一、概述
本图放水涵洞轴线位于大坝桩号0+565处,设计流量1.5m³/s。进水口采用开敞式C30钢筋混凝土矩形槽结构,长度8m。洞身采用C30钢筋混凝土箱涵结构断面尺寸为1.5×2.0m,壁厚0.50m。底板高程为174.80m,洞身长度为60.52m,分为8节。其中竖井段长8.5m,竖井塔身为钢筋混凝土结构,外轮廓尺寸为7.5×3.1m,壁厚度为0.8m。竖井底板顺水流方向长8.5m,宽5.1m,厚0.8m,底板顶高程为174.80m。分缝采用高压闭孔泡沫板,缝内设桥型紫铜止水及表面压板橡皮止水。竖井与进出水口之间通过钢筋混凝土箱涵连接。竖井内安装检修闸门和工作闸门,高程183.70m处设检修层和启闭机房。放水洞下游出口段设平坡段、陡坡段和消力池,长度分别为4m,4m和5m,出口段总长23.0m(包括与渠道连接段),其中平坡段与陡坡段采用1:4的陡坡与消力池连,接消力池深度0.5m,将放水洞与下游灌溉渠道连接。
放水洞工作闸门和检修闸门采用1.5×2.0m潜孔式平面钢闸门,均为后止水。配用LQ-300KN手电两用螺杆式启闭机2台,互为备用。 二、技术标准与设计规范
(一)《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2017; (二)《碾压式土石坝设计规范》SL274—2001 (三)《水工混凝土结构设计规范》SL191-2008 (四)《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97 (五)《碾压式土石坝施工规范》(DL/T5129-2013)
(六)《小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范》(SL 189-2013) (七)《新泰市田村水库工程地质勘察报告》,泰安市水利勘测设计
研究院,2015年3月
三、主要材料 (一)混凝土
1、水泥:由于该工程的砼主要用于涵闸并有抗冻要求,所以宜使用普通硅酸盐水泥,应采用高品质的强度等级为52.5、42.5的硅酸盐水泥。
2、细骨料:砂的细度模数宜在2.4~2.8范围内。天然砂料宜按粒径分成两级,人工砂可不分级。
3、粗骨料:碎石应采用连续级配,碎石最大粒径不应超过钢筋净距的2/3和构件断面最小边长的1/4及素混凝土板厚的1/2同时不宜超过40mm。
4、外加剂:对有抗冻要求部位的混凝土必须掺用加气剂,并严格限制水灰比。在保证满足混凝土强度及抗冻指标的前提下,确定混凝土的含气量。使用外加剂必须与水混合配成一定浓度的溶液,各种成分用量应准确。
5、混凝土:钢筋混凝土强度等级采用C30,抗渗等级为W6,抗冻标号F150。 (二)普通钢筋
普通钢筋采用HRB400钢筋,钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB1499.1-2008)和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499.2-2013)的规定。凡需焊接的钢筋均应满足可焊性的要求。
HRB400钢筋主要采用了直径d=12、16、18、20、22和25mm五种规格。 (三)其他材料
1、钢板:应符合《碳素结构钢》(GB/T700-2006)规定的Q235B钢板。 2、粘土技术指标:1<Cc<3,Cu>5,粘粒含量为15~30%,最大粒径不大于5cm,连续级配,根据碾压实验所确定的碾压参数进行严格控制。
3、伸缩缝止水所有材料、品种、规格、尺寸应满足设计要求,紫铜片为72号软铜片,其抗拉强度不小于200N/mm²,延伸率不低于30%;橡胶止水材料采用防100橡胶牌号,其性能应满足规范要求的各项指标。 四、工程设计
1、进水口
进水口采用开敞式C30钢筋混凝土矩形槽结构,底板高程为174.80m,长度8m,为八字墙形式,底板宽度由4.6m渐变为3.1m,底板厚度为0.5m;墙体高度由1.0m渐变到3.2m,墙顶宽度为0.4m,墙体外坡坡比为1:0.0625,靠近墙体高度为3.2m的一侧需预埋钢板,便于垂直拦污栅的安装。 2、进水口与涵闸连接段
进水口与涵闸连接采用8m段的两节箱涵,箱涵断面净尺寸为1.5×2.0m,底板侧墙及顶板厚度均为0.50m。底板与侧墙、顶板与侧墙采用0.2m的倒角。箱涵之间分缝采用高压闭孔泡沫板,缝内设桥型紫铜止水及表面压板橡皮止水。 3、闸室段
闸室段长8.5m,竖井塔身为C30钢筋混凝土结构,闸底板尺寸为8.5×5.1m,底板厚度为0.8m。竖井底板顺水流方向长8.5m,宽5.1m,厚0.8m,底板顶高程为174.80m。闸室内安装检修闸门和工作闸门,工作闸门和检修闸门采用1.5×2.0m潜孔式平面钢闸门,均为后止水。
竖井塔身(高程174.80m~183.70段)为钢筋混凝土结构,外轮廓尺寸为7.5×3.1m,壁厚度为0.8m。竖井底板顺水流方向长7.5m,宽3.1m,四周墙体厚度均为0.8m。高程183.70m处设检修层.
竖井塔身(高程183.70m~187.70段)为钢筋混凝土结构,外轮廓尺寸为7.5×3.1m,壁厚度为0.8m。竖井底板顺水流方向长7.5m,宽3.1m,垂直水流方向墙体厚度均为0.8m,顺水流方向墙体厚度均为0.4m。高程183.70m启闭平台和启闭机房。为了增大启闭机房面积,在高程186.70处设1:1的牛腿倒悬。倒悬尺寸为0.4m。
4、出水口与涵闸连接段
出水口与涵闸连接采用9m段的四节箱涵,箱涵断面净尺寸为1.5×2.0m,底板侧墙及顶板厚度均为0.50m。底板与侧墙、顶板与侧墙采用0.2m的倒角。其中前
两节箱涵的正中间部位(底板以下不设)分别设置截渗环一道,截渗环尺寸之间2.0×0.4m。后两节箱涵不设截渗环。分缝采用高压闭孔泡沫板,缝内设桥型紫铜止水及表面压板橡皮止水。 5、出水口
出水口采用开敞式C30钢筋混凝土矩形槽结构,底板高程为174.44m。放水洞出水口设平坡段、陡坡段和消力池,出口段总长23.0m(包括与渠道连接段)。其中平坡段与陡坡段采用1:4的陡坡与消力池连,接消力池深度0.5m,将放水洞与下游灌溉渠道连接。其中平坡段长度为4.0m,为八字墙形式,底板宽度由3.1m渐变为3.6m,底板厚度为0.5m,墙体高度为3.0m,墙顶宽度为0.4m,墙体外坡坡比为1:0.0625;陡坡坡段长度为4.0m,结构形式为钢筋混凝土矩形槽,底板宽度为3.0m,底板厚度为0.5m,墙体高度为3.0m,墙顶宽度为0.4m,墙体外坡坡比为1:0.0625;消力池段长度为5.0m,结构形式为钢筋混凝土矩形槽,底板宽度为3.0m,底板厚度为0.5m,墙体高度为3.0m,墙顶宽度为0.4m,墙体外坡坡比为1:0.0625;在底板上设置φ50的排水孔,底板下部设反滤层,反滤层结构(从下而上)为粗砂垫层20cm,300g/m²无纺布和碎石垫层20cm。
消力池通过10m段扭面与原渠道链接。扭面采用浆砌石重力挡土墙,浆砌石采用M10砂浆砌筑,重力挡土墙墙顶宽0.5m,边坡为1:0.35,底板厚0.5m。 五、施工技术要求
有关放水涵洞的施工工艺、材料要求及质量检查标准,除按《碾压式土石坝施工规范》(DL/T5129-2013)和《小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范》(SL 189-2013)有关条文办理外,还应特别注意以下事项: (一)拆除工程
建筑物拆除工程包括浆砌石、干砌石、砼和钢筋砼结构的拆除等。 1、浆砌石和干砌石拆除 浆砌块石和干砌块石采用人工撬挖拆除。材质坚硬、较完好未风化的石料用于浆砌石工程,将其堆放在指定位置,采取防护措施,
防止石料受污染。将风化、剥落及有裂纹的石料与下层一起挖运走。
2、混凝土和钢筋混凝土拆除 施工中采用液压破碎机辅以人工风镐的施工方法进行拆除。对于钢筋砼中的钢筋拆除,小直径的直接用钢筋钳剪断,大直径的用人工氧割烧断,砼碎块用于堤外脚防护。 (二)土方工程 1、开挖开挖
(1)土方开挖原则是先浅后深,从上至下分层分段进行。施工中随时做成一定的坡势,以利排水,避免开挖过程中边坡稳定范围形成积水。
(2)土质基坑采用机械开挖时应在设计基底高程以上保留不少于30cm厚度的土层由人工开挖检底,石质基坑采用松动爆破施工时应在基底面以上保留不少于20cm厚度的岩层改由风动工具凿除,以保证基底土的结构不被破坏。 (3)与原始基面的衔接,当高差小于1米时,采用结合坡度不陡于1:3的斜坡,高差差大于15米时应采用1:3的斜坡和斜坡与平台相间形式接缝。 2、土方回填
(1)田村水库放水涵洞土方回填前,应做好土料的制备工作和机械设备的准备工作,合格土料制备达到90%,机械设备到位后,才能进行土方回填。
(2)桩号0+561~0+569段坝体填筑应和放水涵洞回填相结合,该段填筑只宜设一条上料道路(因该段坝体填筑较高及施工实际情况)。同时,为保证坝体填筑质量,该段坝体填筑严禁在短距离内形成小坡比V型、梯形缺口,因此,垂直于堤轴线的接缝坡比不得低于1:10,这样在缺口填筑时可以保证施工车辆的正常行驶,避免在缺口处填料过厚或设置第二条上料道路的情况发生。
(3)坡度陡于1:3时,必须开登回填。土方回填前,必须清除基坑底部的积水、杂物、建筑物四周表面的乳皮.粉尘及油污等;对表面的外露铁件(如模板对螺栓等)必须割除,并对铁件残余露头需进行防腐覆盖保护。
(4)涵洞完成后,当涵洞砌体砂浆或混凝土强度达到设计强度的90%时,方
可进行回填土,回填土要符合质量要求,涵洞填土从涵身两侧不小于2倍孔径范围内,同时水平分层、对称地填筑、夯(压)实。用机械填土时,除按照上述规定办理外,涵洞顶上填土厚度必须大于2m时,才允许机械通过,且在使用震动压路机碾压时,禁止开动震动源。
(5)回填的土料符合设计要求,建筑物周围5米范围内填筑土料应无树根.杂草及腐植土等,控制土料最优含水率;
(6)回填前应先用红油漆画出分层填筑线,而后按填筑线分层碾压,以确保墙体稳定。每层松铺厚度必须≤15cm,最大粒径必须≤5cm,压实度必须≥95%。回填的渗水料应符合设计或规范要求。使用机械碾压不到的地方,使用机械夯实;拐角局部无法机夯时,采用人工夯实。
(7)填筑时,先将建筑物表面湿润,边涂泥浆,边铺土,边夯实,涂浆高度与铺土厚度一致,涂层厚宜为3mm~5mm,并与下部涂层衔接;严禁泥浆干固后再铺土、夯实;
(8)泥浆制备稠度宜采用1:2.5~1:3.0(土水重量比)。
(9)建筑物两侧回填土,须保持均衡上升;对于靠近闸室,消力池以及齿墙等机械无法操作的部位由人工用木/铁榔头或小型快速冲击夯夯实;建筑物边5m以内必须采用人工用平板振动夯实;铺土厚度;建筑物5米范围内人工填筑为20cm,5米范围外机械填筑为40cm,回填土的压实值必须达到设计要求。 (10)涵洞两侧5米范围内应人工夯实或半机械化夯实且均匀上上升,严禁采用重型碾压机械夯实。涵洞洞身上方高度2米内必须人工夯实,2米以内部分不得采用重型碾压机械夯实。涵洞洞身上方闸井两侧5米范围内应人工夯实或半机械化夯实且均匀上升,严禁采用重型碾压机械夯实,涵洞洞身上方闸井两侧应均匀上升。
(11)采用干容重和含水率在现场测定来控制施工质量:采用环刀法,对于洞身5米范围内回填50m³做一次试验,对于洞身5米范围外每100—200 m³填方
量做一次试验,且每层不得少于5次,人工夯实部分每层取样不得少于3次。压实试验结果必须全部合格后方可进行下一层土方回填。
(12)涵洞两侧每层人工土方回填后,其资料应与实际进度同步,并及时归档,以备检查.其资料不能同步的不得进行下道工序。
(三)砌石工程 1、浆砌石工程
(1)浆砌石采用铺浆法砌筑,砂浆稠度宜为3cm~5cm,当气温变化时,应适当调整。砌筑时砌体采取分皮卧砌,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;
(2)浆砌石基础的第一皮石块采取座浆,且将大面向下。浆砌石基础扩大部分,若为梯形时,控制上级阶梯的石块至少压砌下级阶梯的1/2,相邻阶梯的料石错缝搭接。浆砌石的第一层及转交处、交接处,应选用较大的块石砌筑。砌体第一皮及转角处、交接处选用较大的平石砌筑。交接处砌筑时应同时砌筑,保证结合紧密。
(3)在铺砌灰浆或小骨料混凝土时,石料洒水湿润,使砌筑块表面充分吸收,但不得残留积水,砌体的灰缝厚度控制在20~30mm,砂浆填筑饱满,石块间较大的空隙应先填塞砂浆,后用碎块或片石嵌实,不得先摆碎石块后填砂浆或干填碎石块,石块间不得相互接触。
(4)砌体必须设置拉结石。拉结石要均匀分布,相互错开,一般每0.7m2
墙面至少设置一块,且同皮内的中距不得大于2m。
(5)控制拉结石的长度:墙厚等于或小于400mm 时看,等于墙厚;墙厚大于400mm时,可用两块结石内外搭接,搭接长度不小于墙长的2/3。
(6)砌体应分层砌筑,砌体较长时分段分层施工, 但相邻工作段的砌筑高差不得超过1.2m;分段位置尽量设置在沉降缝或伸缩缝处。
(7)浆砌石表面必须勾缝,勾缝应保持块石间的自然结合,力求美观、均
匀、形状凸出,表面平整。砌石表面溅染的砂浆清除干净,砌体的结构尺寸和位置,必须符合设计施工详图规定,表面偏差不得大于有关规定。
(8)勾缝砂浆应采用细砂和较小的水灰比,灰砂比控制在1:1 至1:2之间。砂浆采用42.5级以上的普通硅酸盐水泥。料石砌筑24h 后进行勾缝,缝宽不小于砌缝宽度,缝不小于缝宽的2 倍,勾缝前必须将槽缝冲洗干净,清缝施工不得残留灰渣和积水,并保持缝面湿润。
(9)勾缝砂浆必须单独拌制,严禁与砌体砂浆混用。当勾缝完成和砂浆初凝后,砌体表面应刷洗干净,至少用浸湿的草袋子覆盖保持21天,在养护期间应经常洒水,使砌体保持湿润,避免碰撞和振动。
2、反滤层
三级反滤的铺设采用挡板分隔法施工(挡板高60cm),采用胶合板制作三层外框模扣压于涵洞壁上,无纺布粘于砼墙上,随洞身两侧人工土方回填层水平铺设垂直反滤,土方填筑先铺反滤料,后铺粘土料,再铺坝体料;反滤料铺设时,三层同时铺料,先对内侧料用直径10cm的圆木夯进行夯实;然后将内模抽出30cm,再对中模料进行夯实;然后将中模抽出30cm,对外模料进行夯实。最后将外模拔出30cm,再进行粘土料的压实。涵洞顶顶土方施工采用先砾后土法,即先填砂砾反滤料后填土料。砂砾反滤料之间采用先填内侧料后填外侧料。由于土砂及反滤料之间结合面必然会产生犬齿交错现象,因此施工中各反滤料层厚度应适当加大,以满足设计要求厚度。各砂砾反滤料压实采用平板振动器压实。
3、无纺布铺设
无纺布铺设前要清理基面带尖棱的硬物,并将基面夯实平整,铺设时要平,松紧适度,不得绷拉过紧,要与土面密贴,不留空隙。无纺布铺好后裸露于日光下日照时间不大于72h,尽可能减少日光照射,不能有损坏,否则应立即修补或更换。根据《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》,无纺布相邻块可用搭接或缝接。一般可用搭接,平地搭接宽度可取30cm,不平地或极软土应不小于
50cm。
(四) 混凝土工程
1、混凝土浇筑前,应检查砼的均匀性和坍落度,并对模板、钢筋和预埋件进行检查,符合设计要求后方可浇注。
2、箱涵分两次进行浇筑,第一次浇筑至底板内壁以上1/5净高处(即H0=300cm时为60cm),第二次浇筑剩余部分。
3、混凝土浇筑时水平分层、斜向分段,每一层厚度不能大于50cm,混凝土振捣采用插入式振动棒,必须振动到混凝土密实为止,密实的状态是混凝土停止下沉,不再冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆。
4、砼达到设计强度的85%时方可拆除支架和模板,但必须达到100%设计强度才能进行土方填筑。并要求分层夯实,同时需两侧对称进行。 (五)止水工程
止水和伸缩缝 止水和伸缩缝是水工建筑物使用安全的关键,也是工程的施工难点,主要布置在箱型闸身的节与节。铜片止水应平整干净、无砂眼和钉孔。紫铜止水片的衔接采用搭接方式,其搭接长度不得小于20毫米,搭接部位为双面焊接。水平止水埋固于先期浇筑的砼内,后期砼浇筑前,需将沾污到止水片上的砼浆等杂物清理干净。对已安装的止水设施,及时加以固定和保护,以防损坏。嵌固止水片的模板适当推迟拆模时间,防止拆模时止水片产生变形和破坏。
1、沉降缝处理箱涵每8~9m设沉降缝一道,缝宽2cm,相邻两节采用预埋桥式紫铜止水和橡胶止水带连接,紫铜止水带位于箱涵钢筋砼壁的正中间,沉降缝内用沥青麻絮填充,沉降缝要求表面平整、竖直、上下不得有交错现象。
2、止水橡皮采取搭接的方法,搭接长度大于30cm,搭接采用对橡皮无腐蚀性的胶水粘结,粘结要贴实、牢固。
3、己埋入先浇混凝土块体内的止水片,采取措施防止其变形移位和撕裂破坏。浇筑仓内的伸缩缝止水片,在混凝土浇筑前架设在预定位置上,并用钢筋将
其固定,防止因混凝土卸料或振捣发生位移。在浇筑混凝土时,及时清除止水片周围混凝土料中的大粒径骨料,并确保混凝土浇筑振捣质量。
4、止水安装时严格保证部位与伸缩缝位置一致,骑缝布置。埋入混凝土的两翼部位与混凝土紧密结合,浇筑止水附近混凝土时采用人工振捣密实,振捣器不得触及止水片,严禁混凝土出现蜂窝、狗洞和止水翻折。 (六)设备安装工程
本工程的金属结构项目包括检修闸门、工作闸门、门槽埋件、启闭机机械,电气设备安装等。
二期预埋件的安装应严格按照施工图纸及《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》(DL/T5018-2004)相关规定。 六、其他
1、施工时,严格按照设计图纸进行施工。
2、其他未尽事宜详见设计图纸附注说明,并严格按照施工规范中的相关规定施工,以确保工程质量。
3、图中未尽事宜按现行规范执行或与设计单位联系共同协商解决。
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