL215.50）衬砌断面为直径16.4m圆形，衬砌厚80cm；尾水调压室混凝土衬砌施工主要工程量见下表。尾水调压室混凝土主要工程量表表2-1序号项目名称单位工程量备注1竖井衬砌混凝土C30W8F100m334992平洞衬砌混凝土C30W8F100m36583钢筋制安t3264排水孔D76L=5mm1802编制依据（1）土建主体工程C4标招标文件及合同文件；（2）《尾水调压室结构布置图》等设计图纸；（3）《水电水利工程斜井竖井施工规范》（DL/T5407-2009）；（4）《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2015）；（5）《水工建筑物滑动模板施工技术规范》（DL/T5400-2007）；（6）《水电水利工程施工通用安全技术规程》（DL/T5370-2007）；（7）《水电水利工程土建施工安全技术规程》（DL/T5371-2007）；（8）《水电水利工程施工安全防护设施技术规范》（DL/T5162-2013）；2/49（9）《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》（GB50706-2011）；（10）《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）；（11）《煤矿用JTP型提升绞车安全检验规范》（AQ1033-2007）（12）《水电水利工程模板施工规范》（DL/T5110-2013）；（13）《水利水电工程施工作业人员安全技术操作规程》（DL/T5373-2007）3施工布置3.1施工道路布置尾水调压室混凝土施工主要规划两条施工道路，分别为：施工道路一，主要满足调压室上室竖井EL215.5m以上部分的钢筋、混凝土、模板、钢管等材料运至工作面，施工运输路线为：综合加工厂→上下库连接公路→1#施工支洞→8#施工支洞→调压室EL290m平台→尾调室工作面。运距约2.5km。施工道路二，主要满足调压室连接管竖井EL215.5m以下部分的钢筋、混凝土、模板、钢管、扣件等需运输至工作面，施工运输路线为：综合加工厂→上下库连接公路→进厂交通洞→4#施工支洞→6#施工支洞→尾水主洞→调压室下平洞→施工工作面。运距约3.0km。施工人员上下通行主要采用专用绞车，另外，还在调压室内侧井壁布设垂直爬梯作为应急通道。3.2混凝土拌制及运输主要利用上下库连接公路旁施工场地A内设置一座HZS60强制式拌和站及进场公路Ⅲ标旁（加油站对面）设置有一座HZ75混凝土拌和站为本工程提供混凝土。混凝土采用混凝土罐车（8m3）运输至作业平台，由泵车入仓。混凝土平均运距约为3.5km。大井混凝土施工设备布置：调压室上室竖井EL215.5m以上部分混凝土采用6～8m3混凝土罐车经8#施工支洞及新增支洞运至调压室EL290m处，砼经溜管、砼缓冲器、溜槽、集料斗、分支溜槽后对称进入仓号内。3.3风、水、电布置施工风、水、电：沿用开挖期布置的风、水、电作为主线路，再根据施工需要分线引到工作面。详见《尾调室大井滑模施工平面布置图》。3/49施工排水：施工期排水主要包括仓号清理、砼养护等施工弃水等的抽排，各工作面施工废水自流汇集到调压室下平段洞临时集水坑内，然后再使用小型污水泵抽排至6#施工支洞主泵站内，最后集中抽排至7#施工支洞和自流排水洞。3.4提升牵引装置布置提升装置包括人员升降提升装置和材料运输提升装置两部分：人员升降提升装置包括：双筒缠绕式绞车、φ32钢丝绳、吊笼、转向滑轮、电铃、有线通讯设备、紧急安全开关、限位器；其中双绳缠绕式绞车配有盘式制动器、PLC控制系统、安全保护联锁功能、上位监控功能、防止过卷装置、防止过速保护装置、过负荷和欠电压保护装置、深度指示器失效保护装置、闸间隙保护装置、减速功能保护装置及供电控制柜。材料运输提升装置包括：10t卷扬机、配电柜、φ28钢丝绳、钢筋吊装平台笼、转向滑轮、电铃、有线通讯设备、紧急安全开关、限位器；井口施工平台：平台周边布置1.2m高护栏和30cm高踢脚板；井口平台与井内EL290.76安全平台通道联通，施工人员通过安全通道上下吊笼，吊笼布置90cm宽单开门。安全通道宽1.2m，临边防护栏杆高1.5m，平台及围栏铺钢丝网。绞车钢丝绳均采用直径φ32mm的（6×37s+FC纤维芯）钢丝绳。10T卷扬机采用φ28mm的（6×37s+FC纤维芯）钢丝绳牵引；钢筋吊装平台笼采用［14槽钢双拼焊接制作，长14.8m，宽5m。转向滑轮：转向滑轮是牵引提升系统的一个重要部件，按照《起重机用铸造滑轮》（JB/T9005-1999）的要求加工制作。电铃、有线通讯设备：两套联络系统安装在吊笼内，需设有防潮装置并固定在吊笼上。电铃及通讯电缆作为井内与井外沟通的讯号。绞车吊笼内安装一组紧急安全开关，并与电源开关联通，在紧急情况下，通过安全开关直接将绞车断电制动，停止运行。上、下限位器：上限位开关布置在井架上，下限位开关布置在尾水调压室滑模隔离平台上，均布置机械和光电限位器各一组。限位器信号线采用五芯线进行布置，下限位器信号线沿尾水调压室井壁布置并利用尾水调压室系统锚杆绑扎牢固。4/494滑模施工工艺4.1滑模施工工艺特点滑模施工以其独特的施工工艺，具有以下施工特点：⑴滑模施工速度快；⑵成本低：由于滑模模体结构简单，重量轻，材料投入少，消耗少，对于其他施工方法来说，材料、设备等投入成本可大大降低。⑶施工质量可靠：滑模混凝土浇筑严格按30cm分层控制，浇筑、振捣作业在模板表面进行，便于操作和控制，同时滑模施工具有连续性，减少了施工缝，体形具有可调性，防止出现体形的较大偏差或跑模；表面质量平滑，外观平整，避免出现“麻面”，错台现象。⑷安全性好：滑模模体结构有封闭、固定的操作平台，可以有效防范施工人员坠落、坠物等安全事故。4.216.4m竖井施工工艺混凝土施工的主要工序都是相同的，都要经过基岩面或施工缝面的清理、测量放线、钢筋施工、模板施工、预埋件埋设、仓面验收、混凝土浇筑、拆模或滑模后抹面、养护等工序，混凝土浇筑的一个工作流程即完成。根据工程特点，尾水调压室竖井段和弯管段均采用滑模施工。1、竖井段分上室竖井施工工艺施工工艺：钢筋吊笼及卷扬机安装钢筋安装EL215.5底板砼底板模体平台搭设模体及埋件安装（底板45°斜边模板）底板斜面砼及竖井底部第一层砼浇筑竖井2.0m高砼滑模修饰平台安装大井砼滑模模体改装灌浆；5.16.4m竖井滑模设计5.1滑模结构形式本套滑模系统包括爬升系统、钢筋运输系统、模板系统，以及用于向模板系统送去混凝土或浆料的入仓系统，爬升系统分为混凝土浇筑时爬升系统和灌浆施工时爬升系统；混凝土浇筑时爬升系统：包括内爬杆、千斤顶；爬杆采用φ48壁厚5mm钢5/49管埋入竖井混凝土内。灌浆施工时爬升系统包括预埋在井壁上的钢板、φ48壁厚5mm的外爬杆；钢筋运输系统包括10T卷扬机、吊笼；模板系统主要由模板、围圈、提升架、交通梁、船型梁、高压油管、液压控制台、主平台、修饰平台等组成。主平台用于混凝土下料、内层钢筋存放、安装连接、混凝土振捣、模板清理；修饰平台用于混凝土脱模后进行灌浆管的寻找、混凝土的抹面压光、缺陷处理、养护。混凝土入仓系统包括竖井口受料平台、溜管、缓冲器、溜槽、溜筒、分支受料斗、旋转溜槽、分支溜槽及受料支撑排架；详见16.4m竖井滑模结构示意图。5.2液压爬升系统根据《水工建筑物滑动模板施工技术规范》（DL/T5400-2007）的有关规定以及本工程特点，有关液压提升系统的设计、提升门架布置的间距、油路的设置等详见下表。本工程各施工单元液压千斤顶选用QYD－60型千斤顶32台；高压油路系统的油管选用主路油管（Φ16）、支路油管（￠8）；液压控制柜选用HY56型；爬升杆选用Φ48钢管。液压提升系统的基本设置分项工程竖井平面尺寸（m）QYD-60型千斤顶（台）提升架设置（榀）操作平台形式调压井￠16.4米直径3232桁架液压千斤顶参数值液压千斤顶参数技术项目单位型号及参数QYD-60滚珠式额定工作压力Mpa8工作起重量KN40最大起重量KN606/49行程㎜≥20外形尺寸㎜160×160×430质量㎏26适用支承杆㎜Ф48×5.0钢管安装尺寸㎜4-Ф17120×120液压控制及油路布置油路采用主（Ф16）、支（Ф8）油路系统，油管采用高压油管，胶管实验压力为工作压力的1.5倍；选用30#液压油，粘度为7-33×10-3Pa.S。油路布置应便于千斤顶的同步控制和调整，单个组油路的长度、元件规格和数量相等，以便于压力传递均匀，油量尽可能一致。整个油路分组并联不止，由①…④根主油管通过分油器相连，一根主油管始端与液压控制台油阀相连，控制8台千斤顶；见设计布置图。液压控制柜性能参数技术项目单位型号及参数HY56型额定工作压力Mpa8额定流量1/min36外形尺寸Mm850×695×1090质量㎏3305.3滑模设计参数：1、滑模装置总（静）荷载（自重）N1=198.1KN提升架系统：G1=75㎏/套×32+25kg/套×32=3200kg（门架由[14b和[12组成）围圈、加固：G2=37×6×16.9g/m=3752kg（围圈在内模上下设两道，加固二道，均是环周布置，采用的工字钢均是I14）。7/49操作平台系统（木板、木方、船型梁、交通梁）：G3=船型梁及交通梁2000kg＋5cm厚木板等1500kg＋溜槽及支撑架等3000kg＝6500kg修饰平台及防护栏杆筋：G4=修饰平台等1070kg＋铺板720kg=1790kg钢模板及U型卡：G5=P3012钢模块数（172）×18.36kg/块=3158kg液压系统：G6=千斤顶个32×15kg/个＋液压柜1个330kg＋液压油、油管等600kg＝1410kg总计N1=G1+G2+G3+G4+G5+G6=16168kg=198.1KN2、操作平台上的施工荷载N2=60.50KN（1）、工作人员（每班最多按15人考虑）：15人×70kg/人=1050kg（2）、钢筋等材料（均匀分布）：2000kg（3）、焊机、料斗、溜槽及支撑架、小推车等：1000kg（4）、操作平台的安全防护：2000Kg3、卸料对操作平台的冲击力根据公式WK=γ[(hm+h)A1+B]式中WK——卸料对平台冲击力；γ——砼的重力密度（KN/㎡）；hm——料斗内砼面至料斗口的最大高度（m）；h——料斗口平卸料点的最大高度（m）；A1——卸料口的面积（㎡）；B——卸料点堆积的最大砼量（m3）；由以上进行计算确定，一般取N3=24×[（6＋0.6）×0.12＋1]＝43.01kN4、模板与砼之间的摩阻力，一般在1.5—3.0（KN/㎡）之间，本工程考虑可能出现挺滑、模板变形、倾斜等原因造成的不利影响，摩阻力取最大值3.0KN/㎡，本工程模板与砼之间的摩阻力N4=16.4×3.14×1.8×3=278KN5、风荷载：该滑模装置在竖井内部，外部的水平方向风荷载的作用可以不用考虑，又因整个滑模装置在井内，风荷载的作用一般是负压的形式而存在，所以可以不考虑风荷载。总垂直荷载N总=N1+N2+N3+N4=198.1+60.5+43.01+278=579.6KN8/496、每根支撑杆的承载力：（1）、当采用Ф48×5.0㎜钢管支撑杆时，支撑杆允许承载力按下式计算；P0=（α/K）×（9