锦屏一级电站左岸导流洞的开挖和支护

锦屏一级电站左岸导流洞的开挖和支护1.工程概况锦屏一级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里县和盐源县交界处的雅砻江大河湾干流河段上，是雅砻江下游从卡拉至河口段水电规划梯级开发的龙头水库，距河口358km，距西昌市直线距离约75km。本工程枢纽建筑物主要由混凝土双曲拱坝（包括水垫塘和二道坝）、右岸泄洪洞、右岸引水发电系统及开关站等组成。双曲拱坝最大坝高305m，坝体混凝土量约496万m3。工程等级为Ⅰ等工程，主要水工建筑物为1级。本工程采用全年断流围堰，隧洞导流，基坑全年施工的导流方式。左、右岸各布置一条导流洞，按两岸对称、双弯道、断面相同的方式布置，断面为城门型，其尺寸为15×19m(宽×高)。左岸洞身长度1214.359m，进、出高程分别为1638.50m和1634.00m；导流洞进口渐变段与出口段采用1.0～1.2m厚混凝土衬砌；洞身段Ⅱ类围岩采用0.6m厚混凝土全断面衬砌，堵头前洞身段Ⅲ类围岩采用0.8m厚混凝土全断面衬砌，堵头后Ⅲ类围岩采用0.6m厚混凝土全断面衬砌，Ⅳ、Ⅴ类围岩采用1.2m厚混凝土全断面衬砌。左岸导流洞深埋段上覆盖体厚250～350m，水平埋深180～250m，进口段上覆岩体厚50～100m，水平埋深50～70m，出口段上覆岩体厚50～80m，水平埋深40～60m。由左岸导流洞工程地质纵剖面知，洞身绝大部分为Ⅲ类围岩，中间有三条大的断层穿过，断层的及其影响带为Ⅳ、Ⅴ类围岩的约142m长。2.导流洞施工2.1开挖（1）常规段开挖支护导流洞开挖采用“新奥法”进行施工，即周边采用光面爆破、充分考虑和利用围岩的自承能力适时进行柔性支护（喷锚支护）。它的主要特点是：运用现代岩石力学的理论,充分考虑并利用围岩的自身承载能力,把衬砌与围岩当成一个整体看待，在施工过程中,必须进行现场量测,并应用量测数据修订设计和指导施工，采用预裂爆破、光面爆破等技术或用掘进机开挖,用锚杆和喷射混凝土等作为支护手段,并强调适时支护。由于引水隧洞断面较大，设计判定88.3％为Ⅲ类围岩，11.7％为Ⅳ、Ⅴ类围岩。洞身自上而下分三层进行开挖支护。Ⅰ层开挖考虑到开挖机械性能及支护施工的需要，确定开挖高度约为8.5m左右；Ⅱ层开挖高度为6.0m左右；Ⅲ层开挖高度为4.0～5.0m左右。最后为保护层开挖，开挖高度约1.5~2m。单洞开挖施工程序依次为Ⅰ层→Ⅱ层→Ⅲ层。Ⅰ层开挖支护完成后进行Ⅱ层开挖，Ⅱ层开挖支护完成后进行Ⅲ层开挖（Ⅱ、Ⅲ层可平行施工）。各层均利用施工支洞进入主洞后分别向上、下游进行平行作业，其中从上层施工支洞进入完成导流洞洞身Ⅰ层开挖支护；利用下层施工支洞完成导流洞洞身Ⅱ、Ⅲ层开挖支护。洞身第Ⅰ层开挖施工时中导洞（5m×5m）超前2～3排炮，353E多臂钻钻爆；两侧及上部手风钻钻爆扩挖跟进，一次支护滞后20米进行，与后循环开挖平行作业，Ⅲ类围岩视危岩情况及时进行局部支护。CAT330液压反铲配合3m3侧卸装载机装渣，15t自卸汽车运输。洞身第Ⅱ、Ⅲ层开挖施工时，Ⅱ层中部液压潜孔钻垂直钻孔梯段爆破，两边保护层手风钻爆跟进开挖，Ⅲ层利用手风钻配合多臂钻周边光爆。一次支护滞后20米进行，与后循环开挖平行作业，Ⅲ类围岩视危岩情况及时进行局部支护。PC330液压反铲配合3m3侧卸装载机装渣，15t自卸汽车运输。（2）堵头段开挖支护她陆注堵头段位鼠于狂导仗k0+6半42.7宴5便4弄～欠k0+7立02.7明5绘4目，从招标晕图上看地涉质情况良暮好，悔属活Ⅲ拳类围岩，笔堵头捷长升6独0通米，包括灭两个渐变衫段。胳堵头段施徒工程序及炊方法与上鞠述常规洞青段开挖支削护施工程勾序类似，挡分层线与不常规洞段棚相适应。攻在开挖、爽支护施工赤的过程中迫，杨Ⅰ亲层开挖可席分区进行缎，即把先承开挖导流仅洞的三分储之二断面只，然后支伯护跟进，布在围岩错始动部位增监加随机锚感杆，支护侦结束后再抗开挖、支亲护剩余的估三分之一喷部分。系（编3怪）渐变段征开挖支护紧导流洞进薯口渐变段涉长洒为予40杨m晒，相应桩斗号范围予为骡0+00膏0~0+蚕04康0凉，渐变段踢底板为水装平段。开促挖断面从捉洞口的方哲形断面渐脆变到末端挎的城门洞荣形断面；准由于断面剥较大，顶括拱又由圆忘弧渐变为享水平，为顶了确保施董工安全，科采用分部眨开挖，即莲把导流洞鬼断面分成叹三块，开比挖一块支消护一块，惊渐变段边荣墙、顶拱钉进行系统丽锚茫杆股+膛自进式锚窜杆＋挂网闷喷纤维砼厌、并增设哗钢支撑加鹿强支护，况确保施工梦顺利进行死。埋渐变段主期要分布少礼量弱风化退和卸荷岩盖体，围岩押稳定性较蛾差，加之济渐变段开尾挖跨度大于，且顶部撇大部分平搬直，未形博成拱；所陈以开挖成笛洞稳定问吸题较突出搬；为此，扇渐变段施飞工中采取截有效超前坑支护加固件措施，防衔止洞顶塌船，隧洞开终挖严格总按料“端新奥些法鱼”梳工艺施工赚，开挖钻题爆按域照窄“脾快支护（播强支护）狠、短进尺级、弱爆破秧、少扰动职，快封闭奸，勤量事测影”模的原则施旁工，以确赌保围岩成肚洞稳定及誓施工安全牢。形（迎4象）开挖支热护作业循径环时间饭开挖支护徒作业循环邀时间见下寨表：产一般洞段杏开挖作业农循环时间扶表侧开挖部位帐施工工艺配测量早放线倾钻孔骨装药箭爆破耍通风眉散烟孝出碴守排险并合计皆备注虑Ⅰ饱层诱时此间局(柴min)诸60切280嫂70线30寨220露60殿720扇全断面开云挖突Ⅱ干层鼓45屠360和90苹30霞1140笛30来1695俊梯段爆破偿Ⅲ放层瞒45竖240场60总30报90陶30叼495寨与君Ⅱ栽可平行施幅工播洞身支护笋以凿岩台辞车造孔为确主、砼喷坡射机湿喷心工艺进行傲喷锚施工代；挂网及检安装锚杆门人工在台冬车上或在摧三层平台易架子上进礼行。施工跑成型后按涨设计要求恰及时埋设较观测设施散，定期观衡测。兼2.兔2忧支护施工枝工艺及要窜点速:趁袋瓶（秋1堵）普通砂率浆锚杆施进工怠施工工艺动：腿普通砂浆她锚杆施工盒工艺流程市框图浆液制备浆液制备施工准备备钻孔清孔孔内注浆安插锚杆孔口封堵锚杆加工运输检测试验害短锚杆使详用凿岩台迷车造孔为咱主师，担Ф巾2乳5傍锚杆钻孔只直径炮为稀50m逝m摊，浆液按使照设计和侄试验配比应进行拌制鸡，随拌随鞭用，注浆哥管先插到哭孔底，然瞎后退估出慰5貌0补～荣100m衬m绢，开始注乖浆，注浆夏管随浆液亿的注入缓吸慢均匀拔附出，杆体赴插入后，达若孔内无套浆液溢出弟，及时补挽注，保证幸注浆饱满钞、密实。识锚杆安装需后，孔口扩加楔固定幼封严，砂耽浆终凝前犁不允许扰虹动。锚杆背到龄期后址按规范进课行无损试驱验抽检。浑即敏（锯2勾）预应力诞锚杆施工滋使用圆盘糖钻造孔，辱钻孔直径议不小染于羊65m初m愤，先安插挺锚杆及附挤件，预应朱力锚杆的页灌浆必须泥分两次完良成，第一昼次灌浆时食，必须保思证锚固段板长度内灌猪满，但浆桥液不得流斑入自由段均，锚杆张上拉锚固后妥，应对自林由段进行漠第二次灌营浆。灌浆膝后，浆体碍强度未达吃到设计要递求前，预话应力锚杆云不得受扰丹动。慰预应力锚冷杆正式张回拉前，应际取唤20桶%怀设计张拉匆荷载，对多其预张捐拉惯1~赵2爸次，使其艺各部位接验触紧密，劫钢丝或钢岭绞线完全狮平直。预谅应力锚杆尤正式张拉睁时，应张红拉至设计役荷载微的效105%助~110情%抚，再按规炎定值进行笼锁定。预勒应力锚杆灭锁定浸后鸡48畏h愚内，若发戴现预应力训损失大于勒锚杆设计填值抓的斧10价%伟时，应进湖行补偿张顶拉。奥（种3坟）产夸锚筋桩音在出渣后冠及时锚喷卫支护，同某时根据围嫂岩情况进捕行锚筋桩极（藏3率Ф松28m疲m凤，裳L=9忍m觉）施工。对锚筋桩抵采用扯液压快速舞钻机钻孔草，在插入尽锚筋束后蛋开始按规渠定灌浆，交在凝固前并不得碰撞宇锚头。钻绣孔遇到岩踪石挤压破遥碎带卡钻熊时，则采捷用砂浆固烈壁的方法杜，确保钻彼孔的成孔眯效果。绩（殖4敞）预应力君锚索支护衣根据锚索柳支护的特郊殊性，锚库索索体尺迫寸较长，塑要有宽阔摩的场地，扶便于锚索疮的运输、叼安装。在备进行导流绑洞开挖时弦，由于围怨岩的特殊饥性，设计话变更后增抓加了预应堆力锚索支锐护。催预应力锚抵索钻孔的织位置、方饼向、孔径荣及孔深应灰符合施工悟图纸的要煎求。钻孔丽的开孔偏如差不得大华于康10cm画，端头锚讯固孔的孔盒斜误差不谨得大于孔级深的奋2%霉。固钻孔完毕犁后，应用滔风、水从妻孔底至孔董口彻底冲抄洗钻孔，恢直至干净御。普锚索编制涂在现场进撇行，钢绞手线下料从迟已固定并介可转动的认钢绞线盘加拉出钢绞辣线，放置闻在切割通闯道上。下柳料前，先惧检查钢绞个线外观质下量，逐根蒜用砂轮切蚕割机切割率，切割长凉度为锚固病段长度、狭张拉段长瞎度、锚头缩长度和张斧拉长度之怨和。布L=L1蒙+Lc+兴L迁0固（你L董1颈—驳岩锚孔深种、葡L啊c宝—湾砼垫墩及积锚具高度寒、圾L彻0效—眉富裕长度锣）。灿锚索束遵搏循随用随圈制作的原军则，对存话放时间较醉长的锚索绩在使用前以进行严格壶的检查。吃锚索入孔棕安装：锚错索向孔内壶推进采用豪人工。由场于锚索孔完口距地面削较高，可映采用回填搁石渣垫高傲或搭设平压台架。安币装前，先承探孔，确着定无堵孔较现象，再局行送索；绕不良地层咳，应谨慎斯小心，以液防推送时登破坏钻孔句。在遇到薪锚索推送羽困难时，秩宜将锚索纲抽出，查梢明原因后众再行推送乖。蜓锚索安装摧质量措施晋和技术要技求：安装用锚索前应坡对钻孔重咬新进行详叶细检查，雪对纵塌孔、掉们块应进行徐清理或处域理。锚索关安装前，炎应对锚索票体进行详廉细检查，狱对损坏的牛防护层、荷索体配件吗。波纹管攀应进行修批复。锚索似安装时避隐免大角度也、剧烈弯垄曲，造成嗓捆扎松动血或挤压注宅浆管和排级气管。向石孔内推送鼓锚索时，侮送索人员徐口号一致痛、用力要门均匀，应代防止在推耐送过程中伟，损伤锚宏索配件和袖防护层。式向孔内推崭送锚索时亮，不得使先锚索体转埋动，并不笨断检查排储气管和注慕浆管是否葱畅通，应泼确保将锚努索体推送灿至预定深栽度，且排清气管和注状浆管畅通穿。挎（刷5青）异工字钢支震撑施工徒工字钢支音撑在不良蜜地质段内迁安装，沿钳隧洞纵向弦安装中心凤间贝距组0.5蝇m索。加工时勺分段加工脾制作，编沿号后运至摧现场人工靠拼接安装肚、焊接，协节间通过免接头板、蹦螺栓连接绩，钢架立已柱脚设钢抖垫板，必喇要时浇筑娱基础砼。婶每榀钢架乏间通过用悉纵向筋联呼接形成整钥体，整体返与系统锚己杆头和拉贞结锚杆焊进接，在拱煮脚及腰部绞利用锁脚误锚杆加固旋。钢支撑佩与围岩应链尽量靠近搭，当间隙炉过大时应覆设垫块，忽必要时按铅洞室实测熊轮廓尺寸评修改形状际和尺寸。圆安装完后访立即用喷改射砼将其株覆盖，覆误盖后方可蜻进行下一叉循环的开夜挖，钢筋央格构架与钩岩面之间痰空隙应必懒须用纤维克砼充填密焦实。桐钢支撑利点用电动液踩压弯曲机惭弯制。格爸构钢架与逢初喷混凝形土之间紧胞贴，在安弹设过程中器，当钢架汁与围岩之烟间有较大降间隙时安作设钢架，督环向间具距据1罗m腰，两排钢况架间沿周忽边每药隔密1斯m断用沈Ф年2巨8芒纵向钢筋栋联接，形筑成纵向连盖接系。拱坛脚高度不鞋够时设置备钢板调整盛，拱脚高携度低于各疮分部开挖网断面底线躬以陵下抱10c认m卖。格构钢姓架安装完西成后和接贪触的锚杆帜头焊接牢浙固，使之根成为整体皆结构。为呆增强顶拱活格构钢架搅的承载能畜力，安装镜时在格构众架底脚垫税一块钢板妥，以减少洽下陷量。乱此外，为错了钢拱架渣的整体稳策定性，还拔增加了锁洒拱锚杆和葵锁脚锚杆稍。练（晴6绝）喷砼及梦挂网施工俯1树）施工要凡求勺喷混凝土仍，采用混客凝土喷射茧机施喷，污喷射早强局砼，喷头论自动添加电速凝剂。莫由临时砼贿拌合站拌舌制喷砼料蒜，搅拌车座运至工作球面后，分丽层施喷。猪喷钢纤维阿混凝土，湾即在搅拌郊混凝土时守按照配比勒掺加钢纤喊维。挂网窗喷混凝土纷，即在系套统锚杆施休工完成后干紧跟进钢杂筋网施工茧，利用锚疼杆固定挂柄网片，钢遭筋网应按逐开挖面铺滤设，网喷等砼捡按乔“肿喷－网－荐喷作”茂的程序进风行，保证听钢筋网与廉壁面距预离敲3乐～笼5c梯m睛，在有锚灿杆的部位集，将挂网覆采用焊接辟固定在锚姿杆尾部，禽人工进行倾整理平整袭，使其紧惰贴初喷层准，之后采给用喷射混闻凝土覆盖压，钢筋网普混凝土保信护层厚度道不小裂于毫50享mm遮。钢筋网晌片在钢筋逗加工厂编浩制，在施昏工时运至甩各个工作扶面。龙2奉）施工工倍艺拳喷砼施工呢工艺流程岩面处理岩面处理施工准备搅拌运输拌制喷砼养护现场取样试验机口取样试验挂网设置喷砼厚度标志验收合格喷机喷射砼（加速凝剂）漂3犁.美质量控制询要点田导流洞开秘挖支护施楚工质量控师制要点是鸣对测量、茶爆破、喷文锚支护等购关键工序枕的控制。位存1述）测量控陕制要点：拘开挖轮廓跨点的放样去误差，相厦对于洞轴跑线应不大趁于此50m薪m袭；洞内贯辨通测量极秆限误差及巴贯通中误骗差分配值绿应满足下庸表要求。纲贯通测量涌容许极限哑误差值番相对开挖类长度植（并k仿m于）早≦烧4圈备注诊极限贯通研误差驶（败m亿m面）筛横向达±100景相向开挖明长度包括锡施工支洞沾长度在内兽纵