下库导流隧洞工程施工方案

1、葛洲坝集团黑麋峰电站施工项目部 编号：ZYaHMF05001 第 PAGE 17 页 共 NUMPAGES 17 页湖南省黑麋峰抽水蓄能电站主体土建工程标下库导流洞工程施工方案 编 制： 审 核： 批 准： 中国葛洲坝集团黑麋峰电站施工项目部二00五年四月二十八日目录一、工程概况1 工程简介2 工程内容3 工程特点二、施工布置1、 风、水、电布置2、 施工道路布置3、施工机械设备布置4、施工排水及通风 5、弃（堆）料场 三、施工程序及技术要求1、施工主要程序和方法2、施工主要疑难点及解决办法四、进度计划及工期控制措施1、导流洞施工进度计划2、施工强度分析3、施工进度保证措施五、主要资源需用量计

2、划1、劳动力配备2、主要机械设备配置六、质量及安全保证措施1、施工质量保证措施2、施工安全保证措施七、所用规范、标准目录八、各种记录的目录一、工程概况1、工程简介导流隧洞导流隧洞布置在左岸，由进口引渠段、洞身段、及出口段组成，其中洞身段由上游段、渐变段、弯段和下游段组成，长322.741m，其中，下游段与永久泄洪洞结合，长108.434m。进、出口底板高程分别为53.80m和50.50m，上游段过水断面尺寸为3.00m3.50m（宽高），城门洞型，顶拱中心角为106.26；弯段和下游段过水断面尺寸为4.00m5.00m（宽高），城门洞型，顶拱中心角为106.26。导流洞进口明渠段长18.079

3、m，出口结合泄洪洞明渠。导流洞工程地质导流洞与泄洪洞一起布置于坝址左岸山体内，坝线以下两者合一，坝线以上分叉，洞室围岩以花岗岩为主，地质构造较简单。洞身进口段围岩呈强风化状，岩体破碎，围岩类别以类为主，其余部位洞室围岩以弱风化岩体为主，围岩类别多属类，局部存在可能失稳的岩块体。导流洞进口位于山坡坡脚，地表综合坡度26底板及开挖边坡主要由全强风化岩体组成。2、工程内容导流洞工程施工项目主要包括导流洞进口明挖、洞挖、喷护混凝土、锚杆及洞身衬砌混凝土等，主要工程量见表1。表1 导流洞施工工程量表序号施工项目单位工程量备 注1导流洞工程土方开挖m32234 2石方开挖m3958 3石方洞挖m33302

4、4喷砼m3102.15挂钢筋网，C20混凝土5导流洞钢筋网kg19334100100mm6导流洞锚杆根74820，L=2.5m 7导流洞锚杆根2025，L=4m 8导流洞固结灌浆m849导流洞回填灌浆m2929.4610导流洞接触灌浆m 221211导流洞钢筋t31.5212导流洞砼衬砌m3903.6813导流洞砼闸门m34.32C25混凝土 14导流洞堵头m345015M5.0浆砌石m351.7M7.5砂浆抹面M2221.83、工程特点导流洞与泄洪洞一起布置于坝址左岸山体内，坝线以下两者合一，坝线以上分叉， 导流洞进口位于山坡坡脚，具有以下特点： 导流洞洞挖与大坝左岸上游坝坡开挖和上坝公路施

5、工存在同时施工情况，上下存在交叉作业，导流洞施工人员进出洞口存在安全问题，现场需进行监控。 由于开工时间较招投标计划时间滞后一个多月，而完工时间不变，造成压缩工期，需一定程度加大施工强度。 设计断面变化较多，需严格进行断面尺寸控制，防止大的超欠挖发生。 通风、照明、防尘、排水等设施要齐全，风水电布置整齐规范，文明施工，创造好的施工环境。二、施工布置1、 风、水、电布置 从大坝左坝头1#供风站接管至导流洞进口，为导流洞明挖及洞挖施工供风。1#供风站未形成前采用2台12m3移动式柴油空压机机动供风。 从大坝左坝头1#供水池分别接管至导流洞进口，为导流洞进口明挖及洞挖施工供水。 明挖及洞挖施工用电包

6、括设备用电和照明用电，就近从1#变电所接支线至开挖施工部位，洞内采用安全电压36V进洞照明。2、 施工道路布置以下水库库底公路与L1公路交点为起点，修筑临时施工道路通往进口明挖部位53.8m高程处，作为导流洞进口明挖、洞挖、支护及洞内衬砌混凝土等施工道路。3、施工机械设备布置 导流洞进口工作面布置4台气腿钻机进行爆破钻孔作业。 导流洞工作面爆破石渣在洞内用ZL-30E轮式装载机挖装并运至洞口后，装入自卸汽车运走。4、施工排水及通风 进口掘进面以机械排水为主，采用2台2.2kw潜水泵抽排。 施工通风由布置洞挖进出口的轴流式风机，采用600mm直径悬挂式PVC风管吸出式通风。5、弃（堆）料场 导流

7、洞进口明挖开挖料按弃料和可利用料分别堆放,弃料运至常家冲弃渣场；可利用料运至下库库内明挖料堆存场。洞挖料全部运至洞料堆存场。施工布置见附图一 导流洞土石开挖施工平面布置图三、施工程序及技术要求1、施工主要程序和方法 施工依据：湖南黑麋峰抽水蓄能电站主体工程标招标文件技术条款、图册；下库坝区枢纽布置平面图 （HMF-下库-坝-01）；下库导流布置图 （湘黑抽-施导-01）；导流洞进口开挖支护图 （湘黑抽-施导-02）；导流洞洞身结构图（1/2） （湘黑抽-施导-03）；导流洞洞身结构图（2/2） （湘黑抽-施导-04）； 土石方明挖施工程序及施工方案 施工程序测量放样标识开挖开口线周边排水沟施工

8、覆盖层清理布设爆孔钻爆施工排险及爆碴清除测量验收临时支护进入下一个循环。 施工方案及技术措施导流洞进口明挖自上而下分层进行，土方开挖按35m分层，开挖采用1.6m3反铲挖装，20t自卸汽车运输；石方开挖按梯段采用100型钻钻孔，周边预裂爆破成形，梯段高度按58m控制， 梯段开挖爆破前先进行进口边坡周边预裂爆破，预裂孔采用QZJ-100B支架式钻机造孔，钻孔至离建基面0.5m，导流洞进口开挖时其底板预留2.5m厚保护层，采用手风钻造孔，以保护层方式进行开挖施工。 导流洞进口明挖施工方法如下：a 覆盖层剥离按设计要求测量放样圈定开挖界线后，沿开挖线外围2.0m人工挖设0.75m0.6m排水沟，如遇

9、岩坎可用风镐或手风钻造孔小爆挖除，浆砌石砌筑，砂浆抹面；同时人工进行开挖范围内植被清理。植被清理完成后人工配合PC220反铲挖装，20t自卸汽车运至业主指定的弃碴场。b钻孔梯段爆破采用支架式钻机造孔，梯段高度按710m控制；预裂孔施工采用QZJ-100B型支架式钻机造孔，爆破孔排距1.5m，孔间距2.0m，孔径80mm，离预裂面布设2排缓冲孔，缓冲孔排距1.0m，间距1.2m；周边预裂爆破成形，孔径选用80mm，预裂孔间距0.8m1.0m 。预裂孔钻至离建基面0.5m，预裂孔孔斜与设计边坡一致。梯段爆破孔采用宽孔距，小排距布孔方式。采用耦合装药结构和孔间微差，使爆破出来的石渣粒径均匀，解炮量少

10、。钻孔施工过程中，由专人对钻孔的质量及孔网参数按照作业指导书的要求进行检查，如发现钻孔质量不合格及孔网参数不符合要求，及时返工，直至达到钻孔设计要求。c 装药、联网爆破梯段爆破均采取人工装药，主爆破孔以2#岩石硝铵和乳化炸药为主，采取全耦合柱状连续装药；缓冲保护孔爆破孔采用乳化炸药，采取柱状分段不耦合装药。梯段爆破采用微差爆破网络，采用115段非电毫秒雷管连网，非电起爆。分段起爆药量按招标文件和技术规范控制。导流洞进口边坡预裂爆破选用32mm的乳化炸药，采用不耦合间隔装药结构，线装药密度根据爆破试验确定。预裂爆破起爆网络采用非电导爆系统，导爆索传爆，起爆方式同于梯段爆破。为减小爆破震动对建基面

11、的破坏，在预裂孔孔底设置5070cm柔性垫层。当预裂孔与主爆孔同次分段起爆时，预裂孔起爆时间应超前主爆孔100ms以上。导流洞进口底板保护层开挖时，先在相邻低块抽槽形成工作槽，然后在槽内用钻机沿高块建基面造水平孔。水平造孔的机具选用YT-28气腿钻等。气腿钻孔径42mm，钻孔间排距1.0m1.2m。导流洞进口明挖初拟爆破参数见表2。表2 导流洞进出口明挖初拟爆破参数表爆破区域主爆区边 坡保护层爆破方法普通爆破预裂爆破减弱爆破水平光面爆破钻机型号QZJ-100BQZJ-100BYT-26YT-28钻孔直径80mm80mm40mm42mm布孔方式梅花型边坡设计线矩形水平建基面间 排 距1.5m2.

12、0m80cm1.0m1.2m50cm雷 管毫秒微差导爆管雷管、导爆索毫秒微差导爆管雷管、导爆索装药方式连续装药不耦合装药间隔装药不耦合装药装药量0.60kg/m3250300g/m0.4kg/m3150g/m药卷直径70mm32mm32mm25mm孔 深710m边坡长度减50cm1.5m3m 洞挖施工程序及施工方案 施工程序a 总体施工程序从进口作业面进行洞挖施工，全断面掘进。b 洞挖开挖单循环施工程序测量放样爆孔布设钻爆施工通风散烟排险出碴掌子面清理临时支护进入下一循环。施工方案导流洞洞挖采取全断面开挖掘进，爆破断面中部采用平行直孔掏槽方式，周边轮廓面采用光面爆破。 掏槽孔、爆破孔及周边光爆

13、孔均采用气腿钻造孔。爆破石渣在洞内用ZL-30E轮式装载机挖装并运至洞口后，装入自卸汽车运至指定料场。 a首先由专职测量人员使用全站仪进行洞挖测量放样工作。放样内容包括周边轮廓线、中心线、腰线、桩号、洞轴线前进方向等，并用红油漆在岩壁上作好标识。b施工人员根据作业指导书要求及钻爆设计参数规定，采用气腿钻机进行爆破孔钻孔作业。c 钻孔完毕后由质检人员负责验收。验收内容包括孔数、孔深、孔位、孔斜等是否符合爆破设计文件的规定。不合格孔必须重新钻孔并检验。d 炸药采用人工装药，非电毫秒雷管簇联分段微差爆破。掏槽孔、爆破孔采用柱状藕合连续装药方式，光爆孔采用导爆索串联小药包的间段不藕合装药。e 爆破后通

14、风、排烟，采用人工进行撬挖排险和底部清理。f 爆破石渣在洞内用ZL-30E轮式装载机挖装并运至洞口后，装入自卸汽车运输至库内明挖料堆存场备存。 导流洞洞挖与支护施工程序及方法见附图二：导流洞典型断面开挖支护示意图2附图三 导流洞典型断面开挖支护示意图2 导流洞支护施工 支护程序导流洞进口边坡支护在开挖结束后，自上而下分层进行。导流洞洞身支护包括临时支护和永久支护，临时支护包括随机锚杆和临时喷护混凝土，施工应紧跟开挖工作面，与开挖交替流水作业。对于软弱岩层及构造破碎带区域，钻爆后根据具体情况及时采用随机锚杆加固，并及时对出露的类围岩喷射混凝土进行临时支护，在确保洞室稳定后进入下一道工序施工。永久

15、支护包括系统锚杆、挂网喷护混凝土以及钢筋混凝土衬砌，在洞挖完成后再进行。 砂石骨料水泥早强剂水JD200搅拌机HPJ-1喷射机喷嘴喷射面养护喷锚支护施工工艺流程详见下图。喷护工艺流程图 岩石锚杆施工a锚杆预先在钢筋厂按设计要求加工制作；施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确，锚杆要除去油污、铁锈和杂质。b锚杆钻孔采用YT-28气腿钻造孔。c锚杆钻孔孔位、角度、深度、孔径严格按照设计图纸进行，孔位偏差不大于10cm，孔深偏差值不大于5cm，采用先安锚杆后注浆，孔径大于锚杆直径25mm以上。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。d 注浆用水泥砂浆经试验室进行配合比试验，其基本配比范

16、围为：水泥：砂=1112，水灰比为0.380.45。水泥砂浆随拌随用，拌制均匀，防止石块或其他杂物混入。e 锚杆注浆拟采用先注浆后插杆的方法。 喷射混凝土施工导流洞进出口喷射混凝土厚度为100mm， 混凝土标号均为C20，进出口及洞身喷射混凝土均采用湿喷法施工。按已批准的砼配合比在现场用JD200拌和机搅拌，采用HPL-1喷射机喷射砼。如需挂网，喷射施工前人工敷设钢筋网并在洞壁上埋设“T”型钢筋钉，标明砼厚度线。喷护采用分段分片自下而上进行。若终凝后1h以上再喷射，应用风、水清洗砼表面，喷护面终凝2h后洒水养护，养护时间不少于7天。2 施工主要疑难点及解决办法 不良地质段施工技术措施导流洞洞身

17、进口段围岩呈强风化状，岩体破碎，围岩类别以类为主，其余部位洞室围岩以弱风化岩体为主，围岩类别多属类，局部存在可能失稳的岩块体。 钢支撑安装如遇以上不良地质地段，按下列程序进行处理。如有必要下一个循环喷锚支护出碴临时支护爆破通风装药线钻孔测量布孔不良地质条件施工流程图不良地质段开挖还需要注意以下几点： 勤观测：施工中在顶拱设立变形观测点，每循环爆破后均进行变形观测，及时将观测值反馈给现场施工技术负责人，以便及时调整支护形式。 跟进支护：放炮后立即进行临时支护（喷护或锚固），将岩体加固，防止裂隙扩张、掉块，然后进行下一循环施工。 弱爆破：采取浅进尺，微循环，控制单段起爆药量，尽可能减轻爆破震动对围

18、岩的影响。 加强施工管理：由于不良地质地段要进行喷锚支护，工序较多，需加强现场施工管理，提前做好各道工序准备工作，使工序紧凑，缩短工序作业时间。施工中除注意以上几点外，在掘进过程中还应密切注意围岩变化情况和渗水情况，当出现较大地质缺陷时及时报告监理工程师和地质工程师，现场进行鉴定和考察，商讨处理和支护措施，并按监理工程师的指令进行清挖处理，及时跟进支护。当渗水严重甚至发生涌水现象，则停止掘进，采取大导管预注水泥浆固结并封堵水漏。对岩壁局部渗水则打排水孔将水引出，通过排水系统将水排出。 混凝土衬砌导流洞洞身全段面混凝土衬砌，衬砌厚度为0.30.4m，洞顶均进行回填灌浆。混凝土工程量为903.68

19、m3, 钢筋制安31.52t。 施工方案a 施工道路导流洞洞段混凝土浇筑的施工道路利用下水库混凝土拌和系统生活区道路 库底公路导流洞进水口。b 施工机械布置导流洞洞段混凝土衬砌，采用布置在进口底板上的 HBT-60混凝土泵入仓，混凝土采用6m3混凝土搅拌运输车水平运输。施工机械布置示意见附图三 隧洞混凝土衬砌示意图。c 混凝土浇筑分层分块导流洞洞段衬砌混凝土按810m长度分段，每段分底板、侧墙、顶拱三层施工。 d 模板工程导流洞进出口段边墙衬砌混凝土主要采用组合钢模板施工，木模板辅助补充；顶拱采用木桁架配木模；渐变段采用异型木模施工。e 施工顺序导流洞衬砌施工顺序为：底板边、顶拱，底板衬砌全部

20、完成后，边、顶拱衬砌按4个作业面同时从内分段依次向外进行施工。 衬砌施工a 施工工序流程导流洞混凝土衬砌施工的工序流程见图 底板基岩清理验收，钢筋绑扎 导流洞衬砌施工工艺流程图模板封头底板混凝土浇筑抹面边墙钢筋绑扎、侧墙模板调整验收预埋件埋设，模板封头侧模刷脱模剂、结合面处理边墙混凝土浇筑顶拱钢筋绑扎验收预埋件埋设，模板封头顶拱模板安装刷脱模剂调整顶拱混凝土浇筑 b 岩面的清理及清洗：利用支撑架在钢筋绑扎之前，采用高压风水将基岩面的浮渣，泥土及松动岩石等清理，清洗干净，排除积水，经监理工程师验收合格后，进入下一道工序施工。c 结合面处理：将水平缝面凿毛，人工除表面的乳皮等附着物，然后用高压水冲

21、洗干净；钢筋校正：先将扭曲、弯曲的钢筋校正到设计位置，然后用钢丝刷除锈，将油污清洗干净；断面施工缝内涂乳化沥青3mm。d 钢筋绑扎：采用支撑架绑扎钢筋。e 模板组立：边墙采用组合钢模板施工，木模板辅助补充；顶拱采用木桁架配木模施工，挡头模板采用钢木模组合模板。f 止水止浆片、排水管、灌浆管及固定件等预埋件安装：钢筋绑扎完成后，按施工图纸的型式，尺寸、位置和材料规格将预埋件固定在钢筋上。g 底板混凝土浇筑：人工配合砼泵铺料至设计厚度，100插入式振捣器振捣，钢筋样架控制表面高程及平整度，人工抹面。h 边墙混凝土浇筑：采用泵送混凝土入仓，上升速度不大于0.7m/h，软轴振捣器从预留窗口伸入振捣混凝

22、土。i 顶拱混凝土浇筑：采用泵送混凝土入仓，由顶拱上的封拱器进料，插入式和附着式振捣器组合振捣，直至进料口溢浆。j 拆模及养护：根据招标文件要求，侧模在混凝土强度达到表面及棱角不因拆除模板而损坏时拆除，顶拱模板在混凝土浇筑完成12h以后方可拆除。混凝土浇筑完毕后，12h18h内开始进行喷水养护，其养护时间不少于28天。顶拱混凝土浇完并达到70%以上设计强度后，即可进行回填及固结灌浆。灌浆施工另见后续将上报的导流洞回填固结灌浆施工方案四、进度计划及工期控制措施1、导流洞施工进度计划根据施工总进度安排，工程各期控制性进度要求如下：1、考虑到洞脸支护，导流洞进口明挖计划于2005年5月10日6月6日

23、完成； 2、导流洞进口洞挖施工约需直线工期53天，另考虑不良地质处理和不可预见因素影响工期10天，共63天；而泄洪洞出口洞挖已于7月20日结束，可继续向前进行导流洞洞身开挖，此时导流洞洞挖形成上下游两个工作面，计划于2005年6月8日同年7月31日完成； 3、洞内混凝土衬砌计划于2005年7月25日10月25日完成。2005年10月底前，导流洞具备泄水条件，2005年11月上旬截流；2、施工强度分析导流洞进口明挖3192m3，计划于2005年5月10日6月6日完成完成，月施工强度0.35万m3；拟配置2台KQJ-100B快速钻，2台手风钻解小，1台PC200反铲，1台TY-220推土机，3台2

24、0t自卸汽车，其中1台4L-20/8固定式空压机，1台VY-9/10移动式空压机，动力供风总量29m3/min，可满足施工强度要求。洞挖共212.307m长，洞挖石方3302.82m3，由进口进行开挖，每天进行两个循环作业，单个循环进尺为2.0m， 计划于2005年6月8日同年7月31日完成；拟配备5台气腿钻，1台ZL-30装载机，3台5t自卸汽车运碴，1#供风站供风，可满足施工强度要求。洞内混凝土衬砌924m3，在洞内支护完成进行，计划于2005年7月16日10月25日完成。 3、施工进度保证措施 建立有效的管理体制，实行项目法管理，委派有丰富经验的管理和技术人员负责该部位的施工。 钻爆、挖

25、运等工作全部采用机械化施工，提高施工强度。 在经过严格的爆破试验并征得业主、监理和设计的许可下，采用预裂爆破、水平光面爆破等施工工艺，提高施工效率。 在保证施工干扰最小和安全的情况下，洞挖、明挖多个工作面同时施工，保证施工机械的最大利用率。 夜间不停工，三班连续作业。 采取经济激励措施，提高施工人员的积极性和主动性，保证施工的高效性。 合理安排生产，杜绝窝工等现象的发生。五、主要资源需用量计划1、劳动力配备见表3表3 劳动力配备一览表序号专业或工种人数备注1装载机司机22反铲司机23推土机司机24汽车司机12包括搅拌运输车司机5喷护操作人员46空压工67钻工188测量工49爆破工510施管人员

26、8施工、质检、试验11修理工412临时杂工513模板工2014钢筋工1415混凝土工1416混凝土泵车司机417混凝土拌和工12合计1442、主要机械设备配置根据施工强度分析，导流洞施工主要机械设备配置见表4。表4 导流洞开挖施工主要机械设备配置表序号设备名称型号及规格单位数量备 注1支架式潜孔钻QZJ-100B台22气腿钻YT28台53手风钻YT26台24柴油空压机12m3/min台15电动空压机4L-20/8台1空压站组建后6反铲PC200，1.0m3台17装载机ZL-30E台18自卸汽车BJZ3364 20t台39推土机TY-220台110混凝土喷射机TK-961台111混凝土泵机HBT

27、60台112锚杆注浆机MZ-1台113混凝土搅拌运输车6m3台2六、质量及安全保证措施1、 施工质量保证措施 施工前认真仔细熟悉图纸，做好施工技术质量交底，严格按设计意图及规程、规范组织施工，合理布置开挖工作面。 洞挖边线采用光面爆破。测量放样确定开口线，钻孔过程中按作业指导书要求经常检查孔位，钻孔角度、孔深，并做好的记录，确保所有的钻孔中心线都在同一个设计平面上。定期定段检查洞挖轴线。超挖控制在10cm以内，严禁欠挖，进一步提高开挖面平整度和半孔残存率。确保开挖面岩石完整、平顺整齐。 钻爆造孔严格按设计并通过试验确定最佳爆破参数，并在施工过程中不断优化调整，提高爆破效率，加快施工进度，提高工程质量。 完善排水设施，保护洞外明挖及洞内开挖作业时不受雨水或地下水影响。 2、施工安全保证措施 洞脸的边坡开挖完成后，在进行起始洞段开挖时前，做好洞口的锁口处理，并应采取有效的控制爆破措施，防止爆破震动造成洞顶山坡和洞口岩石发生震裂、松动和塌方。进洞前作好洞脸支护和防护，建立可靠的通风和排水系统，加强对洞室内有毒、有害气体的监测，确保进洞施工安全。 各项工序严格按照操作规程作业，任何人不得违章指挥、违章作业。洞内爆破后应仔细进行危石撬除，确认无安全隐患时，才能进入下道工序的施