引支、高岔、尾支、尾岔段开挖支护施工技术措施

1、A厂引水岔管/引水支管/尾水岔管/尾水支管段开挖支护施工技术措施 一、概况A厂引水岔管位于输水隧道AY2+843.374AY2+911.751桩号，总长68.377m，由三个卜形岔管和一个变径管组成，设计纵坡为0%，引水岔管断面型式复杂，在AY+843.374桩号为9.7m圆型，中心高程为EL.138.21，并自该桩号起渐变，至AY2+850.374桩号变成由两个9.2m、圆心高程分别为EL.137.96和EL.137.36的两个半圆构成的准圆形断面，准圆形断面段长56.577m，终点桩号为AY2+906.951，并自该桩号起渐变，至AY2+911.751桩号变成4.7m断面，后接4#引水支管

2、，三个卜形岔管长度分别为12m，在主岔管开口后，最终变成4.7m开挖断面，后接引水支管。、类围岩的开挖断面均比、类围岩扩挖10cm。其中、类围岩仅有锚杆支护，、类围岩均需喷锚支护，其引水岔管段的工程量见下表。A厂引水支管均为城门型断面,、类围岩的标准开挖断面尺寸4.7×4.7m，靠厂房上游边墙长12.15m段的开挖断面为3.28×3.28m，其中A厂5#施工支洞下游侧3#引水支管作为A厂厂房层的施工通道，其开挖断面为7.0×6.5m。、类围岩设计无支护型式，、类围岩的开挖断面均比、类围岩扩挖10cm，并喷10cm厚的C20砼，锚杆为201.5×1.5m，

3、L=3m，入岩2.85m。其A厂引水支管段的工程量见下表。A厂尾水岔管位于输水隧道AW1+158.400AW1+246.640桩号，总长88.24m，由三个卜形岔管和一个变径管组成，设计纵坡为0%，开挖断面均为城门洞型，在AW1+158.400AW1+169.400段为9.7×9.7m断面，自AW1+169.400桩号开挖渐变，至AW1+176.400桩号断面变为9.2×9.2m，终点桩号为AW1+240.340，并自该桩号起渐变，至AW1+246.640桩号变成5.2×5.2m，后接4#尾水支管，三个卜形岔管长度分别为12m，在主岔管开口后，除2#尾水支管变为7

4、.0×6.7m外，其余变成5.2×5.2m开挖断面，后接尾水支管。、类围岩的开挖断面均比、类围岩扩挖10cm，并进行喷锚支护。其A厂尾水岔管段的工程量见下表。A厂尾水支管均为城门型断面,、类围岩的标准开挖断面尺寸6.2×5.2m，靠厂房下游侧长7m段的开挖断面为9.0×6.425m，其中2#尾水支管作为A厂厂房层的施工通道，其开挖断面为8.0×6.8m。、类围岩的开挖断面均比、类围岩扩挖10cm，并进行喷锚支护。其A厂尾水支管段的工程量见下表。各分部工程的工程量见下表：A厂引水岔管段工程量表序号项目名称单位工程量备 注1石方开挖m35432工程

5、量中均未计允许超挖量2锚杆 25,L=3.0m根903锚杆 25,L=3.5m根802A厂引水支管段工程量表序号项目名称单位工程量备 注1石方开挖m312110工程量中均未计允许超挖量2锚杆 20,L=3.0m，入岩2.85m根863喷C20砼，厚10cmm313A厂尾水岔管段工程量表序号项目名称单位工程量备 注1石方开挖m37300工程量中均未计允许超挖量2锚杆 20,L=3.0m根5563锚杆 25,L=3.5m根64A厂尾水支管段工程量表序号项目名称单位工程量备 注1石方开挖m315550工程量中均未计允许超挖量2锚杆 20,L=3.0m，入岩2.85m根1793喷C20砼，厚10cmm

6、313二、施工依据1、广东惠州抽水蓄能电站工程水道及厂房土建工程施工招标、投标文件；2、A厂引水岔管开挖、喷锚支护图 DZ15D2-1A-10；3、A厂引水支管开挖、喷锚支护图 DZ15D2-1A-11；4、A厂尾水岔管开挖、喷锚支护图 DZ15D2-1A-11；5、A厂尾水支管开挖、喷锚支护图（1/2）（2/2） DZ15D2-1A-1516；6、水利水电工程锚喷支护施工规范 DL/T5181-2003；7、水工建筑物地下开挖工程施工技术规范 DL/T5099-1999；8、水电水利工程施工安全防护设施技术规范 DL5162-2002；三、施工布置1、施工供风、供电布置施工所用风、电均采用A

7、厂2#5#施工支洞内已形成的供风、供电系统线路。即采用B厂交通洞内的压风机室和变压器室供风、供电。2、施工用水、排水布置根据业主电厂场地规划的要求，现交通洞生产水池将在适当时候进行拆除，在交通洞洞口水池拆除前，施工用水仍采用目前的供水系统，当交通洞洞口水池拆除后，在B厂通风洞洞口另修建一水池，经B厂通风洞、通风竖井接至各掌子面用水。施工排水在各施工支洞的通风竖井贯通前，仍采用目前排水系统，当A厂2#施工支洞至自流排水洞的通风竖井贯通后，引水岔管、引水支管的施工废水均抽至该竖井处，排至自流排水洞；在B厂3#施工支洞与自流排水洞和通风竖井贯通后，尾岔、尾支的施工废水抽至该竖井，排至自流排水洞。3、

8、施工通风施工通风在各施工支洞的通风竖井贯通前，仍采用目前通风系统，在到达引支、尾支后，在主要支管处安装一台15kw的接力风机供掌子面通风，其余支管工作面，在分岔处安装三岔管通风，当自流排水洞开挖完成后，在A厂2#施工支洞通风竖井口处安装一台55kw风机抽风送至引水支管，在B厂3#施工支洞通风竖井口安装一台55kw风机抽至尾岔、尾支通风。4、施工通道布置A厂引水岔管开挖通道为A厂下平洞、A厂2#施工支洞通道；A厂引水支管以A厂5#施工支洞和2#施工支洞为施工通道；A厂尾水岔管、尾水支管的施工通道为A厂3#施工支洞和2#施工支洞。四、开挖、支护施工方案1、施工原则（1）A厂引水岔管、引水支管、尾水

9、岔管、尾水支管段相贯洞室较多，存在“小洞贯大洞、大洞贯小洞”的情况，开挖采用自制架子车配合手风钻钻爆，在开挖时应精心组织，按照分部、短进尺、多循环、弱爆破的开挖方式进行，特别是引水岔管段采用中导洞超前，分23次以上扩挖至设计边线，开挖进尺应控制在1.52m。（2）A厂引水岔管开挖采用先主管后岔管的施工顺序，对尾水支管与尾水岔管交叉部位、引水岔管与引水支管交叉部位，在掘进前按设计要求做好锁口和超前支护，在交叉口二倍洞径内采取浅孔多循环的方式开挖，以确保安全。（3）引水支管、尾水支管开挖时应间隔开挖，首先保证进入厂房的施工通道最早开工，即3#引水支管、2#尾水支管首先开挖，引支的开挖顺序为：3#、

10、1#引支4#、2#引支；尾支的开挖顺序为：2#、4#尾支1#、3#尾支。（5）由于引水岔管段、尾水岔管段相贯洞室较多，为了预防爆破后围岩的瞬间应力释放对围岩造成破坏，开挖后应及时支护。在开挖前，在适当位置首先进行爆破试验，确定爆破参数，并在施工中根据围岩的变化情况，灵活调整爆破参数，以确保最终的开挖成型质量。2、开挖工程（1）引水岔管开挖引水岔管由于其工程部位和技术要求的特殊性，须高度重视，在开挖前应做好开挖技术充分准备和论证，参照类似工程的施工经验和首先进行开挖的下平洞及引水支管等相近部位的地质情况和钻爆参数，并根据引水岔管的具体情况，施工中进行优化。引水岔管段的开挖流程图如下：每一循环开挖

11、前测量准备和爆破设计调整人工手风钻对周边孔精确钻孔根据扩挖及围岩情况，调爆破设计进行装药爆破安全处理、出渣、喷锚支护和清理工作面开挖规格、残孔率和围岩自稳情况情况，总结该循环开挖成效延伸水电线路，转入下一循环精确放样通风、排烟、安全处理、出渣严格按设计钻孔、装药和爆破A厂引水岔管开挖采用先主管后岔管的施工顺序，即主管段开挖至相应岔洞段且支护完成后，再开挖相应的岔洞段。引水岔管段的开挖详图见附图一，主管段的开挖共分三部分进行，首先进行中导洞开挖，然后再进行上部的开挖，在不影响交通的前提下，最后再开挖底部至设计线；当主管开挖超过岔管段5m左右且支护完成以后，再开挖相应的岔管段，后开挖的岔管段应分四

12、层开挖至设计边线，每一分部开挖完成且支护完成后才能进行下一分部的开挖，引水岔管段的开挖进尺控制在1.52m，另外，在开挖主管尾部的渐变段时，应先开挖至1#引水支管内，然后从1#引水支管内作反修渐变段处理。引水岔管段的开挖爆破图见附图二。（2）引水支管开挖引水支管由于断面较小，采用全断面一次爆破，周边光爆，开挖进尺22.5m，在接岔管口处的开挖进尺控制在1.52m，A厂引水支管的开挖流程图如下：测量放线钻孔装药爆破通风、排烟、洒水除尘出渣清理工作面安全处理延伸风水电线路，转入下一循环A厂引水支管开挖顺序：5#施工支洞3#引水支管5#施工支洞下游侧1#引水支管5#施工支洞下游侧2#、4#引水支管5

13、#施工支洞下游侧1#、3#引水支管5#施工支洞上游侧2#、4#引水支管5#施工支洞上游侧，相互交替开挖，并保持错开间距，其开挖平面布置图见附图三。在厂房上游侧12.15m长的3.28×3.28m断面开挖的出渣，可考虑人工运至厂房内，从厂房出渣，当引水支管工期比厂房提前时，应采用人工配合手扶拖拉机进行出渣。另外，在1#4#引水支管与5#施工支洞交岔段开挖时，洞口锁口、岔口段支护完成后再开挖相应支管，确保开挖断面成型及洞室稳定。A厂引水支管的开挖爆破图见附图四。（3）尾水岔管开挖在A厂3#支洞进入尾岔以后，根据掌子面的施工进度再依次开挖相应的尾支。A厂尾水岔管段的开挖平面布置图见附图五。

14、从A厂3#施工支洞至尾水岔管段时，先以A厂3#施工支洞的断面型式开挖至尾水岔管段的上游边墙，然后再以垂直向上的钻爆方式扩挖，设计边线采用沿周围方向密孔、小药量修边，此段尾岔开挖完成后，再分两工作面开挖尾水岔管段，尾水岔管的标准断面采取中导洞超前一排炮，共分三次扩挖至设计边线的方式进行开挖，进尺一般为2.5m左右，底部扩挖在上部开挖完成后进行,底部开挖时采用垂直孔开挖，中部拉槽超前，两侧各预留1.5m的保护层，底板预留6070cm保护层，钻水平孔光爆，底部开挖爆破图详见附图五；在尾岔末端6.3m长的渐变段开挖时应提前将断面收回，在开挖到4#尾支5.2×5.2m的断面后，再反修渐变段。A

15、厂尾水岔管段的开挖爆破图见附图六。（3）尾水支管开挖A厂尾水支管采用全断面一次开挖成型，开挖进尺为2.5m左右，在A厂3#施工支洞经尾水岔管到达工作面，根据工作面的先后，采取分组间隔全断面开挖，按2#、4#1#、3#尾支的顺序开挖，两支管间开挖掌子面错开距离不少于40m，应首先保证2#尾水支管首先进入厂房，以方便厂房层施工。尾水闸门槽开挖待尾水闸门廊道开挖至尾支后再进行开挖。A厂尾水支管段的开挖平面布置图见附图七，开挖爆破图见附图六。3、支护工程（1）锚杆施工引水岔管、引水支管、尾水岔管、尾水支管段的锚杆分为25、20的两种，为方便后期钢筋混凝土的施工，安装锚杆时应保证锚杆的外露长度，锚杆应注

16、浆饱满、密实，注浆后立即插杆。锚杆安装后，72h内避免扰动。锚杆到龄期后按规范抽样进行拉拔试验。锚杆施工工艺流程如下框图：锚杆施工工艺流程框图浆液制备验收拉拔试验安装锚杆孔内注浆清孔钻孔施工准备钻孔验收锚杆加工、运输锚杆施工主要工艺措施： 材料选用：锚杆选用级螺纹钢筋或变形钢筋；水泥选用P0.32.5R以上标号的普通硅酸盐水泥，砂采用粒径小于2.5mm的中细砂，水泥砂浆强度等级不低于20Mpa。 锚杆钻孔：锚杆钻孔孔位、角度、深度、孔径严格按照设计图纸进行，控制孔位偏差不大于100mm，孔深偏差值不大于50mm，随机加固锚杆的孔向与可能滑动面的倾向相反，其交角应大于45°，断层带加强

17、锚杆须穿过断层不得小于1.5m。 锚杆的加工：锚杆的加工长度严格按照设计图纸的要求进行加工。不同类型和不同长度的锚杆均需进行试验，试验计划应报送监理人审批。锚杆的安装和注浆：锚杆的注浆和安装在监理人员在场的情况下进行，注浆前孔位经监理人员验收合格并冲洗干净。注浆的水泥砂浆配合比在规范要求的范围内通过试验确定，试验取值范围：水泥:砂=1:11:2（重量比），水泥:水=1:0.381:0.45，最终的砂浆配合比须经监理人员同意后用于施工。水泥砂浆用砂浆搅拌机拌制，注浆饱满、密实，注浆后立即插杆，锚杆的安插采用平台车配合人工安装，锚杆安装后，孔口加楔固定封严。锚杆到龄期后按规范抽样进行拉拔试验。（2

18、）喷砼施工喷砼按分段分片依次进行，自下而上，分层施喷。喷砼与锚杆施工平行交叉流水作业，除特殊地质段先喷后锚的程序外，其它部位均先打锚杆后喷砼。喷射砼终凝2小时后，应进行养护，养护时间7d，根据洞室温度，经监理人员同意，可采用自然养护，并及时进行质量评定和工程质量验收。喷砼施工工艺流程如下框图：喷砼施工工艺流程框图岩面处理验收合格分层施喷养 护混合料拌制厚度检查补喷处理不合格结 束喷砼施工主要工艺措施：材料选用：水泥应选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥，水泥强度等级不低于P0.32.5R，进场水泥应三证齐全。细骨料应采用坚硬耐久的粗、中砂，细度模数大于2.5，使用时的含水率宜控制在5%7%；粗骨料

19、应采用耐久的卵石或碎石，粒径不应大15 mm；喷射混凝土中不得使用含有活性二氧化硅的骨料，外加剂通过试验选用，并报经监理人批准。 配合比：喷射混凝土配合比，通过室内试验和现场试验选定，在保证喷层性能指标的前提下，尽量减少水泥和水的用量。速凝剂的掺量通过现场试验确定，喷射混凝土的初凝和终凝时间，应满足现场喷射工艺的要求，配合比试验成果报送监理人，经监理人批准后使用。 喷前准备：在喷射前对喷射面进行检查，清除开挖面的浮石、墙脚的石渣和堆积物，对遇水易潮解的泥化岩层，采用引水风清扫岩面，埋设控制喷射混凝土厚度的标志，另外，作业区应具有良好的通风和充足的照明设施。并备好处理材料，联系好仓面取样准备。

20、拌和及运输：拌和配料严格按试验确定的配合比精确配制搅拌，砼由拌合楼统一拌制，搅拌时间要足够，使砼料搅拌均匀，砼拌制完成后要测定其坍落度，运输和存放时间应符合有关技术指标。喷射砼：喷砼施工采用湿喷，砼搅拌车运输至现场，砼喷射作业分段、分片依次进行，根据设计厚度，一般分2层施喷，每层喷射厚度50mm左右，后一层喷射在前一层砼终凝后沿一定方向分区、分块、分层均匀施喷，每块自下而上施喷，避免回弹料覆盖未喷面，若终凝1h后再行喷射，应先用风水清洗喷层面，喷射作业应紧跟开挖工作面，混凝土终凝至下一循环放炮时间不应小于3h。喷头距施喷面约0.61.0m左右，并垂直于喷射面，喷砼要有序推进，尽量减少回弹。对喷

21、射完成的砼进行喷厚检查，不满足厚度要求时，及时做复喷处理。喷砼时，尤其注意在吊顶牛腿及吊车梁浇筑砼范围内严禁喷砼，此范围内已喷砼的必须凿除。喷车作业严格执行喷车的操作规程，连续地向喷车供料，完成或因故中断喷射作业时，应将喷车和输料管内的积料清除干净。养护：喷射砼终凝2小时后，进行洒水养护，养护时间714d，或根据洞室内的气候特点,由监理人确定是否采取自然养护，气温低于+5，不洒水养护。五、施工进度及工期引水支管、尾水支管开挖时应间隔开挖，考虑到现有的施工资源及施工设备，引水支管开挖时每开挖、支护完成一支管时，再开挖下一支管，尾水支管的工期较紧，采用间隔两条支管平行开挖。A厂引水岔管的施工日期为

22、2005年10月30日2006年01月31日，共计94天；A厂引水支管的施工日期为2005年10月10日2006年04月30日，共计223天；A厂尾水岔管的施工日期为2005年09月15日2005年11月13日，共计60天；A厂尾水支管的施工日期为2005年10月15日2005年12月16日。具体的开挖、支护施工日期见附件A厂引水岔管、引水支管、尾水岔管、尾水支管施工进度计划横道图。六、施工人员及主要施工机械设备配置1、施工人员配置计划开挖、支护施工人员计划配置表工种管理人员技术人员安全员测量工反铲工驾驶员修理工电工手风钻工炮工运转工普工合计人 数1012686168460201030190备

23、注每天按两班制作业，每班12小时。2、施工设备配置计划主要施工机械设备表序号机械名称规格型号单位数量备注1装载机ZLG50C台32自卸车日野550辆83作业平台架自制台34注浆机MEYCO台35手风钻YT28台406载重车东风，5t辆27湿喷机TK500台38挖掘机320C台39切割机J3G-400台210电焊机350A台211手推斗车辆8七、施工质量控制措施1、质量管理部对整个施工过程进行全方位控制，并派专人对各施工工序进行跟踪检查，各工序的验收严格执行三检制，上道工序未验收合格不得进行下道工序的施工。2、每排炮均应进行测量放样，反复校核导线点，保证导线点准确，造孔严格按平、直、齐的要求进行

24、施工，实际开挖线应严格控制在允许超挖范围以内，以减少后期混凝土的回填量。3、引水岔管、引水支管是质量控制的重点，在每排炮放炮前，现场质检员应对周边光爆孔进行验孔，所有支管、岔管的周边孔间距严格控制在设计范围以内，不得过大，并且必须按光面爆破要求，竹片绑孔、间隔装药，验收不合格严禁爆破。4、开挖后及时支护，特别是在各岔洞段和围岩破碎地段应立即支护，在地应力与地下水作用下，稳定问题较突出，对围岩进行及时的系统喷锚支护，增强围岩整体稳定性。5、对钢筋、水泥、砂石骨料、外加剂等材料，必须经抽样检查合格后，方能使用，严禁使用不合格材料。严格按照试验室提供的经工程监理批准的砼配合比进行砼拌制，并严格计量，

25、在喷砼时，不得出现离析和脉冲现象。6、锚杆的孔径、孔向、孔深及锚杆下料长度严格按要求施工，并按施工图纸规定的材质标准以及监理人指示的抽检数量检验锚杆性能。在施工过程中，应对锚杆孔的钻孔规格（孔径、深度和倾斜度）进行抽查并作好记录，并按作业分区在每300 根锚杆中抽查一组（三根）进行拉拔力试验，并作好记录。8、在围岩破碎地段，应及时素喷23cm厚的C20砼进行封闭。喷砼过程中试验室进行取样，现场质检人员应对喷层厚度进行严格检查，厚度不够地段，应立即补喷处理。9、未尽事宜均按照监理部和项目部质量管理办法执行。八、职业健康、安全、环境技术措施1、重要危险源及技术措施（1）掌子面顶部的浮石、松动岩石未清除干净掉块伤人，及在不良地质段围岩破碎段掉块、塌方，造成人员伤亡；对此种情况应在掌子面出渣前，由反铲先对大块危石撬除，出渣完成后，施工人员对局部的小危石撬除，对断层破碎带应超前支护后再开挖，开挖后支护及时跟进，特别破碎地段应经喷锚支护小组现场确定支护方案后立即组织实施。（2）各岔洞段在开挖后由于围岩应力释放，掉块、塌方造成人员伤亡；针对此类情况，各岔洞段在开挖时应采用短进尺、弱爆破、中导洞超前、扩挖滞后的原则进行，岔洞段应分三