导流洞中下层开挖及支护方案

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1、ZU- T7 F、 II FV7三江口水电站工程项目经理部文件云建水三江口导第【2008】033号关于“导流洞中下层开挖及支护方案”的报告长江设计院阿墨江三江口水电站工程监理部：我部现将“导流洞中下层开挖及支护方案”呈报贵部，请贵部给予审批附件：1、导流洞中下层开挖及支护方案云南建工水利水电建设有限公司 三江口水电站工程项目经理部 二 00 八年七月一日 主题词：中下层 开挖 支护 方案 报告主送：长江设计院阿墨江三江口水电站工程监理部导流洞中下层开挖及支护方案一、主要工程量导流洞0+350后中下层开挖高度为8.46m，石方洞挖总量17974m3, C20喷混凝土：651.285 m3。二、工

2、程地质导流洞通过地段岸坡地貌形态较单一,自然坡度在 3640之间,地表普遍被第四 系坡积层覆盖，厚2m6m，基岩零星出露。导流洞洞身段沿线埋深变化大，垂直埋深 22m174m。岩层走向与洞向斜交，多于中陡倾角为主，沿线IIIV级结构面发育，层间挤 压强烈，多有泥化现象。导流洞后段主要发育有F12、F20、F43及F50断层，多与轴线斜 交，局部地段有次级小褶曲分部。导流洞出口边坡上部风化，卸荷强烈，节理裂隙发育， 岩体完整性较差。总体上围岩稳定条件差三、施工进度计划安排2008年6月23日开工；2008年8月31日中下层开挖全部结束。四、资源配置导流洞中下层开挖及支护考虑采用原安装在导流洞出口

3、的3台20m3空压机供风，3台 混凝土喷射机进行混凝土喷射作业， 2台50侧翻装载机及2台反铲挖掘机配合。根据该项 目施工的特点和进度安排，确定本工程施工管理人员的安排，管理人员12人，技工53人， 普工25人设备配置表序号设备名称规格型号单位数量备注1空压机20m3/min台32气腿式手风钻YT-28台153挖掘机CAT320台14挖掘机现代225台15装载机龙工ZL50侧卸台16装载机徐工ZL50侧卸台17自卸汽车东风4.5t辆4自卸汽车斯太尔12.51辆26砼喷射机P-6套37高压注浆泵BGP90/50-90套28混凝土拌合站JD350套1人员配置表工种管理人员机械操作手支护队普工合计数

4、量（人）1215352587五、施工方法及工艺1 中下层石方洞挖导流洞导 0+350导 0+546.2 段中下层石方洞挖采取先中间拉槽，靠侧墙处各预留 1m 左右保护层，待中槽开挖完成510m后集中开挖两边保护层，并及时进行支护，支护完成 后方开挖下一段的方式进行施工。中下层开挖时首先采用反铲挖掘机清除表面松渣，然后 采用YT28手风钻钻孔，爆破后用反铲挖掘机装车，4.5 t （12t）自卸车运渣至指定弃渣场。 下层开挖采用预留20cm保护层的方式进行。导流洞中下层支护根据导流洞上层支护措施进行相应支护措施。第一种支护方式：上导洞采用钢支撑进行支护时，中下层支护采用相对应的 18#或 22#

5、工字钢分两次（中层及下层）进行接脚。为加强工字钢钢支撑纵向刚性，纵向采用250.5m 钢筋与钢支撑焊接进行加强，挂网屮6.515cmX 15cm，C20喷射混凝土 20cm （25cm）进行 支护；为保证钢支撑与围岩共同受力及钢支撑稳定，每榀钢支撑采用16根（中层8根，下 层8根）25, L=4.5m砂浆锚杆进行加强。第二种支护方式：上导洞采用系统锚杆挂网支护时，中下层支护采用251.5mX1.5m， L=4.5m系统锚杆，挂网屮6.515cmX 15cm， 20cm厚C20喷射混凝土进行支护。 详见导流洞开挖及支护图。2 中下层开挖施工顺序根据施工进度要求及结合我部现场投入施工设备，导流洞导

6、 0+350导 0+543.145段中 层开挖分两段同时进行，即导 0+460导 0+543.145段及导0+350导 0+460两段。导0+460 导 0+543.145 出渣及支护施工利用导流洞出口进行。由于雨季施工，为保证导流洞出口边 坡稳定，导流洞洞出口明渠不具备继续下挖条件，首先从导流洞洞口（导0+543.145）开始 向洞内进行降坡，坡度按 10%进行控制，至导 0+500 降坡至中层后开始进行导 0+500导 0+460 段中层开挖及支护；待该段开挖及支护完成后，从导 0+460 开始，向导流洞出口方 向进行下层开挖，至导 0+500处结束，剩余部分待导 0+350导 0+500

7、段混凝土浇筑基本结 束时开始进行。导 0+350导 0+460段中层开挖及支护主要利用 4#支洞作为施工通道，根据 现4#支洞底板与主洞相交高程，自 4#支洞与主洞相交处开始向导 0+350方向进行降坡，坡 度按10%进行控制，待降坡至中层设计开挖高程后（大约导 0+415处），按中层开挖高度进 行开挖，中层开挖完成后，从导 0+350 向导流洞出口方向进行下层开挖。剩余部分中下层 开挖渣料利用导流洞出口段进行出渣。3开挖施工工艺流程1、工艺流程 施工测量布孔装药起爆超欠挖控制洞内通风、排烟除尘临时支护排水 出渣。2、施工方法（1）施工测量1）测量控制标准：导线控制网测量采用拓普康全站仪进行，

8、控制点埋设牢固隐蔽，做 好保护，防止机械设备破坏，建立定期复核制度。根据设计图纸，严格按照水利水电施 工测量规范进行测量放样。2）测量工作和程序a、根据设计或业主提供的测量成果资料，进行复核，并将复核的结果报监理工程师批 准。b、根据扩大布置的测量控制网（点）进行工程的施工放样，放样前画施工放样图，经 校核后进行实地放样，原始资料存档备查。3）测量工作的要点：a、熟识施工图纸，掌握设计意图，严格按照规范规定的程序要求和标准精心施测。每 一部分的放样均必须先画放样图，由第二人校核，现场放样做到准确无误。b、选用的仪器，并要经常保养和校验，保证测量仪器的完好。c、要做到“勤”、“精”、“复”。“勤

9、”，即勤测，每一道工序开始时都要施测，认为必要时可以重测或加密施测。 “精”， 施测要精确，技术要熟练，设计和规范的要求要精通，施测的方法要先进，措施要可靠。“复”， 即测量工作要不厌其烦，反复施测，不放过每一个疑点，确保准确无误。d、加强与相邻施工区的联系，互相交流，互相校核，统一协调，做到万无一失。（ 2）布孔中下层开挖采用预留保护层爆破，非电毫秒微差分段起爆。采用YT-28型手风钻钻孔， 人工装药。根据设计图纸和现场地质情况确定炮孔间排距，合理布置爆孔。（ 3 ）装药隧洞采用32乳化炸药，空气间隔装药，各孔装药参数现场试验后确定，并根据实际 情况进行调整。（4）起爆 采用非电毫秒雷管起爆

10、。施工中根据实际地质情况，不断优化起爆参数，达到最佳爆 破效果。梯段起爆选用起爆器材为导火线、雷管、导爆索和毫秒雷管。（6）洞内通风、排烟除尘 考虑到中下层开挖时上导洞已经全部贯通，洞内自然通风条件较好，故不考虑安装通 风设备。（7）临时支护导流洞中下层支护措施结合上导洞支护措施进行。上导洞采用钢支撑进行支护时，中下层支护采用相对应的 18#或 22#工字钢分两段（中 层及下层）进行接脚。为加强工字钢钢支撑纵向刚性，纵向采用250.5m纵向加强钢筋 与钢支撑焊接进行加强，挂网屮6.515cmX 15cm, C20喷射混凝土 20cm （25cm）进行支护； 为保证钢支撑与围岩共同受力及钢支撑稳

11、定，每榀钢支撑采用16根25, L=4.5m砂浆锚 杆进行加强。上导洞采用系统锚杆挂网支护时，中下层支护采用251.5mX1.5m, L=4.5m 系统锚杆，挂网屮6.515cmX 15cm，20cm厚C20喷射混凝土进行支护。（ 8 ）排水隧洞纵向每 100m 距离设一处集水井，采用水泵逐级排放到洞口外。洞口外的废水经 沉淀池沉淀过滤后，排放到泗南江中。（ 9 ）出渣出渣采用反铲挖掘机装车，自卸车运渣，至各弃渣场。4 支护施工1 、锚杆的施工主要包括砂浆锚杆。（ 1 ）材料a、锚杆：锚杆的材料应按施工图的设计要求，为业主统供材料，锚杆采用钢筋割断机 断料，锚杆在生产区加工好以后由装载机运输至

12、施工作业面并且人工配合作业。b、水泥：注浆锚杆使用的水泥砂浆中的水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。c、水：1）凡符合DL/T5144要求的水均可使用；2）拌和用水所含物质应不影响砂浆和易性和砂浆强度的增长，不应对钢筋和混凝土有腐蚀作用；3）水的PH值、不溶物、可溶物、氯化物、磷酸盐、硫化物的含量应符合规范的规定。d、砂：采用最大粒径小于2.5mm的中细砂。e、水泥砂浆：砂浆标号必须满足施工图纸的要求，注浆锚杆水泥砂浆的抗压强度等级 为M15；预应力锚杆锚固段水泥砂浆的抗压强度等级为M30；水泥砂浆经试配，其基本配 合比范围按水泥：砂=1 ： 11 ： 2 （重量比），水：水泥=0.38 :

13、 10.45 : 1 （重量比）。f、外加剂：按施工图要求，在注浆锚杆水泥砂浆中添加的速凝剂和其它外加剂，其品 质不得含有对锚杆产生腐蚀作用的成分，掺量通过试验确定。（ 2）砂浆锚杆施工a、施工工序见下图b、主要工序施工方法 锚杆包括随机锚杆和系统锚杆。随机锚杆孔位由业主、设计、监理和施工各方共同确 定，系统锚杆孔位按设计要求布置。1）测量放样：放样过程由一名测量工程师带四名测量员按相关测量规范进行作业，孔 位布置由测量放样确定，重要部位锚杆在岩壁上标出每一个孔的孔位，孔位误差满足规范 及设计要求。2）造孔洗孔：每个孔的孔深、孔向和方位角等参数满足设计要求，采用手风钻钻孔。 钻孔结束后，用高压

14、风水联合冲洗。3）注浆与插杆：采用先注浆后插杆的方法，注浆管先插入孔底，注入沙浆后慢慢地往 外拔，全孔注满后，插入锚筋至设计深度后，进行孔口固定。施工设备采用 UB3C 型注浆 泵，JW180型浆液搅拌桶。4）现场工艺试验 砂浆锚杆的现场工艺试验的内容主要为注浆密实度工艺试验。选取与现场支护相同直径和长度的锚杆、相同孔径的塑料管（或钢管），在相同孔道倾斜度的情况下，采用与现场 注浆相同的材料和配比拌制的砂浆，并按现场施工相同的注浆工艺进行注浆，养护 7天后 剖管检查其密实度。不同类型和不同长度的锚杆均需进行试验，试验计划报送监理人审批 后实施，其试验成果经监理人审定后，即为质量检验的依据。砂浆

15、配合比通过试验确定，并掺适量的速凝剂。锚杆注浆并达到设计龄期后，按作业 分区每 200 根锚杆抽查一组进行拉拔试验，以评价锚杆的施工质量，写出施工检测成果报 告报监理审批。3、喷射砼的施工喷射混凝土采用干喷法，钢筋网由人工制安，用 PHZU5 型喷射机作业。(1)材料准备a、水泥：水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，进场水泥应有生产厂的质量证明书。b、骨料：细骨料应采用坚硬耐久的粗、中砂，细度模数宜符合规范要求；c、水：应 符合本技术条款中锚杆施工用水的规定。d、外加剂：速凝剂的质量应符合DL/T5100的有关规定及施工图要求并有生产厂的质 量证明书，初凝时间不应大于5min,终凝时间不应大于1

16、0min。选用外加剂应经监理人批 准。e、钢筋网：米用I级钢筋网。(2)配合比设计喷射混凝土配合比，通过室内试验和现场试验选定，并应符合施工图要求，在保证喷 层性能指标的前提下，尽量减少水泥和水的用量。速凝剂的掺量应通过现场试验确定，喷 射混凝土的初凝和终凝时间，应满足施工图和现场喷射工艺的要求，喷射混凝土的强度应 符合施工图要求，配合比试验成果应报送监理人。(3) 配料、拌和及运输喷射混凝土应按水电水利工程锚喷支护施工规范DL/T5181的规定执行，并应集中拌制， 5T 自卸汽车运输。a、称量允许偏差拌制混合料的称量允许偏差应符合下列规定：水泥和速凝剂：2；砂、石 3。b、搅拌时间混合料搅拌

17、时间应遵守下列规定：采用砼拌和站供料用自卸汽车运输至喷射作业面由PHZU5 型砼喷射机进行作业。(3)运输做到混合料在运输、存放过程中，严防雨淋、滴水及大块石等杂物混入，装入喷射机 前应过筛。(4) 喷射混凝土的准备工作 施工人员在喷射前对喷射面进行检查，并做好以下准备工作：a、清除开挖面的浮石、石渣和堆积物；b、处理好光滑开挖面；c、安设工作平台；d、用高压风水枪冲洗喷面，对遇水易潮解的泥化岩层，应采用高压风清扫岩面；e、埋设控制喷射混凝土厚度的标志；f、配备良好的通风和充足的照明设施。g、喷射作业前，施工作业人员对施工机械设备，风、水管路和电线等进行全面检查和 试运行。h、安排施工员在受喷

18、面滴水部位埋设导管排水，导水效果不好的含水层可设盲沟排水， 对淋水处可设截水圈排水。i、岩石边坡应将基岩面整平，并将表面松动岩块、浮渣等覆盖物清理干净；j、清除坡脚处的石渣等堆积物。k、明挖土质边坡喷射混凝土支护作业前，将边坡整平、压实，自坡底开始自下而上分 段分片依次进行喷射；l、严禁在松散土面上喷射混凝土。m、将基岩面整平，并将表面松动岩块、浮渣等覆盖物清理干净；n、清除石渣等堆积物。o、监理人指明的破碎岩石区，及时喷素混凝土保护。(5) 钢筋网的制安 施工人员按施工图纸的要求和监理人的指示，在指定部位进行喷射混凝土前布设钢筋 网。钢筋网的间距为150mmmm，钢筋采用直径为6.5mm、屈

19、服强度140MPa的光面钢筋 (I 级钢筋)。(6)喷射混凝土a、喷混凝土在锚杆注浆后进行，采用“干喷法”施工，主要工艺流程见下图：b、施工要求1）喷混凝土在施工前必须先将受喷面松动岩块、浮碴等杂物清除、冲洗干净，用高压 风水枪冲洗喷面，对遇水易潮解的泥化岩层，应采用压风清扫岩面；埋设控制喷射混凝土 厚度的标志；2）同一作业面射混凝土自下而上分段分片依次进行，及先拱脚，后拱顶的顺序进行， 混凝土终凝至下一循环放炮时间不应少于 3h。3）为了减少回弹量，提高喷射质量，要求喷头保持良好的工作状态。调好风压，保持 喷头与受喷面垂直，喷距控制在0.6m1.2m范围，采取正确的螺旋形轨迹喷射施工工艺。4

20、）喷混凝土强度控制：按设计规定标号，提前做好配合比试验。5）喷射混凝土养护：喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护；养护时间一般工程不得少于 7昼夜，重要工程不得少于14昼夜；气温低于+5C时，不得喷水养护。养护派专人负责、 责任到人，确保养护面湿润。当喷射混凝土周围的空气湿度达到或超过 85时，经监理人 同意，可准予自然养护。六 质量保证措施中下层石方洞挖质量保证措施：1、中下层石方洞挖前，根据实际地形及岩质情况精心进行爆破设计，在监理工程师批 准的场地内进行爆破试验，根据现场试验成果调整爆破有关技术参数，以选择合理的钻爆 孔布置和线装药密度等参数，并将爆破设计和现场试验成果报监理工程师审批执行。

21、2、采用微差爆破、预留保护层爆破开挖等施工技术，控制单孔药量及最大一段起爆药 量，确保开挖界面平整，减少超欠挖，避免和减少周围岩体扰动。3、在新浇筑混凝土、新灌浆区、新喷支护区和已建建筑物附近进行爆破，以及有特殊 要求部位的爆破作业，按招标文件的有关规定进行专门的爆破方案设计和现场试验，并将 试验报告监理工程师审批。4、严格按监理工程师批准的爆破方案进行钻孔、装药、连网。 钻孔质量应符合下列要求： 钻孔孔位依据测量放出的中心线及开挖轮廓线确定。 周边孔在断面轮廓线上开孔，沿轮廓线调整的范围和掏槽孔的孔位偏差不大于5cm, 其他炮孔的孔位偏差不大于10cm。 炮孔的孔底，应钻至爆破图所规定的平面

22、上，由钻杆长度确定，不得超钻或欠钻， 以保证爆破面的平整。 炮孔必须经检查合格后，方可装药。炮孔的装药、堵塞和连网，应由经过培训的专 业炮工，按爆破图的规定和要求进行作业。5、每次爆破后，对岩石爆破的效果进行现场实地调查并做出评价，通过仪器测定爆破 对岩体完整性的影响（岩体声波测试），对爆破参数进行适当调整，确保基岩不受爆破震动 破坏。支护质量保证措施（1）、支护作业前对施工班组进行全面的技术交底。（2）、用作锚杆、灌浆、及防腐的材料，应有出厂合格证、试验报告单等资料，其性 能指标必须符合设计要求。（3）、严格按照经监理批准的混凝土配合比进行混凝土拌制，施工过程中严格计量。（4）、按照 DL/

23、T5181 规范的有关规定进行喷射混凝土施工质量抽样试验，抽样试验 报告应报送监理人。（5）、经检查发现喷射混凝土中的鼓皮、剥落、强度偏低或有其它缺陷的部位，施工 人员应及时予以清理和修补，经监理人检查签认后，方能予以验收。（6）、现场施工管理人员 24 小时跟班作业，严格控制各道施工工序质量。七 安全保证措施1 安全保证措施（1）、施工人员必须戴安全帽、穿胶鞋，并由有丰富施工经验的安全人员随时检查， 保证安全生产。（2）、专职电工维护电线线路、照明灯具及变压器等，严禁非电工人员触摸。2 隧洞稳定监测（1）、侧墙及顶拱定期巡回监测措施。（2）、在出口边墙上布置安全检测点，定期进行检查。八 工期

24、保证措施1、安排经验丰富、技术过硬、责任心强的管理人员及技术人员进行施工，组织一支技 术力量较强的隧洞开挖及支护施工队伍投入该项目施工，从人员落实和机械设备上保证该 项目按期完成。2、在科学合理进行施工安排的基础上，发挥艰苦奋斗的精神，最大限度地保证本工程 施工的技术、现场管理人员的需要。3、建立经济奖罚制度，把确保工程进度计划与管理人员的任用以及与职工的经济收入 直接挂钩，调动职工的积极性。4、加强施工机械设备的保养和维护，保证机械设备的利用率和完好率，不因设备故障 而延误工期。5、采用三班制作业，配备充足的施工作业人员，合理安排作业时间，保证各项施工衔 接有序。7、管理人员在施工现场进行监

25、督指导，发现问题及时解决。8、保证机械设备、施工人员、材料的供应，增加投入，以充足的资源投入保证工期的 顺利进行。九、文明施工1、加强宣传活动，统一思想，增强文明施工和加强现场管理的自觉性。2、结合本工程实际情况，在经理部及各负责人中明确分工，落实文明施工现场责任区， 制定相应规章制度，确保文明施工现场管理有章可循。3、合理布置场地，各项临时设施必须符合规定标准，做到场地整洁、道路平顺、排水 畅通、标志醒目、生产环境达到标准作业要求。4、施工现场坚持工完料清，不留垃圾杂物，余料备用品集中整齐堆放，及时处理。施 工废水严禁乱排乱放。5、做好施工垃圾的处理工作，避免污染环境。6、加强检查监督，从严要求，持之以恒，使文明施工现场管理真正抓出成效。经理部 领导及各工程队领导对文明施工现场进行定期和不定期检查，每月组织一次专项检查,对照 评分，严格奖惩，交流经验,查纠不足。7、严格作业标准，实行标准化作业。附图：导流洞中下层开挖及支护施工示意图。