拉西瓦水电站尾水调压室开挖施工方案

拉西瓦水电站引水发电系统尾水部分土建及金属结构安装工程拉西瓦水电站尾水调压室开挖施工方案LXW-2004第（001）号批准：审核：编制：中国水利水电第十一工程局拉西瓦施工局二OO五年二月十二日（1）拉西瓦水电站引水发电系统尾水部分土建及金属结构安装招投标文件；（2）拉西瓦水电站引水发电系统尾水部分土建及金属结构安装工程施工施工组织设计方案；（3）《地下洞室开挖有关规范要求》；（4）《尾水调压室开挖支护图，图号LXS-H4-2-13、19、23和26～28》；（5）拉西瓦水电站工程设计通知书总序号321#；（6）《拉西瓦水电站引水发电系统开挖施工技术要求》。2.1工程概述拉西瓦水电站引水发电系统尾水部分土建及金属结构安装工程，主要由尾水洞、尾水调压室、尾水管延伸段和尾水闸门操作室组成。共1#、2#两个尾水调压室，采用三机一室布置，地处右岸地下，距地表垂直距离390～550m左右。由尾水调压室开挖支护施工图显示，尾水调压室开挖区主要岩石为中生代（印支期）中粗粒花岗岩，1#尾水调压室有F382断层斜穿洞室，顶部有缓倾角裂隙HL组（14-5），2#尾水调压室有断层带f5(2-3)、f8(2-3)和f2斜穿洞室。1#、2#尾水调压室顶部高程为2268.5m，球冠部分高8.5m，尾水调压室洞身为直径29.6m，高42.5m的圆柱体结构，两尾水调压室中心距离为102.0m。两尾水调压室之间由调压室交通洞兼通风洞连接。2.2水文地质花岗岩体透水性整体以极微透水为主，局部有微－弱渗滴水地段，均与构造破碎带、裂隙性风化带相关；严重透水段（ω>0.1L/min.m.m）所占比例很少。地下水化学类型属重碳酸氯化钾钠型水，呈弱碱性，对混凝土无任何侵蚀性。3.1施工风、水、电及施工道路规划3.1#、2#尾水调压室洞挖施工采用设在主变上支洞内的4#空压机站进行供风，供风设备为6台20m3空压机，其供风量为120m3/min。供风管路沿主变上支洞和两尾调交通洞进行铺设，向2#调压室供风的管路在通过1#调压室时绕1#调压室右边墙，打锚杆插筋联接通过，供风管采用φ129钢管，距工作面3.施工供水从尾水施工支洞与过坝交通洞交叉口处的主供水管接Φ75的钢管沿过坝交通洞、主变上支洞引入空压机站旁的水箱内，水箱容积为2×2×1.5m，在水箱内设2寸水泵通过Φ50塑料管引入1＃、2＃尾水调压室开挖工作面，供水管采用阀兰联接，主、支管之间设置截阀，联接供水胶管距掌子面距离不超过30m。支管采用φ75mm钢管，所有供水管按“短、平、直”原则布置，管路敷设应考虑不妨碍后续工序施工和交通运输，并作好防炮措施。3.施工用电主要为空压机供电和洞内施工照明及喷砼等设备用电，共计总用电容量为600KVA，故由主变上支洞内1250KVA的4#变压器供电满足开挖高峰期施工用电的需要。供电线路采用三相四线制，交通洞采用500w白枳灯，每8m左右布置一盏，沿洞室拱脚布置。每个调压室内采用2盏1kw移动式投影灯照明，线路采用35mm23.尾水调压室采用混合通风方式，在主变上支洞与过坝交通洞交叉口布置1台2×55KW的轴流式通风机向两个尾水调压室压送新鲜空气，由于尾水调压室同下部叉管段贯通后，延伸段开挖的烟尘大部分上串到尾水调压室，即在两个尾水调压室2260.0高程各布置一台2×37kw的吸出式通风机，通过两尾调交通洞和主变上支洞将烟尘排出洞外，以便达到更好的通风效果。3.上部（2260高程以上）出渣施工道路：2#尾水调压室尾调间施工交通洞主变上支洞右岸地线过坝交通洞黄河大桥伊黑龙沟渣场。2260高程以下出渣施工道路：尾水洞叉管段1#、2#尾水洞尾水施工支洞下叉洞右岸地线过坝交通洞黄河大桥伊黑龙沟渣场。3.2施工供风1#、2#尾水调压室2260高程以下洞挖施工仍采用设在尾调、尾闸交通洞交叉口的4#空压机站进行供风，供风设备为6台20m3空压机，其供风量为120m3/min。供风管路沿主变上支洞和两尾调交通洞进行铺设，向2#调压室供风的管路在通过1#调压室时绕1#调压室右边墙，打锚杆插筋联接通过，供风管采用φ129钢管，距工作面3.3施工供水施工供水从尾水施工支洞与过坝交通洞交叉口处的主供水管接Φ75的钢管沿过坝交通洞、主变上支洞引入空压机站旁的水箱内，水箱容积为2×2×1.5m，在水箱内设2寸水泵通过Φ50塑料管引入1＃、2＃尾水调压室开挖工作面，供水管采用阀兰联接，主、支管之间设置截阀，联接供水胶管距掌子面距离不超过30m。支管采用φ75mm钢管，所有供水管按“短、平、直”原则布置，管路敷设应考虑不妨碍后续工序施工和交通运输，并作好防炮措施。3.4施工供电及照明施工用电主要为空压机供电和洞内施工照明及喷砼等设备用电，共计总用电容量为600KVA，故由主变上支洞内1250KVA的4#变压器供电满足开挖高峰期施工用电的需要。供电线路采用三相四线制，交通洞采用500w白枳灯，每8m左右布置一盏，沿洞室拱脚布置。每个调压室内采用2盏1kw移动式投影灯照明，线路采用35mm23.5施工通风布置尾水调压室采用混合通风方式，在主变上支洞与过坝交通洞交叉口布置1台2×55KW的轴流式通风机向两个尾水调压室压送新鲜空气，由于尾水调压室同下部叉管段贯通后，延伸段开挖的烟尘大部分上串到尾水调压室，即在两个尾水调压室2260.0高程各布置一台2×37kw的吸出式通风机，通过两尾调交通洞和主变上支洞将烟尘排出洞外，以便达到更好的通风效果。4.尾水调压室开挖总体规划1#、2#尾水调压室分别座落在1#、2#尾水洞和1#～6#尾水管延伸段相交的叉管段上部，属地下洞室群布置，横竖交错，相邻洞室距离太近，为保证地下洞室安全，故全部采用YT-28气腿手风钻进行分层、分区开挖。根据工程结构特点和布置方式，分上部（2260高程以上）和2260高程以下两部分进行开挖。4.1尾水调压室开挖施工程序1#尾水调压室上部1#尾水调压室上部（8*6）导洞开挖尾水调压室施工支洞兼通风洞开挖完毕1#尾水调压室上部开挖支护2#尾水调压室上部开挖支护1#尾水调压室2260高程以下溜渣导井（D=2.4m）开挖2#尾水调压室溜渣导井（D=2.4m）开挖1#尾水洞上层开挖到桩号0+00后2#尾水洞上层开挖到桩号0+00后2#尾水调压室溜渣导井扩挖（D=8.0m）1#尾水调压室溜渣导井扩挖（D=8.0m）2#尾水调压室2260高程以下分层开挖支护1#尾水调压室2260高程以下分层开挖支护下部叉管段扩挖支护完毕后下部叉管段扩挖支护完毕后施工道路：由主变上支洞2#尾水调压室上部（8*6）导洞开挖4.2开挖施工程序说明1#尾水调压室上部开挖直接由主变上支洞进行开挖，2#尾水调压室上部开挖需要通过两尾水调压室之间施工支洞兼交通洞通风洞和1#尾水调压室运渣，为保证施工进度在开挖两尾调之间交通洞的同时，1#尾水调压室可进行上部开挖，在交通洞打到2#调压室时，两调压室上部和溜渣导井同时进行施工，在进行溜渣导井开挖时1#、2#尾水洞必须开挖到尾+00桩号后溜渣井才能实现上下贯通；根据尾水调压室洞室平面布置，在进行尾水调压室2260高程以下开挖时，先进行2#尾水调压室2260高程以下开挖，待2#尾水调压室2260高程以下开挖支护完毕后，再进行1#尾水调压室2260高程以下开挖支护。4.3上部（2260高程以上）开挖4.3.1上部开挖高度为8.5m，顶部高程为2268.5m，上部开挖结构为球冠型。上部共分4步进行开挖，采用先中导洞、后顶拱、最后两侧的分部、分区开挖方式（具体见下示图），短进尺、光面爆破技术，并对拱脚以上按设计紧跟进行支护施工，钻孔采用YT28手风钻。首先沿尾调上支洞尾水调压室中心线进行尾水调压室中导洞开挖，尾水调压室中导洞开挖断面为8×6m的城门洞型，中导洞开挖到位后从尾调室两端向中间进行一区挑顶开挖，一次开挖厚度为1.2～1.5m，开挖到位后及时进行锚杆、喷砼等各种支护施工，再采用YT-28手风钻进行尾水调压室二区开挖和支护施工。然后依次进行两侧剩余三区开挖。在进行二区和三区开挖时环向前、后、左、右又各分8个部分采用手风钻搭设钻爆平台以水平下倾30º的夹角向四周逐渐扩挖，最后直到拱角。由于该部分开挖结构为球形断面，为保证开挖轮廓线，该部分扩挖采用弱爆破，短循环，光面爆破技术进行控制爆破，每循环孔深为0.8m～1.5m。对于临近开挖线0.7m时，要精雕细刻，测量对每循环爆破情况进行检测，随时采用小炮进行欠挖处理，在扩挖施工过程中对于断层破碎带及时进行锚杆、喷砼等临时支护，以确保洞室围岩安全。4.3.2爆破石渣采用3.0m3侧卸式装载机、1.0m4.3.3掏槽孔钻爆参数：楔形掏槽，钻孔孔径D＝42mm，孔深3.5m，孔距0.5m，孔斜角度为66º，单孔药量2.1kg，采用2＃岩石φ32mm崩落孔钻爆参数：钻孔孔径D＝42mm，孔深3.2m，间排距0.7～1.0m，单孔药量1.6～1.2kg=2\*GB3②上部分层、分区扩挖钻爆参数：利用临空面以水平下倾夹角30º进行前、后、左、右分区扩挖爆破参数：钻孔孔径D＝42mm，孔深0.8～1.2m，间排距为0.5～0.6m，线装药量为250～350g/m，采用2＃φ25×200mm向上挑扩爆破参数：楔形掏槽，掏槽孔孔深为1.5～2.0m，间距为0.5～0.6m，单孔药量为0.6～0.8kg，采用2＃φ25×200mm×90g岩石炸药连续装药，导爆管毫秒微差非电起爆网络起爆。临近开挖边线光面爆破参数：钻孔孔径D＝42mm，孔深0.6～1.0m，间距0.5m，线装药量为150～180g/m4.42260m高程以下开挖4.4.1尾水调压室下部开挖采用设置溜渣井，而后扩挖的施工方法，当扩挖到施工人员无法到达工作面时，通过现场设置的吊篮作为施工通道，提升机采用绞车机构。在进行尾水调压室下部开挖时，先采用YT-28手风钻人工自上而下进行溜渣导井开挖，导井直径为2.4m，中心设4个空孔，直线掏槽。出渣采用卷扬机通过吊篮提升。导井开挖完毕后，再自上而下进行溜渣导井扩挖，扩挖后溜渣井的直径为8.0m。溜渣井扩挖之后，进行竖向分层扩挖见（尾调2260高程以下开挖图），每4.0m高为一层，具体分层如下。扩挖沿溜渣井四周布置环向爆破孔，每层分八个区进行爆破，具体见爆破布孔图。钻孔采用TY-28手风钻，同时为减小爆破石渣翻渣量，扩挖采用分台阶爆破施工方法。周边采用光面爆破技术进行爆破，光爆层厚度为0.6～0.7m。4.4.=1\*GB3①溜渣导井（D=2.4m）开挖钻爆参数：掏槽孔钻爆参数：榭形掏槽，掏槽孔5个，中心为1个聚能空孔，钻孔径D＝42mm，孔深1.5m，孔距0.5m，单孔药量0.9kg，采用2＃岩石φ32mm崩落孔钻爆参数：钻孔孔径D＝42mm，共8个，孔深1.2m，间排距0.6～0.8m，单孔药量0.6～0.75kg=2\*GB3②溜渣导井扩挖（D=8.0）及环向分层钻爆参数：扩挖钻爆参数：钻孔孔径D＝42mm，孔深4.0m，孔距0.8～1.2m，排距0.8～1.0m崩落孔钻爆参数：钻孔孔径D＝42mm，孔深3.2m，间排距0.7～1.0m，单孔药量1.6～1.2kg，采用2＃岩石φ32mm炸药连续装药，导爆管毫秒微差非电起爆网络起爆。光面爆破参数：钻孔孔径D＝42mm，孔深2.0m，孔距0.5～0.6m，光爆层厚0.7m光面爆破参数：钻孔孔径D＝42mm，孔深3.5～4.0m，孔距0.5～0.6m，光爆层厚0.7m，线装药量为150～180g/m，采用2＃φ25×钻爆施工工艺5.1支护主要方法说明2）砂浆锚杆施工其间排距为@1.5m，6.1开挖、支护质量保证措施3）安全保证措施=1\*GB3①设置安全机构及专职人员，负责安全管理工作，制定安全保证措施。1#、2#尾水调压室均属特大洞室开挖，为保证下部尾水叉管段交通、施工安全，在尾调下面叉管段设立安全警示牌，并采用安全警示带将其下部围起，以免上部掉落的石块砸伤下部施工人员。为防止尾调高边墙爆破洞壁松动块石掉落伤其下部施工人员，在每次爆破完毕后设吊绳人工对洞壁松