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1、金沙江溪洛渡水电站 第卷 第二分册大坝土建及金属结构安装工程 投标文件 第四篇 施工组织设计中国水利水电第四工程局 4- PAGE 1198第九章 石方洞挖及支护工程9.1 综合说明 9.1.1 合同工作范围本合同工作范围内洞挖项目包括: 坝基高程400.00m附近地质缺陷处理洞塞置换开挖、支护; 坝基高程400.00m以下灌浆洞、排水洞开挖、支护; 高程400.00m以下坝肩抗力体排水洞开挖、支护; 水垫塘底部坝0+89.00m桩号上游排水洞开挖、支护; 上游围堰灌浆洞及其交通洞开挖、支护。9.1.2 隧洞特性及主要工程量 隧洞特性坝基灌浆洞、排水洞、抗力体及水垫塘底部排水洞、上游围堰两岸灌

2、浆洞及交通洞的开挖断面型式均为城门洞型,各洞室开挖断面尺寸见表9-1。左右岸洞室开挖施工特性表表9-1编 号长 度(m)断面尺寸(m)开挖断面积(m2)高程(m)备注、高程400.00m地质缺陷置换洞嵌深18.65m,总宽约78.6m,分8段,每段宽约10m,厚度约10m400.00分布左岸400.00410.00m、坝基高程400.00m以下灌浆洞、排水洞坝基灌浆洞AGL22183.03.7510.28395.00左岸坝基排水洞ADL22142.53.257.45395.00左岸坝基灌浆洞AGL13324.04.516.28347.00左岸坝基排水洞ADL13402.53.257.45341

3、.25左岸坝基灌浆洞AGR22023.03.7510.28395.00右岸坝基排水洞ADR21992.53.257.45395.00右岸坝基灌浆洞AGR13044.04.516.28347.00右岸坝基排水洞ADR13132.53.257.45341.25右岸、抗力体排水洞ADL7、ADL12、ADL17、ADL226002.53.257.45355.00每条洞长150mADL271292.53.257.45355.00左岸纵向排水洞ADR7、ADR12、ADR17、ADR226002.53.257.45355.00每条洞长150mADR271302.53.257.45355.00右岸纵向排水

4、洞、水垫塘底部坝0+89.00m桩号上游排水洞502.02.74.97333.00左岸底部、上游围堰上游围堰灌浆洞203. 64.314.51436.00衬砌断面3.04.0上游围堰左岸交通洞305.36.833.39436.00衬砌断面4.56.0上游围堰右岸交通洞52.295.36.833.39436.00 主要工程量本标段地下洞室开挖的主要工程量:石方开挖5.72万m3,锚杆1146根,喷混凝土400m3,钢支撑25t。具体工程量见表9-2。地下洞室开挖工程量表9-2序号项 目 名 称单位工程量备 注1大坝工程1-12地下洞室开挖1-12-1左岸灌浆洞、排水洞石方洞挖m316800包括左

5、岸抗力体排水洞1-12-2右岸灌浆洞、排水洞石方洞挖m315600包括右岸抗力体排水洞1-12-3置换洞石方洞挖m3202941-12-4勘探平洞清理m318001-12-5二次扩挖m33001-12-6塌方石渣处理m31001-13支护1-13-1锚杆制安1-13-1-1砂浆锚杆25,L=2.0m根851-13-1-2砂浆锚杆25,L=2.5m根5121-13-1-3砂浆锚杆25,L=3.0m根1301-13-1-4砂浆锚杆25,L=4.0m根1191-13-4C25喷混凝土=10cmm33001-13-7钢支撑t152水垫塘、二道坝工程2-12地下洞室开挖2-12-1石方洞挖m3400坝0

6、+89.00m以上部分排水洞2-12-2塌方石渣处理m3502-13支护2-13-1砂浆锚杆25,L=3.0m根30010上游围堰工程10-12-1灌浆平洞石方洞挖m329010-12-2交通洞石方洞挖m32415左岸长30m,右岸长52m10-12-3二次扩挖m35010-12-4塌方石渣处理m32010-13-4C25喷混凝土=10cmm310010-13-5钢支撑t109.1.3 主要工程地质情况坝基灌浆洞、排水洞对称布置在两岸山体内,高程范围在330.00400.00m之间,深度在150.00350.00m之间。两岸地下水位埋藏较深,水位低缓,总体上地下水补给江水。一般构造裂隙是坝区玄

7、武岩含水介质的主体,层间、层内错动带是地下水流的主要通道。一般裂隙结构岩体透水性分布规律为:030.00m,为弱风化上段卸荷岩体,裂隙较发育,连通性好,属强透水带;30.0060.00m,主要为弱风化下段岩体,部分微新岩体,属中等透水带;60.00120.00m,微风化新鲜岩体,属弱透水带;120.00m以里,微风化新鲜岩体,属弱透水带。坝区具有一定规模且延伸性较好的层间、层内错动带,有一定宽度,贯通性好,组成物质为角砾、岩屑等,渗透性较一般裂隙岩体大12个数量级。坝基岩体由P24P26层中下部组成,主要岩性为玄武岩,部分角砾熔岩,岩性坚硬,岩体质量主要受缓倾角的层间层内错动带控制。层间错动(

8、C)指发育于岩流层界面或靠近界面附近,具有不同程度构造错动的层间结构面,是坝区工程地质性状较弱、诸多工程地质问题重要的地质边界。错动强度由低高程向中高高程逐渐增强,约450.00m以下(对应于67层间以下)层间错动较弱,错动带占4060%,主要为裂隙带。层间错动带总体产状与岩流层近于一致,局部产状变化较大,呈缓波状起伏。破碎带一般厚510cm,浅表可达2030cm左右,上下影响带多为破裂岩,最宽可达0.40.6m,错动带物质大多为0.53cm大小的玄武岩角砾、碎块,部分为大于6cm的裂隙岩块,夹少量岩屑,极少含泥,结构面类型总体上属岩块岩屑型。层内错动(LC)发育,主要随机分布在P26 中部和

9、P25中下部,呈集中成带分布。坝区层内错动发育间距约5m,局部地段集中成带发育,间距小于1.5m。错动带破坏了岩体的完整性,并常将岩体切割成似层状结构和扁平状块体,菱形块体一般长3050m,宽515m。错动带长度以2050m为主,占55%,10m占10%,大于100m占8%。厚度变化较大,微新岩体内Lc厚度一般25cm,局部可达1020cm。Lc以脆性破坏为主,其物质组成为较坚硬的玄武岩角砾、碎块组成,含少量岩屑,极少含泥。受层间、层内错动带的影响,坝区高程400.00m以下岩体岩性类别分别为:左岸高程332.00380.00m主要由P23层上部角砾集块熔岩、P24层中下部含斑玄武岩和上部角砾

10、集块熔岩、P25层中下部致密状玄武岩组成,各层上部的玄武质角砾集块熔岩新鲜、完整,层内错动带和裂隙不发育,为较好的1类,部分类。高程380.00400.00m主要由P26层中下部斑状玄武岩和上部角砾集块熔岩组成。层内错动不发育,完整性好,以次块状结构为主,属1类岩体,部分2类。右岸高程332.00355.00m主要由P23层上部角砾集块熔岩、P24层含斑玄武岩,属1类岩体,部分2类,高程355.00430.00m主要为P24、P25层含斑玄武岩、致密状玄武岩和P26层中下部斑状玄武岩组成,以次块状结构为主,属1类岩体、部分类。9.1.4 现场主要施工条件 2007年9月30日,坝肩开挖标完成4

11、00m以上开挖支护并向本标交面;此时左岸高程400.00m地质缺陷置换洞开挖具备施工条件; 左右岸导流洞与电站进水口明挖标于2007年9月30日完工,此时上游围堰堰顶灌浆洞及其交通洞具备开工条件; 坝基灌浆洞、排水洞,抗力体排水洞,以及水垫塘底部坝0+89.00m桩号上游排水洞与明挖存在穿插或同时进行的关系; 工程所涉及的道路有上游围堰支线、11#路、1#路、17#路,均已形成,进基坑道路有待于在施工过程中形成; 水电供应条件:总体程序上洞挖滞后于明挖,因此洞挖水电管线可以就近接用明挖形成的水电管线; 综合加工厂:与明挖共用已形成的场地和设备,进行锚杆加工和喷锚料的拌制。9.2 施工重点、难点

12、分析及采取的相应对策9.2.1 施工重点、难点分析 高程400.00m地质缺陷置换洞、坝基灌浆洞、排水洞洞口均处于已开挖完成的大坝建基面部位,如何在开挖过程中尽可能确保不扰动坝基岩体是此部位施工的难点。 高程400.00m地质缺陷置换洞开挖,是沿风化破碎带进行施工,严格按程序施工,确保成洞和进洞安全是施工的重点。此外,与基坑开挖存在上下层作业问题,存在一定的安全隐患,必须事先进行防护。 低高程灌浆洞、排水洞与坝基开挖交面及混凝土施工干扰大,工期要求紧,尤其是高程347.00m灌浆洞、高程341.00m排水洞的开挖具备开工时间晚,又必须在混凝土浇筑到此高程时完成洞口影响段的全部工作,是洞挖施工组

13、织的又一重点。 坝基灌浆洞、排水洞断面小,洞室长,洞内排烟和出碴运输问题较突出,与洞外施工存在干扰,合理选择施工设备,确保工程进度及质量,是本工程施工组织的另一关键问题。 9.2.2 针对以上重点和难点,采取如下措施 高程400.00m地质缺陷置换洞开挖,在置换明挖已采取锚索加固的基础上对洞口上下游岩体进行锚杆锁口,开挖循环进尺不大于1.5m并控制药量。如岩石破碎也可采用铣销开挖。坝基灌浆洞、排水洞洞口段施工时,为减少洞室开挖对坝基影响,进洞前采取锚杆锁口,开挖时先导后扩,小进尺弱爆破并及时跟进支护,确保工程质量与安全。 针对高程400.00m地质缺陷置换洞开挖,在风化破碎带进行施工,除采取超

14、前支护、锚杆锁口等有效防护措施外,为确保工程施工安全,置换洞第一、二序段的划分严格按设计图纸进行,施工时采取上下短台阶法,上台阶开挖时采取先中导洞后两边扩挖的方法,减小一次爆破跨度,并严格控制最大单响药量,确保施工安全。 针对底层灌浆洞、排水洞开挖工期比较长,与坝基开挖交面及混凝土施工干扰比较大的情况,洞口段30m与坝基开挖同步进行,30m135m段通过洞口搭设钢平台减少与坝基开挖的干扰。在混凝土施工开始后,下游增加施工支洞解决出渣通道,集中优势队伍和高效率的施工设备,在短时间内尽快完成。坝基灌浆洞、排水洞施工时,在栈桥和马道平台外侧搭设防护栏、安全防护网,与明挖形成上下同时作业来解决相互干扰

15、问题。抗力体排水洞与明挖干扰问题,先进行坝0+182.76桩号处的ADL12(ADR12)开挖,后进行纵向排水洞的开挖,再从纵向排水洞由里往外进行其余横洞的开挖,使抗力体的施工从一线缩为一点,将对坝基和水垫塘的施工干扰降低到最小。 根据灌浆洞、排水洞断面小,洞室长的特点,洞内除采取洞外架设通风机,强行压入新鲜空气外,出碴设备尽可能采用电动设备,确保洞内空气质量。9.3 施工程序9.3.1 开挖程序安排原则根据溪洛渡水电站大坝标标段地下洞室的布置特点,开挖施工程序按下述原则安排: 根据各部位具备施工条件的时段,提前组织好人员、机械设备,遵循自上而下、由外向里、近坝段30.00m和坝基同时开挖的原

16、则。 左岸坝基高程400.00m左右置换洞应分段进行,在保证洞室稳定的前提下,以其开挖爆破对保留岩体不产生扰动为原则,每段开挖采取一掘进一支护,确保施工安全。 在高程400.00m坝基置换洞与高程395.00m灌排洞发生干扰时,优先进行置换洞施工的原则; 灌排洞施工时,优先安排灌浆洞开挖,排水洞错开30m以上的安全距离。 两岸抗力体排水洞分两组间隔开挖,以确保围岩稳定。9.3.2 施工程序洞挖施工总体程序: 自本标开工至截流前,完成上游围堰灌浆洞和交通洞的开挖。 截流结束后,开始进行左岸高程400.00m置换洞第一序段的开挖,第一序段开挖完成后立即进行置换混凝土回填;置换混凝土待强28天且冷却

17、至地温后进行回填灌浆;然后再进行第二序段的开挖和置换回填。 坝基开挖完成高程400.00m390.00m梯段后,进行右岸高程395.00m灌浆洞、排水洞的开挖,左岸高程395.00m灌浆洞、排水洞的开挖待高程400.00m置换洞第二序段的开挖、混凝土置换完成并达到28天设计强度后进行;坝基开挖完成高程350.00m340.00m梯段后,进行坝基左右岸高程347.00m灌浆洞、高程341.00m排水洞近岸坡0135.00m段的开挖;135.00m以里的洞段施工先在抗力体排水洞内打设施工支洞,再通过施工支洞进行开挖。 高程355.00m的抗力体排水洞,待水垫塘基坑坝0+185.00m上游段完成36

18、0. 00m355.00m梯段开挖后进行。先进行ADL12(ADR12)排水洞的开挖,然后进行施工支洞的开挖,穿插进行ADL27(ADR27)的开挖,待坝基灌浆洞、排水洞开挖完成后进行抗力体排水洞ADL7(ADR7)、ADL17(ADR17)、ADL22(ADR22)的开挖。 水垫塘底部坝0+89.00m上游排水洞,待水垫搪基坑坝0+185.00m上游段334.50m以上明挖完成后进行。洞挖施工总体程序见图9-1。9.4 施工进度计划及强度分析9.4.1 施工进度计划洞室开挖自2007年10月1日开始上游围堰灌浆洞及其交通洞施工,至2009年7月5日抗力体排水洞施工结束,共历时24个月,完成总

19、方量5.72万m3,月平均强度2383m3,高峰月强度7340m3。根据各工作面具备的开工时间和机械设备配置情况,各工作面的进度安排见表9-3和表9-4。坝基灌浆、排水洞AGL1、ADL1(AGR1、ADR1)洞身段开挖支护 施 工 准 备 洞挖竣工验收坝基灌浆洞、排水洞AGL2、ADL2(AGR2、ADR2)洞口段20m开挖支护上游围堰堰顶左岸交通洞开挖及支护坝基400m以下地质缺陷置换洞洞挖序段置换混凝土待 强且冷却至地温后回填灌浆坝基灌浆、排水洞AGL2、ADL2(AGR2、ADR2)洞身段开挖支护坝基灌浆、排水洞AGL1、ADL1(AGR1、ADR1)洞口段30m开挖支护抗力体排水洞A

20、DL12(ADR12)抗力体排水洞ADL27(ADR27)抗力体排水洞ADL7、ADL17、(ADR7、ADR17)上游围堰右岸交通洞、灌浆洞开挖及支护坝基400m以下地质缺陷置换洞序段回填水垫塘边坡360350m梯段开挖完成抗力体排水洞ADL22(ADR22)基坑开挖400390m梯段完成 400m低线路至灌浆洞施工通道坝基开挖350340m梯段完成施工支洞坝基400m以下地质缺陷置换洞洞挖序段图9-1 洞挖施工总体程序图(空页)地下洞室开挖进度表表9-4序号项目名称长度(m)工程量(m3)工作时间(d)日期(d)备 注起始结束1高程400.00m置换洞(1序段)87.79370602007

21、.12.12007.1.29左岸部分2高程400.00m置换洞(2序段)67.68830602008.5.22008.6.303左岸坝基灌浆洞AGL221822411002008.9.122008.12.204坝基排水洞ADL22141596992008.9.222008.12.305左岸坝基灌浆洞AGL133254052022008.5.302008.12.14施工支洞90 m6坝基排水洞ADL134025332062008.6.92008.12.31施工支洞100 m7抗力体排水洞ADL71501118622009.1.12009.3.38抗力体排水洞ADL121501118622008.

22、4.212008.6.219抗力体排水洞ADL171501118622009.3.42009.5.410抗力体排水洞ADL221501118622009.5.52009.7.311抗力体排水洞ADL27129.4964532008.8.062008.9.2712水垫塘排水洞50400202008.7.012008.7.2013上游围堰灌浆洞及其交通洞101.643025372007.10.12007.10.27其中右岸长72m14右岸坝基灌浆洞AGR22022076932008.1.142008.4.15右岸部分15坝基排水洞ADR21991482982008.1.242008.4.3016右

23、岸坝基灌浆洞AGR130449501902008.5.302008.12.15施工支洞90 m17坝基排水洞ADR131323321942008.6.92008.12.19施工支洞100 m18抗力体排水洞ADR71501118622008.12.202009.2.1919抗力体排水洞ADR121501118622008.4.212008.6.2120抗力体排水洞ADR171501118622009.2.202009.4.2221抗力体排水洞ADR221501118622009.4.232009. 6. 2322抗力体排水洞ADL27130973532008.9.132008.11.49.4.

24、2 强度分析根据工作面具备开工条件情况和工作面的布置情况,划分为五个时段进行强度分析: 自本标开工至截流前,完成上游围堰灌浆洞及其交通洞的开挖。施工时段为2007年10月1日2007年11月6日,此时段月高峰强度为2850 m3,单洞月进尺72m。 截流结束后,2007年12月1日2008年4月30日时段,施工的项目有左岸高程400.00m置换洞第一序段的开挖,坝基右岸高程395.00m灌浆洞、排水洞、主坝抗力体排水洞ADL12(ADR12)的开挖,同时进行4个工作面施工,此时段月高峰强度为5520m3。 2008年5月1日2008年9月30日时段,施工的项目有左岸高程400.00m置换洞第二

25、序段的开挖,坝基左右岸高程347.00m灌浆洞、高程341.00m排水洞、主坝抗力体排水洞ADL12(ADR12)、ADL27(ADR27)、水垫塘坝0+89.00m以上部分排水洞的开挖,最多同时进行6个工作面施工,此时段高峰强度为7340m3。发生在2008年6月,月最大单洞进尺101m。 2008年10月1日2009年12月30日时段,施工的项目有坝基左右岸高程347.00m灌浆洞、高程341.00m排水洞、左岸高程395.00m灌浆、排水洞、主坝抗力体排水洞ADL7(ADR7)的开挖,最多同时进行6个工作面施工,此时段高峰强度为3385m3。 2008年10月1日2009年12月30日时

26、段,施工的项目有主坝抗力体排水洞ADL17(ADR17)、ADL22(ADR22)的开挖,同时进行2个工作面。此时段强度为1114m3。综上所述,洞室开挖高峰强度发生在高程400.00m置换洞第二序段开挖时段,其最高强度为7340m3。发生在2008年6月。资源按最多6个工作面同时施工进行配置。9.5 施工布置9.5.1 风、水、电布置 施工供风根据洞室开挖部位比较集中于两岸坝肩位置的特点,将供风站集中设置于坝后低线路上游近坝处,用风设备主要为气腿式手风钻。在左岸低线公路坝基下游侧布置2台25m3/min的电动空压机,前期置换洞开挖时,1个工作面需要14部手风钻同时工作,则用风量约为49m3/

27、min。后期高程2条灌浆洞和2条排水洞同时进行开挖,继续使用此空压机站,每条洞由1台空压机进行供风,空压机数量增加至4台25m3/min。右岸灌浆洞、排水洞开挖供风站与左岸供风站对称布置,内布置3台25m3/min移动式空压机。鉴于上游围堰灌浆洞及其交通洞施工安排在截流前完成,用风时段比较短,采取1台移动式空压机供风,先布置于左岸导流洞闸室,后移至右岸导流洞闸室。施工用风从供风站接150钢管引至距掌子面50m处,端头设风包,再接供风软管至掌子面。 施工用水自明挖施工供水管路接引。供水主管采用48mm钢管接至坝基下游侧,工作面采用软管供水。 施工用电主要为空压机、通风机、水泵、锚喷机具、照明用电

28、,从明挖系统布置的变压器接引。洞内每20m布设一盏100W高压钠灯照明,离掌子面10m范围采用碘钨灯照明。施工风、水、电、道路布置详见图SJ-TB-XLD/0888-08-02。9.5.2 施工道路 左岸高程400.00m左右置换洞开挖,利用置换明挖形成的平台,搭设钢栈桥通往下游低线公路,经11#洞、102#支线与1#交通洞相连,左岸高程395.00m灌浆洞、排水洞开挖也用此通道。 右岸高程395.00m灌浆洞、排水洞开挖采取向上游搭设钢栈桥的方式与上游低线公路相接。 左右岸抗力体排水洞的开挖采用在ADL12(ADR12)位置出渣,通过预留部分岩体和填筑石渣的方法与水垫塘底部相接形成施工通道。

29、 左右岸高程347.00m灌浆洞、341.00m排水洞的开挖洞口30m段与基坑开挖穿插进行,30m135m洞口搭设钢平台至下游,再利用基坑明挖施工道路,其余洞段由高程355.00m抗力体排水洞端头增加施工支洞进行开挖的方法施工。 上游围堰灌浆洞及其交通洞:利用现有导流洞闸室交通洞、上游围堰支线及1#(2#)公路。9.5.3 施工排水置换洞开挖时采用在掌子面设集水坑集水,泵排排至下游低线公路排水沟向下游排水;高程395.00m灌浆洞、排水洞洞内排水,采取自流的方式;高程347.00m灌浆洞、341.00m排水洞洞口0135m段采取自流的方式;其余洞段洞内排水采取在洞内设集水坑,用潜水泵抽排至水垫

30、塘下游部位集水坑,再集中排出堰外。9.5.4 通风排烟:高程400.00m置换洞、水垫塘底部坝0+89.00m上游部分排水洞、上游围堰灌浆洞及其交通洞洞身较短,采用自然排烟方式。坝基灌浆洞、排水洞和抗力体排水洞采用压入方式通风,在洞口安装1台37kW轴流通风机,采用600塑料风筒,向洞内工作面压入新鲜空气。共投入4台轴流风机。9.5.5错车道设置为满足洞内施工交通要求,左右岸高程395.00m灌浆洞、排水洞,高程347.00m灌浆洞、341.00m排水洞在洞内每隔100m设置一宽3m、长10m的错车道。9.6 坝基高程400.00m缺陷置换洞洞挖施工9.6.1 简述从地质图上反映,左岸高程40

31、0.00m410.00m坝基P26层中层内错动带密集,21岩体呈夹层状分布,平均厚度5.3m,最大厚度8.29m。对于这部分岩体,按设计要求除采取明挖置换混凝土处理外,并对深部1级岩体还需采取局部洞挖置换处理。明挖置换部分已含在高程400.00m以上坝肩标,而洞挖置换和混凝土浇筑将由本标段施工,其范围上下游方向贯穿整个坝基建基面。总宽约78.6m,高度约10m,嵌入深度18.65m。9.6.2 施工方法置换洞的开挖沿上下游方向分8段二个序段进行,间隔开挖;先进行第一序段的置换开挖,待第一序段开挖全部完成后进行置换混凝土回填,混凝土龄期达到28天以上并冷却至地温时进行回填灌浆,灌浆结束后,再进行

32、第二序段的开挖置换。 开挖置换高度10m,第一序段分上、下台阶法施工,上台阶采取先中导洞后两边扩挖,最后进行下台阶的开挖,上、下台阶错开5m以上的距离,钻孔采用在台车架上人工手风钻钻孔,周边光面爆破,初拟每循环进尺不大于1.5m并控制药量。第二序段开挖亦采取上、下台阶法,上台阶分两次对半开挖,下台阶一次开挖。如岩石破碎也可采用铣销开挖。爆破设计见图:SJ-TB-XLD/0888-08-04、05、06、07、08。 出渣爆后排险及扒碴利用CAT320 反铲,出渣采用WA380装载机装碴,由20t自卸汽车运输至碴场。 支护由于置换开挖洞室为平顶洞,且其部位十分重要,进洞前先按设计要求进行锚杆、锚

33、索锁口和洞脸喷锚支护,进洞后采用大仰角长锚杆加工字钢支撑,及时支撑、及时喷护。喷混凝土采用PZG-5型喷射机。 资源配置钻孔设备:配置20部手风钻。出渣、运输设备:出渣采用1台380装载机,1台CAT320反铲,5台20t自卸汽车。供风设备:14台手风钻用量为49m3/min,2台25m3/min空压机。9.6.3 循环进尺安排具体每条隧洞循环作业时间为:初拟每循环进尺1.5m,每天1个循环,日进尺全断面1.5m。洞深18.65m,即每一条置换洞开挖支护需要15天时间。第一序段、第二序段分别需要2个月时间完成。9.7 高程395.00m坝基灌浆洞、排水洞开挖及支护施工9.7.1 施工程序 洞挖

34、施工顺序为:先进行洞口段30m,再进行其余洞段的开挖及支护,总体由外向里掘进。 为减少洞室开挖对坝基影响,进洞前采取锚杆锁口,开挖时先导后扩,少进尺弱爆破并及时支护,确保工程质量与安全。灌排洞同时开挖时,两个掌子面错开一定的距离。9.7.2 施工方法在基坑明挖完成390400m层开挖后,先进行右岸高程395.00m灌浆洞、排水洞洞口段30m的开挖施工,30m以里洞段的开挖通过向上游搭设钢栈桥形成出渣通道的方法进行。左岸灌排洞的开挖待高程400.00m置换洞第二序段混凝土达到28天龄期后进行,也可以借用厂房高程395.00m灌浆洞由里往外开挖。 钻爆开挖灌浆洞断面尺寸为3m4.5m(宽高),爆破

35、设计见图:SJ-TB-XLD/0888-08-12、13,排水洞断面2.53.25m,爆破设计见图:SJ-TB-XLD/0888-08-17、18,采用人工持气腿钻钻孔,周边光面爆破。灌浆洞初拟每循环进尺3m,排水洞初拟每循环进尺2.5m,具体根据实际揭露的地质状况和爆破试验进行调整。洞口段单响药量均控制在20kg范围以内。当开挖至不利地质结构面部位时,除控制药量及减小循环进尺以减少对围岩稳定影响外,还应及时采取超前支护或钢支撑等加强支护措施。 出渣洞口30m段出渣采用ZL-18装载机直接运出洞外,洞外由20t自卸汽车运输至碴场。其余洞段洞内每100m设一错车道,由LZL-120立爪装载机装碴

36、,农用车运出洞外至洞外转碴场,再由反铲或装载机装车,20t自卸车运输至豆沙溪沟碴场。运距为左岸6.5km,右岸3.3km。 支护遇支护段施工时,初喷混凝土及锚杆施工紧跟开挖面,挂网和复喷混凝土在洞挖完成后统一进行。锚杆施工采用手风钻造孔,平台车配合人工挂网,喷混凝土采用PZG-5型喷射机。 资源配置钻孔设备:每个工作面配置6台手风钻,共12部。出渣、运输设备:出渣采用1台LZL-120履带立爪式装载机装,3台农用车运输。左右岸分4个工作面同时进行,同岸侧共用一套装运设备,则需要2台LZL-120履带式立爪装载机,6台农用车。洞外1台CAT320反铲装车,5台20T自卸汽车运至弃渣场。供风设备:

37、左右岸各设2台25 m3/min空压机供风。9.7.3 循环进尺安排具体每条隧洞循环作业时间为: 灌浆洞、排水洞洞口段:初拟每循环进尺2.0m,每天2个循环,日进尺4m。 洞身段开挖:灌浆洞初拟每循环进尺3.0m,每天1个循环,日进尺3.0m。排水洞每循环进尺2.5m,2天3个循环。9.7.4 施工要点 合理应用光爆、小药量短进尺等控制爆破技术,保证洞挖成型质量,减少开挖对围岩的影响,开挖后适时支护,避免塌方。 加强围岩安全监测,建立安全预报制度。开挖过程中根据开挖部位和地质条件,及时根据要求设置安全监测点和围岩收敛监测断面,及时沟通信息,以便调整开挖钻爆程序和钻爆参数,减轻开挖爆破对围岩稳定

38、的影响。 开挖出渣后及时进行支护,以确保作业人员安全。 对断层、软弱夹层、层间错动带采取如下处理措施: 超前支护根据已有地质资料和施工中的超前勘探资料,当洞挖至断层、软弱夹层或层间错动附近时,采取超前锚杆(必要情况下采取超前小导管预注浆)措施进行支护,然后再进行开挖。 开挖后及时强支护断层、软弱夹层或层间错动部位开挖后,及时按设计进行锚杆及挂网喷混凝土,必要时安设工字钢拱架支撑,以保证围岩的稳定。 断层破碎带的处理:如遇到较大规模断层、软弱夹层时,开挖后按设计要求和监理人指令,采取挖槽、锚固、回填混凝土及灌浆措施。9.8 高程347.00m灌浆洞、高程341.00m排水洞开挖支护 9.8.1

39、施工程序 洞挖施工顺序为:洞口0135m段与坝基开挖和置换明挖穿插由外向里进行,135m以里洞段的开挖由下游施工支洞进行。 原则上灌浆洞、排水洞同时进行施工,但两个掌子面错开30m以上的安全距离。9.8.2 施工方法左右岸高程347.00m灌浆洞、高程341.00m排水洞洞口135m段的开挖施工,在基坑350.00340.00m层梯段开挖形成的大面平台上穿插进行洞口30m段,并在基坑置换槽挖过程中,洞口搭设钢平台继续从洞口方向向里开挖30135m段,洞内石渣出洞后溜至基坑,和基坑开挖一并出渣,待基坑准备浇筑混凝土时停止从洞口方向掘进,135m以里洞段的开挖通过下游增设的施工支洞由里往外施工。

40、钻爆开挖灌浆洞断面尺寸为44.5m(宽高),爆破设计见图:SJ-TB-XLD/0888-08-14、15。排水洞断面2.53.25m,爆破设计见图:SJ-TB-XLD/0888-08-17、18。单响均在20kg控制范围以内。采用人工持气腿钻钻孔,周边光面爆破。洞口段灌浆洞、排水洞初拟每循环进尺均为2m,洞身段灌浆洞为3m,排水洞2.5m,具体根据实际揭露的地质状况和爆破试验进行调整。 出渣洞口搭设钢平台,洞口段135m出渣采用ZL-18装载机直接运出洞外,石渣溜至基坑后,反铲装车,20t自卸汽车运输至碴场。其余洞段洞内每100m设错车道,由LZL-120装载机装碴,农用车从下游施工支洞运出洞

41、外至水垫塘转碴场,再由反铲装车,20t自卸车运输经下游基坑道路、11#路、102#支线、1#洞至豆沙溪沟碴场。 支护锚杆施工采用手风钻造孔,平台车配合人工挂网,喷混凝土采用PZG-5型喷射机。 资源配置钻孔设备:每个工作面配置6台手风钻,共24台。出渣、运输设备:出渣采用1台LZL-120履带式立爪装载机装,3台农用车运输。左右岸分4个工作面同时进行,同岸侧共用一套装运设备,则需要2台LZL-120履带式立爪装载机,6台农用车。洞外1台CAT320反铲装车,5台20T自卸汽车运至弃渣场。供风设备:左右岸各设2台25 m3/min空压机。9.8.3 循环进尺安排具体每条隧洞循环作业时间为: 灌浆

42、洞、排水洞洞口段30m:初拟每循环进尺2.00m,每天2个循环,日进尺4.00m。 洞身段开挖(30m以里):灌浆洞初拟每循环进尺3.0m,每天1个循环,日进尺3.00m。排水洞初拟每循环进尺2.50m,每天1个循环,日进尺2.50m。9.9 大坝抗力体排水洞洞挖及支护施工9.9.1 施工程序在水垫塘坝0+185.00m上游段明挖完成368.50m355.00m梯段后,进行高程355.00m抗力体排水洞的开挖施工,先进行左岸ADL12(ADR12)横向排水洞施工,然后进行ADL27 (ADR27)纵向排水洞的施工,再进行其余洞段的施工,为避开与水垫塘边坡开挖的影响,其余洞段从里向外施工。9.9

43、.2 施工方法在高程355.00m抗力体部位左右岸各设置有1层4条横向和1条纵向的排水洞,两平行洞室间距约50m左右,左右岸对称布置,断面尺寸为2.5m3.25m(宽高)。抗力体排水洞的开挖与支护施工在水垫塘坝0+185.00m上游段明挖完成362.00m355.00m梯段后进行。 钻爆开挖爆破设计见图:SJ-TB-XLD/0888-08-17、18。采用人工持气腿钻钻孔,周边光面爆破。初拟每循环进尺2.5m,具体根据实际揭露的地质状况和爆破试验进行调整。 出渣ADL12(ADR12)洞段出渣采用ZL-18装载机直接运出洞外,洞外由20t自卸汽车运输至碴场。其余洞段洞内100150m设错车道,

44、由ZL-18装载机装碴,农用车运出洞外至洞外的转碴场,再由反铲或装载机装车,20t自卸车运输至指定碴场豆沙溪沟碴场。 支护锚杆施工采用手风钻造孔,平台车配合人工挂网,喷混凝土采用PZG-6型喷射机。 资源配置钻孔设备:左右岸各配置10部手风钻。出渣、运输设备:出渣采用1台ZL-18装载机装,3台农用车运输。左右岸各设1个工作面,则需要2台ZL-18装载机,6台农用车。洞外1台CAT320反铲装车,5台20T自卸汽车运至弃渣场。供风设备:左右岸各设1台25 m3/min空压机供风。9.9.3 循环进尺安排具体每条隧洞循环作业时间为 洞口段开挖:初拟每循环进尺2.00m,每天2个循环,日进尺4.0

45、0m。 洞身段开挖:初拟每循环进尺2.50m,每天1.5个循环,日进尺3.75m。9.10 水垫塘底部坝0+89.00桩号上游排水洞开挖及支护施工9.10.1 概述水垫塘左岸底部高程334.50m设计有1条纵向排水洞,其0+89.00m桩号前部分划入大坝标施工,长度约50m。9.10.2 施工方法待水垫塘坝0+185.00m上游段明挖完成338.00m334.50m梯段后进行,由外向里开挖,爆破设计见图:SJ-TB-XLD/0888-08-21。排水洞断面尺寸为2m2.7m(宽高),采用人工持气腿钻钻孔,周边光面爆破。初拟每循环2.00m。出渣采用ZL-18装载机运出洞外至转碴场,再由反铲装碴

46、由20t自卸汽车运输至碴场。锚杆施工采用手风钻造孔,平台车配合人工挂网,喷混凝土采用PZG-5型喷射机。 9.10.3 循环进尺安排具体每条隧洞循环作业时间为: 洞口段开挖初拟每循环进尺2.0m,每天2个循环,日进尺4.0m。 洞身段开挖:初拟每循环进尺2.0m,每天1.5个循环,日进尺3.0m。即2天3个循环。9.11 上游围堰灌浆洞及其交通洞开挖及支护施工9.11.1 施工程序灌浆洞及其交通洞开挖的施工程序为:先同时进行左右岸交通洞施工,后进行右岸灌浆洞的施工。9.11.2 施工方法上游围堰灌浆洞及其交通洞的开挖,利用左右岸导流洞闸室,由里向外开挖,左右岸交通洞断面尺寸为6m5.5m(宽高

47、),爆破设计见图:SJ-TB-XLD/0888-08-23,采用人工持气腿钻钻孔,周边光面爆破。初拟每循环进尺3.0m,具体根据实际揭露的地质状况和爆破试验进行验证。出渣采用ZL-50装载机装碴,由20t自卸汽车运输至碴场。锚杆施工采用手风钻造孔,平台车配合人工挂网,喷混凝土采用PZG-5喷射机灌浆洞断面尺寸3.64.3m(宽高),爆破设计见图:SJ-TB-XLD/0888-08-24,施工方法同交通洞。9.12 地下洞室二次扩挖、勘探平洞清理9.12.1 概述二次扩挖为承包人根据监理人的指示,对已完成开挖的地下洞室进行的扩大开挖,设计开挖线与扩挖线之间距离小于15cm的内容。9.12.2 施

48、工方案 二次扩挖根据地下洞室施工特性,局部因地质变化、设计更改、地下洞室施工试验等方面原因或监理人出于质量考虑,而增加的局部二次扩挖。由于二次扩挖位置存在的局部性、小量性、薄壁性,使二次扩挖的处理方式受到局限。主要施工方案为:二次扩挖施工采用爆破处理、机械处理、人工处理相结合。 若二次扩挖的位置厚度较厚,且面积较大,采用爆破处理方式。即在扩挖边线处钻设爆破孔,钻孔间距视实际情况而定,一般在20cm40cm左右,小药量爆破,将扩挖处石碴崩落,出碴方式与洞室开挖相同。 若二次扩挖的位置厚度较薄,且面积较小,采用机械处理方式。即在需扩挖处用反铲冲击锤将扩挖处岩石冲击破碎,或采用人工用风镐、手钎进行清

49、撬作业,出碴方式与洞室开挖相同。 勘探平洞清理勘探平洞的清理洞内采用人工手推车将石碴运出洞外,洞外设碴斗由缆机吊运至左岸高程610.00m吊物平台,由20t自卸车经3#洞运输至豆沙溪沟弃碴场。9.13 地下洞室开挖施工工艺框图及说明9.13.1 隧道洞挖施工工艺流程隧道洞挖施工工艺流程见图9-2。开 挖 准 备测 量 放 线钻 孔装药、联线、爆破通风散烟、洒水除尘安 全 处 理出碴、清底延伸风水电线路,转入下一循环围岩支护图9-2 开挖施工工艺流程图9.13.2 隧道开挖施工方法 开挖准备洞内风、水、电就绪,施工人员、机具准备就位。 测量放样 导线控制网测量采用莱卡全站仪进行施工测量。 测量作

50、业由专业人员实施。每个循环钻孔前进行设计规格线测量放样,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。 放样内容为: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、并按钻爆设计图在掌子面放出炮孔孔位。 钻孔 根据本标的特点,小断面隧洞采用YTP-28型气腿钻造孔,可移动钻孔平台车配合。 由熟练的风钻手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

51、无误后方可开孔。 各钻手分区分部位定人定位施钻,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。 采用自上而下的造孔顺序。 为了控制好孔深,在容易看到的地方用红油漆做上标志,对于气腿钻可以直接在钻杆上作记号。 预裂钻孔前先由测量人员按照设计图纸周边轮廓线,用油漆标识出孔位和地面高程,然后在孔位上钻浅孔插入短钢筋,对孔位进行保护。开孔后进行中间过程的深度和角度校对,以便及时纠正偏差,确保钻孔在同一个平面上。 炮孔造完以后,由值班工程师按“平、直、齐”的要求进行检查,

52、对不符合要求的钻孔重新造孔。 装药、联线、起爆 洞内装药作业采用可移动简易作业平台车配合。 在钻孔工序开始时,按照爆破设计要求提前进行光爆药卷加工,将炮孔堵塞物加工成型,准备好各种规格药卷以及各种段别雷管。 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成果进行。 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,掏槽孔和崩落孔选用32乳化炸药,周

53、边孔选用25乳化炸药。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,洞外采用电起爆网络。 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,由炮工负责引爆。 炮响通风20分钟后炮工先进入洞内检查有无瞎炮,若有则迅速排除,然后才能进入下一道工序。 光面爆破要求 残留炮孔在开挖轮廓面上均匀分布; 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%; 相邻两茬炮之间台阶的最大外斜值不大于10cm; 相邻两孔间的岩面平整,孔壁没有明显的爆震裂隙。 通风散烟及洒水除尘开挖施工过程

54、中一直启动通风设备通风,同时距开挖工作面40m左右处,两侧各布置一台水幕降尘器,在爆破后通过爆轰波自动启动工作、压尘,保证在放炮后20分钟内将有害气体浓度降到允许范围内。爆破散烟结束后,开挖面爆破碴堆洒水除尘。 安全处理爆破后,用人工辅助清除掌子面及边顶拱上残留的危石及碎块,保证进入人员及设备的安全,岩面破碎洞段在进行安全处理后,可先喷一层5cm厚C20砼,出碴后再次进行安全检查及处理。在施工过程中,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。 出碴及清底采用人工出渣至转渣平台, 再用20t自卸汽车出碴。洞挖石碴按招标文件要求运至指定的碴场,并按监理工程师的指示或规范要求堆放。出

55、碴完毕后用反铲清理工作面积碴,为下一循环钻爆作业做好准备。 围岩支护每排炮开挖结束后,对稳定性差的局部岩体及时进行随机锚杆或锚杆加挂钢筋网支护,系统锚杆及喷砼支护视岩石情况滞后开挖作业施工。9.14 地下洞室支护施工工艺及说明9.14.1 支护施工程序支护内容包括大坝坝基灌浆洞、排水洞,抗力体排水洞、上游围堰灌浆洞及其交通洞的支护。洞室支护施工跟进开挖作业面。每排炮开挖结束后,对稳定性差的局部岩体及时进行随机锚杆或锚杆加挂钢筋网支护,系统锚杆及喷砼支护视岩石情况滞后开挖作业施工。典型隧洞段支护施工工艺流程图见图9-3。施工准备通风排烟清理危岩处理欠挖高压风冲洗岩面超欠挖处理初喷混凝土施作径向锚

56、杆有无质量问题改进无施工放样有安装钢支撑是否符合标准否调整焊接连接筋、定位插筋是复喷混凝土至设计厚度挂钢筋网图9-3 典型隧洞段支护施工工艺流程图9.14.2 支护施工方法 锚杆施工方法 锚杆施工工艺先注浆、后插锚杆施工工艺流程。见图9-4。备料:水泥、砂、早强剂搅拌、制备砂浆测量放样、标孔位钻孔、清孔插入锚杆注 浆锚杆加工调直、除锈拉拔实验图9-4 先注浆、后插锚杆施工工艺流程图 施工方法说明 测量定位和布孔按施工图纸在施工面测量定位布置钻孔位置,图纸未作规定时,系统锚杆的孔轴方向垂直于开挖面;局部加固锚杆的孔轴方向与可能滑动面的倾向相反,其与滑动面的交角应大于45度。 钻孔本标范围内的锚杆

57、长度均小于6m,因此全部采用YT-28手风钻直接造孔,采取“先注浆、后插入锚杆”的方式进行施工; 洗孔用高压风水洗孔,并用高压风将孔内水吹干。 验孔对孔位、孔深、斜度进行检查。 注浆砂浆锚杆注浆用水泥在使用前经过检验,水泥供应具有出厂合格证,质量等级必须满足国家标准,水泥砂浆按设计配比试验合格后,按比例进行拌制,拌制的砂浆在拌制开始后一小时内使用完毕,注浆前将锚杆孔用高压风冲洗干净,然后将浆液用注浆机注入孔内,注入的浆液占孔深的3/4左右,以保证锚杆插入后的密实度。砂浆锚杆用砂浆配合比拟采用:水:水泥:砂=0.45:1:2。 砂浆锚杆的安装锚杆安装首先对锚杆用钢筋进行检验,其性能指标符合设计要

58、求,并满足国家标准,然后按设计要求长度下料制作。锚杆的安装:短锚杆人工直接安装,长锚杆人工配合卷扬机安装,安装完毕之后,在锚固剂终凝之前不得敲击或拉拔,以保证锚杆的质量不受影响。对下倾锚杆,先注浆、后插锚杆;对上倾锚杆,采用先插锚杆后注浆的顺序,在插入锚杆的同时,将灌浆管、排气管按设计要求装入孔内,然后用砂浆封闭孔口,等砂浆强度满足要求后,再进行注浆,待回浆管回浆后,按规范要求进行闭浆封孔。 钻孔达到设计孔深后,用高压风清孔,长6m以下的锚杆采用“先注浆后安插锚杆”的顺序施工;注浆选用NJ-400型浆液搅拌机制浆、WB100/100型注浆机注浆。 喷砼支护施工方法 施工工艺流程喷砼采用PZG-

59、5混凝土喷射机,混合料先在拌和站拌制,由农用车运输至作业面。喷混凝土施工工艺流程见图9-5。农用车运料微纤维受 喷 面砂石混合料拌和输料管速凝剂空压机砼喷射机喷 头水泥养 护水 图9-5 喷混凝土施工工艺流程图 施工方法说明 受喷面准备a、清除开挖面浮石、石渣或堆积物,挖除欠挖部位,用高压水枪冲洗受喷岩面;对潮湿泥化岩石,采用高压风清扫岩面。b、受喷面经验收合格后,设立喷厚标志;对受喷面渗水部位,采用埋设导管、盲管或截水圈作排水处理。 喷射砼a、检查喷射机施工用水、用风,试运行正常后即可进行喷射作业。b、作业按先通风,后送电,再投料的顺序进行。喂送混合料保持持续、均匀,施喷中使用助风管,协助管

60、道畅通。c、受喷面作业自上而下分段分片进行,片段间的接合部应妥善喷射,不得存在漏喷部位。d、洞内6cm以下受喷面,一次喷至设计厚度,大于6cm的受喷面分两层喷射。完成第一层喷射后,清理回弹物料,然后进行下一层喷射施工。下一层喷射在上层终凝后进行,若终凝1小时后喷护,则用压力风清扫喷面。e、喷射砼的回弹率,洞室拱部不大于25%,边墙(边坡)不大于15%。 喷护砼养护喷射砼终凝2小时后,及时对喷射砼洒水养护。养护时间洞内不少于7天(边坡喷砼不少于14天)。当气温低于5时,边坡喷护砼采用覆盖塑料薄膜的方法,加以保温保湿养护。 质量检查及验收a、喷层厚度及粘结力检查试验:按监理工程师指示钻取直径100

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