中导洞施工方案(修)2013年.doc

云南澜沧江乌弄龙水电站引水发电系统土建及金属结构安装工程（合同编号：WNL/C2）主厂房第一层（顶拱层）中导洞施 工 方 案 批准： 审核： 编制： 中国葛洲坝集团股份有限公司乌弄龙水电站施工项目部二一三年六月合同编号：WNL/C 主厂房第一层（顶拱层）中导洞开挖施工方案目 录1 工程概况- 1 -1.1 工程简述- 1 -1.2 地质概况- 2 -2 编制依据- 3 -3 施工布置- 3 -3.1 施工道路- 3 -3.2 施工风、水、电布置- 3 -3.3 弃碴场- 4 -3.4 施工期排水- 4 -3.5 施工通风、排烟- 4 -4 施工程序、方法及措施- 4 -4.1 施工程序- 4 -4.2 施工方法- 5 -4.3 施工措施- 5 -5 爆破设计- 8 -6 随机支护与系统支护- 9 -6.1 边墙随机支护- 9 -6.2 顶拱系统支护- 9 -6.3 排水孔施工- 19 -6.4 网喷支护施工- 20 -7 施工期安全监测- 22 -8 不良地质段施工措施- 23 -9 资源配置计划- 24 -9.1 人员配置计划- 24 -9.2 机械设备配置计划- 24 -10 施工进度计划安排及强度分析- 25 -10.1 施工进度计划- 25 -10.2 施工强度分析- 25 -11 质量、安全保证措施- 25 -11.1 质量保证措施- 25 -11.2 安全保证措施- 25 -12 文明施工- 27 -葛洲坝集团股份有限公司乌弄龙水电站施工项目部主厂房第一层中导洞开挖方案1 工程概况1.1 工程简述云南澜沧江乌弄龙水电站位于云南省迪庆州维西县巴迪乡境内的澜沧江上游河段上，是澜沧江上游河段规划7个梯级电站中的第2级电站，上邻古水水电站，下接里底水电站。电站枢纽为二等大（2）型工程，电站以发电为主,4台机组总装机容量990MW。我部主要承建乌弄龙水电站右岸地下引水发电系统土建及金属结构安装工程，由电站进水口、引水隧洞、地下厂房洞室群系统、尾水隧洞、尾水调压室、尾水出口闸室、出线场、中控楼及坝顶变电所、柴油机房、通风机房等组成。地下厂房最小埋深约131.0m，最大埋深约274.0m，其中主厂房、副厂房及安装间呈“一”字形布置，安装间布置在主厂房右侧，副厂房布置在主厂房左侧。厂房（含副厂房和安装间）最大开挖尺寸为：183m26.7m69.1m，厂房顶部开挖高程为1855.15m，顶拱为半径分别为R16.18m和R4.53m的“三心拱”。厂房纵向由厂左0+015.00厂右0+168.00，全长183m，横向在岩壁吊车梁（高程1836.8m）以上由厂上0+012.10厂下0+014.60，断面跨度为26.7m；在岩壁吊车梁（高程1835.23m）高程以下由厂上0+011.00厂下0+013.50，断面跨度为24.5m。根据设计图纸主厂房中导洞开挖图（WNLSC2-H5-2-01）及主厂房1823.00m高程以上开挖图（WNLSC2-H5-2-02），厂房中导洞型式为8.0m8.0m的城门洞型，顶部高程为1853.50m，底部高程为1845.50m,断面面积为59.18m2。中导洞开挖由已施工完成的1号施工支洞进入，与厂房相接处底板高程为1847.941m，施工时按i=5%的坡度进入到主厂房中导洞。考虑到主厂房顶部系统支护及排烟竖井的尽快施工，拟将主厂房中导洞顶部2m保护层进行优化取消。优化后的主厂房中导洞断面型式为10.5m9.65m的城门洞型，顶部高程为1855.15m，底部高程为1845.50m,断面面积为98.34m2。进入方式与原设计相同。1.2 地质概况根据招标文件，地下厂房围岩岩性分布以拱顶中心线桩号为准统计：厂左0016.0厂右0060.0为砂质、泥质板岩夹薄层中厚层状变质细砂岩（P2a-SbSs），层状、板状构造，为较坚硬岩坚硬岩，层间结合紧密，呈微风化新鲜；厂右0060.0厂右0149.0为中厚层夹薄层状变质石英中细砂岩及少量的英安质凝灰岩（P2a-Ss），变质砂岩呈层状构造，岩层单层厚度一般5cm80cm，英安质凝灰岩呈浅绿色，岩体微风化新鲜；厂右0149.0厂右0151.0为砂质、泥质板岩（P2a-Sb），薄层（板）状构造，板理发育，板间结合较紧密。经勘探洞统计：地下厂房洞室围岩中板岩及板岩互层占54.0，变质石英砂岩约占46.0。地下厂房区岩层产状NW350NE5NE（SE）8087，局部受构造影响，倾角68，与厂房轴线夹角5063。据PD216揭示，围岩中主要发育5条断层，除f26(216) 断层走向与地下厂房轴线夹角为79，较大外，f25(216)、f24(216)断层走向与地下厂房轴线夹角分别为27、43，均较小。断层连通性较好，多数充填挤压片状岩、碎裂岩及石英脉，未胶结差到胶结中等；围岩中主要发育组（NW345NE15NE(SE) 6890）、组 （NE60EW SE(S)6084）两组裂隙，次发育组（NE3057SE(NW)5476、个别倾角大于80少数倾角小于50）、组（NE285300SW(NE)6985、个别倾角小于50）裂隙，此外，零星发育缓倾角裂隙。四组裂隙中，组为顺层裂隙，发育最密集，组宽0.10.5cm，充填岩屑岩粉，大多钙质胶结中等好，面平直粗糙，局部附有钙质薄膜，延伸长，组宽0.31.5cm，少数闭合，多充填石英脉，胶结中等较好，延伸稍长，面弯曲粗糙，多见黄铜矿浸染，组裂隙为近顺河向裂隙，宽0.10.5cm，个别闭合，多充填石英脉、少数充填岩屑岩粉，胶结中等较好，面平直粗糙。围岩呈微风化新鲜状，无卸荷松驰迹象，局部微裂隙密集，各组裂隙相互切割，易于形成不稳定的楔形体。地下厂房围岩总体上完整性较好，围岩以微风化新鲜岩体为主，局部裂隙发育地段为弱风化，断层破碎带及其影响带岩体为强风化。2 编制依据爆破安全规程GB6722-2003；锚杆喷射砼支护技术规范GB50086-2001；水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范SL47-94；水工建筑物地下开挖工程施工技术规范DL/T5099-1999；水电水利工程土建施工安全技术规程DL/T5371-2007；乌弄龙水电站地下洞室开挖施工技术要求主厂房中导洞开挖图WNLSC2-H5-2-01主厂房1823.00m高程以上开挖图WNLSC2-H5-2-02主厂房1823.00m高程以上支护图WNLSC2-H5-2-0710 其他相关规程规范。3 施工布置3.1 施工道路厂房中导洞开挖施工道路为：厂房上支洞（1#施工支洞）进厂交通洞拉姆沟永久大桥弃碴场。3.2 施工风、水、电布置施工供风：采用主管为DN250mm钢管从7号施工支洞出洞口平台的3#空压机站接至施工作业面50m远处，风管沿中导洞厂上游测边墙、距底板50cm采用锚筋固定。至施工作业面采用两根80橡胶软管接至钻爆台车。施工供水：采用主管DN150mm钢管由7号施工支洞出洞口平台的3#水池接至施工作业面50m远处，接两根50mm橡胶软管至钻爆台车，水管沿中导洞厂上游测边墙布置于风管上部。施工供电：由右岸进厂交通洞附近的终端杆接入至7号施工支洞出洞口平台3#变压器（型号S11-1000/10/0.4），再由3#变压器按“三相五线制”标准化建设接至施工作业面。施工照明：洞内施工照明采用自镇流高压汞灯（450W盏），每10m布置一盏，灯泡沿隧洞侧墙4m高，成一条直线布置。中导洞开挖临时施工面照明线用电缆线采用锚筋固定于侧墙，每5m设锚筋一根，锚筋之间牵引铁丝，照明线附着在铁丝上，以防照明线下垂。开挖工作面设5 KW灯塔2座进行现场照明。施工作业面的移动照明采用安全电压照明。3.3 弃碴场 弃碴场为业主指定的下游者皆弃碴场。3.4 施工期排水 施工期排水拟在施工作业面附近设置集水坑，侧墙设边沟，将施工用水及地下渗水集中抽排至洞外。考虑到中导洞开挖期间施工用水及渗水量不大，拟采用68台排水量为15m3/h的潜水泵进行抽排至厂房外的沉淀池，经沉淀处理后再进行排放至澜沧江。3.5 施工通风、排烟厂房顶拱层开挖前期及厂房中导洞开挖时的施工通风，先采取压入式通风，在永久通风洞出洞口布置一台SDII112 2110KW型轴流式风机（供风量为2000m3/min）进行压入式通风，风筒采用1500mm帆布风筒，接至厂房工作面附近50m远处。由于水电站右坝肩边坡开挖滞后导致出线平台无法按期交付我部施工，致使主厂房排烟竖井平洞段无法开挖，排烟通道无法形成，给前期主厂房开挖支护的通风造成重大影响。因此，我部改变污浊空气、废气等抽风通道，拟在永久通风洞与1号施工支洞岔口处设置一台SDII90 255KW型轴流式风机（排风量1000m3/min），在厂房中导洞入口处（1号施工支洞进入主厂房转弯处）设置一台SDS 215KW射流风机，联合引导、抽排污浊空气及废气等排出洞外。通过以上正压式送风和负压式抽排风两种形式相结合，使整个施工区域形成新鲜空气进入，污浊空气排出的循环通风排烟系统，确保施工环境达到设计要求。4 施工程序、方法及措施4.1 施工程序厂房中导洞开挖采用单工作面施工，由已施工完成的1号施工支洞进入，按中导洞优化后断面型式10.5m9.65m的城门洞型；顶部高程为厂房设计高程1855.15m，底部高程为1845.50m，与1号施工支洞相接处底板高程为1847.94m。施工时，先按i=5%的坡度进入中导洞，开挖至厂右0+35.00后按平坡施工，直至完成中导洞开挖。开挖作业单循环工艺流程为：测量钻孔装药联线爆破通风排烟排险出碴下一循环4.2 施工方法厂房中导洞开挖从已开挖厂顶施工通道（1号施工支洞）掌子面起，在23个循环内（69m长范围）将导洞顶拱扩至中导洞设计轮廓线，中导洞开挖断面按10.5m9.65m（宽高）控制，顶部高程为厂房设计高程1855.15m，底部高程为1845.50m。开挖采取全断面开挖，单工作面掘进方式。顶部支护采用设计支护型式，详见主厂房1823.00m高程以上支护图WNLSC2-H5-2-0710；边墙支护采用随机支护跟进。中导洞开挖采用气腿式凿岩机配作业台车造孔，人工装药，非电毫秒延期雷管引爆孔内炸药的微差爆破。爆破后采用反铲进行安全处理，侧卸装载机装碴，自卸汽车运输弃碴至指定弃碴场。中导洞进尺按3.0m/循环控制。中导洞顶拱采用光面爆破，孔距控制在45cm左右。根据设计图纸要求，中导洞顶部采用设计系统支护，支护型式见主厂房1823.00m高程以上开挖图WNLSC2-H5-2-0710；边墙支护为随机支护，根据实际地质情况，灵活及时采取锚杆、锚筋桩、锚索的布设，并报监理人批准。洞室施工中断层穿越部位、结构面发育部位易发生掉块，在施工中应高度重视，注意施工安全。若发现异常情况，应采取防范措施，并应立即通知发包人、监理人及相关单位，以研究处理措施。4.3 施工措施（1）测量放样 施工放样测量采用LeicaTCR802/ LeicaTS06全站仪。 测量作业由专业人员实施，每个循环钻孔前进行设计轮廓线测量放样，并检查上一循环超欠挖情况，检测结果及时向现场施工技术人员进行交底；断面测量滞后开挖面1015m，按5m间距或按监理人要求进行，每个月进行一次洞轴线及坡度的全面检查、复测，确保测量控制工序质量。 放样内容包括：隧洞中心线和顶拱中心线、底板高程、掌子面桩号（每隔5m在隧洞内侧打一条桩号线）、设计轮廓线、两侧腰线或腰线平行线、并按钻爆图破设计要求在掌子面放出炮孔孔位。（2）钻孔 爆破孔采用手风钻配作业台车钻孔。 由熟练的风钻工严格按照掌子面标定的孔位进行钻孔作业。造孔前先根据拱顶中心线和两侧腰线调整钻杆方向和角度，经检查确认无误后方可开孔。 各钻工每循环应分区分部位定人定部位进行钻孔作业，熟练的操作手负责掏槽孔和周边孔。钻孔过程中要保证各炮孔相互平行，掏槽孔和周边孔严格按照掌子面上所标孔位开孔施钻，崩落孔孔位偏差不得大于5cm，崩落孔和周边孔要求孔底落在同一平面上。 炮孔造完以后，由值班工程师按“平、直、齐”的要求进行检查，对不符合要求的钻孔重新造孔。（3）装药爆破 采用人工装药，作业台车配合。 在钻孔工序开始时，按照爆破设计要求提前进行光爆药卷的加工，炮孔堵塞物加工成型，各种规格药卷以及各种段别雷管的准备。 炮孔经检查合格后，方可进行装药爆破；炮孔的装药、堵塞、和引爆线路的联接，由经考核合格的炮工，严格按监理工程师批准的钻爆设计进行施作。 装药严格遵守安全爆破操作规程，装药前用风水冲洗钻孔，掏槽孔由熟练的炮工负责装药，爆破孔采取柱状连续装药，周边孔采取空气间隔装药，将小药卷绑扎于竹片上，导爆索串接。 装药严格按照爆破设计图（爆破参数在实施过程中不断调整优化）进行，掏槽孔、扩槽孔和其它爆破孔装药要密实，堵塞良好，洞内采用非电起爆网络，整个爆破网络采用电雷管引爆。 药装完后，由炮工和值班技术员复核检查，确认无误后，撤离人员和设备并放好警戒，炮工负责引爆。 炮响20分钟后炮工先进入洞内检查是否有瞎炮，若有则迅速排除，然后才能进入下一道工序。 光面爆破要求：a. 残留炮孔在开挖轮廓面上均匀分布；b. 完整岩石炮孔痕迹保存率在80%以上，较完整和完整性差的岩石炮孔痕迹保存率不少于50%，较破碎和破碎岩石炮孔痕迹保存率不少于20%；c. 相邻两茬炮之间的台阶或预裂爆破孔的最大外斜值不大于15cm；d. 相邻两孔间的岩面平整，孔壁没有明显的爆震裂隙；e. 预裂爆破后，形成贯穿连续性的裂缝。 （4）排险 通风散烟后，采用反铲对顶拱和掌子面上的松动危石和岩块进行撬挖清除； 钻孔前由人工站在台车平台上手持刚钎敲帮问顶，撬挖排除松动岩块，确保钻孔安全，在进行掌子面排险时必须两人以上人员进行安全处理； 钻孔完成后采用人工对掌子面进行清理，清除由于凿岩造成的松动围岩，以确保装药安全； 施工过程中，经常检查已开挖洞段的围岩稳定情况，清撬可能塌落的松动岩块。（5）出碴采用3m3侧卸装载机装碴，20t自卸汽车运输出碴；（6）撬挖、清底出碴完毕后，采用反铲对掌子面进行撬挖，把松动岩石处理干净，最后将底部浮碴清除干净，以利下一个循环造孔。（7）通风散烟整个爆破后及出碴施工过程中一直启动通风设备通风，出碴前和出碴过程中对开挖面爆破碴堆洒水除尘，所有进洞车辆均安装尾气净化器，使洞内有害气体和粉尘含量在规范允许范围内。表1 中导洞开挖单循环作业时间表序号工序名称作业时间（min）时间表（小时）1234567891011121测量放样602造孔2403装药904爆破、排烟305排险306出碴2407清底305 爆破设计（1）掏槽孔爆破中部导洞掏槽孔采用复式楔形掏槽方式。（2）辅助孔爆破为充分利用炸药爆能，提高破碎效果，降低大块便于清碴和装运，辅助孔采用宽孔距、小排距、排形与环形布孔相结合的技术，确保前排孔爆破后，后排的每个孔均处于多面临空状态。中部导洞开挖辅助孔间排距按（100120）cm（80100）cm进行控制。（3）周边控制爆破为了获得较完整平顺的开挖轮廓，降低爆轰波对周壁围岩的损害，厂房顶拱层所有周边炮孔均采用光面爆破，其参数如下： 光爆孔孔距光爆孔孔距视开挖轮廓线曲率、岩石类别等确定，、类围岩4060cm。 光爆孔抵抗线依孔距确定，炮孔密集系数为0.700.90，初拟、类围岩周边光爆孔抵抗线为6080cm。 线装药密度、类围岩周边孔线装药密度暂定为200300g/m，具体根据现场实际情况作适当的调整。 周边孔钻孔要求间距均匀符合规定值，外插角斜率0.030.05，炮孔相互平行，深度一致。 周边孔使用低爆速炸药，采用导爆索串联间隔装药，不偶合系数不小于2.0，确保爆破效果。（4）炸药单耗厂房中导洞岩体为中粗粒花岗岩，岩体致密坚硬，初拟厂房中导洞开挖炸药单耗为0.95kg/m3，在施工过程中根据地质情况的变化，爆破试验成果进行适当的调整。爆破布孔及爆破网络设计见附图WNLC2ZCF/ZDD02。6 随机支护与系统支护优化后的主厂房中导洞断面型式为10.5m9.65m的城门洞型，顶部高程为1855.15m，底部高程为1845.50m,断面面积为98.34m2。因此，厂房中导洞顶拱部分需采用设计系统支护，即预应力锚杆、锚索等支护型式；边墙支护仍采用设计图纸主厂房中导洞开挖图WNLSC2-H5-2-01中的随机支护型式。6.1 边墙随机支护根据设计图纸主厂房中导洞开挖图WNLSC2-H5-2-01要求，中导洞边墙开挖支护为现场随机支护，根据实际地质情况，灵活及时采取锚杆、锚筋桩、锚索的布设，并报监理人批准。洞室施工中断层穿越部位、结构面发育部位易发生掉块，在施工中应高度重视，注意施工安全。若发现异常情况，应采取防范措施，并应立即通知发包人、监理人及相关单位，以研究处理措施。6.2 顶拱系统支护优化后的主厂房中导洞取消了顶部保护层预留，采取直接进行光爆开挖。并根据设计图纸主厂房1823.00m高程以上支护图WNLSC2-H5-2-0710进行相应的系统支护。根据设计图纸主厂房1823.00m高程以上支护图WNLSC2-H5-2-0710，顶部系统支护有B28锚杆，L=6m，普通砂浆锚杆；B32锚杆，L=9m，150KN预应力锚杆；1000KN预应力锚索，L=20m。6.2.1 普通砂浆锚杆施工根据设计施工图纸，厂房中导洞普通砂浆锚杆规格为B28，L=6m（入岩5.85m），间排距为3.0m3.0m。普通锚杆施工拟采用“先注浆后插杆”的施工程序，其施工工艺流程为：造孔清孔注浆插杆封孔锚杆密实度检测造孔：采用三臂液压台车或锚杆台车进行造孔，锚杆孔径为56mm。造孔前应根据设计图纸对锚杆孔位进行测量放样，造孔严格按放样孔位开孔，孔位偏差小于10cm，造孔深度达到设计要求，孔深偏差不大于5cm。清孔：锚杆注浆前，均对锚杆孔采用高压风加水进行清洗，将孔内的岩粉、岩泥、积水等杂物清除干净。注浆：顶拱锚杆注浆采用液压升降平台车作为工作平台，麦斯特注浆机注浆，注浆管采用30mm的PE管。注浆前，先将注浆管插入孔底，开始注浆，注浆过程中，注浆管缓缓地从孔底拉出，直至距孔口60cm左右时结束注浆。插杆：锚杆杆体采用人工配液压升降平台车在注浆结束后立即插入。锚杆杆体严格按设计长度要求下料，使用前应经过调直、除锈、去污等处理。封孔：杆体插入后采用木楔在锚杆孔口封堵，防止砂浆溢出和锚杆从孔内滑出。6.2.2 预应力砂浆锚杆施工根据设计图纸，顶拱层预应力锚杆规格为32，L=9.0m，T=150KN，间排距为3.03.0m。拟采取施工工艺为：（1）锚固段为快凝锚固砂浆，自由段为注水泥砂浆形式。其施工工艺流程为：造孔清孔锚固段速凝砂浆灌注插杆封口张拉自由段水泥浆灌注。造孔：预应力锚杆采用三臂液压台车造孔，孔径76mm。造孔前测量放出锚杆孔位，孔位偏差不大于10cm，孔向偏差不大于13，孔深8.8m，孔深偏差不大于5cm，原则上孔深不宜小于设计值。清孔：锚杆孔在注浆前，均应采用高压风加水进行清洗，将孔内岩屑、岩泥、积水等吹出孔外。锚固段速凝砂浆灌注：采用砂浆注浆机将锚固段速凝砂浆注入孔底。速凝砂浆输送管插入孔内距孔底50cm左右开始注浆，注浆过程中，注浆管缓缓地从孔底拉出，直至注入规定长度锚固段结束。插杆：在锚固段速凝砂浆灌注结束后，立即进行锚杆杆体插入。插杆采用1.01.5吨液压升降平台车或8T汽车吊配合，人工将锚杆杆体插入孔底，锚杆杆体端部加1.5m40钢管辅助送杆。插杆前应对锚杆杆体加工：锚杆底部应削尖；在距锚杆底部3.0m处（锚固段根据选用材料由现场试验确定）设止浆环；每3m设对中环一个，对中环采用6.5圆钢与锚杆杆体焊接。 封口：锚杆杆体插入结束后，立即采用木楔进行锚杆孔口固定，木楔应完全打入孔内，不得留在孔外，以免影响锚杆孔口钢垫板安装，锚杆张拉。张拉：在锚固段速凝砂浆灌注完毕后10小时左右，开始进行锚杆张拉，张拉力施加值顺序依次为：第一次张拉力为设计值的30，持荷5分钟后进行第二次张拉（张拉力为设计值的50），持荷5分钟后进行第三次张拉（张拉力为设计值的80），持荷5分钟后进行第四次张拉（张拉力为设计值的100），持荷5分钟后进行第五次张拉（张拉力为设计值的110）结束张拉。每张拉一次均应量测锚杆杆体的伸长值，并作好原始记录。张拉采用TG-1000型扭力扳手。自由段注浆:在张拉结束后开始对锚杆自由段注浆施工。砂浆严格按照试验室出具的配合比进行配制，现场应有称量设备，并应挂牌施工。注浆采用3SNS注浆泵或风动注浆机进行注浆。孔内注浆应饱满，原则以回浆管回浆为止。（2）锚固段为快凝锚固砂浆，自由段为缓凝锚固砂浆（普通水泥砂浆）形式。其施工工艺流程为：造孔清孔锚固段速凝沙浆灌注自由段速缓凝浆灌注插杆封口张拉。具体施工工艺可根据预应力锚杆工艺试验情况调整。6.2.3 预应力锚索施工6.2.3.1施工准备 原材料 钢绞线厂房顶拱预应力锚索为1000KN，L=20m。每束锚索为7束钢绞线，钢绞线强度为1860N/mm2；钢绞线型号为OVM-U1，钢绞线应符合ASTMA416-87A。 工作锚工作锚规格为OVM15-7。 水泥、粉煤灰本工程砼及砂浆选用的P.O.42.5普通硅酸盐水泥及粉煤灰由筹建处指定厂家统一采购，经取样检验合格，质量符合设计要求后才能进行使用。 砂、碎石本工程中采用的砂、碎石均选用由筹建处指定的倮大塘砂石加工系统提供。砂的细度模数为2.42.8，最大粒径不大于2 mm，砂质量应坚硬、清洁、干燥、无风化、无杂质、级配良好的合格砂料。粗骨料选用质地坚硬、洁净、粒径级配良好的碎石。经检验其质量必须符合设计及规范要求方可使用。 外加剂本工程水泥浆、砂浆、砼中使用的外加剂均由筹建处统（专）供，经检验其质量必须符合设计及规范要求方可使用。 其他材料厂房预应力锚索所需的其它材料严格按照设计图纸进行招标采购或制作，经检验其质量必须符合设计及规范要求方可使用。 主要施工机具 千斤顶：采用YDC型系列轻量化千斤顶（1500kN、3000kN、5000kN）和2YB2-80型电动油泵配套；单根预紧采用YDC240Q型千斤顶。千斤顶、电动油泵及油压表在使用前进行配套标定，以标定的力值曲线作为张拉时的控制依据。 灌浆设备：锚索灌浆采用NJ600高速制浆机、JJS200型浆液搅拌桶、SNS型拖行式高压灌浆泵。 测斜仪：采用BUZ-D型多点照相测斜仪。 钻机：采用KQJ-100D潜孔钻机及YG60型、MZ165型锚固工程钻机。6.2.3.2预应力锚索施工1、施工工艺流程结合本工程实际特点拟定以下工艺流程：锚索施工工艺流程见图6-1、6-2。施工准备钢绞线检查下料钻机就位固定钢绞线运输钻孔锚索制作孔道验收附件加工锚索安装锚墩混凝土浇筑锚固段灌浆张拉锚固封孔回填灌浆补偿张拉锚头保护图9-6 粘结预应力锚索工艺流程图浆材制作混凝土拌制图6-1 粘结预应力锚索工艺流程图附件加工内锚段灌浆浆材制作钢绞线检查下料锚索制作钢铰线运输钻机就位固定钻 孔孔道验收张拉锚固自由段灌浆施 工 准 备锚索安装外锚头防护垫座混凝土浇筑混凝土拌制图9-7 无粘结预应力锚索工艺流程图图6-2 无粘结预应力锚索工艺流程图2、预应力锚索施工方法2.1 施工测量放样按设计要求，将锚孔位置准确测放在坡面上，孔位误差不得超过10cm。如遇既有特殊情况时，需经设计、监理单位认可，适当放宽定位精度或调整锚孔定位。2.2钻孔 钻孔设备钻孔机具的选择，根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备。厂房中导洞顶部锚索主要采用YG60或MZ-165型锚固钻机；在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进技术。 钻孔预应力锚索钻孔在施工平台上进行，钻机下铺设滑轨以便于钻机固定就位及水平移位。施工前，采用全钻仪按设计要求测定孔位，钻机安装就位并调整倾角及方位角，将钻机固定开钻。锚索孔开孔偏差控制在10cm以内。端头锚孔斜误差不大于孔深的2%。 钻进过程 在钻进过程中，随时记录钻进速度、回风、返碴等情况。钻孔过程中可利用BUZ-D型多点照像测斜仪每515m及时进行分段测斜，测定已成孔孔道的曲线坐标，采用专用的锚孔曲线数据演示软件对孔道偏差进行分析，发现偏差及时调整钻机推进压力、风压及扶正器位置等钻进参数，进行孔道纠偏，确保造孔精度达到设计要求。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.10.2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。 孔径、孔深 厂房中导洞顶拱预应力锚索设计孔径120mm，孔深20m，钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。为确保锚孔直径，要求实际使用钻头直径不小于115mm，为确保锚孔深度，要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m以上。 锚孔清理 钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻12分钟，防止孔端达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后，使用高压空气（风压0.20.4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整之岩体锚固外，不得采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出，待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆，必要时在周围适当部位设置排水孔处理。 锚孔检验 锚孔钻造结束后，须经现场监理检验合格后，方可进行下一道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计锚孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位，全部锚孔施工分项工作合格后，即可认为锚孔钻造检验合格。 2.3 锚索制作及安装钢绞线下料在锚索加工场内进行。下料长度按照锚索设计长度截取。 钢绞线下料：钢绞线切断采用砂轮切割机，要求切口整齐无散头现象，下料长度一般为：L=L孔深+L垫座砼厚+L顶长+L锚厚+20cm。锚索在锚索加工场内统一下料、内锚段除油,在锚索加工场内若不能及时下料临时放在地上时须垫高(离地至少20cm)并覆盖,以防潮防尘；登记每卷钢绞线的编号,钢绞线的出厂牌号保存归档,同时必须附有相关材质证明书；钢绞线开盘前必须固定牢固后才能将外包装拆除，然后再从中间抽芯放线；开盘后，端头如果出现散头应将散头切除。钢绞线下料在专用的下料生产线上完成。钢绞线的下料精度控制在1 cm以内。在放线过程中应特别注意安全，避免钢绞线弹力伤人。 锚索制作钢铰线下料拟在加工车间内专用生产线上完成。下料长度按照锚索实际孔深、并满足张拉和设计要求的最小长度截取，随后将钢绞线卷盘挂牌架空存放并加以覆盖。钢绞线下料前，按规定要求对其进行抽样检查，不合格的钢绞线坚决予以剔除。无粘结钢绞线下料后，将钢绞线内锚段长度去皮、清洗油脂。切除外皮时不得伤及钢绞线。对外包皮出现局部破损的部位，用水密性胶带进行修补，胶带塔接宽度不小于带宽的1/2。清洗时，先将内锚段长度内的钢绞线逐丝散开，使用清洗剂去除防腐油脂，油脂必须清除干净，以免影响钢绞线与水泥砂浆之间的握裹力。将切割好的钢绞线按设计图纸要求进行绑扎制作，分根编号记录，固定堵塞装置，标示进出浆管；对中支架按要求进行设置。粘结式锚索：钢绞线和塑料管之间用硬质塑料支架分离，支架间距在内锚固段为1.0m，自由段内为2.0m，端头2m区段内加密到1m。无粘结锚索：钢绞线和塑料管之间用硬质塑料支架分离，支架间距在内锚固段为0.75m，自由段内为3.0m。在内锚固段与自由张拉段相连部位，钢绞线PE套管用胶带缠封，以免灌浆时浆液浸入。 锚索安装锚索体入孔前，用高压风将孔道再次冲洗，锚索体经核对无误且经验收合格后，由人工将锚索体扛抬至孔位附近。对于端头锚，采用人工的方式将锚索送入孔内。对于对穿锚，可采用卷扬机钢丝绳牵引、人工辅助的方式进行穿索作业。锚索外露长度必须满足张拉施工操作。对于孔深较大或上仰的锚索孔，如穿索困难，采用自制专用穿索设备辅助人工穿索。索体就位后，及时将锚索外露部分包裹，以防污损。2.4锚墩浇筑锚墩混凝土采用二级配，其配比由试验确定。混凝土拌和系统布置在施工马道上，混凝土熟料采用采用JZ350型拌合机拌制、斗车装载。提升机运至施工平台，小桶转运入模，振捣器振实。在混凝土浇筑前，先将混凝土面打毛，并冲洗干净，再安装孔口垫板、套管及网片钢筋等。安装模板并验收合格，即可浇筑混凝土。锚垫板安装时要保证与孔道轴线垂直，套管与孔道轴线对中，并将套管与孔道间的孔隙加以密封。混凝土浇筑完毕后及时洒水养护。2.5锚固注浆 无粘结锚索灌浆：采用一次性全孔段灌浆。 粘结式锚索灌浆：分锚固段灌浆和张拉段灌浆两部分，锚固段灌浆在锚索入孔后即可进行，张拉段灌浆则在锚索张拉锁定后进行。 锚索灌浆之前，分序沿一次灌浆管用压力风水冲洗孔内渗水，并检查管道是否通畅和阻浆系统的密封性；无粘结预应力锚索在孔口需安装定位板。浆液须经试验室进行配合比试验。浆液采用PO42.5级水泥。浆液中掺入一定数量的膨胀剂和减水早强剂。具体配比及外加剂掺量需通过试验确定。水泥砂浆拌制采用高速浓浆制浆机。注浆采用排气法：对于下倾的孔，注浆管插至孔底，浆液由孔底注入，空气从一次灌浆管自下而上连续缓慢灌注浆液，排气兼回浆管返浆；对于上仰锚孔，浆液由止浆环处注入，空气压向孔底，由孔底进入排气管派出孔外，锚固段灌浆压力为0.3-0.5MPa。灌浆结束标准为：a.灌浆量大于理论吸浆量；b.回浆量比重不小于进浆量，且稳压30min，孔内不再吸浆，即进、排浆量一致。浆液由NJ400浓浆高速制浆机拌制，浆液输送至JJS-2B搅拌桶由2SNS型灌浆机灌浆。2.6锚索张拉及锁定 张拉机具张拉设备的标定：为保护张拉控制力的准确性，在张拉作业前需对张拉设备系统（包括千斤顶、油管、压力表等）进行“油压值张拉力”对应关系的率定，并经监理人批准后方可使用。采用YCW150B、YCW250B、YCW350B型千斤顶和2YB2-80型电动油泵配套进行锚索张拉，单根预紧及张拉采用YDC240Q型千斤顶。使用前，张拉机具须进行配套率定，率定成果作为正式施工依据。连续使用逾半年或经维修后再使用的张拉设备和仪表必须由当地法定计量单位进行标定，并出具标定证明文件及资料。 锚具对每批进场的锚板、夹片、限位板等进行外观检测，锚具按照规范规定抽样检查，锚板、夹片夹持受力部位要求清洁，尺寸准确，不得有明显的机械损伤，避免应力集中；每批进场的锚具都应有厂家的出厂证明书（须归档保管）。 张拉前具备的条件a. 钢绞线材质抽样检查合格；b. 张拉前各工序阶段验收合格；c. 张拉机具已配套标定并出具标定证明文件；d. 全孔段灌浆、锚墩砼强度均达到设计要求值； 锚索张拉操作a. 安装锚板、夹片、限位板、千斤顶及工具锚。安装前锚板上的锥形孔及夹片表面应保持清洁，为便于卸下工具锚，工具夹片可涂抹少量润滑剂。工具锚板上孔的排列位置需与前端工作锚的孔位一致，不允许在千斤顶的穿心孔中钢绞线发生交叉现象。b. 锚索正式张拉前，先对每股钢绞线施加50kN的张拉荷载进行预紧，以使锚索各钢绞线受力均匀、完全平直，并将该荷载锁定在锚板上。常规无粘结预应力锚索将所有钢绞线一起张拉至超张拉力。锚索张拉控制以拉力为主，辅以伸长值校核，张拉时按以下分级进行，并进行及时准确的记录。预紧25%50%75%100%105%。张拉过程中当达到每一级的控制张拉力后量测伸长值，稳压5分钟即可进行下一级张拉，达到最后一级张拉力后稳定30分钟，即可锁定。根据设计要求，一般施工部位锚索可一次性张拉到位，但对厂房、尾水调压室、主变室等高边墙部位的预应力锚索则先期张拉至设计吨位的75%，即75%，然后待相应部位的高边墙开挖至底部、边墙变形基本稳定后，再根据监测资料及监理人指示张拉至设计荷载的105%后锁定。c. 张拉时，升荷速率每分钟不宜超过设计应力的1/10，卸荷速率每分钟不超过设计应力的1/5。d. 锚索锁定后，当预应力损失超过设计应力10%，应进行补偿张拉。e. 当实际伸长值大于理论计算值10%或小于5%时，应暂停张拉，查明原因并采取相应措施，方可继续张拉。f. 锚索张拉时应通知监理人到场，并及时准确记录油压表编号、读数、千斤顶伸长值、夹片外露长度等。2.7外锚头保护 待锚索孔口段灌浆完毕后，锚板外留足15cm，其余部分用砂轮切割机截去。 锚头使用C30混凝土保护（采用P.O42.5R普硅水泥），保护层的厚度不小于10cm。 对不同类型锚索的外锚头应以不同颜色油漆粉刷进行标识，达到美观、醒目和良好区分的效果。6.2.3.3质量检查及验收（1）质量检查：预应力锚索施工过程中，会同监理人进行以下项目的质量检查和检验： 每批钢绞线到货后的材质检验； 预应力锚索安装前，每个锚束孔钻孔规格、孔深的检测和清孔质量的检查； 预应力锚束入孔前，每根锚束制作质量的检查； 锚索孔灌浆前，浆液试验成果检查； 预应力锚束张拉工作结束后，对每根锚束的张拉应力和补偿张拉的效果进行检查。（2）验收试验 预应力锚束验收试验：预应力锚束施工中，按设计和监理人指示随机抽样进行，抽样数量不应小于3束。 完工抽样检查的合格标准，以应力控制为准，实测值不大于设计规定值的5%，不小于3%。当验收试验与完工抽样检查合并进行时，其试验数量为锚束总数量的5%。（3）完工验收 预应力锚束施工全部结束后，按规定向监理人申请完工验收，并按监理人要求提交完工验收资料。 将各项质量检查记录、试验成果、预应力锚束验收记录和抽样检查记录等资料提交监理人审查后，作为预应力锚索工程的完工验收资料。6.3 排水孔施工厂房顶拱排水孔孔径为A40mm，入岩5.0m，间排距33m，内插入40cm长HMY35K塑料盲沟；另外每3m排距布置一道HMF80K塑料盲沟，外包裹EVA复合式防水板。 排水设施施工程序：排水孔造孔HMY35K塑料盲沟管安装HMF80K塑料盲沟安装EVA复合式防水板铺设喷射砼覆盖。排水孔造孔采用三臂液压台车或锚杆台车造孔，人工配作业台车安装塑料盲沟，盲沟采用插筋固定并紧贴于岩面。6.4 网喷支护施工厂房中导洞顶拱采用网喷支护，其支护型式为挂设6.510cm10cm钢筋网和喷射C25聚丙烯纤维砼15cm。钢筋网在加工厂将钢筋调直断料后，运至施工部位现场帮扎编制或焊制成网，喷射方法采用湿喷法。6.3.1 主要材料（1）水泥：选用符合国家标准的42.5级普通硅酸盐水泥。（2）骨料：砂选用质地坚硬、细度模数大于2.5的粗、中砂。使用时，含水率控制在5%7%；粗骨料选用粒径不大于10mm的碎石。（3）外加剂：速凝剂的初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min。（4）钢筋网：根据设计要求采用屈服强度不低于240MPa的光面钢筋（I 级钢筋）。6.3.2主要机具采用湿喷台车进行混凝土喷射作业，湿喷台车不易到达等部位搭设简易脚手架配合TK-500型湿喷机喷射，喷射料在JS750型拌和楼拌制，采用6m3搅拌车运输。6.3.3 施工工艺流程喷射混凝土施工工艺流程见图6-3。水钢纤维水泥碎石砂水泥施工准备测量放样混合料拌和空压机混凝土喷射机设置平台车输料管清理喷面喷 头受喷面加速凝剂、少量水养 护图9-5 喷砼施工工艺流程图6.3.4 现场工艺试验喷射混凝土施工前，对每种配比作三次喷板试验，试验板的混凝土工艺、质量和抗压强度达到要求并经监理人批准后，才能进行喷射混凝土施工。6.3.5施工方法（1）受喷面准备喷射前对喷射面进行检查，并做好以下准备工作：清除开挖面的浮石、墙脚的石碴和堆积物；处理好光滑岩面；用高压风水枪冲洗受喷面，对遇水易潮解泥化的岩层，应采用高压风清扫岩面；埋设控制喷射混凝土厚度的标志；作业区应具有良好的通风和充足的照明设施。喷射作业前，必须对施工机械设备，风、水管路和电线等进行全面检查和试运行。应在受喷面滴水部位埋设导管引至排水盲沟内。（2）混合料的制备喷射混凝土的配合比通过室内及现场试验确定。拌制喷射混凝土的混合料时，各种材料要按施工配合比要求分别称量。允许偏差：水泥、速凝剂及钢纤维不大于2%；砂、石各不大于3%。混合料搅拌时间不少于2min，混合料达到搅拌均匀，颜色一致的要求。混合料随拌随用，存放时间不超过20min，保持物料新鲜。钢纤维混凝土的混合料搅拌时间通过现场搅拌试验确定,以加入的钢纤维能完全散开，单根均匀分布在混凝土中为准。钢纤维掺量为40kg/m3。纤维应逐步均匀投放，以免集结成团。（3）挂网施工网片采用屈服强度不低于240MPa的光面钢筋（I 级钢筋），网片型式为A6.510cm10cm。钢筋网与岩面之间采用预制砼块支垫，确保钢筋网在喷层内居中，保护层厚度不小于50mm。钢筋网与锚杆端头用点焊连接。喷射砼必须填满铁丝网与岩石间空隙，网面的砼保护厚度不得小于5cm。（4）喷射作业喷射混凝土采用湿喷法，采用湿喷台车或湿喷机进行喷射施工。喷射料在拌和站进行集中拌制，采用6m3混凝土搅拌车运送至施工现场。喷射混凝土自下而上分段分片依次进行，一次喷射厚度58cm，后一层在前一层终凝后进行，且在二次喷射前先用风、水清洗喷射面，第一层初喷5cm厚紧跟开挖作业施工。第二层喷15cm厚在排水设施和锚杆安装完毕后开始施工，分二次喷射至设计厚度，两层喷射的时间间隔为3060min。喷嘴与岩面的距离宜为60100cm，太远太近都会增加回弹量。喷射方向尽量与受喷面垂直，若受喷面被钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏移，但不宜小于70。为提高工效和保证质量，喷射作业分片进行，一般为2m长、1.5m宽的小片。为防止回弹物附着在未喷的围岩面上而影响喷层与岩面的粘结力，按照从下往上施喷的方法，呈“S”形运动；喷前先找平受喷面的低凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，每圈压至前面半圈，绕圈直径约30cm，力求喷出的混凝土层面平顺光滑。（5）聚丙烯微纤维和钢纤维喷射混凝土聚丙烯微纤维和钢纤维喷射混凝土施工按GB50086-2001有关规定执行。（6）养护喷射混凝土终凝2h后，及时进行洒水养护，养护时间不少于7天。冬季气温低于5时，混凝土强度未达到10Mpa前，用保温材料覆盖，以防止其受冻。6.3.6 质量检查和验收（1）喷层厚度检查：喷射混凝土厚度采用取芯检查，如未达到设计厚度，按监理人指示进行补喷，所有喷射混凝土都必须经监理人检查确认合格后才能进行验收。（2）喷射混凝土强度检查：在喷射过程中进行现场大板取样试验和喷射完毕后进行取芯试验，每个验收单元不得少于一组。（3）喷射混凝土粘结力检查：按监理人指示在喷锚面钻取直径100mm的芯样，然后将钻孔处用干硬性水泥封填，芯样作抗拉试验，试验成果资料报送监理人。（4）经检查发现喷射混凝土中如有鼓皮、剥落、强度偏低或有其他缺陷，及时进行修补，经监理人检查合格签字确认后，方能验收。7 施工期安全监测地下厂房中导洞施工期监测项目主要有爆破振动监测、收敛变形监测。另外，施工期间对洞室内、外及一些围岩软弱部位加强巡视