水口混凝土施工方案設(shè)計一、施工概況本工程為水利樞紐水口混凝土施工項目，主要涉及攔污柵閘墩、閘門井、隧洞襯砌等水下及臨水結(jié)構(gòu)混凝土施工，總工程量達(dá)22000立方米。工程地處河道轉(zhuǎn)彎處，地質(zhì)條件復(fù)雜，基巖以中風(fēng)化砂巖為主，局部存在斷層破碎帶。混凝土設(shè)計強度等級主要為C20（基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)）、C25（閘墩及井壁），特殊部位采用C30抗?jié)B混凝土（抗?jié)B等級P6），其中閘門井底板及隧洞襯砌需滿足水下結(jié)構(gòu)20年耐久性要求。施工區(qū)域最大水深6m，需在枯水期（11月-次年3月）完成主體結(jié)構(gòu)澆筑，面臨高水位施工風(fēng)險及混凝土溫控防裂雙重挑戰(zhàn)。二、施工總體布置（一）拌合系統(tǒng)布置拌合站配置設(shè)置1套JS750C型強制式拌和站，理論生產(chǎn)能力35m3/h，實際生產(chǎn)效率按85%計?。s30m3/h）。配備PLD1600型配料機（計量精度±2%），4臺6m3混凝土罐車（運輸半徑≤3km）。拌合站基礎(chǔ)采用500mm厚C25混凝土澆筑，設(shè)置4個減震彈簧基座。原材料存儲骨料倉：分三區(qū)布置（砂倉300m3、5-25mm碎石倉400m3、25-31.5mm碎石倉400m3），采用300mm厚素混凝土硬化+1.2m高漿砌石擋墻，倉底設(shè)2%排水坡度，配置電子含水率測定儀（測量精度±0.5%）。水泥罐：2個100t立式罐（帶料位計及破拱裝置），分別存儲P.O42.5水泥及P.O42.5R早強水泥。摻合料：50t粉煤灰罐（Ⅱ級灰）1個，80t礦渣粉罐1個，均設(shè)置螺旋輸送機與拌合站連接。外加劑：萘系緩凝高效減水劑（減水率25%）專用罐2個（5m3/個），配備制冷機組（溫控范圍5-15℃）。（二）運輸與澆筑系統(tǒng)水平運輸隧洞襯砌：采用HB30D電動混凝土泵（最大輸送距離300m），泵管選用Φ125mm高壓耐磨管（壁厚4.5mm），轉(zhuǎn)彎處設(shè)置90°鑄鋼彎頭。閘墩及閘門井：采用MQ60型門機（起重量6t，工作半徑25m）配合2m3集料斗，通過溜槽入倉（溜槽采用2mm厚鋼板制作，每3m設(shè)緩沖擋板，末端距澆筑面高度≤1.5m）。垂直運輸閘門井區(qū)域設(shè)置2臺JK2.5型卷揚機（提升速度2m/s），配置1.5m3吊斗（帶弧門閥），澆筑高度超過3m時安裝串筒（分節(jié)長度1.5m，內(nèi)徑300mm），串筒內(nèi)壁設(shè)置螺旋導(dǎo)流片。高墩部位（≥15m）采用布料機（半徑12m）配合混凝土泵使用，布料機基座固定于已澆筑混凝土牛腿上。施工道路主運輸?shù)缆罚豪迷惺┕け愕劳貙捴?m，路基碾壓密實（壓實度≥93%），面層澆筑200mm厚C20混凝土（內(nèi)配Φ12@200雙向鋼筋網(wǎng)），每200m設(shè)置錯車道（長20m×寬4m）。臨時便道：采用級配碎石（厚度300mm）鋪設(shè)，配置2臺20t振動壓路機（碾壓遍數(shù)≥6遍）。（三）臨時設(shè)施布置水電系統(tǒng)供水：從河道上游200m處修建攔水壩，通過Φ150mm離心泵（揚程50m）抽取河水，經(jīng)三級沉淀池（總?cè)莘e50m3）凈化后，接入Φ100mm主管網(wǎng)，支管采用Φ50mm鍍鋅管，設(shè)置8個高壓沖洗水槍（工作壓力0.6MPa）。供電：安裝315KVA變壓器1臺，采用TN-S接零保護系統(tǒng)，設(shè)置5個分配電箱（分別控制拌合站、鋼筋加工區(qū)、澆筑區(qū)等），各配電箱配備二級漏電保護器（動作電流30mA，動作時間0.1s）。輔助設(shè)施鋼筋加工廠：30m×15m鋼結(jié)構(gòu)大棚，配置GQ40型切斷機、GW40型彎曲機、套絲機各2臺，設(shè)置5t龍門吊（跨度15m）1臺。模板堆放區(qū)：20m×10m硬化場地（200mm厚C15混凝土），配備10t汽車吊1臺，模板采用100×100mm方木架空堆放（離地高度300mm）。試驗室：15m×8m活動板房，配置混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護箱（溫度20±2℃，濕度≥95%）、壓力試驗機（3000kN）、抗?jié)B儀等設(shè)備。三、主要分項工程施工工藝（一）鋼筋工程材料控制進場檢驗：HRB400E級鋼筋（Φ12-Φ32）每60t為一檢驗批，需檢測屈服強度（≥400MPa）、抗拉強度（≥540MPa）、伸長率（≥16%）及冷彎性能，見證取樣頻率不低于30%。存儲要求：鋼筋架空堆放（離地200mm），覆蓋防雨布，設(shè)置標(biāo)識牌（注明規(guī)格、批次、檢驗狀態(tài)）。加工制作配料精度：受力鋼筋全長允許偏差±10mm，彎起鋼筋彎折點位置±20mm，箍筋內(nèi)凈尺寸±5mm。連接方式：直徑≥25mm鋼筋采用直螺紋連接（Ⅰ級接頭，抗拉強度≥500MPa），絲頭加工后需用保護帽密封；直徑＜25mm鋼筋采用綁扎搭接（搭接長度35d，同一截面接頭率≤25%）。閘墩鋼筋：采用胎架法綁扎（胎架用∠50×5角鋼制作），先綁扎架立筋（Φ20@1000），再安裝主筋（Φ25@200）及分布筋（Φ16@200），間距誤差控制在±5mm內(nèi)。安裝工藝保護層控制：采用C25混凝土墊塊（強度≥設(shè)計值80%），尺寸50mm×50mm×50mm，每m2布置4塊（梅花形），墊塊綁扎絲不得外露于保護層。閘門井豎向鋼筋：采用“全站儀定位+井字架固定”工藝，每3m設(shè)置一道定位箍筋，垂直度偏差≤1‰（全高≤30mm）。預(yù)埋件：閘門軌道螺栓（M30×600）采用鋼模板鉆孔固定，位置偏差控制在±3mm內(nèi)，螺栓外露長度允許偏差+20mm/-0mm。（二）模板工程模板選型閘墩：采用1.5m×3m定型鋼模板（面板6mm厚Q235鋼板，背楞[10槽鋼，間距500mm]），拼縫處粘貼5mm厚EPDM橡膠條（壓縮率30%）。閘門井：內(nèi)模采用18mm厚酚醛覆膜多層板（周轉(zhuǎn)次數(shù)≤5次），外模采用組合鋼模板（P3015型），支撐系統(tǒng)為Φ48×3.5mm滿堂腳手架（步距1.2m，立桿間距0.8m×0.8m）。隧洞襯砌：采用9m長鋼模臺車（半徑5.2m，面板8mm厚，配置4個液壓支腿），臺車走行軌道為P43鋼軌，軌距2.4m，軌道基礎(chǔ)澆筑300mm厚C20混凝土。安裝與加固閘墩模板：采用對拉螺栓（Φ20mm高強螺栓，抗拉強度≥800MPa）加固，橫向間距600mm，豎向間距800mm，螺栓中部設(shè)置50mm×3mm止水環(huán)（滿焊）。鋼模臺車：安裝前需進行預(yù)拼裝（誤差≤2mm），定位后采用Φ25mm精軋螺紋鋼（張拉應(yīng)力500MPa）與預(yù)埋地錨連接，每1.5m設(shè)置一道環(huán)向加固。接縫處理：模板接縫高低差≤2mm，表面平整度≤3mm/2m，采用2m靠尺+塞尺檢查（檢查頻率10%）。拆除工藝拆除順序：遵循“后支先拆、先支后拆”原則，先拆非承重模板（如側(cè)模），后拆承重模板（如底模）。拆除時間：側(cè)模在混凝土強度≥2.5MPa時拆除（夏季約12h，冬季約24h）；底模拆除需滿足：C20混凝土≥70%設(shè)計強度（約7d），C30抗?jié)B混凝土≥100%設(shè)計強度（約14d），以同條件養(yǎng)護試塊抗壓強度為準(zhǔn)。成品保護：拆除后的模板需清理干凈，涂刷脫模劑（礦物油類），鋼模板邊緣如有變形需采用冷彎矯正機修復(fù)。（三）混凝土澆筑分縫分塊閘墩：沿水流方向每15m設(shè)一道伸縮縫（寬20mm，填塞瀝青木板+橡膠止水帶），分塊澆筑高度3m（共分5段），塊體間設(shè)置鍵槽（深度50mm，坡度1:1）。閘門井：采用“跳倉法”施工，分3個區(qū)塊（Ⅰ區(qū)底板+Ⅱ區(qū)井壁+Ⅲ區(qū)頂板），區(qū)塊間留置2m寬后澆帶（60d后澆筑微膨脹混凝土）。隧洞襯砌：一次澆筑長度12m，環(huán)向施工縫設(shè)在管片中部（距拱頂1.5m），縫面采用高壓水沖毛（壓力≥2.5MPa）。澆筑工藝閘墩：分層澆筑（厚度500mm），采用“斜面分層、薄層推移”法，布料從兩端向中間推進（坡度1:6），使用Φ50插入式振搗器（振搗半徑300mm），振搗時間15-30s（以混凝土表面泛漿、不再下沉為準(zhǔn)），振搗棒插入下層混凝土深度≥50mm。閘門井底板：面積20m×15m，采用“棋盤式”布料，先澆筑周邊（寬度2m），再向中心推進，使用Φ70振搗器（頻率14000次/min）與平板振搗器（功率2.2kW）配合，表面采用真空吸水機（真空度-0.08MPa）處理。隧洞襯砌：從下坡端向上坡端連續(xù)澆筑，混凝土面保持1:6坡度，拱頂部位采用附著式振搗器（200Hz）與插入式振搗器（Φ30）配合，防止出現(xiàn)空洞。特殊部位處理防渦梁：C25混凝土內(nèi)配置Φ16mm抗裂鋼筋網(wǎng)（間距150mm×150mm），澆筑時采用小直徑振搗棒（Φ30）深入鋼筋密集區(qū)，振搗點間距≤200mm。牛腿部位：分層厚度減小至300mm，采用二次振搗工藝（第一次振搗后30min復(fù)振），表面收光2次（初凝前）。施工縫處理：人工鑿毛至露出新鮮骨料（面積≥75%），沖洗干凈后鋪設(shè)20mm厚同配比水泥砂漿（水灰比0.45），鋪設(shè)時間控制在混凝土澆筑前30min內(nèi)。四、混凝土配合比設(shè)計（一）設(shè)計參數(shù)混凝土類型強度等級抗?jié)B等級水膠比膠凝材料總量（kg/m3）砂率（%）坍落度（mm）初凝時間（h）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)C20-0.55350（水泥245+礦渣粉105）40160±20≥6閘墩/井壁C25-0.52380（水泥266+粉煤灰114）38180±20≥8抗?jié)B結(jié)構(gòu)C30P60.45420（水泥294+粉煤灰84+礦渣粉42）36200±20≥10（二）原材料性能水泥：P.O42.5水泥（28d抗壓強度48.5MPa，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量26%，氯離子含量0.03%）。骨料：中砂（細(xì)度模數(shù)2.7，含泥量1.2%，表觀密度2650kg/m3）；碎石（5-31.5mm連續(xù)級配，壓碎指標(biāo)8%，針片狀含量≤5%）。摻合料：Ⅱ級粉煤灰（需水量比95%，燒失量4.2%）；S95級礦渣粉（比表面積400m2/kg，活性指數(shù)98%）。外加劑：緩凝高效減水劑（摻量1.0%，含氣量≤3%）；引氣劑（摻量0.01%，氣泡間距系數(shù)≤200μm）。（三）施工配合比調(diào)整骨料含水率修正每工作班測定砂、石含水率（頻率4次/d），當(dāng)含水率變化超過0.5%時調(diào)整用水量。例如：砂含水率由3%增至5%，每m3混凝土用水量調(diào)整為：198kg+715kg×(5%-3%)=212.3kg。坍落度損失控制出機坍落度與入倉坍落度允許偏差±30mm，運輸時間≤90min（夏季≤60min）。當(dāng)坍落度損失＞50mm時，摻加原外加劑用量1/3的同類型減水劑（由試驗員現(xiàn)場調(diào)配），嚴(yán)禁直接加水。高溫季節(jié)（氣溫＞30℃）在罐車頂部覆蓋遮陽棚，運輸車每20min轉(zhuǎn)動攪拌筒1min（轉(zhuǎn)速2r/min）。抗裂措施C30抗?jié)B混凝土：摻加0.9kg/m3聚丙烯纖維（長度12mm，直徑38μm），纖維分散性通過混凝土泌水試驗驗證（泌水率≤2%）。基礎(chǔ)大體積混凝土：采用雙摻技術(shù)（粉煤灰+礦渣粉），替代水泥量40%，降低水化熱峰值（≤50℃）。五、混凝土養(yǎng)護與溫控措施（一）養(yǎng)護工藝普通部位養(yǎng)護覆蓋保濕：澆筑完成后12h內(nèi)覆蓋土工布（200g/m2）+塑料薄膜（厚度0.12mm），搭接寬度≥200mm，邊角部位加強覆蓋（三層土工布）。灑水頻率：夏季每2h灑水1次（保持表面濕潤），冬季采用溫水養(yǎng)護（水溫20-30℃），養(yǎng)護期≥14d（抗?jié)B混凝土≥21d）。特殊部位養(yǎng)護閘門井內(nèi)壁：安裝環(huán)形噴淋管（Φ20mmPVC管，每500mm設(shè)旋轉(zhuǎn)噴頭），噴水時間為8:00-11:00、15:00-18:00（水溫與混凝土表面溫差≤15℃）。隧洞襯砌：采用養(yǎng)護劑（丙烯酸類，固含量≥20%）噴涂，厚度0.2mm（用量0.2kg/m2），噴涂時間在初凝后終凝前進行，確保均勻覆蓋無遺漏。養(yǎng)護監(jiān)測每日記錄環(huán)境溫度（最高/最低）、混凝土表面溫度（采用紅外測溫儀，每2h測1次）及養(yǎng)護水溫，建立溫度監(jiān)測臺賬，當(dāng)表面溫度與環(huán)境溫差＞25℃時，加蓋保溫被（導(dǎo)熱系數(shù)λ≤0.05W/m·K）。（二）溫度控制措施原材料預(yù)冷骨料：采用遮陽棚（遮光率90%）+噴霧降溫（水溫10-15℃），砂、石溫度控制在≤25℃。拌合水：設(shè)置制冷機組（制冷量150kW），將水溫降至5-8℃，夏季高峰時段（10:00-16:00）摻加冰屑（粒徑≤5mm，摻量≤總水量20%）。澆筑溫度控制澆筑時段選擇：夏季安排在20:00-次日6:00施工（環(huán)境溫度≤28℃），冬季在10:00-16:00施工（環(huán)境溫度≥5℃）。運輸過程：罐車罐體涂刷白色反光涂料（反射率≥80%），夏季運輸時間≤45min，必要時采用濕麻袋覆蓋罐體。內(nèi)部溫控大體積混凝土（厚度≥1.5m）：預(yù)埋Φ50mm循環(huán)冷卻水管（間距1.5m×1.5m），通水流量1.5m3/h，進水溫度≤18℃，溫差控制：內(nèi)外溫差≤25℃，降溫速率≤2℃/d。溫度監(jiān)測：采用JDC-2型電子測溫儀，每塊體布置3個測溫點（表層50mm、中心、底層50mm），測溫頻率：前3d每2h測1次，4-7d每4h測1次，7d后每8h測1次，直至溫度穩(wěn)定。六、質(zhì)量控制與安全措施（一）質(zhì)量控制要點原材料檢驗水泥：每200t為一檢驗批，檢測安定性、凝結(jié)時間及強度；骨料：每400m3為一檢驗批，檢測含泥量、篩分及壓碎指標(biāo)；外加劑：每50t為一檢驗批，檢測減水率、緩凝時間及氯離子含量。施工過程控制混凝土試塊：每100m3制作1組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護試塊（3塊/組），抗?jié)B混凝土每500m3制作1組抗?jié)B試塊（6塊/組），同條件養(yǎng)護試塊按結(jié)構(gòu)部位留置（不少于3組）。坍落度檢測：每車混凝土入倉前檢測，允許偏差±30mm，不合格品嚴(yán)禁使用。外觀質(zhì)量：表面平整度≤5mm/2m，蜂窩麻面面積≤0.5%，露筋長度≤100mm（每側(cè)面≤2處）。驗收標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)尺寸偏差：長、寬、高±30mm，表面垂直度≤15mm（全高）；混凝土強度：合格率100%，低于設(shè)計強度等級的試塊組數(shù)≤5%，且不低于設(shè)計強度的95%；抗?jié)B性能：抗?jié)B壓力≥0.8MPa（P6），滲水高度≤30mm。（二）安全技術(shù)措施高空作業(yè)閘門井施工搭設(shè)滿堂腳手架（步距1.2m，設(shè)1.2m高防護欄桿+18cm擋腳板），腳手板滿鋪（綁扎牢固），設(shè)置安全網(wǎng)（2000目/m2）。作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶，垂直攀登設(shè)置防墜器（承載能力≥15kN），夜間施工配備LED投光燈（照度≥50lux）。設(shè)備安全拌合站：設(shè)置緊急停車按鈕（紅色，高度1.5m），傳動部位安裝防護罩（網(wǎng)孔≤5mm），操作人員佩戴防塵口罩（KN95級）。混凝土泵：泵管固定采用預(yù)埋地錨（抗拉強度≥10kN），嚴(yán)禁固定在模板或腳手架上，堵管處理時先切斷電源，反向運轉(zhuǎn)排除壓力。防汛措施施工區(qū)設(shè)置3臺Φ150mm水泵（揚程30m），備用電源（200kW柴油發(fā)電機