引水隧洞施工方案-隧洞扩挖方案

1、引水隧洞施工方案曹河水电站工程导流隧洞工程主要包括土石方明挖工程、隧洞爆破开挖、隧洞混凝土衬砌工程、进水口进水塔工程、出水口调压室工程。主要采用机械作业结合人工作业。1、导流隧洞施工方法及程序根据招标文件及图纸资料，本标段导流隧洞长1860m。岩体主要为上寒武统白云质灰岩、灰岩，鱼而状白云质灰岩、灰岩，薄中厚层状。进水口和出水口段明挖采取爆破开挖，装载机配自卸汽车出渣；隧洞石方爆破开挖利用自制凿岩平台使用支腿式凿岩机钻孔，ZL30型装载机配5T自卸汽车出渣。隧洞开挖施工采取三班循环作业，由进水口和出水口两个工作面进行，装载机出渣时，将隧洞底部用小颗粒洞渣回填3.0m宽施工平台，待隧洞贯通以后再

2、从隧洞中部向两侧洞口清除底部施工平台。隧洞开挖程序为：1.1 导流洞开挖钻爆设计1.1.1、 进水口、出水口石方明挖明挖采取“小台阶法”爆破开挖，沿设计边坡进行光面爆破以保证边坡稳定。石方明挖采用手风钻钻孔，孔深2.503.0m,孔距1.01.2 m,排距0.81.0m,单位装药量0.30.7kg/m3,单孔装药量1.21.6 kg。光爆孔孔距0.50.6m,孔深2.53.0m,线装药密度110170g/m。明挖采用ZL30装载机装渣，5t自卸汽车运送到指定弃渣场堆放。1.1.2、 导流洞开挖导流洞开挖采用一次性爆破成形，在圆形隧洞底部填筑成3.0m宽的施工平台，等隧洞贯穿后再反向清除施工平台

3、。隧洞爆破采用梅花形掏梢开挖；导流洞开挖如图2-1所示。图2-1导流洞开挖示意图隧洞掘进采用梅花形掏梢，钻孔孔径4045mm,孔深为3.0m,掏梢孔孔距0.6m,排距0.7m,掏梢孔单孔装药量为2.02.5kg。扩挖孔孔距0.71.0m,排距0.60.9m,单孔装药量1.52.0kg,周边采用光面爆破，光爆孔孔距0.50.6m,线装药密度为110170g/m。导流洞掘进、回填施工平台布孔及起爆顺序见图2-2。光爆孔2323211Cj344233单位：cm注：图中黑体字14为进孔雷管段位图1-2导流洞开挖孔网布置图1.1.3、 起爆网络设计石方明挖采用毫秒电雷管进孔，孔内微差起爆。隧洞掘进中掏梢

4、孔及崩落孔采用毫秒非电导爆管进孔，孔内微差起爆，电雷管集束引爆；周边光面爆破孔采用导爆索引爆。L斤,5555715DCQ也515333333C'COO'：）1111111 1图2-3石方明挖爆破起爆网络图1.2、 爆破循环及设备配套计算1)、作业循环计算(1)循环进尺(按2.5m计算)开挖孔深3.0m,每循环进尺L=3.0x0.85=2.5m(2)作业循环时间作业循环时间T=Td+Tm+Ts+Tdp+TmpTd钻孔作业时间，Td=ELd/VddKNTm出渣作业时间，Tm=60Vm/PmNmKm导流洞出渣每个工作面采用一台ZL30装岩机装车，每台装岩机生产率为：Pm=60qkek

5、chkq/T=20.1m3/hTdp与钻爆有关的辅助作业时间，取Tdp=120minTmp出渣辅助作业时间，Tmp=75minTs支护时间，Ts=30minTd=36X2.5/（0.166X0.7X0.85X4）=228minTm=60<20.43x2.125/20.1x0.7x1=185minT=Td+Tm+Ts+Tdp+Tn=638min=10.63h,断面长1860m按双面作业计算隧洞掘进需要214天。2）、钻孔及开挖设备配套钻孔采用5台YT-28支腿式凿岩机，导流洞进水口布置20m3电动空压机1台；出水口布置20m3电动空压机1台，并在每个洞口各配备3.0m3移动式空压机2台。导

6、流隧洞洞口石方明挖采用一台ZL30装载机装渣，隧洞进水口和出水口各配备1台ZL30装岩机装渣，2台5T自卸汽车进行出渣。3）、隧洞掘进循环时间表序号项目工作量作业时间（min）循环作业时间（h）备注12345678910111手风钻就位、放线4台40|2钻孔156m228I3设备退出4台20h4装药和爆破601口5通风散烟30L16清理、设备就位45l_7出渣350.0m18518支护30L1.3、隧洞开挖通风、照明、排水及通讯等1）、通风由于本工程隧洞隧洞断面较大，隧洞通风主要考虑爆破散烟所需风量。导流洞每个断面需选用2台22kw的kj66-11轴流式通风机可满足要求。考虑到本工程的施工特点

7、和洞长，共计布置4台22kw的通风机进行排风。2）、排水导流洞开挖施工排水主要考虑进水口段，导流洞出水口段由于是设计向下游的顺坡，可不考虑人工排水。进水口段排水在靠近工作面低洼处设置集水坑用0.55kw的潜水泵集中排水。进水口共准备4台0.55kw潜水泵排水，以确保施工场地干燥。3）、降尘隧洞内的降尘隧道钻孔采用注水钻孔，爆破后利用水管在洞内对爆渣洒水进行降尘。4）、照明隧洞内的照明电采用36V电压的照明电路在洞壁33.5m高处架空敷设线路进行照明。5）、通讯隧洞内的通讯采用对讲机进行通讯。2、导流洞支护根据招标文件及招标图纸及现场开挖情况，对不稳定岩石采取锚喷进行支护。隧洞开挖过程中对其软弱

8、段、危岩及时进行适当的临时钢筋网构架或钢支撑支护措施，保障施工安全。本工程中主要采用22规格的锚杆，厚度S=8cm的钢筋网喷射混凝土进行永久支护。钢筋格构架或钢支撑进行临时支护。1）锚杆支护锚杆技术是将一种受拉杆件的一端固定在边坡或地基的稳定岩土中，另一端与建筑物、构筑物以及不稳定的岩土相连，从而利用地层的锚固力以维护建筑物（或表土层）的稳定1、锚杆材料锚杆杆材选用22规格的螺纹钢。注浆锚杆的锚固砂浆水泥采用32.5Mpa以上的普通硅酸盐水泥，砂采用粒径小于2.5mm的坚硬干净的中细砂。水泥砂浆的配合比通过试验选定。2、锚杆施工(1)钻孔采用风钻成孔，孔径40mm孔位偏差不大于100mm孔深偏

9、差不大于50mm成孔后，坚硬岩石要对钻孔进行风水冲洗，对易软化岩石进行压风清孔。(2)锚杆按设计长度裁剪制作好。砂浆采用机械拌和，拌制好的砂浆通过压浆泵输送到钻孔内，插入钻孔的输浆管管口距孔底5-10cm,待砂浆从孔口流出，拨出输浆管，最后插入锚杆。(3)刚施工的锚杆，在砂浆硬化之前，不能承受外力或由外力引起的锚体移动。锚杆施工的工艺如下图。图2-1锚杆支护施工工艺流程图3、锚杆施工的现场试验与质量检验：锚杆施工前应对确定的施工工艺进行试验，主要是检查注浆密实度。试验前，向监理报送试验计划，经监理审批后，采用现场施工相同的材料、技术要求和施工工艺进行注浆密实度试验。对锚杆的材质应进行检验。在有

10、代表性的岩体中做拉拔力试验，直至将锚杆拔出或将锚杆拉断，求出极限抗拔力。拉拔力试验只做到(1.01.2)To(To：设计抗拔力)，对已支护的锚杆进行抽检试验，当拉拔力达到规定值，应立即停止加载，结束试验。2)喷射硅支护喷射硅支护是借助喷射机械，利用压缩空气或其他动力，将按一定比例配合的拌和料，通过管道输送并以高速喷射到受喷面，用以提高表层岩(土)的稳定性的一种支护方法。1、喷射硅喷射硅的材料按招标文件的要求选取，配合比通过室内试验和现场试验选取。喷射硅以4cm为一层进行喷射施工。2、喷射硅的拌制和喷射机械硅的拌制采用0.25m3的滚筒式拌和机洞内拌和，具配合比由试验确定。喷射机采用QP10硅喷

11、射机。3、喷射施工(1)喷射施工前应清除隧洞受喷面的浮石，用风水冲洗喷面，对遇水易软化的岩层，采用压风清扫岩面；(2)按一定的控制网格，埋设厚度标志，以便控制和检查喷层的厚度；(3)选择合适的供水量、喷射角以及喷嘴到受喷面的距离，以加快施工速度，降低回弹率；(4)喷射分层的厚度应根据喷射方向和是否加速凝剂具体选定；(5)当受喷面较大时，应分段分块施喷，块与块之间设施工缝。施工缝应喷筑成斜面；(6)喷嘴指向一个地点的时间不应过久，因为这样会增加回弹并难于取得均匀厚度。喷嘴应稳定而有节奏地作园形和椭园形移动；(7)喷射硅终凝2h后，利用喷射机进行风水养护，气温低于+5时，采用薄膜养护或监理人批准的

12、其它方式进行养护。喷射硅的施工工艺如下：图2-2喷射硅的施工工艺流程图3)锚喷支护锚喷施工的工艺如下图。图2-3锚喷施工工艺流程图(1)施工方法及技术要求锚杆挂网锚杆采用L=3nl直径22m涮钢筋。锚杆埋设深度根据具体工程设计情况而定，误差不大于50mm孔位偏差不大于100mm锚杆轴向孔斜度满足设计要求，具体施工方法同岩石锚杆。挂网钢筋网采用机制镀锌铁丝网，丝线直径3.0mm网目尺寸8x12cm,抗拉强度380Mpa利用活动工作台，人工现场挂设。钢筋网在开挖面喷射一层硅后，沿受喷面铺设，保护层厚度不小于3cm,局部采用扎丝牢固绑扎。在受喷面滴水部位埋设导管排水。喷硅喷硅作业时可采用2台QP1理

13、喷射机进行，严格执行喷机操作规程，及时调整喷头至受喷面的距离和角度，螺旋状前进。供料要连续，保持喷射机工作风压稳定。控制好水灰比，保证水压水量稳定。当喷射面完全形成后，将排水孔的孔塞开启。喷射的回弹率不应大于15%。该作业对气温要求严格，气温低于+5C,混合料进入喷射机的温度不应低于+5C;普通硅酸盐水泥或矿渣水泥配制的喷射硅在分别低于设计强度30%口40%寸，不得受冻。(3)施工材料质量控制水：采用符合饮用水标准的水源作为拌合、养护用水。水泥：水泥砂浆锚杆选用符合国标的42.5普通硅酸盐水泥。砂：砂浆锚杆用含泥量小于3%、云母及有机质含量小于2%、细度模数2.5的砂。钢筋网：采用机编制钢筋网

14、，钢筋直径03.0mm施工时钢筋的绑扎和焊接按GB50204-92的规定以及施工图纸的要求执行。配合比控制锚杆砂浆水泥：砂=1:11:2(重量比)水泥：水=1:0.381:0.45(4)施工过程质量控制施工时，每班对喷射混合料、锚杆用水泥砂浆配合比及拌合料的均匀性进行两次检查。喷层厚度，对于未达到厚度的进行补喷。对检查所发现的喷射面的鼓包、剥落应立即进行修补。对于锚杆深度、倾斜度、孔位偏差等跟班检查，并作好记录。锚杆作抗拔试验,3、导流洞硅施工导流洞工程硅主要有进水口进水塔C20硅、隧洞衬砌硅、进出口调压室硅。进口硅主要利用进口处的0.50m3硅拌和站拌制，HB-60型硅输送泵将硅送入仓内浇捣

15、成型。出口段硅主要用进口处0.50m3硅拌和站拌制，HB-60型硅输送泵送入仓内浇捣成型。1）工程量及引用标准、规程、规范引用标准及规程规范主要有：水工隧洞设计规范SL2792002混凝土结构工程施工及验收规范GB5020492混凝土质量控制GB501692«中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥GB200-89GB17592JGJ/T101995GBJ10787JGJ6389SSDJ20782普通硅配合比设计规范JGJ/T155-2000硅泵送施工技术规范混凝土强度检验评定混凝土拌和用水标准水工混凝土施工规范水工混凝土外加剂技术规程DL/T51001999水工混凝土试验规程SD1058

16、2水利水电模板工程DL/T51102000水工建筑物抗冲磨防空蚀硅技术规范DL/T50272005预制硅构件质量检验评定标准GBJ321-90热扎钢筋GBJ18-96钢筋焊接及验收规范JGJ18-962）导流洞硅工程施工工艺导流洞硅施工程序见下图图3-1导流洞硅施工程序图3）钢筋工程本工程钢筋根据施工图纸在钢筋加工厂内加工成半成品，按不同型号、规格，依次编号，分别挂牌堆放，利于辨别。安装时，用汽车运至洞内，再用人工搬运到作业面，现场安装，绑扎、焊接成型。钢筋接头采用单面搭接，其焊接长度不小于10d,受力钢筋保护层50mm,采用预制砂浆垫块绑扎在钢筋上进行控制。钢筋架设时，底部安设架立钢筋，同时

17、别用锚杆加焊固定，保证钢筋的安装定位准确。钢筋加工流程如下：图3-2钢筋加工流程图钢筋进料根据施工图纸，确定各种型号钢筋的数量，结合施工进度要求，分批量进行采购。钢筋配料包括计算调直、除锈，按配料单下料、切断、弯曲加工，分类挂牌堆放等作业，配料前，应对所采购的钢筋按规范要求，进行拉力和冷弯等试验。试验合格的钢筋，经监理单位认可方可配料加工。现场安装钢筋应严格按设计图纸进行放样、划线、绑扎、加固的顺序进行。每浇筑段衬砌硅的钢筋绑扎均应和模板安装紧密配合。洞身钢筋绑扎应先从底板，后边墙然后顶拱的顺序。4）模板工程本工程模板主要有导流洞进水口进水塔、出水口调压室、洞身圆型衬砌、及浇筑仓面封头模板。导

18、流洞衬砌采用定型钢模，调压室硅及进水塔硅主要用组合钢模,模板采用？12拉杆加固，辅以钢管脚手架支撑。不足模数尺寸空隙用等厚度的木模补充嵌缝，钢模背面用纵、横钢管组成围怜。用拉筋或支撑进行加固，横断面施工缝及支洞封堵，模板采用木模和组合钢模的结合型式。模板安装时，竖井门梢的埋件必须用模板一起固定好。模板拆除按水工混凝土施工及验收规范有关规定要求执行，拆除的模板应派专人维修，涂刷脱模剂保养堆放整齐，以方便周转，同时将破损严重，不能再用的模板清除施工区。5）硅工程导流洞硅从进、出口段的硅拌和站运料通过硅输送泵送入仓内，浇筑过程中，由监理工程师见证，试验室现场随机取样，检验硅的抗压强度。1、试验在硅衬

19、砌开工前，由试验室根据设计要求的硅级配等级要求，实际测定硅骨料的性能，确定各种硅的配合比，将硅配合比试验成果报送监理工程师批准。2、拌和硅根据设计图纸要求的级配，强度等级要求，通知硅拌和站按事先设计的配合比拌制，拌制时间按水工混凝土施工规范要求进行。3、硅运输采用直接用硅输送泵泵送方式。4、硅浇筑根据设计施工图纸要求进行分层分缝。硅浇筑顺序导流洞洞身衬砌硅采用顺仓法进行施工，从隧洞中间往进、出口方向展开工作面，进行每一分缝段导流洞硅衬砌，全断面一次性进行衬砌硅。硅入仓振捣硅通过导管直接入仓，硅料入仓后，用50型振动棒进行振捣，对局部振捣困难的位置，采取附着式振捣器振捣。导流洞顶硅封拱为尽量使顶

20、拱硅浇筑密实，在浇筑顶拱硅时，应适当调整混凝土配合比，主要是调整砂率及用水量，适当延长拌和时间，增强硅的和易性。5、硅养护硅浇筑完毕及时洒水养护，保证硅表面湿润。6、冬季硅施工措施(1)适当提高硅出机时温度，必要时通过协调对骨料进行预热，对拌和水加热。(2)采取适当措施，适当缩短硅运输时间，减少运输过程中的温度损失。(3)适当推迟拆模时间，在洞内采取蒸气或电热加温，模板挂草袋保温等办法，防止洞内新浇硅在初凝前冻结。6)质量控制1、硅浇筑必须严格按设计图纸和标准、规范要求施工。2、对原材料进行定期检查和不定期抽查，发现质量问题如水泥、砂、石料，及时处理。3、硅浇筑时如出现外界环境的影响(如下雨)

21、及时调整硅的配合比。7)进水塔硅浇筑竖井待按设计尺寸开挖完毕后，立即进行基面处理，绑扎钢筋和模板的支撑，竖井硅考虑与进口拌和站比较近，硅采用在拌和站拌好后，直接用HB-60硅输送泵送入仓内，竖井硅采用自下而上分层进行浇筑。施工缝及一期、二期硅之间，在先浇硅表面人工凿毛，形成凸凹不平的接触面，并用水冲洗干净，保证缝面结合紧密。8)进口段和加强衬砌段硅施工(1)进口渐变段和加强衬砌段硅工程按不同部位，不同结构进行施工，施工工艺如下：图3-8进口硅施工工艺流程图(2)进口钢筋根据设计图纸加工成半成品，人工装车运到进口绑扎、焊接。钢筋材质满足设计要求，每批钢筋均有产品质量证明书及出厂单，钢筋加工安装，

22、搭接、焊接满足设计及规范要求。(3)进口模板根据设计图纸尺寸用组合钢模、异形木模拼装组成，按该段结构尺寸，采用组合钢模、地锚、锚筋脚手架加固，分块分层浇筑，顶拱及顶拱与边墙1.01.5m部位利用组合钢模、异形木模,按拱结构形式加工制作。(4)进口采取全断面分层浇筑，自底板、边墙、顶板的顺序进行浇筑。进口段可直接用HB60硅输送泵入仓。基础面硅浇筑待建基面验收合格清除杂物，松动岩石，并冲洗干净排除积水，遇地下承压水采取措施处理，报监理认可，清洗后，保持基础面的水泥砂浆，保证硅与岩面结合良好，分段分层浇筑硅，后浇的部分开浇前，必须对先期浇筑的硅表面凿毛刷毛处理，保证新老硅结合良好，不影响硅质量。4

23、、导流隧洞回填灌浆本工程隧洞回填灌浆是隧洞衬砌段硅衬砌后进行回填灌浆，主要引用标准：水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T5148-2001水利水电工程钻孔压水试验规程SL25-92水工硅外加剂技术规程DL/T5100-1999硅拌和用水标准JGJ63-89隧洞回填灌浆在硅衬砌达到70%设计强度后进行。预埋灌浆管7-钻成孔I一I成孔检查I-I堵塞装置一灌浆系统布置|一回填灌浆I一惟浆控制I一.浆结束I一I灌浆检查图4-1施工工艺流程图1 .预埋灌浆管：回填灌浆孔布置在洞顶中心角901200范围内，每排3孔，二个边孔，一个顶孔，排距为3.0m。预埋管时，对于超空较大或溶洞及围岩塌陷部位应预埋不少

24、于2个灌浆管，具体位置视现场情况而定。2 .灌浆系统布置：因洞内直径相对较大，可采取移动式灌浆，灌浆材料和机械设备进入洞内，在洞内布置简易灌浆平台即可。3 .灌浆分区：顶拱回填灌浆分区段进行，每区段长度不大于50m区段端封堵严密，灌浆从低端向较高一端推进，同一区段内的同一次序孔可全部钻出。4 .风钻成孔：灌浆前应从预埋管中钻孔，钻孔孔位不宜小于38mm孔深宜进入岩石10cm,并记录硅厚度和空腔尺寸。5 .灌浆材料：以P.O32.5普通硅酸盐水泥为主，若拱顶空洞较大，可在水泥浆中掺一定数量的细砂，以节约水泥及增加水泥结石强度，掺砂量不宜大于水泥重量的200%。灌浆用浆液灌前拌制时间不少事5iin

25、(超过4h将柳液作废浆处理。6 .灌浆水灰比：一序孔直接灌注0.6:1(0.5:1)的水灰比，二序孔可灌注1:1和0.6:1(0.5:1)两个比级水灰比。灌浆遵循稀到浓的原则，浆液浓度变化满足设计和规范要求。7,灌浆压力：根据设计要求并在灌浆部分安装千分表对硅进行变形观测，避免压力过大破坏衬砌。8 .结束标准：回填灌浆在设计压力下，灌浆孔停止吸浆，延长5min即可。9 .封孔：灌浆孔达到结束标准后，进行机械浓浆封孔，待凝后对未封孔段清洗后利用水泥砂浆封平。钻孔废孔利用水泥砂浆封孔。10 .特殊情况处理：(1)冒浆、漏浆处理：对冒浆漏浆部位采取“外封内灌”方法。对大面积的冒浆、漏浆采取浓浆、低压

26、、间歇、待凝、多次复灌的方法的处理。(2)串浆处理：一序孔在灌过程中，另外的一序孔发生串浆，有条件的可同时群孔灌注，不能同时灌注，先堵塞待凝后钻孔灌浆，如二序孔串浆堵塞待凝然后重新钻孔灌浆。(3)特大吸浆量处理：对特大吸浆量孔段实行单孔灌浆，采取低压、浓浆、间歇、多次复灌及掺外加料等办法灌浆。(4)灌浆中断：灌浆应连续进行，如因停电、供料、灌浆故障引起灌浆中断，应尽快恢复。如中断时间过长，复灌时吸浆量较中断前降低很多，利用稀浆灌浆。11.灌浆质量检查：回填灌浆检查孔在各部位灌浆完成7天后进行，检查孔总孔数为每10米15米1个或1对，其合格标准为在设计压力下，向孔内注入2:1水泥浆，初始10mi

27、n注入量不超过10L即为合格。5、塑料止水本工程塑料止水主要是在隧洞硅衬砌施工缝的止水处理，塑料止水其化学成份和物理力学性能要符合规范及技术条款要求。并将试验结果和样品报监理人审查批准。在施工是塑料止水带加工好后，直接在硅浇筑前夹在模板中，止水带安装好后，加强保护，使之与硅之间的连接牢固，止水片衔接采用搭接方式，搭接长度n1m6、土石方填筑工程根据设计图纸及招标文件，填筑部位为：进口段进水塔、出口段调压室。回填土料可利用开挖的弃料直接运到回填部位。6.1 土石方填筑施工程序和方法土石方填筑按照清基一铺料_碾压一取样检验，从低到高分层填筑的顺序进行施工。1、清基：主要指清除杂物和排水。人工配合机

28、械将硅废渣杂物归堆，用汽车运到弃渣场堆放。在回填前将基面积水用水泵抽干，并报请监理工程师验收。2、铺料：包括卸料和平料两道工序，10T自卸汽车运料，T140推土机平整，分层填筑厚度控制0.5m,机械平料不到的地方，用人工配合。3、碾压：用14T振动碾按进退错距法平行挡土墙纵轴线行走碾压，相邻碾迹重叠宽度不小于0.5m,碾压遍数46遍。机械碾压不到的地方，用冲击夯夯实。在分段处，设立标志牌，以免漏压、欠压、过压。4、检验：碾压完后，由试验人员取样检查压实干容重及含水量，检查合格后，方可进入上一层填筑。6.2 质量与安全保证措施1、质量保证措施(1)施工遵循碾压式土石坝施工技术规范、土工试验规程。(2)在回填前，按土工试验规程在现场进行碾压试验，以检验碾压参数的合理性。试验目的就是根据所选的碾压机器，确定分层厚度、碾压遍数、施工控制干容重、含水量。(3)检查填筑土料粒径是否符合设计要求，超径的颗粒用人工分拣。(4)检查填筑料含水量是否符合设计要求，不合格的，弃之不用(5)在挡土墙建筑物上标注分层填土厚度，以保证填土厚度不超厚。(6)靠近挡土墙墙面用细渣回填，以免损坏挡土墙及便于压实。2、安全保证措施(1)成立安全管理机构，定员定岗。(2)编制安全操作规程，每人一册。(3)施工人员须持证上岗。7、浆砌石施工7.1、施