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1、引水式水电站引水隧洞及压力管道工程施工方案第一节施工特性1.1.1工程项目内容1.引水隧洞段53.07m（隧洞桩号18+000000m18+05307m）石方洞挖、混凝土浇筑、喷混凝土、锚杆制安、钢筋制安等项目的施工；2 .压力管道石方洞挖、石方井挖、混凝土浇筑、喷混凝土、锚杆制安、钢筋制安、支洞封堵等项目的施工；3 .引水隧洞及压力管道工程工程所规定的其它土建项目；1.1.2 工程特性引水隧洞本标段长53.07m,主要围岩类别为1111I类，采用喷混凝土和挂网喷混凝土支护，设计开挖洞径6.6m,底板混凝土衬砌厚20cm,喷碎厚度10cm。压力管道为埋管，由上平段、斜井段、下平段组成，最长单根
2、长度483.438m。主管段直径4.20m,开挖直径5.40m,支管直径2.00mo全部采用钢管衬护，钢衬材质6MnR,厚度2036mm,钢管外回填混凝土厚60cm。其中，上平段长约40.29m,斜段长约314.7m（含上、下弯段），下平段长约81.54mo压力管道约在管轴线HOOm高程以下位于侵入岩体中外，其余均位于白云岩中。白云岩中围岩总体为HI类，局部为IV类。白云岩与侵入岩接触带约在管轴线IllOm高程左右，接触带岩体较破碎，属WV类围岩；侵入岩中围岩以11类为主，局部In类，断裂破碎带及其影响带为IV类。1.1.3 主要工程量引水隧洞/2100/320122080080.56压力管道
3、/92107953517410757438/合计9011957795355192295893380.56第一节施工规划及程序压力管道开挖形成二个施工通道。第一施工通道：从7#支洞至上平段；第二施工通道：从8#支洞至下平段。在各施工通道贯通后，分上、下游同时进行开挖。平段采用全断面开挖,斜井段采用LM-300反井钻机自上而下钻216mm导井，在井底更换钻具，自下而上扩挖成直径1.4m导井，再自上而下扩挖。在压力管道开挖完成后跟进钢管安装、碎衬砌施工等。结合本标工程总体进度计划，施工程序见下图。施工程序框图第一节洞内布置1.3.1 施工供风、供水施工风、水管路由7#施工支洞引入上平段（斜井）供施工
4、用风和用水，下平段采用8#施工支洞引入；风水管分别采用3”供风管、2”供水管引入，布置于隧洞左侧，随开挖延伸。1.3.2 施工供电洞内供电线路由7#、8#施工支洞供电系统引入，布置于风水管路同侧。供电线路布设高度2.5m左右，照明电源采用36V安全电压，利用行灯变压器降压引入洞内；斜井内供电线路采用铜芯电缆。1.3.3 洞内排水上平段洞内渗水用潜水泵抽排至7#施工支洞的集水坑，再接力抽排至洞外。斜井内的渗水则从导井排至8#施工支洞再抽排出洞。拟在7#施工支洞三岔口设置集水坑，尺寸为200150150cm,配置潜水泵，通过2条3排水胶管引排至洞外,排水管置于隧洞右侧边墙底。下平段及岔支管开挖中的
5、渗水，也在8#施工支洞三岔口设集水坑（设置同上）。134洞内通风散烟上平段：在7#支洞口布置1台2X37KW轴流式风机，压入式通风，设80Omm的帆布负压风筒，挂设于洞室顶部，随开挖延伸，另在工作面配置一台IlkW轴流式风机辅助，以有效排除滞留于掌子面的粉尘。下平段：在8#施工支洞口布置1台2X37KW轴流式风机,压入式通风，设80Omm的帆布负压风筒，挂设于洞室顶部,随开挖延伸，另在工作面配置一台IlkW轴流式风机辅助，以有效排除滞留于掌子面的粉尘。第一节洞挖施工1.4.1 三岔口的处理本标段7#施工支洞和8#施工支洞与压力管道交汇处的三岔口施工安全尤其重要，施工阶段先向一个方向转弯扩挖，浅
6、眼多循环进尺钻孔爆破，跟进顶拱锚杆支护，然后向另一个方向扩挖，边挖边跟进加强挂网锚喷支护，必要时进行喷钢纤维混凝土或采用花拱架进行加强支护，直到安全进入主洞，岔口30m内，采用单头交叉作业，形成两个工作面后，以上下游两个工作面组织交叉流水作业，同时施工。1.4.2 引水隧洞开挖施工方案本标段引水隧洞长53.07m,断面形式为马蹄型，开挖尺寸4.896.6m（宽义高），考虑到隧洞较短，工程量不大，待调压室竖井施工完成后进行，开挖由7#施工支洞进入采用YT-28手风钻钻孔，人工填装乳化炸药，非电毫秒雷管微差爆破，周边进行光面爆破，导爆索起爆。爆磴采用CAT966F装载机装15t自卸汽车经7#施工支
7、洞运至硝场堆存。对局部岩体破碎带采用锚喷等临时支护措施，以确保围岩稳定。具体施工参数根据招标文件地质资料及施工进度安排，开挖单循环进尺为2.55m,每循环时间约13小时，经计算，每天1.7个循环进尺约4.3m,月进尺约为107.5m；表1.4-1引水隧洞洞挖作业循环计划表（III类）表14-2引水隧洞挖施工参数表（In类围岩）名称单位引水隧洞备注钻孔参数钻具人工搭设平台，人工手持YT28手风钻钻孔钻具数量台4钻孔直径mm42参见附图中空孔直径mm70掏槽形式五星掏槽钻孔数量个/循环83钻孔深（单孔）m/循环3.0钻孔总长m/环246进尺率%85进尺m/循环2.55开挖体积m3/循环93钻孔速度
8、min/m1.2纯钻孔时间min循环240装药爆破散烟支护参数总装药量kg循环111.75单耗药量kgm31.26装药爆破时间min循环60通风散烟时间min循环60安全支护时间min循环60出三参数装硝机械CAT966F装载机装硝机械台数台1运输机械15自卸汽车运输机械台数台4出磴时间min循环240开挖特性总耗时h/循环780月有效天数天25日作业数小时22日进尺m/日4.3月进尺m/月107.5对于围岩破碎段，则采用浅孑二、少药、多循环方式进行，每循环按LOL2m进尺。1.4.3 压力管道斜井开挖施工方案采用LM-300型反井钻机开挖导井。先扩挖上弯段，再在上弯段安置反井钻机。由测量精确
9、放线后，进行LM-300型反井钻机安装、定位，然后先沿竖井中心线采用LM-300型反井钻机自上而下形成216mm导孔，导孔完成后，在斜井底部安装扩孔钻具,自下而上先扩挖成1.4m的导井。导井贯通后人工手持YT-28手风钻进行全断面扩挖，挖过程中每爆破一次，及时进行锚喷（或挂网）支护；施工出磴利用CAT966F装载机由下平段装殖，15t自卸式汽车由8#施工支洞运输至硝场卸三o由于斜段较长为方便钢管安装在斜管上段2/3处一侧进行扩挖，作为钢管焊接施工平台。施工程序具体施工方法1测量放线及辅助设施采用激光经纬仪精确测量，在井口位置用十字线定出中点，以中点引铅垂线在掌子面用红油漆画出开挖边线。同时,完
10、成反井钻机相应的辅助设施，如基础碎、轨道等。2导井及钻爆施工沿竖井中心线采用LM-300型反井钻机自上而下形成216mm导孔，导孔完成后，在压力管道下平段安装扩孔钻头，自下而上扩孔为直径中1.4m的导井。导井完成后进行全断面扩挖,从上而下,采用人工手持YT-28手风钻钻孔，人工填装乳化炸药，非电毫秒雷管微差挤压爆破，周边实施光面爆破，导爆索起爆周边光爆孔距0.45m,崩落孔间距0.8mo表L4-3LM-300型反井钻机的性能参数表导孔直径(mm)扩孔直径(mm)钻孔深度(m)钻孔倾角(0)适用岩石额定推力额定拉力主机运输尺寸(mm)主机工作尺寸(mm)21614003005090单轴抗压强度2
11、7.98m39.57m；由于支管断面不能满足钢管运输，需对2#支管扩挖成4.5X4.5m以满足需要；开挖利用钻爆台车，人工手持YT-28手风钻造孔，人工填装乳化炸药，非电毫秒雷管微差爆破，周边进行光面爆破，导爆索起爆。爆磴采用CAT966F装载机装15t自卸汽车运至硝场堆存。对局部岩体破碎带采用锚喷等临时支护措施，以确保围岩稳定。具体施工参数根据地质资料及施工进度安排，岔管及1#、3#支管洞挖单循环进尺为2.55m,每循环时间约13个小时，每天1.7个循环进尺4.3m,月进尺107.5m；2#支管扩挖单循环进尺为2.125,每循环时间约12个小时,每天1.8个循环进尺为3.8,月进尺95mo表
12、1.4-8岔管及1#、3#支管洞挖循环作业计划表表1492#支管扩挖循环作业计划表表1.4-9岔管及支管洞挖施工参数表对于围岩破碎段，则采用浅孔、少药、多循环方式进行，每循环按L0L2m进尺。1.4.6不良地质段处理方案根据招标地质资料，压力管道约在管轴线IlOOm高程以下位于侵入岩体中外，其余均位于白云岩中。白云岩中围岩总体为11I类，局部为IV类。白云岩与侵入岩接触带约在管轴线HlOm高程左右，接触带岩体较破碎，属WV类围岩；侵入岩中围岩以11类为主，局部HI类，断裂破碎带及其影响带为IV类。对松散、软弱破碎的处理主要采取一掘一支护的施工方法，稳步前进。一般先沿洞顶设置22、L=3.03.
13、5m超前锚杆锁固围岩外壁，再进行开挖。开挖采用浅眼（1.52.5m）、密孔、短进尺、多循环的施工方案，并辅以导坑领进二次扩挖成型施工，施工中严格控制装药量，尽量小地扰动周边围岩，开挖后采用挂网喷锚碎支护。必要时结合安设格栅拱架及时支护周边围岩、回填塌落槽身，并设排水孔集中排水，增加支护能力。对地下水发育或涌水的地段采用设置数量不等的深排水孔并及时喷碎封闭岩面，集中引水，必要时可辅以速凝碎或化学灌浆，堵引结合，同时挂网喷锚碎与格栅拱架结合及时进行支护，稳固周边围岩。不良地段施工围岩开挖的一般原则1软弱地质段采用浅眼少药量多循环钻孔爆破，并及时进行喷碎安全支护封闭，以保证开挖的质量和安全；2岩层较
14、差地段或脱层掉块严重段采用浅眼多循环钻孔爆破，并及时跟进支护格栅拱架。3围岩稳定特差地段爆破后立即喷碎封闭岩面，出渣后，再打锚杆、挂网、喷碎,必要时安设格栅拱架。4地下水活动较严重地段地下水较严重地段，宜采用排、堵、截、引的综合治理措施:(1)采用超前孔探明地下水的活动规律，侧定漏水量、压力防止突然暴渗；(2)截断补给水源，降低地下水位;(3)对围岩进行灌浆，降低具渗透性或形成帷幕阻水；(4)利用施工支洞集水坑排除地下水。第一节支护工程施工1.5.1 锚杆施工本分部工程锚杆共计5174根，主要用于洞内临时支护和永久性支护。其余详见761节。1.5.2 喷碎施工本分部工程喷碎1075m3,主要用
15、于洞内临时支护和永久性支护。喷碎采用湿喷法施工工艺，并加以DS-I型喷碎结合剂以减少回弹。利用5t自卸汽车从拌和站运料，TK-961型碎湿喷机输送，人工持喷头在自制简易平台车上喷射。碎标号为C20。其余详见762节。1.5.3 钢拱架施工具体施工方法见第七章。第一节税施工本工程混凝土施工包括部分引水隧洞段碎和压力管道的上平段及上弯管段、斜井段、下平段和下弯管段及岔管和支管回填碎，共计8238m301.6.1 引水隧洞碎施工引水隧洞混凝土衬砌采用先浇边顶拱后底板的施工方法。钢筋工程见7.7.1节。模板工程引水隧洞碎采用人工组立组合钢模板。模板使用前应涂刷模板油，模板应安装严密到位避免出现漏浆，支
16、撑牢靠，避免浇筑过程中出现模板变形移位或爆模。碎施工施工方案采用先边顶拱后底板、由内向外衬砌的浇筑方式。施工程序边顶拱碎衬砌施工程序如下：基础面的处理和验收一-立模一-钢筋制安一-仓面验收-碎拌制一-碎运输一-碎入仓、平仓一-碎捣实一-养护底碎衬砌施工程序如下：基础面的处理和验收一-立模一-钢筋制安一-仓面验收-碎拌制一-碎运输一-碎入仓、平仓一-碎捣实一-碎收面一-养护具体施工方法1碎制备采用HZS25混凝土拌和站生产混凝土。采用电子准确配料,皮带机上料。混凝土的生产应保证仓内混凝土施工的连续性。2仓面清理、准备对于基础面碎浇筑，需在建筑物基面验收合格后方可进行混凝土浇筑工作。岩基上的杂物、
17、泥土及松运岩石均应清除，应冲洗干净并排干积水，如遇有承压水，应采取妥善的引排措施，清洗后的基础岩面在混凝土浇筑前应保持洁净和湿润。对于新老碎结合面的已浇碎面层，由人工进行凿毛，达到石子半露并形成完全粗糙面的效果，人工清运浮渣，用风水枪联合冲洗仓面至干净，待浇筑前保持仓面湿润。3碎分段浇筑分段按进场后技施图纸加以确定。4碎入仓、平仓及振捣边拱顶碎衬砌采用由里向外施工，边、顶拱一次衬砌成型，衬砌长度为12m,采用组合钢模板浇筑，人工绑扎钢筋，碎由3m3碎搅拌车经7#施工支洞运料到工作面,HB60碎机泵送至仓内，人工持2”振动棒或附壁式振捣器振捣密实，人工洒水养护到龄期。底板碎一次浇筑成型，采用退浇
18、法。3m3碎搅拌运输车从碎拌和站经7#施工支洞运料至工作面，人工辅助碎搅拌运输车入仓，入仓后由人工手持2软轴振捣棒或平板振捣器将碎振捣密实，人工收面，人工洒水养护到龄期。1.6.2 上平段和弯管段碎施工斜井钢管安装完后进行斜井段混凝土回填施工，随后跟进上平段及弯管段混凝土衬砌，由下游往上游分段进行。碎施工采用全断面一次性回填成型，分段长度初拟1020m。施工程序为：仓面清理一-测量放线一-仓面验收-下弯段定位节钢管安装一-下弯段碎浇筑一-斜段钢管安装一一斜段碎回填一-上弯、上平段钢管安装一-碎回填一-固结灌浆、接触灌浆。碎用3m3碎罐车运料至工作面，HB-60碎泵泵送入仓，人工手持2振动棒振捣
19、密实，初凝后人工洒水养护至龄期。1.6.3斜段钢衬碎施工采用安装一段回填一段的施工方法。下部1/3斜管采用3m3碎罐车从下平段进料，HBT-50泵机泵送入仓，余下斜管的采用3m3碎罐车从上平洞进料，真空溜管溜料入仓，四周对称下料，人工手持2振动棒振捣密实，初凝后人工洒水养护至龄期。施工程序为：钢管安装及验收一-仓面清理-仓面验收一一立挡头模板一-全面验收一-碎浇筑一-洒水养护一-下一循环。HBT-50高压泵机主要技术参数见表7.7-1。1.6.4下平段碎施工下平段钢管安装完成后，进行下平段碎施工，从内向外分段施工，分段长度初拟为1020mo碎利用3m3碎罐车运料到工作面，HB-60碎泵机输送入仓，人工手持2振动棒振捣密实，初凝后在钢管内壁洒水养护至龄期。第一节资源配置表1.7-1主要机械设备配置表序号设备名称型号规格单位备注1反井钻LM-300台12手风钻YT-28台203自卸汽车15t台54碎泵机HB60台1HBT50台15碎喷射机TK-961台2安全支护用6轴流式风机55KW台27轴流式风机37KW台28振动棒2台149潜水泵2.2KW台1010装载机CAT966F台211碎罐车3m3台312潜水泵15KW台1清水泵2.2KW台4
