湖北某水电站引水隧洞开挖施工施工方案(隧洞衬砌)

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1、引水隧洞进口洞身段工程桩号（0+0452+700）1.工程简况 长阳长丰水电站位于湖北省宜昌市长阳县榔坪镇。本施工组织主要负责长阳长丰水电站引水隧洞进口洞身段的施工任务。 引水隧洞进口洞身段长2655m,洞身为2.8*2.8m马蹄形。纵坡1/250.洞身岩性主要为碳酸盐，围岩类别主要为、类局部类。根据设计要求，开挖完成后对隧洞进行衬砌。类围岩洞身段进行厚0.1m喷射砼衬砌。、类围岩洞身进行砼衬砌，并由现场监理确定。2.主要工程量表2-1 引水隧洞进口洞身段主要工程量项目名称单 位工程量备注石方洞挖m317260C20喷射砼m3420C20钢筋砼m317263.总体施工计划情况 引水隧洞洞身段分

2、辆期完成，第一期为洞身段石方开挖，第二期为洞身段砼衬砌。计划以2011年9月10日开工，2014年1月17日结束。4.主要施工措施（1）隧洞施工为改善通风条件，加快施工进度，在洞口增加一台11KW轴流风机压风。（2）供风系统采用集中空压机站供风，配备3台13 m3/min电动空压机总供风量39 m3/min。（3）为加快除渣速度，洞内采用扒渣机上车，三轮车运输。（4）洞身砼衬砌施工采用砼搅拌运输车和混凝土泵，根据衬砌砼施工程序和施工进度的要求，洞身衬砌砼的浇筑，拟配2台砼搅拌运输车、1台拖式混凝土泵机，减少浇筑辅助工序时间。5.主要控制性工期（1）2013年9月10日，进口洞身段开挖完工。（2

3、）2014年1月17日进口洞身段衬砌施工完毕。6.施工布置6.1施工道路布置 利用进口闸室段所修道路作为施工主干道。主要承担进口洞身的开挖出渣，支护设备的进出，以及材料的运输任务。6.2风、水、电（1）施工供风 采用固定式供风站，高峰期施工用风12m3/min，供风站布置于导流洞出口100米处2#公路边，初期布置两台13m3/min螺杆电动空压机，高峰期增加到3台3m3/min螺杆式电动空压机。供风主管采用100钢管接至洞口附近，洞挖采用75钢管作为主干管，顺洞壁面敷设，根据进尺延伸，接近工作面时分3条20支管分别接至手风钻。（2）施工供水 施工用水主要是钻孔和砼浇筑、养护砼用水。采用分散供水

4、，直接从河里抽取至工作面附近。洞内采用25PE管为主干管，沿洞壁面敷设。（3）施工供电 利用空压机站旁布置的一台630KVA变压器，洞外供电线路沿施工干道、施工便道架设，洞内采用电缆供电，分别敷设380V动力线和220V照明线。为防止停电对隧洞施工造成影响，在洞口设置1台50KW柴油发电机组作为自备电源。当停电时，即启用之，以满足洞内排水和照明需求。洞外照明采用镝灯，进口和竖井口各安装一台1KW碘钨灯照明；洞内已成洞段采用普通白织灯照明，每隔15m安装一盏60W灯，掌子面采用1KW碘钨灯照明6.3堆、弃渣场 进口开挖料运往洞外，然后用装载机配合15T汽车转运到库内碴场，其中弱风化石渣料运往砂石

5、料加工场。7.引水隧洞进口洞身段石方洞挖7.1施工布置利用现有3#公路新修80米道路作为施工道路。供风在洞口河对岸接主风管到工作面。供风主管为75mm，进到工作面后供风管分为3根20mm接到钻机。供水利用水泵直接向洞内供水，洞内供水管直径为25mm。每隔50m设一闸阀。排水在开挖区内设集水井，其长宽深为2m0.5m1.0m，并在侧壁铺设1根75mmPE管作为排水管，利用1台5.5KW抽水机排出洞外。闸门竖井利用3#公路作为施工道路，从引水洞洞口接50mm供风，供水利用150米扬程水泵接直径25mm水管即可。供电线路从空压机站边电力变压器架杆接线，进洞后，沿洞壁上铺设动力电缆和照明电缆，动力电缆

6、通过接线盘和设备相连，照明采用白织灯，每10m一盏，掌子面用碘钨灯照明。通风排烟用1台11KW轴流风机从洞口接风带到工作面压风排烟。7.2施工程序测量放样钻孔爆破防护警戒装药联网起爆解除警戒通风与防尘排险锚杆支护装渣运输爆破后质量检测下一掘进循环7.3测量放样 由于洞线较长，隧洞的控制测量直接影响施工质量、施工进度以及成本控制。控制测量时隧洞施工的一个重要环节。洞内施工测量根据隧洞施工进度及时进行引伸测量工作，一般按隧洞每掘进50100m进行一次洞内精密导线引伸测量工作。洞内导线的布置按主附导线形式进行敷设，并在适当地段进行闭合检查。隧洞施证其精度。工过程中应经常利用相邻点检查各平面及高程控制

7、点的准确性，以保证精度。7.4施工方法钻孔采用45手风钻湿式钻孔，断面中间掏槽爆破，周边采用光面爆破。洞内通风采用4台30kw引风机分别从支洞口、出口段架设管路到洞内，进行洞内引风，照明采用36v安全照明线路布置在洞顶拱架上，排水在洞一侧设20排水管，沿途设10支管，洞内每隔50m设一集水坑，集水坑尺寸为505050cm，由潜水泵将水抽排出洞外，洞内爆破后进行人工清撬，清除危岩及松动岩石。 洞内每100m扩挖一会车点，以加快出碴速度。出碴采用扒渣机装1T自卸车运至弃料场或其它利用料场地。石碴出完后，由人工用竹竿将小块松动的岩块处理下来。将底板上的松渣处理完后，即进入下一个循环。为确保已成洞的围

8、岩稳定，和洞内施工人员设备的安全，根据已暴露出的围岩地质情况，对局部岩石较差的部位，要及时采取支护措施。 隧洞钻孔爆破设计：a掏槽孔，中心空孔孔深2.02.5m，孔距0.150.30m，单孔装药量1.802.40kg。b崩落孔孔深2.5 m、排距0.25 m、孔距0.50.7m、单孔装药量1.41.80kg。c光爆孔孔距0.5m、光爆层厚0.4m、线装药密度140220g/m。d隧洞钻孔平面布置图图7.5-1 隧洞钻孔平面布置图隧洞断面开挖孔网布置及起爆顺序如图7.5-1所示，采取手风钻孔，孔深为2.5m。e、起爆网络设计掏槽孔及崩落孔采用非电导爆雷管进孔，电雷管集束引爆；周边预裂孔和光面爆破

9、孔采用导爆索引爆。其连接如图7.5-2所示： 图7.5-2 起爆网络示意图隧洞开挖作业循环参数的计算:a循环进尺LL=LdNd=2.50.86=2.15mb作业循环时间Tsh=TdTmTdpTmpTs=433minc钻孔作业时间T=Ld/VddKdNd=240.0mind出渣作业时间Tm=Vm/PmNmKm=138mine与钻爆有关的辅助作业时间Tdp=30minf出渣辅助作业时间Tmp=30min 开挖作业循环表:编号项目时间（/h）123456781钻孔42装药爆破0.53通风、排险0.54出渣作业2.5（注：隧洞开挖24小时循环作业，时间利用系数取0.80，隧洞则月均开挖进尺约165m左

10、右，）隧洞开挖机械设备配套:隧洞钻爆开挖选用1台13 m3空压机，4台凿岩机，2台轴流式通风机，扒渣机1台，拖拉机3台。7.5洞挖爆破参数表7-4-1引水洞洞挖爆破参数掏槽孔爆破孔光爆孔辅助孔孔径42424542孔间距0.6m0.4m0.6m排距0.6m0.6m（距边线）孔数5（4装1空）62610孔深2.3m2.0m2.0m2.0m线装药量200g/m药卷直径32322532循环进尺深度2.0m8.引水隧洞进口洞身段支护施工8.1 施工程序（1）、类围岩初喷砼和随机锚杆紧跟开挖掌子面进行，系统锚杆和复喷砼滞后掌子面3050m，以20m为一个作业段，与开挖作业平行施工。（2）、类围岩和断层破碎

11、带，先进行超前支护，再进行开挖，锚喷支护和钢拱架支撑紧跟开挖掌子面，预应力锚杆、锚索滞后掌子面2030m进行。8.2 洞身段支护施工 洞身段支护采用系统锚杆，杆体与岩石粘结材料均为锚固剂。系统锚杆采用F25直径,长为2m 。系统锚杆 采取“先灌锚固剂后插杆”施工工艺，其施工顺序如下： a. 采用YT28气腿风钻钻孔，孔径32mm； b. 人工灌注锚固剂，并把锚杆小弯曲后端头缓缓推入孔底，到孔底略加旋转锚杆，使锚固材料破裂并包裹杆头； c. 锚杆安装完毕后，用人工采用木楔在孔口楔紧杆体，防止锚杆下滑；9.进口洞身段喷射砼衬砌 在类围岩洞身段采用喷射砼衬砌，喷射砼厚度10cm。喷射砼施工工艺流程喷

12、砼料拌制、运输 厚度检查施工准备 岩面冲洗 第一层施喷 第二层施喷配合比试验 取样试验喷混凝土作业按35cm厚一层施喷，喷射作业参数及方法通过生产试验确定。在保证喷混凝土密度的前提下，尽量减少回弹量。喷射混凝土强度采取机口取样和现场喷模试验检查，厚度通过钻孔测深检查，表面工艺用肉眼观察。10.进口洞身段砼衬砌施工根据设计图纸对、类围岩洞身段进行砼衬砌，砼强度C20，厚度30cm.。10.1主要施工措施洞身段砼衬砌施工采用砼搅拌运输车和砼输送泵，根据衬砌砼施工程序和施工进度要求，拟配2台搅拌车，一台拖式砼输送泵做砼入仓。10.2施工布置10.2.1供风、供水、供电混凝土施工的供风、供水、供电系统

13、基本沿用洞挖施工时已布置的风、水、电系统。施工供水，主要用于混凝土浇筑部位的缝面冲洗和混凝土养护。施工供电，主要用于洞内照明、模板加固、钢筋扎焊和仓内辅助作业。10.2.2砼施工机械砼衬砌施工机械主要采用混凝土泵机和砼搅拌拌合系统及运输车，混凝土运输采用6m3砼搅拌运输车，砼入仓采用混凝土泵机，根据衬砌砼施工程序和施工进度的需要，洞身衬砌砼的浇筑，拟配2台砼搅拌运输车和1台混凝土泵机及1台ZL30装载机,1套导管，1台卷扬机。10.3施工程序 洞身段砼砼衬砌施工方法采用“后退法”。洞身衬砌时段在2013年09月11日2014年01月17日完工，工期130天。10.4引水洞进口洞身段砼衬砌施工1

14、0.4.1模板施工 拟采用针梁台车钢模进行，一次性浇筑完成。10.4.2钢筋制安 进口洞身段砼衬砌厚30cm，按设计要求洞内衬砌砼设置钢筋网，钢筋为12、16钢筋。 钢筋在生产营地的加工厂内进行加工，加工时按照设计图纸和技术规范，对钢筋毛料进行检验、配料、加工，加工后的钢筋分型号堆放整齐。钢筋加工完成后，应根据施工进度安排及时运到现场安装。钢筋运输采用5t汽车，钢筋运至现场后，用人工搬运到工作面上。钢筋运输及堆放时，应仔细核对钢筋配料单，防止钢筋混仓、错仓。砼衬砌时，钢筋安装采用人工现场绑扎，应根据设计图纸，测放出中线、高程等控制点，根据控制点，对照设计图纸，利用预埋锚筋和架立筋，布设好钢筋网

15、骨架。钢筋网骨架设置核对无误后，铺设分布钢筋。钢筋采用人工绑扎，绑扎时使用铅丝和电焊加固。钢筋的连接，根据现场情况主要采用对焊接头和手工电弧焊。根据隧洞施工的特点，为了加快施工进度，对于洞身衬砌混凝土中的环向钢筋的接头，采用冷挤压接头；纵向钢筋采用采用手工电弧焊接头；施工不便和直径小于20mm的接头，采用绑扎接头。10.4.3衬砌砼预埋件施工引水隧洞进口洞身段砼中预埋件，主要包括止水片，以及各种检测仪器，灌浆的套管。灌浆孔的套管采用56钢管预埋于砼中。按设计要求设置止水片。1）止水片施工止水片在后方加工厂压制成型，现场用气焊焊接。止水片的安装安排在钢筋网绑扎成型、调整定位后进行，施工时对照设计

16、图纸测放控制点，利用加工成型的封头模板固定止水片。2)埋管施工衬砌砼浇筑时，需在砼中埋设灌浆孔的套管，以便后期钻孔作业。灌浆孔的套管采用56钢管，衬砌砼的钢筋网绑扎完毕后，按规定位置安装固定，套管一端和模板贴紧，并采取封闭措施。套管安装前，应检查是否破损，套管安装后，应防止碰撞变位。3)仪器预埋衬砌砼中的各种监测仪器，在砼浇筑前安装，仪器安装后应妥善保护，并及时量测记录，砼浇筑过程中，注意对各种埋件进行观察、保护，砼下料和振捣时，应避开仪器埋件，防止碰撞埋件变形。10.4.4衬砌砼浇筑隧洞衬砌混凝土衬砌厚度分别为0.30.7m。洞身衬砌砼采取针梁台车定位支模。砼泵机一次性浇筑成型。砼拌和运输：

17、 衬砌混凝土采用混凝土搅拌站集中拌和，使用6m3混凝土搅拌运输车从搅拌站将混凝土运至洞口待衬砌部位，卸入砼泵机料斗内，由混凝土泵机将混凝土泵入仓内。砼入仓铺料：洞身砼衬砌均采用平仓法浇筑，混凝土浇筑时对称下料，防止洞身一侧下料过多造成模板变形。砼平仓振捣： 混凝土振捣采用70mm的电动振捣器，混凝土浇筑时，分层下料、分层振捣，下料厚度不超过50 cm，振捣时均匀振捣，保证砼成型后内实外光。砼养护：洞身衬砌砼浇完拆模后，及时进行洒水养护。砼养护期按SDJ207-82 规范的规定进行。砼接缝处理： 砼施工缝以及和衬砌砼接触的基岩，在砼浇筑前进行接缝处理，缝面处理采用高压水，清除缝面及岩面的污染物。

18、10.5砼质量保证措施（1）砼质量控制以单元工程为基础，对包括基础面、层（缝）面、模板、钢筋、止水及埋件等砼开仓前的准备工作，对砼运输、入仓、振捣、温控等砼浇筑全过程，实行全面质量检查、监督控制。（2）严格执行仓面设计规定，对仓面浇筑工艺、施工设备资源配置、人力资源配置、砼浇筑顺序图、砼标号、级配、开仓及收仓时间、砼浇筑方量等，进行全面详细的仓面设计，报监理人批准后方可开仓浇筑砼。施工过程中，不得随意变动经批准的仓面设计。（3）加强砼振捣，对于顶拱等难于灌满的部位，在顶拱模板上安置砼泵送专用冒口，顶拱砼泵满后，打入隔栅钢筋持压5分钟再卸下泵管，以确保顶拱砼密实。（4）严格控制砼外形轮廓形及表面

19、平整度。（5）加强施工机械设备检查、维修，确保高效、安全运行，操作人员必须加强设备运行的观察，避免在生产期间停产，影响衬砌砼质量。（6）加强施工现场管理工作，科学组织施工，提高全体施工人员的质量安全意识，确保工程质量一流。11.洞内灌浆施工11.1施工项目隧洞衬砌砼后，进行顶拱回填灌浆和围岩固结灌浆，回填、固结灌浆孔按梅花形交错布置，间排距3m，回填灌浆工程量135m2，固结灌浆工程量45m。11.2施工临建布置（1）风、水、电系统洞内回填、固结灌浆均采用本工程风、水、电系统，供风主管采用75钢管，供风量不小于13m3/min；供水管采用25PE管，每隔20m设一分水阀，出口水压不小于0.3M

20、pa，风、水、电管路系统均沿引水洞衬砌的侧墙全程架设。（2）运输材料车由于引水洞内径2.8m，洞内灌浆施工时，拟采用三轮车自制台架配合。（3）制供浆系统洞内灌浆采用集中制供浆方式，拟在洞口布置一座简易集中制浆站，制浆站内布置一座10t水泥仓库，搭设30m2钢管架结构的制浆平台；配备1台NJ-600高速制浆机搅浆，1台1.0m3低速搅拌桶贮浆，1台BW250泥浆泵输浆；引水洞内设置进、回两套50输浆钢管。11.3拱顶回填灌浆施工方法钻孔冲洗干净后，孔口采用单胶球阻塞器阻塞孔口，进行纯压式灌浆，灌浆时由低向高采用“赶浆法”分区分序进行，每区段长度不大于50m。回填灌浆压力0.20.3Mpa，回填灌

21、浆结束标准：在规定的压力下，灌浆孔停止吸浆并延灌5min即可结束。11.4围岩固结灌浆施工方法 1）主要施工方法 造孔固结孔采用宣化钻机钻孔，钻孔孔径76mm，孔深深入围岩8cm，灌浆孔砼段在砼衬砌施工时预埋91钢管。 钻孔冲洗及压水试验钻孔终孔后，采用大流量压水或风水轮换方式进行孔壁冲洗和裂隙冲洗，直至回水澄清并延续10min后结束，且总的冲洗时间，单孔不少于30min，串通孔不小于2h，冲洗水压采用80%灌浆压力。该值若大于1Mpa，则应采用1Mpa，风压采用50%灌浆压力，该值若超过0.5MP,则应采用0.5Mpa，若邻近有正在灌浆的孔或灌浆结束不足24h时，不得进行裂隙冲洗。冲洗结束后

22、，选择有代表性的孔段进行简易压水试验，压水压力为灌浆压力的80%。 灌浆方法固结灌浆采用“孔内阻塞，孔内循环”灌浆方法，射浆管距孔底不大于0.5m，阻塞器阻塞在接触面（或被灌段）以上0.5m。灌浆浆液一般为纯水泥浆液，开灌水灰比采用5:1，施灌过程中，浆液由稀到浓逐级变换，固结灌浆压力0.50.7Mpa，灌浆时应尽快达到设计值，接触段和注入率大的孔段则应分级升压。灌浆结束标准：在规定压力下，当注入率不大于0.4L/min（群孔灌浆不大于0.8L/min）时，延灌30min即可结束。 灌浆材料和设备灌浆用水泥采用425#普硅或硅酸盐大坝水泥，水泥浆液由集中制浆站采用高速制浆机拌制0.5:1浓浆，

23、输送至各作业点后，采用JJS-2B双层搅拌桶调配使用，灌浆泵选用SGB-1型灌浆泵。 封孔灌浆结束后，仰孔采用“压力灌浆法”进行封孔，俯孔采用“机械压浆法”进行封孔。 质量检查固结灌浆质量检查在灌浆结束3d后进行，采用钻孔压水检查，压水试验采用单点法。检查结束后，按灌浆孔要求进行灌浆和封孔。12.工程质量保证措施（1）在本工程项目实施的全过程中,严格按照合同技术条款及设计技术文件中有关规定进行施工。同时,执行业主、监理工程师为保证施工进度和工程质量指示所采取的必要措施。（2）由项目部总工程师牵头组织有关技术和生产人员，进行详细的赶工施工方案和技术措施交底,施工管理人员和生产人员在施工过程中自觉

24、接受监理工程师的指导和监督。（3）现场技术人员及时处理解决施工过程中的施工技术和施工工艺问题,并根据工程施工中的实际情况不断改进施工方法和施工工艺,提高施工效率和施工质量,加快施工进度。（4）工程技术部门、质检部门及时制定相应的工作计划,做好各单位工程之间、各单项工程之间的衔接工作,认真进行各道工序的的施工质量的事前预防、过程控制和完工检查。（5）测量工程师认真进行测量控制点的布设和各施工部位的测量放样工作。关键部位测量放样时需通知监理工程师对测量过程和结果进行核对和确认。（6）试验工程师认真做好与本工程项目实施有关的材料性能检测、现场试验等方面的工作,并及时将试验结果整理并报送监理工程师审核

25、认可。（7）各部门、各部位的施工负责人和责任工程师在工程实施全过程中,认真做好工程数据、测量、进度、试验和质检等一切与工程实施有关的原始资料,并及时整理归档保存。13.施工设备配备13.1 施工设备配备的原则综合考虑本工程项目的施工特点和施工难点,在工期确定的条件下，确保按期完工的原则，施工设备的数量配置上,保证钻爆、挖装、运输、岩锚支护、砼浇筑等关键工序和关键项目的设备数量有足够的富裕度。在设备性能上按照与工程施工规模相适应的原则,选配现有的性能较好的设备,不足部分采购新设备。13.2施工设备配置计划主要施工设备表设备名称型号及规格数量制造厂名购置年份检修情况进场时间一、挖装设备扒渣机LWZ

26、-601四川2009良好20118二、钻爆设备气腿钻YTP-286湘潭风动机械厂新购良好20118地质钻机XU3002A4重庆探矿机械厂新购良好20118锚杆施工台车3自制已进场三、砼施工设备砼搅拌机JS-500(10m3/h)1山东建筑机械厂新购已进场砼喷射机HPJ12河南焦作2010良好已进场拖式砼泵机HBT602湖北建筑机械厂20082013.9砼搅拌车MR45T2华东建筑机械厂新购2013.9砼振捣器Z2D-10025佛山振动厂新购2013.9砼振捣器Z2D8020佛山振动厂新购2013.9砼振捣器ZX5030佛山振动厂新购2013.9平板式振捣器5佛山振动厂新购2013.9四、运输设

27、备自卸汽车1t3良好已进场五、起重设备手动葫芦5t、3t22010良好已进场卷扬机5t12010良好已进场六、灌浆设备风动钻机YQ-804宣化风动机械厂2011良好2013.9回转钻机XY-23重庆探矿机械厂2011良好2013.9手风钻YT286天津风动工具厂新购2013.9高速灌浆机NJ-6001杭州探矿机械厂新购2013.9灌浆泵SGB-11柳州新购2013.9砂浆泵SNS200/1001中南冶金机械厂新购2013.9砂浆搅拌机JJS1华东建筑机械厂2010良好2013.9灌浆泵SGB-11柳州工程机械厂2010良好2013.9七、供、通风设备空压机13m3/min2开山集团新购已进场空

28、压机3m3/min2开山集团2008良好已进场轴流风机22kw1新购已进场八、供、排水设备泥浆泵5.0kw2浙江新界泵业公司新购已进场泥浆泵7.5kw4浙江新界泵业公司新购已进场潜水泵若干九、供电设备柴油发电机350GF1上海柴油机2008良好2011.10十、 焊接设备交流电焊机BX34002武汉电焊机厂新购2013.9交流电焊机BX32503武汉电焊机厂新购2013.9十一、辅助工厂设备钢筋切断机GQ40L12009良好已进场钢筋弯曲机GWB4012009良好已进场钢筋调直机GJ44/1412009良好已进场万能木工圆锯MT2251哈尔滨木机厂良好2011.10木工平面刨MB5041洛阳机床厂良好2011.10摇臂钻床ZL30631大河机床厂2008良好2011.8氧气焊接及切割设备6L10022009良好已进场十二、试验设备压力试验机NYL300C12008良好2012.3压力试验机NYL2000D12008良好2012.3万能材料试验机WE1000A12008良好2012.3十三、施工测量设备水准仪SET22008良好2011.8全站仪DTM32R12008良好2011.8全站仪NIKON12008良好2011.8对讲机82008良好2011.8激光照准仪12008良好2011.8