明渠施工方案1

明渠施工方案

黔中水利枢纽一期工程

总干渠C5标土建及金属结构制安工程

明渠工程施工方案

批准：

审核：

编写：

葛洲坝集团第一工程有限公司

黔中水利枢纽一期工程总干渠C5标项目部

2011年1月18日

一、概述

本标段内含10段明渠，共计2136米。渠道断面形式呈半梯形和矩形2种断面，为石渠。半梯形明渠底宽3.88m，边坡系数0.25，渠道净高4.5～4.55m；矩形断面底宽4.1m～4.2m，净高4.35～4.5m。渠道渠顶外侧设2.0m，内侧设1.0m运行管理、检修平台。渠道43+895～44+051段内侧平台高出外侧平台0.5m，其余相同。主要工程量见表1-1。

表1-1 渠道及配套工程工程量清单

二、 施工布置

1、拌合系统、风、水、电及道路布置结合隧洞、渡槽施工统一考虑。

三、渠道土石方开挖

（一）、土方开挖施工工艺及方法

1、施工工艺

土方开挖施工工艺流程见图3-1。

施工准备→测量放样→表土清理→土方开挖→石方爆破→支护（如有）→坡面修整→施工验收→下阶段施工

图3-1 土方开挖施工工艺流程图

2、施工方法

（1）施工准备：人员和设备进场后，一方面迅速做好物资和和材料的准备，另一方面确定施工方案，详细规划施工顺序、进度和措施。

（2）测量放样：在接受监理提供的测量基准点、基准线和水准点后，校测其基准点的测量

精度，进行施工区测量控制网的布设、地形复测及各开挖控制点、开挖边线的放样。

（3）表土清理：正式开挖前将施工区、堆料场、弃渣场等范围内的植被、杂草、垃圾、废渣以及监理人指定的其它有碍物进行清理。场地清理完毕，采用推土机、反铲等设备，按监理人指示的表土深度进行开挖，并将开挖的有机土壤运到指定地点堆放，防止土壤被冲刷流失，并做好相关环保工作。

（4）土方开挖：表土清理完毕，重新测量放样，确定开口边线，做好标记后，即可开始土方开挖。

土方开挖采用1.6m3反铲分层开挖，每层厚约3m，10t自卸汽车运输出渣。开挖料运至堆料场就近分层堆放。

（二）、边坡石方开挖及料场开采

1、边坡石方开挖、支护流程

图3-2 边坡石方开挖流程图

施工准备→测量放样→钻孔→填药爆破→石渣清运→坡面修整→施工验收→下阶段施工

图3-3 边坡开挖支护流程图

周边截、排水沟施工

临时锚杆支护

锁口锚杆施工

系统锚喷支护

2、施工方法

1）石方开挖遵循“由上至下分层分段依次进行”的原则，避免出现倒悬边坡和边坡失稳情况发生。

2）开挖过程中遵循“支护与开挖同步施工”的原则，开挖边坡的初期支护（喷、锚）在分层开挖过程中随开挖同时进行，上一层初期支护施工完成后，才能进行下一层的开挖。

3）本工程中一般部位爆破采用YT28气腿钻造孔，爆破材料选用二级岩石乳化炸药、毫秒延期导爆管雷管、导爆管雷管角线和导爆索。

4）爆破分梯段采用松动爆破，爆破参数经现场试验确定。

5）起爆后，石渣挖除采用1.6m3反铲开挖装车，10T自卸车运输至相应渣场弃料。

6）边坡开挖过程中，地质条件较差部位应采取支护措施，如渠道施工中边坡开挖。分层开挖过程中，应自上而下边开挖边支护，上层支护未完成，下层不得开挖。

7）支护采用锚杆碰砼支护，钻孔采用YT28气腿钻造孔，锚杆直径为Φ25，根据地质情况不同选用3米和5米2种。

3、料场开采

为了提高爆破效率，一般爆破采用大孔距、小抵抗线的布孔方式，连续装药结构和孔间微差，使爆破出来的石渣粒径均匀。钻孔过程中，专人对钻孔的质量及孔网参数进行检查，如发现钻孔质量不合格及孔网参数不符合要求，立即进行返工，直到满足钻孔设计要求。

主爆破孔采用卷状二级岩石乳化炸药连续装药；缓冲孔卷状条形乳化炸药柱状分段不耦合装药。岩石爆破单位耗药量暂按0.40~0.45kg/m3考虑，最终单耗根据爆破试验确定。梯段爆破采用微差爆破网络，1~20段非电毫秒雷管连网，非电雷管起爆。分段起爆药量按最佳试验结果确定。

（三）、明渠槽身石方开挖

（1）施工方法

槽挖采用小直径炮孔进行分层爆破开挖，并遵循先中间后两边的“V”型起爆方式，形成梯段爆破临空面，再向两侧扩挖，周边爆破用预裂爆破或光面爆破。

槽挖爆破孔和预裂孔（光爆孔）均采用手持式风钻造孔，孔径42mm，预裂孔一次钻孔至设计深度，周边光爆孔或预裂爆破孔间距0.4m~0.5m，爆破孔采用分层爆破、炮孔深度不大于1.5m，临近设计面采用小药量台阶多次爆破的施工方法。沟槽两侧的预裂爆破不得同时起爆；如果要求两侧的预裂爆破同时起爆，那么其中一侧的预裂爆破需滞后100ms。

有条件的部位，先施工周边预裂孔，然后再在一个部位采用浅孔小药量台阶爆破方法找出槽挖的底面开挖线，再采用水平光爆的施工方法进行爆破施工。槽挖爆破最大一段起爆药量不得大于50kg。

爆破完成后，采用LWT-80P型电动扒渣机挖装，10T自卸车运输至相应渣场弃渣。

（2）光面爆破施工工艺

1）放样布眼

钻眼前，测量人员要用红铅油准确绘出开挖面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm。根据本工程特点，用2～3台激光指向仪控制开挖方向和开挖轮廓线。

2）定位开眼

钻眼时，钻孔设备就位后按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要比其它眼要高，开眼误差要控制在3cm和5cm以内。

3）钻眼

钻工要熟悉炮眼布置图，特别是钻周边眼，一定要有丰富经验的老钻工司钻，以确保周边眼有准确的外插角（眼深3m时，外插角不小于3°；眼深5m时，外插角不小于2°），尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。同时，应根据眼口位置及地面岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一水平面上。 4）清孔

装药前，必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。

5）装药

装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。

6）联结起爆网络

起爆网络为复式网络，以保证起爆的可靠性和准确性。联结时要注意：导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数应相同；引爆雷管应用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处。网络联好后，要有专人负责检查。

7）瞎炮的处理

发现瞎炮，应首先查明原因。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可；但此时的接头尽量靠近炮眼。如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，则应参照《爆破安全规程》有关条款处理。

四、渠道混凝土衬砌施工

1、渠道衬砌施工准备

渠道渠身开挖完成后，即可根据设计要求为渠道衬砌做相应准备工作，主要工作为：

（1）垫层施工

根据渠道地质条件，在做垫层部位采用C10混凝土埋毛石作为垫层。施工垫层混凝土采用拌和站统一拌制，混凝土搅拌运输车运输至现场，HBT30-45Z型混凝土输送泵浇筑入仓。立模

完成后，混凝土进行分层浇筑，浇筑过程中人工分层抛投毛石，尽量做到每层抛投密度大致相同，毛石抛投均匀分布。

施工中应控制填充毛石的数量不宜超过混凝土体积的25%。掺入时不可乱投乱放，应均匀放置于刚浇筑的混凝土上，净距不小于100mm，不可直接接触基底、模板。

（2）C10混凝土砌毛石

明渠外侧基岩以上或填方段内侧挡墙采用C10混凝土砌毛石回填；同时，渠道开挖过程中遇有溶洞等地质缺陷亦采用C10混凝土砌毛石回填找平后浇筑渠道衬砌混凝土。C10混凝土砌毛石施工程序如下：

1）毛石石料由自卸汽车运输至砌筑施工现场，再由人工斗车转至施工部位；用于砌筑工程的C10混凝土在现场采用JS350砂浆搅拌机拌制，其配合比通过试验确定并经监理工程师批准方可使用，拌和时间不少于2～3min，随拌随用，已初凝的胶凝材料不得使用。

2）测量放样：施工前按施工图纸设计及业主提供的控制点，进行浆砌石砌体测量放样，砌筑施工时按测量点立杆挂线，确保砌体表面顺直平整、坡度准确。

3）基础清理：浆砌石基础施工前，清除开挖基面的松动土层，确保块石砌筑在可靠、牢固的基础上。特殊地质部位的地基经处理并经监理工程师认可后方可施工。

4）砌筑时，先铺砂浆后砌筑块石。石料砌筑前，应洒水湿润，使其表面充分吸水，但不能残留积水。石块分皮卧砌，上下错缝，内外搭砌，不得采用外面侧立石块、中间填心的砌筑方法。

5）砌石的结构尺寸和位置按设计要求控制，表面偏差控制在允许范围之内。砌石体转角处和交接处应同时砌筑，对不能同时砌筑的面，必须留置临时间断处，并应砌成斜槎。

6）砌石必须设置拉结石。拉结石应均匀分布、相互错开，一般每0.7m2至少应设置一块，且同皮内的中距不应大于2m。拉结石的长度，搭接长度不应小于 150mm。

7）每砌3～4皮为一个分层高度，每个分层高度应找平一次；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。

8）砌石体应按照施工图纸设计收坡或收台。砌体混凝土初凝前避免重物碰撞，雨天施工配备充足的防雨布等防雨工具，在施工作业面附近开挖排水沟及及集水井抽排水，并用雨布将施工面覆盖，防止流水冲刷。

9）砌体外露面，在砌筑后12～18小时之间及时洒水养护，养护时间不小于14天。

2、原材料

（1）、水泥

砼渠道所用水泥应符合GB175-2007的有关规定，由于具有抗冻抗渗要求，宜采用标号325或425的普通硅酸盐水泥，考虑到不同厂家水泥的色泽不同，水泥应向就近大型水泥生产厂家购置，以保证外观及渠道质量。

（2）、砂

现浇砼所用的砂为中砂，选用自制级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的人工砂，要求质地坚硬、颗粒洁净，耐久性好，且不得包含团块、盐碱、壤土、有机物和其它有害杂质。细度模数控制在2.2～3.0内，含泥量小于3%，含水量小于4%。

（3）、碎石

现浇砼所用碎石为1～4cm或1～3cm。须选用质地坚硬、清洁、级配良好的碎石。超径含量控制在15%以内，逊径应小于10%，针片状含量不大于10%。

（4）、外加剂

根据设计要求，本工程中明渠砼抗冻标号为F50，抗渗标号为W6，混凝土拌制时掺加0.9g/cm3改性聚丙烯纤维以提高防裂抗渗性能。PC-2型引气剂，其主要成份为松香皂及其热聚合物，具有引气、减水、提高砼抗渗和抗冻性能的功能，配制时按重量比，一般加入量为水泥重量的0.5～1/万；M型减水剂，其主要成份为木质素和碳酸钙，具有减水、增气、提高强度和防渗防冻性能，配制时可视情况按水泥重量的0.2～0.7%加入。

（5）、拌制和养护用水

拌制和养护混凝土，应采用饮用水，工业污水和沼泽水不得使用。

(6)、材料的运输和存贮

拌制砼所用材料，在运输和存贮时，不得被其它材料污染，不同来源和规格的集料不能混合储存，同时这些材料应贮存在经过硬化的场地上。拌制砼所用水泥，应在适当地点建立干燥、通风良好、防风雨、防潮湿的棚或库，以保证水泥不硬化变质，不同种类的水泥，应分别存放，并按进场的先后顺序先存先用。

(7)、砼配合比控制

现浇砼的配合比应满足强度、抗冻、抗渗及和易性要求。水灰比的最大允许值为0.5，砼的坍落度控制在1—3cm，须采用机械拌和。低温季节或渠床面较湿润时，坍落度宜适当减小；高温季节或渠床面较干燥时，宜适当增大。砼设计指标为：强度标号C10、抗冻F50、抗渗W6。配合比可于现场试验后确定最佳配合比。

3、砼渠道现浇施工

（1）、施工准备

砼浇筑前，必须作好准备工作。发电机等备用设备就位；磨光机、振机器到位；各种模具准备就绪；供水系统、供电系统、机械系统试运行正常；场地、道路平整；人员到位后才能进行砼现浇施工。

（2）、模板工程

模板采用自制8m侧模台车，安装时模板距离沿渠道纵向的允许偏差值为±10mm，沿宽度方向的允许偏差值为±20mm，对角线允许偏差值为±10mm。砼脱模时间以不损坏成品砼板来确定，并对模板及时清洁、整修以便再用。

（3）、渠道分仓分缝

根据设计，渠道每隔8米或渐变段起始位置、地质变化或结构变化位置设置伸缩缝一道，伸缩缝宽2cm，缝内填充无毒双组份聚硫密封胶，迎水面填充M10水泥砂浆。渠道衬砌施工中，分仓按照设计分缝进行分仓，基本选取8米为一仓。

（4）、砼浇筑方法

砼浇筑应先墙后底，最后浇筑压沿。渠坡浇筑采用分块跳仓法施工，渠底和压沿浇筑可按随侧墙施工方向连续进行。同一块砼板浇筑不宜间歇，如因机械故障等原因间歇，时间不宜超过60-90min。具体浇筑工序如下：

A、浇筑开始前应在精削后的渠床上固定钢模台车，模板就位调节并固定。如果渠床干燥起土应首先洒水湿润，以避免浇筑好的砼板因水分过度流失表面出现细裂纹。

B、浇筑用砼由拌和站集中拌合，6m3砼搅拌运输车运输至浇筑现场。现场施工人员应严格控制砼水灰比和坍落度，必须保证砼标号不低于C10,保证水泥用量。

C、砼运到浇筑现场后应及时由混凝土输送泵配合溜槽入仓，平板振动器振捣，顶部人工平仓，刮杠刮平。振动器振动顺序应从下往上单方向振动，严禁过振、漏振。

D、底板浇筑由混凝土输送泵入仓，平板振动器振捣，人工平仓，刮杠刮平，平板振动器振实。用平板振动器振实后，采用磨光机磨平，直到表面泛出水泥浆为止，最后用人工压光。压光可以分两次进行，第一次在磨光机磨完后及时压光，第二次等砼初凝前再压光一次，以做到内实外光，棱角分明，表面无蜂窝、麻面、砂眼、爆皮、龟裂等现象。E、砼拆模时间以不损坏成品砼为宜，拆模后等砼达到初凝，然后洒水及时用塑料薄膜覆盖养护，并用土埂密封。养护天数不得少于14天。

E、模板拆除后，即可向伸缩缝内无毒双组份聚硫密封胶，迎水面以M10水泥砂浆抹平。

五、混凝土施工质量控制

1、模板施工质量控制

（1）测量放样施工必须加密控制网点和水准点以利检查校正模板。

（2）模板安装必须尺寸准确、平整、光洁，接缝严密，固定可靠。

2、提高施工工艺质量

（1）成立混凝土施工专业班子，施工前进行系统专业培训，持证上岗。

（2）混凝土入仓后及时进行平仓振捣，振捣要均匀，不欠振、不漏振、不过振。

（3）混凝土浇筑施工时，做到吃饭、交接班不停产、浇筑不中断，以免造成冷缝；过流面混凝土浇筑时，掌握好脱模时间，并在脱模后及时进行二次压面处理，消除面板表面的机械损伤、早期裂隙、微通道等，提高过流面表面质量，必要时采用真空脱水工艺。

（4）为防止水气泡（尤其是侧面和顶面），采用优化混凝土配合比、二次复振及使用真空脱水等措施。

（5）混凝土浇筑时安排专职质检人员旁站，对混凝土浇筑全过程质量进行指导、检查、监督和记录。

（6）雨季施工时，设置专用的防雨设施，及时排除仓内积水，认真做好坡面径流引排工作，以免由于雨水冲刷而引起滑坡，造成不必要的损失，降雨超过2mm/h，禁止混凝土浇筑。

（9）高温季节混凝土施工，认真落实温控措施；冬季混凝土施工，做好混凝土的保温措施。

3、混凝土防渗防冻措施

本工程渠道工程其抗裂防渗要求较高，针对水处理工程经常出现的干缩裂缝、温度裂缝、荷载变形裂缝以及施工缝接茬裂缝成因，对混凝土施工拟采取如下措施：

（1）混凝土配合比优化设计

为降低内部温升，减少温度应力，降低干缩率和提高极限拉伸，满足混凝土自防水设计要求的同时防止混凝土裂缝产生，配合比必须经试验，并对试验参数进行优化，根据经验，初步拟采用如下措施：

1）选用低热低碱水泥，以降低水化热速率，减小降温梯度，提高极限拉伸。

2）在设计添加改性聚丙烯纤维的基础上选用HEA 高效防水剂，HEA 高效防水剂会使混凝土产生适度膨胀，在周围砼体约束下产生0.2-0.8Mpa 的预应力，能有效的补偿混凝土的干缩和冷缩，同时由于HEA 水化形成的大量钙矾石晶体，具有填充细孔缝作用，使混凝土中孔径下降，总空隙减少，大大改善了混凝土中孔结构的分布，使混凝土更加密实，显著提高

混凝土的抗渗抗裂性能及耐久性和抵抗周围环境介质侵蚀的能力。

3）选用粒径合适的碎石、细度模数合适的中砂，以确定合理的空隙率和包盖系数，降低干缩率，防止干缩裂缝的产生。

（2）施工缝节点处理精细化。

渠体施工缝是混凝土防水工程的关键环节，在施工过程中切实做好混凝土接缝处理，精细填缝，确保施工缝的防水质量。

（3）振捣必须密实，不能过振或漏振，采用专人专区负责制，以混凝土开始泛浆和不冒泡为原则。保湿养护至关重要，混凝土初凝后即开始浇水和挂麻袋养护，养护期不少于14 天，要始终保持表面湿润状态，以不见白为原则，有条件时拟采取蓄水养护。

六、施工安全措施

（1）为保证照明安全，在各施工部位、通道等处设置足够的照明，最低照明度符合规定。施工用电线路按规定架设，满足安全用电要求。

（2）配备安全防护设施，渠道周围布设安全围栏，高空部位挂设安全网，随施工部位上升搭设交通梯，操作人员佩带安全绳和安全带，防护施工时脚手架和操作平台搭设牢固。

（3）加强施工机械设备的检查、维修、保养，确保高效、安全运行，操作人员必须持证上岗。

（4）加强对职工进行施工安全教育，对工人进行岗前培训，操作考核合格者才能上岗。

（5）在施工现场、道路等场所设置醒目的安全标识、警示和信号等提高全体施工人员的安全意识。

（6）施工中，除遵照一般土建安全操作规程外，施工前制定出各种具体安全措施，包括：

台车操作平台上备用材料及设备，严格按照设计规定位置和数量进行布置，不得随意变动，以防超载。操作平台要经常进行清理，保持清洁，以防止物体坠落伤人。操作平台铺板接缝紧密，四周设置围护栏杆或安全网。

建立通讯联络信号和必要联络制度，保证施工过程畅通。混凝土运输垂直通道口，搭设防护栅，防止高空坠物伤人。

操作平台上备好消防设施，以防高空着火。有足够的照明，照明设施采用低压安全灯。

（7）项目部成立安全管理小组，针对本工程安全重点由工程管理部编制安全技术措施指导现场生产，加强施工现场安全管理工作，科学组织施工，确保混凝土施工安全。

七、混凝土表面缺陷修补

混凝土表面缺陷包括蜂窝、麻面、错台、走样等，修补前首先分析产生缺陷的主要原因，根据混凝土表面的工作要求、施工技术条件，选择修补方法，并报工程师批准。

一般部位的混凝土表面缺陷，采用预缩砂浆修补。拌出的砂浆为以手握成团，手上有湿痕而无水膜，拌匀后的砂浆用塑料布遮盖，存放0.5～1.0h，然后按施工程序分层（每层厚4cm）铺料和捣实（捣实后的层厚2～3cm），每层捣实到表面出现少量浆液为度，顶层用抹刀反复抹压至平整光滑，最后覆盖养护6～8h。

高流速区混凝土表面缺陷，则采用业主指定或业主和监理人认可的的修补材料予以修补