電廠大壩尾水沖刷修復工程施工方案

1、巴基斯坦曼格拉電廠大壩尾水沖刷修復工程施工方案江蘇神龍海洋工程有限公司二00九年四月十二日大壩尾水區(qū)水下沖坑修復方案1、工程概況建于1964年曼格拉電廠大壩,位于巴基斯坦巴控克什米爾地區(qū)境內(nèi),緊鄰巴城市米爾卜,距伊斯蘭堡約200km,庫容及發(fā)電量為巴基斯坦井內(nèi)最大的水庫。該電廠發(fā)電機組分10個孔,1#孔在壩左則,從左至右按序編號,10#在壩右則,單孔寬為30m,排水段底板是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),砼底板是按1:3向上斜, 水平長度30m，底板厚度為1.7m，目前水深最深處為14m,下游水質(zhì)較渾濁。 電廠大壩經(jīng)過四十余年的發(fā)電沖刷，下游發(fā)電尾水區(qū)砼底板受到長期高速水流沖刷，局部產(chǎn)生了較為嚴重的破壞，為避

2、免影響水電廠的正常發(fā)電,受中國水利水電對外公司委托，我公司對9#、10#發(fā)電導流洞尾水區(qū)底板的沖損破壞情況進行了水下勘測和攝像，對水下的損壞情況有了一個基本的了解。1.1、水下勘測情況按照甲方的勘測和攝像要求，在2009年4月的6日-8日內(nèi)進行了水下勘測和攝像工作，通過勘測人員對9#、10#孔進行了詳細的探摸及水下攝像，發(fā)現(xiàn)10#排水孔洞中心軸線處，從壩體向下游6m處發(fā)現(xiàn)一處被沖刷淘空的凹槽型深坑,沖坑呈長方形，方向順10#排水洞軸線呈上下游方向,下游處偏向大壩的右側(cè)，沖坑長7.8m，上游靠壩體端上口寬度為0.98m，深度為0.54m，下游處寬度上口為0.72m，深度為0.44m，呈不規(guī)則倒梯

3、形狀,沖坑內(nèi)有細砂、卵石、石塊，兩側(cè)有長短不等的露筋，鋼筋的表面腐蝕較為嚴重(見水下攝像資料)，這樣可以說明沖坑的形成年代已較遠，根據(jù)水質(zhì)情況和鋼筋的銹蝕成色，沖坑約在20年以前或更遠年代就形成。1.2、主要工程量估算根據(jù)對所發(fā)現(xiàn)的沖坑平面及斷面形狀，為保證沖坑修復的施工質(zhì)量，必須對周邊松動部分和裂隙部分進行鑿除，平面尺寸將有一定量的增大，對照水下攝像的水下混凝土底板裂隙分布和擴展趨勢，為了保證新老混凝土連結(jié)牢固，不至于水流對裂隙產(chǎn)生新的沖刷破壞和形成新的沖坑，增加底板的進一步破損程度，水下沖坑修復前，必須擴大對周邊的修理范圍,約在10-15cm左右，因此，主要的修復工程量如下：主要工程量序號

4、施工項目單位數(shù)量備注1沖坑周邊裂隙砼修整鑿除m33.480752沖坑內(nèi)砂礫、塊石清理m32.53沖坑修復模板制作m212.64模板錨固孔鉆鑿個365模板錨固鋼筋植筋根36錨固劑植筋6沖坑面模安裝m212.67水下不分散混凝土澆筑m39.6基坑清理后可能達到11m38水下模板拆除m312.69水上施工平臺布置搭設座110水下砼澆筑導管布置m18采用袋灌法可不用11壓漿管加工安裝m1212修復后沖坑內(nèi)部壓漿m30.5413水下錨固鋼筋及壓漿管切割根3714水下檢測項1說明：采用導管法澆筑時，甲方提供18m澆筑導管（袋灌法時，需要提供編織袋），以及壓漿管和水上澆筑平臺的搭設材料，負責主要施工材料的組

5、織和供應。2、施工方法2.1、施工流程根據(jù)本次水下沖坑修復的主要工程量及作業(yè)面布置，水下修復的施工流程見下圖：材料準備水面施工平臺準備施工準備不分散劑采購沖坑修整坑內(nèi)清淤錨筋孔鉆鑿壓漿管加工壓漿管布設模板加工水下模板安裝混凝土制備水下混凝土澆筑漿液制備裂隙壓漿模板拆除錨筋及壓漿管水下切割水面施工設備撤離驗收2.2、水下施工概述由于本次水下沖坑修復的補強項目施工地點的特殊，施工的組織和材料的運用需要從多個方向進行，根據(jù)目前施工地點的外部安全狀況和施工材料的組織困難，這次水下沖坑的修復準備時段相對會較長，水下混凝土的不分散劑主要從國內(nèi)組織后出口，由于海關(guān)對化學制劑的出口受限制，結(jié)合本次需要的用量和

6、使用部位，本次所需的水下混凝土不分散劑采用uwb-ii型粉劑，方便了材料的出口包裝和運輸。其它施工材料如：混凝土主要材料、模板材料、錨固鋼筋及壓漿管等都需要在現(xiàn)場解決，由于受施工量的限制，我公司不可能為該項目另外組織混凝土的拌制設備，因此，我公司現(xiàn)場技術(shù)人員主要提供混凝土的拌制配方，并組織添加劑，需要甲方配合制成成品混凝土并運輸至澆筑現(xiàn)場，包括提供后期的壓漿設備（壓漿泵、管路）。我公司施工人員將根據(jù)水下沖坑的平面形狀設計出表面蓋模板的制作圖紙，以及模板固定所需的錨固筋數(shù)量及結(jié)構(gòu)圖紙，甲方必須完成加工制作。另外，由于施工地點在水面上，距離大壩有一定的距離，還需要制作水面浮動作業(yè)平臺及相關(guān)的澆筑導

7、管和澆筑平臺所需材料。進行水下沖坑修復時，先對沖坑周邊松動或裂隙較大的混凝土塊體進行剝離或鑿除，同時對沖坑內(nèi)的淤積物如：泥沙、礫石、塊石等用高壓水槍沖洗和搬出，以保證沖坑內(nèi)新老混凝土的粘結(jié)；然后沿沖坑的長度方向間隔1.0-1.2m鉆鑿32錨筋孔，并進行清孔，確保錨筋的植筋深度。鉆孔結(jié)束后，及時進行植筋錨固。為確保新老混凝土基礎面連接強度和周邊細微裂隙能同時得到修復，沿沖坑的長度方向兩側(cè)布設兩根經(jīng)過加工的壓漿管，然后進行表面蓋模板的安裝和固定。由于澆筑面有約1：3的斜面，上下高差達到3m左右，為保證澆筑面成型后與原底板的平順連接，澆筑作業(yè)只能在模板內(nèi)從一端灌入，因此，上端需留有灌注混凝土的灌口，

8、具體見模板安裝圖及混凝土澆筑布置圖。模板安裝后，模板的面層采用12#槽鋼進行橫向放置，兩端根據(jù)錨固筋的間距進行開孔，然后將槽鋼兩端的開孔穿過錨固筋并用螺帽進行緊固。水下混凝土澆灌的方式將根據(jù)現(xiàn)場的施工設備和條件進行，如現(xiàn)場有混凝土泵和澆筑導管時，將采用導管法澆筑，此時水面平臺上必須搭設澆筑平臺，以便集料斗布置和澆筑導管的接拆；如現(xiàn)場混凝土輸送困難，只能采用現(xiàn)場布置，方法是：在水面浮動作業(yè)平臺或臨近的固定平臺上設置混凝土拌制場地，拌制好的混凝土裝袋后由潛水員通過導繩運至水下澆筑位置進行澆灌，直至澆筑到?jīng)_坑的最上端。最后的封口部位的混凝土澆筑后，撤出導管或編織袋后用平面模板封蓋及緊固。待水下不分散

9、混凝土強度上升到設計強度的70%左右(約3天)時，由潛水員在水下接通高壓的壓漿管路，將拌制好的高強水泥漿液壓入管路中，通過混凝土內(nèi)的壓漿管上的壓漿孔壓入混凝土中，使?jié){液滲入接觸面和裂隙中，增加新老混凝土接觸面的粘結(jié)強度。壓漿結(jié)束后，由潛水員在水面起重設備的配合下拆除模板、壓漿軟管和加固材料，然后由潛水員采用水下割炬割除底板面以上部分的錨固筋和壓漿管。2.3、水下作業(yè)實施2.3.1、施工準備本次水下修補作業(yè)的施工準備主要包括：添加劑的購置及出口；蓋模板制作；錨固筋材料準備及加工制作；壓漿管制作；混凝土制備場地準備；混凝土輸送系統(tǒng)準備；壓漿系統(tǒng)及原材料準備等；另外，相關(guān)的施工機械的組織和準備，包括

10、水下作業(yè)所需的潛水裝備、水下鉆孔設備和高壓水泵和水槍等。2.3.2、水下清淤及基坑周邊清理水下清淤包括：沖坑內(nèi)的泥沙、卵石、塊石及松動混凝土塊體的清理，底部采用高壓水槍進行沖掃，確保接觸面干凈?；又苓吽缮⒒炷燎謇碇饕菍_坑周邊混凝土裂隙較大，并且已經(jīng)松動了的塊體進行清理，防止修補后的沖坑混凝土在松動混凝土塊體作用下造成二次破壞。2.3.3、錨筋孔鉆鑿錨筋孔鉆鑿采用液壓鉆機或風鉆進行成孔，鉆孔深度在30cm左右，以保證錨固筋的錨固長度。2.3.4、植筋及壓漿管布設鉆孔結(jié)束后，利用鉆桿通風通道將孔內(nèi)的混凝土屑吹干凈，然后插入錨固劑和錨固筋，并用錘敲擊上端（帶絲紋、螺帽），讓錨筋下端的鍥鐵將錨

11、筋上的劈口撐開，起到錨固作用。壓漿管采用1鋼管制成，在埋設在混凝土里面的一段每間隔30cm鉆一個5mm小孔，外套保護膜進行保護，防止在混凝土澆筑時，有混凝土漿液漏入堵死。2.3.5、模板安裝模板在電廠10#洞口附近的平臺上制作完成，模板的加工按照設計的平面尺寸進行加工，然后由現(xiàn)場汽車吊或其他起重設備進行吊裝到水下由潛水員安裝。2.3.6、混凝土灌注本次澆筑砼采用水下砼c35配制，配合比按水泥：砂：碎石（或卵石525mm）：不分散劑：水，（1：1.89：2.83：0.03：0.53，其中水泥用量按每立方按420 kg計算，水泥：砂：碎石（或卵石）：不分散劑：水,420：792：1188：12.6

12、：223 ），混凝土灌注采用導管澆筑，如現(xiàn)場施工條件限制，也可以采用袋裝混凝土進行灌注，但必須控制澆筑期間施工縫的接槎處理。2010年月日在巴基斯坦試驗室做的結(jié)果如下：水泥：砂：碎石：水：減水劑：不分散劑（uwb巴基斯坦產(chǎn)的）,33：687：1253：270：54 ：16），1:1.29:2.35:0.51:0.1:0.032.3.7、固結(jié)壓漿當混凝土強度上升到設計強度的70%以上后，由潛水員在水下接通壓漿管路，開啟壓漿泵對下部進行壓漿。壓漿過程中，潛水員在水下進行觀察，當周邊混凝土裂隙中有水泥漿液溢出時，即可結(jié)束。2.3.8、模板拆除及底板面清理當壓漿結(jié)束后兩天，即可安排潛水員對水下模板進行

13、拆除，同時，由潛水員采用水下割炬將高出底板面的錨固筋和壓漿管沿底板面割除。2.3.9、驗收撤場水下清理完畢后，通過水下探摸或水下攝像，對澆筑面進行檢查，陸上做到場清料盡,且打掃干凈,竣工后并形成書面資料移交甲方。3、施工材料及設備配置結(jié)合水下補強施工的作業(yè)量情況，本次水下補強所需的設備和材料配置如下：主要施工設備和材料序號材料設備名稱單位規(guī)格數(shù)量提供方及數(shù)量備注自備甲方1潛水裝備套tf-121 12風鉆套yt-76551 13水下割炬套sg-21 14直流焊機臺400-500a1 15空壓機臺0.9m3/min1 16空壓機臺3m3/min1 17壓漿泵臺15mpa1 18水上浮動平臺座10m

14、21 19澆筑導管m18-20cm18 18接頭要保證密封10預埋壓漿管m222 22軟管另配11鋼木模板m2鋼木結(jié)構(gòu)18 1812添加劑kguwb-ii75 75國內(nèi)購置4、施工人員配置施工人員配備序號崗位或工種人數(shù)備注1現(xiàn)場負責12潛水員33潛水助理14起重工2甲方配合5水手2甲方配合6施工技術(shù)17機電1甲方配合8混凝土工1甲方配合9水下攝像操作15、施工工期安排施工總工期按40天時間考慮,具體水下施工時間根據(jù)電廠9#、10#孔停止發(fā)電時再另行確定時間。工期安排序號工作內(nèi)容持續(xù)天數(shù)開始時間完成時間備注1模板設計22模板、浮排制作103沖坑清淤54松動區(qū)域砼塊清理55鉆錨筋孔36植筋17壓漿

15、管安裝18模板安裝49混凝土灌注310壓漿311拆模212驗收16、施工質(zhì)量控制及保證措施a、建立健全質(zhì)量保證體系，強化現(xiàn)場質(zhì)量管理和技術(shù)管理等各方面的規(guī)章制度和措施； b、混凝土：采用自拌，應符合gb50204-2002要求； c、砼的拌制：在攪拌混凝土時，委派一名技術(shù)員對所預拌混凝土質(zhì)量進行監(jiān)控，嚴格按配合比進行配制，并對來料及時做好試塊；d、實行并堅持自檢、互檢、交接檢制度，自檢要作文字記錄。隱蔽工程要由工長組織項目技術(shù)負責人、質(zhì)量檢查員、班組長檢查，并作出較詳細的文字記錄。7、施工安全及管理措施a、建立、健全各級安全生產(chǎn)責任制，責任落實到人；b、進行全面的針對性的安全技術(shù)交底；c、特種

16、作業(yè)人員必須培訓考試后持證上崗；d、進入施工現(xiàn)場，必須遵章守紀，佩帶安全帽；e、施工現(xiàn)場用電，應嚴格執(zhí)行有關(guān)規(guī)定，加強電源管理，防止發(fā)生電氣火災； f、水面作業(yè)均應備足救生衣具，進入作業(yè)現(xiàn)場必須穿救生衣；g、潛水員和潛水助理必須嚴格遵守操作規(guī)程，潛水作業(yè)前必須對專用設備進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，確保安全正常運轉(zhuǎn)，并配備有應急設備； h、潛水員穿好衣具下水前，潛水助理必須認真檢查，確認安全可靠后才能下水，潛水員下水作業(yè)時，潛水助理應堅守崗位，聽好潛水電話,潛水作業(yè)結(jié)束后，整理好潛水記錄； j、根據(jù)工程施工現(xiàn)場和周圍環(huán)境等具體情況，制定有針對性的關(guān)于施工過程的應急措施。8、文明施工保證措施a、施

17、工單位按規(guī)定組織文明施工建立文明施工管理責任制開展文明施工達標活動； b、在現(xiàn)場人員中廣泛開展“七不”宣傳，爭做文明市民； c、施工中各類垃圾應堆置在規(guī)定地點及時處理，不得倒入河中，禁止在施工現(xiàn)場焚燒垃圾，采用灌袋后外運垃圾場進行處理； d、施工現(xiàn)場的管理人員、作業(yè)人員必須配佩工作卡，統(tǒng)一著裝； e、嚴格控制人為噪音，進入施工現(xiàn)場不得高聲叫喊，無故敲打，亂吹哨； f、尊重當?shù)氐拿耧L民俗，與當在居民及廠方人員友好相處； g、對工人有針對性地教育，使大家認識到保護環(huán)境的重要性； h、盡量降低施工噪音對電廠環(huán)境的影響。uwb-ii型水下不分散劑使用說明本產(chǎn)品為固體粉劑，摻量為2.0%3.0%(占水泥

18、重量)，宜采用同摻法，與水泥、砂石同時加入混凝土攪拌機內(nèi)。 攪拌機宜采用強制式攪拌機，攪拌時間一般為12分鐘，若采用自落式攪拌機，攪拌時間應延長1分鐘。 采用導管、泵等傳統(tǒng)水下施工機具時，建議uwb摻量為2.02.5%；采用吊罐、溜槽等施工設備，宜采用2.53.0%摻量。 灌注樁封樁宜采用2.53.0%的摻量，樁身采用2.02.5%的摻量可防止斷樁。 本產(chǎn)品正常情況下凝結(jié)時間隨摻量增加而延長，若需要調(diào)整凝結(jié)時間，需配合專用調(diào)凝劑使用。 水泥優(yōu)先采用525#普硅或硅酸鹽水泥，無貨源時可采用425#水泥，混凝土在水中有落差時，水泥用量不應低于350kg/m3。 水下混凝土中摻加外摻料（礦渣或粉煤灰）時，混凝土泵送性能可得到明顯改善。 水下混凝土中原材料宜采用中砂，石子級配一般采用525mm范圍，最大粒徑一般不超過40mm，砂率為3545%。 坍擴展的選擇可按如下推薦值：導管法施工3645cm，泵送法施工4055cm。 可利用導管、泵等施工機具進行水下埋管的連續(xù)澆注施工，也