第09章主变洞及其它辅助洞室施工

第09章主变洞及其它辅助洞室施工09.1工程概况及施工要点09.1.1工程概况主变洞位于主厂房下游侧，与主厂房平行，是除了主副厂房以外的最大地下洞室，洞室开挖尺寸167.00m×18.00m×21.9/20.8m(长×宽×高)。上游面布置有4条母线洞、电缆交通洞以及主变运输洞和主厂房相连，交通较为便利，与厂房净距离35.00米。辅助洞室主要包括母线洞、交通电缆洞、主变运输洞、500KV出线洞、排风竖井、排烟竖井、交通及管道竖井、排水管道竖井、排烟兼排水洞、排水廊道等。根据招标文件，主变洞及附属洞室主要工程量统计见表09-01。主变洞及辅助洞室主要工程量表表09-01洞室名称石方洞挖(m3)锚杆(根)喷混凝土(m3)混凝土浇筑(m3)排水孔灌浆工程回填(m2)固结主变洞67070550318852000母线洞1240812805515957861480交通电缆洞85515220218180150主变运输洞185329030290150265500kv出线洞6310821170133582850300排水廓道186802050220122219451交通管道竖井1054280135402120排烟竖井7781901005260排风竖井19192708540135主变洞及辅助洞室部位上覆岩体厚150～180m，围岩为中粗料花岗岩及后期侵入的闪长玢岩脉，岩石新鲜、坚硬、完整，无较大规模的断层破碎带穿过，地应力量级小，地下水不丰，围岩以Ⅱ类为主。本工程地下洞室岩石的放射性总比活度较一般岩性偏高，施工期间需采取必要的防护措施。09.1.2施工要点主变洞开挖跨度大，边墙较高，洞室交岔口多。其它辅助洞室量大点多，多工作面多工序同时施工，安全问题尤为突出。综合其施工特点，在施工中认真解决好以下问题：(1)合理划分主变洞开挖和支护的分层、分块，最大限度地发挥施工机械设备的效率，同时不影响厂房的施工；(2)合理布置施工通道，使开挖、支护、混凝土施工能多工序平行开展，机械化作业，确保施工质量和进度。前期爆破作业次数非常多，每次爆破后，及时进行通风排烟工作；(3)精心做好每次爆破设计，控制爆破震动在符合要求的范围以内，并进行爆破震动测试试验，不断调整优化爆破参数值。同时做好安全监测工作，确保主变洞顶拱和高边墙的围岩稳定和施工安全；(4)理顺各辅助洞室之间互相关系，根据轻重缓急合理协调地下洞室群的施工，其中涉及排烟、排水、安全监测的工作面优先施工，工程进点后，抓紧进行上、中层排水廊道以及排烟竖井的施工，以利于主厂房及主变系统安全监测仪器的埋设和地下洞群自然通风系统的形成；(5)各辅助洞室之间连接交岔口较多，交岔口处的洞室稳定问题尤为突出。施工要采取有效、合理的支护及爆破控制措施，确保交岔口处围岩的稳定和安全；(6)各附属洞室施工时间较长，合理安排开挖支护、各工序施工，尽量使支护工作面与开挖掌子面之间的距离保持在30m以内，确保施工安全；(7)合理布置风水管路及电源线，容量上满足各洞室施工需要，同时在安排上做到削峰填谷，均衡施工、合理安排，尽量降低高峰期设备及劳动力投入数量，提高设备的利用率；(8)地下洞室施工过程中，加强洞内通风，改善洞内工作环境，并采取有效的辐射防护措施，使氡气及其子体浓度降低到标准限值以下。(9)施工前，编制详细的施工组织措施和单项工程施工技术措施，从技术上、组织上确保本工程顺利进展。09.2主变洞施工09.2.1工程地质主变洞围岩新鲜、坚硬、完整，多为整体结构和块状结构，除局部地段因受断层、节理影响，纵波速较小外，多呈中、高速反映，属Ⅱ类围岩。穿过主变洞的断层破碎带有F13、f119、f120、f123、f126、f39、f129、F130等8条，破碎带宽度多数小于0.1～0.2m，以N40～80°W向和N5～21°W向较发育。节理较发育，主要有三组：①N50～70°W，SW沿裂隙面多为钙质薄膜或高岭土薄膜充填，部分为方解石及石英细脉充填或闭合状，裂隙延伸长一般为0.5～3.0m，缓倾角裂隙不发育。主变洞顶拱、边墙均无大的不利结构面组合，围岩基本稳定，主要发育的NW～NWW向及NNW向节理与端墙夹角相对较小，对围岩稳定不利；F13、F130断层部位，岩体完整性差，对边墙和顶拱不利，施工时对局部不稳定岩(块)体及时采用锚喷支护处理。09.2.2开挖支护施工1.施工布置(1)施工通道根据工程总布置，主变洞施工通道主要有两条：右侧▽-23.65通过主变排风洞经通风兼安全洞与洞外联接；左侧▽-36.95通过主变进风洞经进厂交通洞与洞外联接；另外，主变洞通过主变运输洞与厂房安装间联接。本标进点时进厂交通洞、通风兼安全洞、主变进、排风洞均已由前期标施工完成，具备通行条件。主变洞分三层开挖。第Ⅰ层开挖从主变洞右端进入，由通风兼安全洞经主变排风洞作为施工通道；第Ⅱ层开挖钻孔机械由主变排风洞进入，出渣运输从主变进风洞经进厂交通洞至洞外，第Ⅱ层出渣平台(▽-33.2)与主变进风洞(▽-36.95)间临时开挖斜坡道连接，斜坡度10%；第Ⅲ层施工及主变洞底板以下沟槽开挖，以主变进风洞经进厂交通洞为施工通道。(XSJ/C2-09-02)和《主变洞Ⅱ层开挖方法示意图》(SXJ/C2-09-03)。(2)施工用风、水、电施工用风：第Ⅰ、Ⅱ层施工用风从布置在通风兼安全洞的空压机站铺一路D50mm风管引到工作面，第Ⅲ层施工用风从布置在进厂交通洞洞内的空压机站用D50mm风管接到工作面。施工用水：从安装在通风兼安全洞中的D100mm供水主管，分支一条D80mm支管，从主变排风洞进入主变洞。主变洞各工作面用水从D50mm水管上的分水头上，用铁管或软管另接。施工用电：从安装在通风兼安全洞洞内的4#-1B变压器(800KVA)，用架空塑铝线经主变排风洞将380V电源接入到主变洞内的配电柜。各用电设备分别从配电柜配线，引接电源。洞内照明采用碘钨灯投光照明，全部电源线均规范地架空布置在岩壁上。(3)施工排水施工排水方式与主厂房施工相同，洞内每隔50～100m设一个临时集水坑，用2″潜水泵接力排水，Ⅰ层开挖施工时把污水排到通风兼安全洞的1#排水泵站中，Ⅱ层以下施工时把污水排到进厂交通洞的2#排水泵站中。(4)施工通风排烟主厂房的第Ⅰ、Ⅱ层和主变室的第Ⅰ层开挖支护阶段，采用混合式通风方式，在通风兼安全洞口安装1台2200m3/min轴流风机(1#风机)和吊挂Φ1200软风管进行正压送风；在同样在通风兼安全洞口设置1台1450m3/min轴流风机和安装Φ1000硬风管进行负压通风，加快排烟速度。正压风管沿通风兼安全洞左侧洞壁安装，在主变排风洞口分支延伸至主变洞；负压风管沿通风兼安全洞右侧洞壁安装至主变排风洞口即可。随着主变洞自上而下的分层开挖，进厂交通洞、主变进风洞与主变洞贯通(贯通以后1#风机拆除)，形成进厂交通洞→主变进风洞→主变洞→主变排风洞→通风兼安全洞和进厂交通洞→主变进风洞→主变洞→排烟竖井→排烟兼排水洞的两条自然通风风道。为尽快改善通风排烟效果，主变洞第Ⅰ层开挖时尽早与排烟竖井连通，另外在主变洞第Ⅰ层开挖支护的同时，将主变进风洞往里延伸25m左右，待第Ⅰ层开挖支护结束后，即时与主变洞第Ⅰ层贯通，然后进入第Ⅱ层开挖。2.石方洞挖主变洞开挖跨度大，边墙较高，洞室交岔口多，与主厂房、母线洞及出线洞等辅助洞室施工干扰大，因此在理顺各工序、各部位、各洞室之间互相关系基础上，合理布置施工通道，分层分块开挖，最大限度地发挥施工机械设备的效率，保证开挖、支护、混凝土施工等多工序、多工作面平行作业，并确保施工质量与安全。(1)施工分层主变洞开挖共分三层施工：第Ⅰ层：▽-15.3(-16.4)~▽-23.65(-24.6)第Ⅱ层：▽-23.65(-24.6)~▽-33.2第Ⅲ层：▽-33.2~▽-37.2表09-02分层高程(m)层高平均断面积开挖量出碴通道-15.3(-16.4)~-23.65(-24.6)7.7～8.71251.89主变排风洞-23.65(-24.6)～-33.28.6～9.61642.74主变进风洞第Ⅲ层-33.2～-37.24.0721.20主变进风洞注：第Ⅲ层开挖量未包括油池等沟槽开挖工程量。(2)施工分块第Ⅰ层分三块施工：中导洞为Ⅰ1块，尺寸8.00m×(7.7～8.7)m；两侧扩挖为Ⅰ2块，厚度5.0m；第Ⅱ层分三块施工：中部先槽挖区为Ⅱ1块，槽挖宽度12.0m，上下游边墙留3.0m厚保护层为Ⅱ2块后开挖；第Ⅲ层为分二块开挖：上游侧为Ⅲ1块先开挖，开挖宽度12.9m，下游侧为Ⅲ2块(▽-37.2建基面开挖)后开挖，宽度5.1m；主变洞施工分层分块详见附图《主变洞开挖分层分块示意图》(SXJ/C2-09-01)。(3)开挖流程主变洞开挖支护流程如下图所示：主变排风洞进入第Ⅰ层中导洞开挖(Ⅰ1)! ↓ 主变进风洞延伸并与第Ⅰ层贯通! ↓ 主变进风洞延伸并与第Ⅰ层贯通与排烟竖井接通↓与排烟竖井接通第Ⅱ层Ⅱ1块两侧预裂爆破 第Ⅱ层Ⅱ1块槽挖第Ⅱ层Ⅱ2块开挖支护及主变洞厂左0+114.87第Ⅱ层Ⅱ2块开挖支护及主变洞厂左0+114.87厂左0+132.00段开挖!第Ⅲ层Ⅲ1块开挖!第Ⅲ层Ⅲ2块开挖建基面以下坑槽开挖支护 清基验收、移交工作面在主厂房岩锚梁及其顶部小牛腿混凝土浇筑施工期间，主变洞暂停开挖爆破作业，待混凝土达到设计强度后恢复洞挖爆破作业。(4)施工方法第Ⅰ层开挖，采用中导洞领先掘进，两侧扩挖跟进的开挖方式。根据主变洞的结构特点，中导洞尺寸为8.00×(7.7～8.7)m，中导洞居中布置，中导洞开挖超前两侧扩挖20～30m。中导洞开挖由三臂台车钻孔，采用小直径平行行孔直眼掏槽。周边扩挖也用三臂台车钻孔，周边光面爆破。在第Ⅰ层支护期间，利用YQ100B潜孔钻钻孔，对Ⅱ层Ⅱ1块两侧保护层进行施工预裂爆破。出碴采用3m3装载机装渣，15t自卸车倒运至下水库石渣中转料场。第Ⅰ层开挖的同时，主变进风洞往里延伸25m左右，待第Ⅰ层开挖至左端时上下贯通，延伸段按10%爬坡，与Ⅰ层贯通后作为主变进洞进入Ⅱ层的连接斜坡道的一部份，延伸段采用手风钻开挖。第Ⅰ层开挖方法及施工布置见附图《主变洞Ⅰ层开挖方法示意图》(SXJ/C2-09-02)。Ⅰ1、Ⅰ2块爆破设计及爆破参数见图《主变洞开挖Ⅰ1块爆破设计图》(SXJ/C2-09-05)和《主变洞开挖Ⅰ2块爆破设计图》(XSJ/C2-09-06)。第Ⅱ层开挖，采用中部拉槽，两侧扩挖跟进的方式开挖，中部槽挖段超前30～50m。中部槽挖Ⅱ1块采用全液压钻AtlasRocD7造孔，孔距250cm，排距220cm。第Ⅱ层两侧保护层(Ⅱ2块)，采用手风钻钻孔，分台阶开挖，台阶高度4～5m，边墙光面爆破，光爆孔间距40cm。采用1.0m3挖掘机装渣，15t自卸汽车出渣。钻孔机械从主变排风洞进入，出碴设备由进厂交通洞洞经主变排风洞进入，并通过临时修建的斜坡道进入到第Ⅱ层▽-33.2出渣平台。主变洞左端厂左0+114.87～厂左0+132.00段采用三臂台车进行扩挖，扩挖在第Ⅱ层支护期间进行。第Ⅱ层开挖方法见附图《主变洞Ⅱ层开挖方法示意图》(SXJ/C2-09-03)，Ⅱ1块爆破设计见附图(SXJ/C2-09-07)。，Ⅱ2块爆破设计见附图(SXJ/C2-09-08)。第Ⅲ层先开挖上游侧Ⅲ1块，采用采用手风钻钻孔，水平台阶爆破法，边墙光面爆破。下游侧为▽-37.2建基面开挖，采用手风钻钻孔，水平建基面及下游边墙光面爆破。1.0m3反铲挖掘机集渣，15t自卸车出碴。基础以下局部坑槽采用手风钻小台阶开挖，周边光面爆破。第Ⅲ层开挖方法见附图《主变洞Ⅲ层开挖方法示意图》(SXJ/C2-09-04)，Ⅲ层爆破设计见附图(SXJ/C2-09-09)。4.支护施工(1)锚杆支护主变洞支护使用的锚杆类型主要有：①普通砂浆锚杆：采用普通砂浆全长注浆，用于临时永久性支护的锚杆；②自进式中空注浆锚杆：适用于松散破碎、成孔困难的地层，在施工中锚杆孔稳定性较差，注浆锚杆安装困难，采用自进式锚杆，就位后灌注水泥浆，用于永久性支护的锚杆。③胀壳式预应力中空注浆锚杆：对可能失稳的边坡或岩体施压加固，多为高强度钢材制成的预应力锚杆，地下洞室永久支护的预应力锚杆全长灌注水泥砂浆。④普通中空注浆锚杆：应用于洞室顶拱围岩、结合固结灌浆使用的永久系统支护，超前预支护及其它临时支护。(2)喷射混凝土喷射混凝土施工程序如下：开挖面地质验收受 喷面浮石处理、清洗、验收!受 喷面浮石处理、清洗、验收! 设喷层厚度标致↓机具人员准备↓第一层喷射施工 搅拌站拌制喷混凝土料7m3搅拌车或自卸汽车运输喷混凝土台车 (挂网钢筋绑扎) (挂网钢筋绑扎)仓面验收养护仓面验收采用“湿喷法”施工工艺。喷射混凝土的配合比由试验确定，混凝土中掺适量外加剂。锚喷支护具体施工方法详见第08章相关内容。09.2.3混凝土工程混凝土施工主要有洞口混凝土衬砌和洞内局部不良地质段混凝土衬砌。洞口正面及洞内边墙采用100×200cm的竹胶板立模，方木作围檩，钢筋拉条与锚杆焊接固定；洞室顶拱采用P2015钢模立模，钢结构拱架支撑，拱架中间留施工通道，满足三臂台车及出碴设备通行，不影响开挖施工。模板及支撑结构，在单项工程开工前设计完成，报监理工程师审批后实施。混凝土在拌和站拌制，用混凝土搅拌车运到洞内，再用HBT60A混凝土泵输送入仓，人工进入仓面内平台振捣。09.3母线洞施工09.3.1工程概况母线洞共4条，位于主厂房和主变洞之间，长35m，最大开挖断面为9.0m×10.3m(宽×高)，最小开挖断面为7.0m×7.9m(宽×高)。底板开挖高程为▽-43.35m。母线廊道为全断面衬砌，其混凝土主要包括隧洞衬砌混凝土和底板、电缆沟混凝土。母线洞围岩地质条件与主变洞类似，岩体完整性较好。F13、F130断层穿越部位对围岩稳定不利，施工期做好及时支护。母线洞施工的主要内容和工程量如表09-03所示：表09-03序号项目名称单位数量备注1石方洞挖m3124082砂浆锚杆根1208ф25，L=4.5m3喷混凝土m355C30，厚5cm4隧洞衬砌混凝土C25m315955回填灌浆M21480P=0.3MPa6排水孔m78609.3.2开挖支护施工1.开挖施工根据主厂房与主变洞开挖工期安排，母线洞洞挖从主厂房侧向里掘进，主厂房在第Ⅳ层开挖过程中，根据现场工作面形成条件，及时安排母线洞的开挖施工，并集中力量，尽早完成。施工用风、水、电系统利用主厂房前期已有布置系统。母线洞开挖采用先导洞，后扩挖的方式，钻爆法施工。导洞开挖断面4.0×4.5m，采用手风钻钻孔，小直径直眼掏槽。周边扩挖采用三臂台车造孔。母线洞进洞开挖前，先进行洞口的锁口锚杆支护。母线洞开挖采用错洞开挖的顺序，即先开挖1#、3#母线洞，再进行2#、4#母线洞开挖。出碴采用3.0m3装载机装渣，15t自卸汽车运输，经进厂交通洞到洞外指定的堆碴场。母线洞开挖爆破孔网参数见附图《母线洞开挖爆破设计图》(XSJ/C2-09-10)。2.支护施工母线洞开挖支护主要为普通砂浆锚杆和喷射混凝土。除厂房侧洞口锁口锚杆采用三臂台车钻孔外，其余部位采用手风钻造孔，人工注浆，插杆。挂网钢筋用人工搭架作为施工平台，人工绑扎。喷混凝土采用喷射机组施喷。锚杆、挂网喷混凝土的施工工艺参见第08章。09.3.3混凝土工程1.施工布置混凝土衬砌施工用风、水、电，由洞挖以后形成的风、水、电系统根据现场实际施工情况敷设至工作面。(2)施工道路、场地布置由进厂交通洞→主变进风洞→主变洞(EL-37.20平台)作为施工道路，在主变洞EL-43.35槽内搭设钢管爬梯至EL-37.20平台，进行钢筋、模板及其它材料工具的运送。(3)混凝土生产和输送系统混凝土由Q7标拌制，7m3搅拌运输车运送，HBT50C混凝土泵压入仓面。混凝土泵布置在主变洞EL-37.20平台。2.施工工艺流程开挖支护验收→施工准备工作→岩清理、接地敷设→测量放样→两侧边墙钢筋绑扎→采用竹胶板两侧墙立模→测量校模→仓面冲洗、验收→侧墙泵送混凝土浇筑→顶拱立模、钢筋绑扎、仓面冲洗→测量校模、验收→顶拱泵送混凝土浇筑→拆模→养护。3.主要工序施工方法(1)立模洞内侧墙、牛腿混凝土采用竹胶板立模，方木和钢管架作为横纵围囹。在锚杆上焊拉条固定竹胶板。两侧封头以及底板凹凸不平部位采用木模镶板。顶拱和拱座部位模板支撑系统采用满堂架(75cm×75cm×120cm)，在满堂架上安装圆弧形拱架。为保证混凝土面的平整度，采用新的P2012标准钢模板。圆弧形拱架与满堂架支撑构成整体，在锚杆上焊接φ14钢筋拉条，拉条间距1.0m×1.2m，与圆弧拱架连接，用于固定钢模板。(2)钢筋制安钢筋在钢筋厂加工，钢筋加工根据混凝土分层分块进行，并满足规范的要求。钢筋绑扎和焊接满足设计规范的要求。为保证钢筋的保护层厚度，在钢筋与模板之间放置3cm厚的砂浆垫块。垫块采用预埋铁丝和钢筋绑扎固定。洞内侧墙钢筋绑扎时，利用锚杆作为纵向架子筋，用以固定竖向钢筋，然后再绑扎横向钢筋。对于双层钢筋先进行外圈钢筋绑扎，再进行内圈钢筋绑扎。洞内顶拱钢筋绑扎前，应先搭设满堂架，满堂架上铺设毛竹片形成施工平台，用于钢筋的绑扎和立模施工以及后期的浇筑施工。钢筋绑扎按照先横向拱形钢筋，再纵向分布钢筋；先进行外圈绑扎再进行内圈绑扎的施工顺序进行。(3)混凝土浇筑洞身侧墙和顶拱的混凝土浇筑均采7m3搅拌车运送混凝土至主变洞，再由HBT50C混凝土泵入仓浇筑的施工方法。侧墙、牛腿采用平铺法施工，采用人工平仓、人工振捣。浇筑时在侧墙开设浇筑窗口，进行喂料和振捣。顶拱采用平铺法施工，人工平仓和振捣。为保证施工时的顶拱两侧的模板受力、变形相近，浇筑时采用左右交替送料。待混凝土浇筑至顶拱模板高程以后，改用“冲天炮”由里至外泵送混凝土入仓。(4)混凝土拆模和养护侧墙混凝土在24～48h以后进行拆模，顶拱混凝土在48h以后再进行拆模。模板拆除以后，立即进行混凝土的洒水养护。洒水养护的养护期按照规范进行，一般不小于14天。09.4交通电缆洞施工交通电缆洞位于副厂房与主变洞之间，长35.0m，为城门洞形，开挖断面尺寸为3.1m×7.4m(宽×高)，底板开挖高程为-40.55m。混凝土衬砌厚度30cm，断面中部设有30cm厚的隔板。厂用设备廊道施工的主要内容和工程量有：石方洞挖：855m3砂浆锚杆(ф20，L=3.0m)：152根喷混凝土(C30，厚6cm)：20m3混凝土C25F50：218m3钢筋：22t排水孔(ф50，L=3.0m)：180m回填灌浆：150m209.4.1开挖支护施工结合主副厂房开挖分层高度，交通电缆洞开挖分两层分阶阶段进行：上层开挖高度4.0m，底板高程-37.15m，在主副厂房第Ⅲ层开挖期间进行；下层3.4m，底板设计开挖高程-40.55m，在主副厂房第Ⅳ层开挖期间进行。电缆洞开挖主要从副厂房侧向主变洞侧掘进，主副厂房开挖过程中，具备交通电缆洞施工工作面后，及时组织队伍进场施工。交通电缆洞下层开挖时，与副厂房第Ⅳ层底板间的高差采用铺筑临时斜坡道联接，以便于出渣时装载机行走。电缆洞开挖采用手风钻钻孔，周边光面爆破。上层洞挖每循环钻孔深度2.5m，下层开挖每循环钻孔深度3.5m。施工用风、用水、用电从主厂房侧接入。出碴上层用2.0m3装载机，下层用3.0m3装载机装渣，先由装载机将洞渣料倒运出洞，卸至厂房内，再由3.0m3装载机或1.0m3反铲挖掘机二次装运，配15t自卸汽车经主厂房、进厂交通洞至洞外指定碴场。洞内锚杆支护采用手风钻钻孔、人工插杆注浆。喷混凝土支护采用喷射机喷射混凝土，人工搭设钢管架绑扎挂网钢筋。锚喷开挖一层，及时支护一层。洞挖作业前先进行进洞口锁口支护，锁口锚杆由多臂台车钻孔。锚喷支护施工工艺详见第08章。09.4.2混凝土工程混凝土施工的风水电系统沿用开挖施工布置，施工材料经主变洞运送至工作面。混凝土分三段施工，每段分底板、下层边墙及中部隔板、上层边墙、顶拱共四层施工。侧墙用竹胶板立模，钢筋拉条与锚杆焊接固定；顶拱和隔板采用P2012标准钢模板，满樘钢管脚手架支撑。混凝土采用泵送入仓，左右对称下料，人工平仓，插入式振捣器捣实，隔板上表面人工抹面、压实，拆模后及时洒水养护。09.5500kv出线洞施工09.5.1工程概况500KV出线洞进口位于主变洞下游边墙上，出口与开关站相接。全洞总长250.8m，由下平洞、斜坡段和上平洞组成，其中斜坡段水平投影长149.6m，坡角17°,主要开挖断面3.6×5.5m(宽×高)主要工程量有：石方洞挖：6310m3锚筋：730根(φ22，L=3.0m)喷射混凝土：170m3(C30，δ=8.0m)混凝土衬砌：1320m309.5.2开挖支护施工1.施工布置出线洞开挖时，场内施工通道已全部具备。风水电系统首先考虑直接利用场内已有布置系统，开关站侧工作面可直接利用开关站土石方明挖的原有布置，主变洞侧利用主变洞附近已有风水电系统。2.施工程序主变洞第三层开挖及支护开关站土石方明挖支护主变洞第三层开挖及支护↓下平洞段开挖支护↓下平洞段开挖支护 上平洞段开挖、支护↓斜井段正向开挖斜井贯通!开挖验收3.主要施工方法(1)洞室开挖上平洞施工由地面开关站进入。洞口15m高拱段开挖断面为3.60×7.45m(宽×高)，分二层开挖，下层层高4.0m。按照“先下半洞后上半洞”的施工顺序，其余段采用全断面开挖。采用手风钻钻孔，小直径平行孔直眼掏槽，周边光面爆破。出碴采用2.0m3装载机配15t自卸汽车经开关站运至下库洞渣中转料场。下平洞由主变洞进入。根据平洞开挖断面的变化采用不同的开挖方法：洞口5.0m大断面段采用先导洞，后扩挖跟进的施工方法，导洞尺寸为4.0×4.5m，其余段主要采用全断面开挖，局部洞身墙高7.0m以上部位采用分层开挖法，分层高度4.0左右，先开挖下层再开挖上层。由3.0m3装载机装碴，15t自卸汽车经主变洞、主变进风洞出碴。斜坡段开挖采用自上而下正向开挖，由上平洞进入。洞身开挖采用手风钻钻孔，全断面掘进，周边光面爆破。正向开挖出渣采用卷扬机牵引斗车的有轨运输方式，将斜坡段爆破石渣提升至上平洞，在斜坡顶部修建卸渣平台，然后由2.0m3装载机倒运出洞，配15t自卸汽车运至下库指定中转堆渣场，斜洞段掌子面采用人工装碴。轨道沿出线洞底板斜坡面一侧铺设，随着洞挖进尺向下延伸。卷扬提升系统布置在上平洞，尽量沿洞身一侧布置，同时确保出渣时装载机能正常出入，拟在上平洞CZ2转弯处拓挖一个卷扬机室。(SXJ/C2-09-11)(2)支护施工500KV出线洞身围岩支护方式主要是砂浆锚杆和喷混凝土。锚杆施工在开挖验收后进行，支护紧随开挖工作面及时进行。锚杆采用手风钻造孔，孔向以及孔深按严格设计要求执行。锚杆采用“先注浆后插杆”的施工方法，注浆器注浆，人工插筋。锚杆达到一定龄期后，按设计要求对锚杆进行质量检查。施工过程中如遇地质不良地段，采用喷混凝土临时支护，喷混凝土支护采用喷射机喷射。锚喷支护施工工艺详见第08章。09.5.3混凝土工程500KV出线洞混凝土施工的主要项目有：洞身边墙及隔板混凝土衬砌、底板混凝土、板梁混凝土等。1.施工布置混凝土施工所需的风、水、电利用开挖阶段已铺设好的风、水、电系统，不再另行设置。施工通道：上平洞及斜洞上半部从开关站进入，下平洞及斜洞下半部分从主变洞进入。2.混凝土施工分层分块先底板后边墙、隔板，边墙与隔板一次性浇筑成型。施工时跳块浇筑，每浇筑块长度根据结构特点划分，原则上每个块子长度为8～12m。施工时从开关站方向向主变洞方向进行。3.主要施工方法(1)模板工程板梁结构、洞室边墙及隔板，采用组合钢模板，φ48脚手架钢管支撑配钢筋拉条与锚杆焊接加固，隔板底部设满堂钢管架支撑。底板踏步用定制木模板。洞室顶拱圆形模板，采用特制圆弧形钢模，钢模根据形体尺寸要求设计制作。顶拱模板采用加工后的φ48弧形钢管作围檩，隔板底部设满堂钢管架支。(2)钢筋工程钢筋从加工厂配料加工好，分类捆绑挂牌标识，用汽车运输到主变洞或开关站，再用人工传递到工作面绑扎。板梁部位，先立模后绑扎钢筋，边墙和顶拱部位先绑扎钢筋验收合格后再立模板。立模时，控制好保护层。(3)混凝土浇筑混凝土从搅拌站拌制，用7m3搅拌车运输，HBT50C混凝土泵输入仓。人工插入式振捣器振捣，底板和中间隔板二次抹面成型。上平洞及斜洞上半部施工时，混凝土泵布置开关站500KV出线洞洞口；下平洞及斜洞下半部施工时，混凝土泵布置在主变洞500KV出线洞入口处。(4)养护混凝土浇筑后12小时开始洒水养护，养护时间不小于14天。09.6主变运输洞施工09.6.1工程概况主变运输洞布置在主变洞左端，是连接主厂房安装场与主变洞的通道,长度35.0m。主变运输洞为城门洞形，开挖断面7.0×7.4m(宽×高)，底板高程为▽-37.2。主变运输洞主要工程量有：石方洞挖：1853m3锚杆：290根(φ25，L=4.5m)喷射混凝土：30m3(C30，δ=8.0m)混凝土衬砌：290m309.6.2开挖支护施工主变运输洞开挖在主厂房第四层开挖完成后进行，从安装场向主变洞方向掘进，风水电系统主要利用主厂房现有系统布置。4.5m。开挖采用手风钻钻孔，周边光面爆破，扩挖时搭设简易移动式钢结构钻孔平台。出碴用3.0m3装载机装渣，15t自卸汽车倒运至下库洞渣中转堆渣场。主变运输洞锚杆支护采用三臂台车钻孔，喷混凝土采用喷锚台车。主变运输洞邻近岩臂吊车梁，开挖前先进行爆破振动测试，以便获取合理的爆破控制参数，确保岩壁吊车梁安全。09.6.3混凝土工程底板建基面清理干净并验收合格后开始绑扎钢筋，埋设轨道埋件。混凝土从搅拌站拌制，7m3搅拌车运输到安装场，再用人工手推车分料入仓，插入式及平板振捣器振捣，人工二次抹面成型，洒水养护。洞口交岔部位混凝土施工方法参见第09章09.2节。09.7排风竖井施工09.7.1工程概况排风竖井布置在通风兼安全洞0+55桩号处，开挖井身直径7.0m(顶部锁口段直径为7.6m)，井身长约33m,井口平台高程为▽45.15。排风竖井底部通过平洞与通风兼安全洞连接，平洞开挖断面为7.0×6.9m，长10.0m。主要工程量为：土石方明挖：2900m3石方井挖：1149m3石方洞挖(下部平洞)：500m3锚杆(Φ25，L=4.5m/7.0m)：250根喷混凝土(C30，δ=8.0m)：85m3混凝土衬砌：40m309.7.2施工程序排风竖井开挖在主厂房第二层及主变洞第一层开挖结束后进行，主要施工程序为：井口平台开挖(反)导井开挖竖井扩挖支护(反)导井开挖竖井扩挖支护混凝土衬砌下平洞开挖09.7.3施工布置1.施工道路结合开关站转角塔基础开挖道路布置，沿开关站坡顶布置一条临时施工道路至排风竖井井口平台高程，作为排风竖井井口平台与场外的联接通道，路宽3.5m，道路纵坡不大于8%。竖井下部运输通道利用通风兼安全洞已有的对外联接道路。2.风水电系统施工供风采用开关站压风机站集中供风，水电系统直接从开关站施工区引入。09.7.4开挖支护施工1.土石方明挖井口▽45.15平台基础开挖时，覆盖层及土方采用1.0m3反铲直接挖除，石方采用手风钻开挖，水平建基面采用光面爆破。出渣采用15t自卸车运输，土方弃渣由至下库龙坝滩弃渣造田区，石方弃渣弃于监理人指定的弃渣场。2.下平洞及竖井开挖下平洞采用先导洞后扩挖的开挖方法,导洞开挖断面4.0×4.0m。竖井开挖采用先导井再扩挖成形的方法，导井采用反导井，导井开挖断面2.0×2.0m反导井开挖至▽40.15，剩余部份待井口平台开挖完成后自上而下开挖贯通。竖井扩挖自上而下进行，一次扩挖成形。开挖采用手风钻钻孔，周边光面爆破。出渣采用3.0m3装载机装渣，15t自卸车倒运至下库洞挖石料中转料场。排风竖井开挖施工方法详见附图《排风竖井开挖方法示意图》（XSJ/C2-09-12）。09.7.5混凝土工程40cm。施工所需风、水、电及施工道路沿用开挖已布置系统。从排风竖井底部搭设钢管脚手架至井口高程，采用P3012标准钢模板立模，加工后的φ48弧形钢管作模板围檩，钢筋拉条穿过模板与锚杆焊接固定。混凝土用7m3搅拌车从拌和站运输到工作面附近后，人工用手推车分料入仓，插入式及平板振捣器振捣，人工抹面成型，洒水养护。09.8排烟竖井、交通兼管道竖井及排水管道竖井施工09.8.1工程概况排烟竖井开挖井径φ3.5m，顶部位于排烟及排水洞(原PD7探洞扩建而成)，底部两侧通过廓道分别与主厂房及主变洞相通，连接廊道开挖断-25.618，与主厂房贯通高程▽-24.6，与主变洞贯通高程▽-26.0。交通兼管道竖井，联接上、中、下三层排水廊道的通道，并通过管52.5m。排水管道竖井，位于上层排水廊道与排烟及排水洞(原PD7探洞扩建而成)之间，开挖洞径φ2.2m，井身全高25.9m。09.8.2开挖支护施工1.主要工程量表09-04项目名称及内容工程量单位备注排烟竖井石方井挖394m3与主厂房及主变洞连接廊道石方洞挖384根锚杆190根L=3.5m、2m喷混凝土100m3交通兼管道竖井管道通风廊道石方洞挖85m3与排水廊道连接廊道石方洞挖378m3锚杆155m3L=3.5m喷混凝土135m3排水管道竖井石方井挖100m3与排烟兼排水洞连接廊道石方洞挖240m32.施工程序排烟兼排水洞扩挖结束(即原PD7探洞改造完成)后，便安排排烟竖井开挖。排烟竖井底部与主厂房及主变洞连接廓道开挖在主厂房第一层开挖完成后进行，从主厂房侧向主变洞侧掘进。排水管道竖井开挖在上层排水廊道开挖完成后进行，竖井顶部与排烟兼排水洞连接通道从排烟排水洞向里掘进完成。交通及管道竖井分二段开挖：中层～上层排水廊道段在中层排水廊道开挖完成后进行；底层～中层排水廓道段在底层排水廊道开挖完成后进行。各层排水廓道与竖井连接通道从排水廊道侧进入开挖。3.主要施工方法(1)排烟竖井竖井开挖由排烟兼排水洞进入，井身采用自上而下正井法开挖。手风钻全断面钻爆法开挖，周边光面爆破。出渣采用人工装渣，井口布置卷扬机提升系统，井外由小型农用车经排烟排水洞运输出洞，弃渣于指定渣场。下部连接廊道由主厂房侧进入，在主厂房第一层开挖结束后，临时开挖下坡道至廊道进洞高程，洞室开挖采用全断面钻爆法开挖，周边光面爆破。出渣采用2.0m3装载机集料，倒运出洞后由15t自卸车经主厂房、通风兼安全洞运输至洞外堆渣场。(2)交通兼管道竖井采用手风钻全断面钻爆法开挖，周边光面爆破，自下而上逆作法施工。上层排水～中层排水管道竖井段由中层排水廊道进入，中层～底层排水管道竖井段由底层排水廊道进入。爆后石渣由人工装渣，配轮式矿用小车经排水廊道出渣，倒运至洞外指定堆渣场。(3)排水管道竖井竖井采用手风钻全断面钻爆法开挖，周边光面爆破，自下而上逆作法施工。竖井开挖到位后，从排烟兼排水洞进入开挖上部连接通道，与竖井贯通。竖井开挖爆后石渣由人工装渣，配轮式矿用小车经上层排水廊道出渣，倒运至洞外指定堆渣场。上部连接通道开挖洞渣，人工装渣配小型农用车从排烟兼排水洞出渣。(4)支护施工竖井支护项目主要有砂浆锚杆和喷混凝土。支护与开挖相互交错进行，竖井开挖10m左右，支护一次。锚杆采用手风钻钻孔，人工插筋。施工过程中如遇地质不良地段，采用喷混凝土临时支护，喷混凝土支护采用喷射机喷射。支护施工平台采用钢管满樘搭设。支护施工各工序的施工工艺参见第08章。09.8.3混凝土工程施工内容主要有：管道通风廊道与交通兼管道竖井连接廊道底板混凝土回填，交通兼管道竖井EL-59.274～EL-9.14楼梯及梁柱混凝土，排水管道竖井混凝土回填(EL-8.465～EL17.80)。1.施工布置考虑竖井混凝土施工风水电耗用量不大，混凝土施工的风水电沿用开挖已布置系统即可。竖井的下、中、上部混凝土施工时，风水电系统分别就近从下层排水廊道C3-2、中层排水廊道C2-2、上层排水廊道C1-2、排烟兼排水洞已布置风水电系统接入。施工通道主要利用下、中、上排水廊道、排烟兼排水洞及其他洞室与外界相通。2.施工方法(1)交通兼管道竖井EL-59.274～EL-9.14楼梯及梁柱混凝土分层施工，层高同楼梯每层高度相同，共分16层施工。楼梯板梁柱采用竹胶板支模，模板根据结构尺寸加工，周转使用。楼梯梁、板底部用钢管架支撑，梁、柱侧面设钢筋拉条对拉固定，并用钢管围护支撑。钢筋用工程车倒运至排水廊道后，用2t卷扬机吊至作业面。卷扬机布置在竖井顶部平台，导向吊点布置在竖井中心线顶拱岩壁。混凝土采用二级配，分别从中层排水廊道、上层排水廊道与竖井的交叉口下料，通过在竖井内布置溜筒下料至仓面。混凝土在排水廊道内采用工程车运输，排水廊道以外用混凝土搅拌车运送。仓面混凝土人工平仓，小型振捣器振捣，混凝土表面人工抹面、压面。混凝土浇筑后12h开始覆盖养护毯洒水养护。混凝土强度达设计强度后方可拆除梁板底模及支撑。(2)管道通风廊道与交通兼管道竖井连接廊道底板混凝土回填连接廊道底板厚80cm，长度14m，一次性浇筑完成。底板两端封头用木板镶嵌支模，方木作支撑。仓面清理干净验收合格后浇筑混凝土。混凝土用7m3搅拌车运输至安装场EL-37.25平台，经溜槽下卸至管道通风廊道底板，用手推车接料人工推入仓面，进行混凝土的浇筑作业。(3)排水管道竖井混凝土回填(EL-8.465～EL17.80)排水管安装并验收合格后，开始混凝土回填。回填分五层进行，层高5～6m。混凝土混凝土采用泵送入仓，混凝土泵布置在排烟兼排水洞洞口，泵管经排烟兼排水洞至竖井上部井口，再经溜筒下料至仓面或直接送入仓面，拌和楼与混凝土泵之间用7m3搅拌车运输。每层混凝土浇筑结束后，水平施工作凿毛处理。09.9排水廊道施工09.9.1工程概况排水廊道是整个洞室群排水系统的主要组成部分，由上、中、下三层排水廊道组成。1079m，底板最大坡度为7.3%，一般为0.5%～1%。中层排水廊道总长为593m，底板最大坡度为6.26%，最小坡度0.5%。下层排水廊道总长为549m，底板最大坡度8.26%，最小坡度为0.5%。排水廊道开挖完成后，进行后续深孔排水孔及灌浆施工。09.9.2开挖支护施工1.主要工程量表09-05编号名称单位工程量备注1上层排水廊道石方洞挖m392202中层排水廊道石方洞挖m349123下层排水廊道石方洞挖m345484砂浆锚杆根2050φ22，L=3m5喷混凝土m32202.施工程序为尽快形成厂房良好的排水系统及廊道内监测系统，排水廊道工作面在具备施工条件后尽早施工，同时排水廊道的出入口与其它洞室相关，根据各相关附属洞室的进度情况，排水廊道洞室开挖分二个阶段：第一阶段：开挖上、中层排水廊道，主体工程进场后，即可开始施工。上层排水廊道分别从通风兼安全洞、主变排风洞两个工作面进入；中排水廓道分别从进厂交通洞、主变进风洞两个工作面进入。第二阶段：开挖底层排水廊道，在1#尾水下平洞和3#施工支洞开挖结束后分别进入。3.主要施工方法排水廊道施工采用手风钻全断面开挖，非电引爆，周边光面爆破。进洞口段50m采用2m3装载机装碴倒运到洞口卸碴，15t自卸车配合运输出渣。洞深段采用人工装碴，小型矿用轮式斗车运输出碴。排水廊道开挖爆破参数详见附图《排水廊道开挖钻爆设计图》XSJ/C2-09-13。锚杆采用手风钻钻孔，人工插杆，注浆器注浆。PZ-10C型喷射机喷射混凝土。排水廊道开挖期间通风排烟采取正压通风的方式；本标段的上层排水廊道采用从通风兼安全洞正压风管“T”接Φ600软风管供风；中层排水廊道和下层排水廊道采用廊道洞口设置1台900m3/min轴流风机和吊挂Φ600软风管进行压入式正压送风，风管随工作面的掘进延伸。09.9.3混凝土工程排水廊道混凝土施工，主要是各排水廊道的底板混凝土、下层排水廊道的封堵混凝土等，原则上考虑开挖结束后立即进行。底板混凝土分段浇筑，分段长度10m左右，混凝土在搅拌站拌制，排水廊道外用混凝土搅拌车运输，排水廊道内用小型工程车运输到洞内，再人工手推车分料入仓。人工二次抹面成型，洒水养护。下层排水廊道在1#尾水下平洞钢衬施工前进行封堵，自4#施工支洞进入施工，混凝土泵送入仓，封堵一次完成。09.10排烟兼排水洞施工09.10.1工程概况排烟兼排水洞由原PD7探洞扩挖改造成形，PD7探洞开挖完工断面2.0×2.45m(宽×高)，扩挖改造后断面3.0×3.2m(宽×高)，扩挖改造洞长段370.0m。主要施工项目及工程量见表09-06。表09-06编号名称单位工程量备注1洞口土方明挖m310002洞口石方明挖m320003石方扩挖m324904砂浆锚杆根545φ22，L=3m5喷混凝土m33306混凝土工程m3335C2009.10.2施工布置为实现排烟竖井尽早开挖完成投入使用，排烟兼排水洞改造工程进点后便组织施工，施工道路及风水电系统单独布置。工程进点后，首先从改造拓宽原PD7探洞口的交通道路，拓宽后路宽5.0m，作为以后进入排烟兼排风洞的通道。供风系统布置在洞口附近，配备1台20m3移动式空压机。供水由通风兼安全洞洞口供水支管引入，供电系统从通风兼安全洞洞口变压器引入。09.10.3开挖支护施工1.土方明挖采用1.0m3反铲挖掘机分层开挖，分层高度不大于5.0m，配15t自卸车倒运至龙坝滩弃渣造田区。临近边坡开挖保留20～30cm余量，采用人工修整。2.石方明挖采用深孔梯段爆破，D7液压钻钻孔，边坡轮廊面采用预裂爆破技术。采用3.0m3反铲挖掘机配15t自卸车出渣。开挖渣料按弃料处理为主，弃于监理人指定的弃渣场。3.石方扩挖扩挖采用手风钻钻爆法施工，周边光面爆破。采用人工装渣，配小型农用车出渣，洞内每100m设一个会车道。开挖渣料弃倒运至下库洞渣料中转料场。4.锚喷支护洞口明挖边坡及洞内支护项目主要为砂浆锚杆和喷混凝土。入洞扩挖前先完成洞口边坡支护，洞内支护按照“扩挖一段，支护一段”的原则，正常情况下每扩挖10m后安排一次支护工作。锚杆采用手风钻钻孔，注浆器注浆，人工插筋。喷混凝土采用水泥裹砂施工工艺组织施工。09.10.4混凝土工程施工内容包括排烟兼排水洞底板混凝土、洞口混凝土及PD7-1探洞封堵混凝土。底板混凝土施工方法同排水廊道底板混凝土，分块施工，由内向外进行；洞口混凝土采用组合钢模，HBT60A混凝土泵泵送入仓；探洞封堵混凝土根据设计要求，分5m一块由内向外进行封堵，混凝土泵送入仓，泵布置在PD7与PD7-1的交叉部位，小型工程车送料至混凝土泵。表09-0709.12施工设备与劳动力配置09.12.1投入的主要施工设备开挖支护工程拟投入的主要施工设备表09-08序号设备名称规格型号单位数量备注1三臂台车Boomer353台12全液压钻ROCD7台13手风钻YTP-28台304YT-28台5潜孔钻YQ100B台56空压机20m3/min台7电动712m3/min台1电动810m3/min台2电动9装载机3.0m3台22.0m3台1挖掘机1.0m3台2反铲自卸汽车15t辆8小型自卸车辆5矿用小车辆5锚杆台车台1喷混凝土台车Aliva500台1卷扬机5t台5注浆器台5全站仪莱佧702台2表09-09序号名称规格型号单位数量备注1混凝土搅拌运输车7m3辆2混凝土运输2小型工程车0.5m3辆6混凝土运输3手推车辆64混凝土拖式泵HBT60A台2混凝土入仓5卷扬机2t台1提升材料6自卸汽车15t辆2材料倒运接下表续上表7汽车吊机25t台18空压机10m3/min台29插入式振捣器30型/50型台5/10电焊机EX40台6全站仪台2测量、放样钢筋加工设备套1钢筋加工09.12.2主要劳动力配置表09-10序号工种人数备注1三臂台车操作工与主副厂房施工同一组人员2全液压钻操作工8与主副厂房施工同一组人员3喷锚台车操作工6与主副厂房施工同一组人员4风钻工605压风工86炮工7混凝土工208装载机司机69挖掘机司机4自