新建灌溉涵洞进出口施工方案

郎溪县天子门水库除险加固工程项目新建灌溉涵洞进出口段施工方案山东水利工程总公司郎溪县天子门水库项目经理部二OO九年9月15日郎溪县天子门水库除险加固工程新建灌溉涵洞进、出口段施工方案一、工程概况郎溪县天子门水库位于长江流域水阳江水系沙河支流上，坐落在郎溪县十字镇境内。水库控制流域面积35.50km2,总库容3110万m3，是一座以防洪、灌溉为主，兼顾供水、养殖等综合利用的中型水库。新建灌溉涵洞布置在左坝头山体内，自上游至下游依次为进口引渠、闸室控制段、洞身段、出口斜坡与消力池段，其后与原渠道连接。进口引渠渠底高程49.5m，底宽3m，在闸室前端5m内渐变至1.2m，两侧边坡坡比根据岩石风化程度确定。涵洞出口至消力池池首两侧边墙形式为：下部弱风化岩体结合基岩开挖，采用贴坡混凝土边墙，墙厚0.3m，并设置Φ20锚筋以增强边墙的稳定性。二、地形地貌新涵进口表层为弱风化岩石层，厚度一般4～5m左右，裂隙发育一般，多闭合，少量微张，节理面与洞轴线夹角在40～50°左右，对洞脸稳定不构成不利影响。出口表层有坡积土混碎石层，厚度吥等，以下强风化层厚度一般小于3.0米，地质条件较差。三、施工准备1，劳动力组织根据该工程进出口的规模和特点，我们安排对新涵进、出口边坡同时进行爆破开挖，其先期施工人员约35人，实行三班制，24小时作业，各司其职、平行作业，确保安全、高效、优质的完成施工任务。劳动力配置表（前期）班组名称人数工作内容开挖班8人钻眼、装药爆破、打设锚杆眼、超欠挖处理支护班8人喷浆料的拌和、喷浆；拱架和锚杆安装；临时支护的拆除等运输班6人装渣、运输及各种材料运送测量组2人隧道的施工测量和监控量测后勤3人后勤保障合计352，机械设备主要机械设备情况表设备名称规格型号及功率数量进场日期技术状况拟用何处备注挖掘机PC25012009-10-1良好边坡空压机20m3/min12009-11-1良好隧道、边坡凿岩机YT2852009-11-1良好隧道、边坡湿喷机ZP-Ⅱ22009-11-5良好隧道、边坡搅拌机12009-12-10新隧道、边坡电焊机500A22009-11-5良好隧道、边坡运输车42009-11-5良隧道、边坡小车22009-10-1新/良隧道、边坡四、施工方法1、边坡开挖与爆破根据测量放样点位对边坡进行自上而下逐层开挖，并及时对坡面检查，防止欠挖，避免在形成高边坡后再进行坡面处理。(a)、爆破设计：采用QZJ100B快速钻、Y28手风钻钻具钻孔，使用乳化炸药和2#岩石硝铵炸药；非电毫秒延期雷管、导爆管、导爆索、火雷管组成起爆网络。计算所得爆破参数将根据爆破试验和施工实践进行调整和优化。(b)、预裂孔爆破炮孔间距a：根据经验公式：a=(7～12)D；a—炮孔间距、D—钻孔直径，ROC742钻机,选用Φ76mm，则a=10×76=760mm；选用a=80cm。不偶合系数：Dd=D/d=2～5，D—钻孔直径，76mm，d—药卷直径,选用药卷直径32mm，则Dd=76/32=2.34。线装药密度：根据《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》(SDJ211-83)介绍的公式：QX=0.188aδ0.5，a—炮孔间距=80cm，δ—岩石极限抗压强度，选用400kgf/cm2(平均饱和抗压强度)，QX=0.188×80×17500.5=255.2g/m。选用255g/m，装药时底部加强装药2倍。装药结构见图1-2。图1-2预裂爆破装药结构图(单位：cm)(c)、梯段爆破(1)采用倾斜深孔钻爆，其倾斜角度为70°。(2)选择参数：梯段高度H：采用H=5~10m；钻孔直径D：QZJ100B快速钻钻孔，选用Φ76mm;最小抵抗线W：W=(20～40)d，选用30d,d—药卷直径，20=255g/m510g/m20100g20QX导爆索φ60mm乳化炸药2020402525252560mm。W=30×60=1800mm，取1.8m。超钻深度h:h=0.5W=0.5×1.8=0.9m；钻孔深度L：L=(H+h)/sina1=(6.5+0.9)/sin70°=7.8m；炮孔间距a：a=mw=1.4×1.8=2.5m，m-炮孔相邻系数(m取值1.4～1.5)，炮孔排距b：b=asin60°=2.5×0.866=2.1m。装药量Q：Q=qawH/sina1(q—单位耗药量，取0.43kg/m3)，Q=0.45×2.5×1.8×1.5/sin70°=14.0kg。(3)装药长度L1：L1=Q/q1、q1—每m药包的重量，查表q1=3.316kg/m，则L1=14.0/3.316=4.4m，堵塞长度L2：L2=3.4m；采用间隔装药,孔内微差爆破。间隔装药结构见图1-3。(d)、保护层爆破方法：手风钻钻垂直孔，一次爆除。Y28手风钻钻孔，孔径d=42mm；最小抵抗线W=KWd，KW—系数,一般用15～30,选用25；WP=25×42=1.1m；台阶高度H,即为保护层厚度2.0m；炮孔深度h，h=(0.85～0.95)H，因考虑加15～20cm底部柔性垫层，h=2.0m。炮孔间距a：a=(0.8～2.0)WP，则a=1.2×1.1=1.3m；炮孔排距b：b=(0.8～1.0)a，b=(0.8×1.3)=1.0m；装药量Q：Q=(0.6～0.7)qWpaH(q一单耗药量，q=0.45kg/m3)，图1-3间隔装药结构图(单位:m)7.8m1.4m4.4m2.0m药包空气间隔堵塞段非电毫秒延期雷管Q=0.65×0.45×1.1×1.3×2.0=0.85kg。(e)、爆破参数确定根据施工实践确定爆破参数，并进行优化。2、边坡支护(a)、洞口边、仰坡开挖后，采取锚、网、喷的方式进行。先喷射一层混凝土，在锚杆施工完成后，再挂钢筋网，最后喷射C20混凝土至设计厚度，见下图：喷射前，将受喷面的粉尘和杂物用水或风清理干净。粗骨料选用质地坚硬的豆粒石，最大粒径不大于15mm，要求级配良好。细骨料选用坚硬耐久的中砂，外加剂掺量根据试验结果给出，配制的混凝土初凝时间不大于5分钟，终凝时间不大于10分钟。喷射混凝土施工时，喷头与受喷面基本垂直，距离保持0.6～0.8m左右，并呈螺旋状自下而上施喷。每次喷射宽度控制在1m左右，喷射完成2h后，对其表面初喷C20砼锚杆施工挂钢筋网喷砼至设计厚度喷水养护，使其表面保持湿润。严格控制水灰比，喷到岩面上的混凝土应湿润光泽，粘塑性好，无干斑或滑移流淌现象。实然断水或断料时，喷头应迅速移离喷射面，严禁用高压气体、水冲击尚未终凝的混凝土。(b)、锚杆施工锚杆孔制作采用YT28风枪，一次性钻至设计深度。锚杆采用Φ20钢筋切割制作。水泥砂浆配合比（质量比）：水泥：砂：水为1：1-1.5:(0.45-0.5)。灌浆作业遵守以下规定：A、注浆开始或中途暂停超过30min，应用水润滑灌浆罐及其管路。B、水泥砂浆随伴随用，一次拌和的砂浆应在初凝前用完。C、注浆管应插至距孔底5-10cm处，随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，随即迅速浆杆体插入。注浆要求饱满。(c)、挂钢筋网钢筋网采用Φ8盘圆加工，首先焊接成1～2m2的网片，然后安装、组焊成整体。挂钢筋网在Φ20锚杆施作后安设。钢筋网边缘处与锚杆连接用点焊在一起，使钢筋网在喷射时不晃动。钢筋网使用前不得有锈蚀，钢筋网应随受喷面起伏铺设。(d)、喷砼至设计厚度喷射前，将受喷面的粉尘和杂物用水或风清理干净。粗骨料选用质地坚硬的豆粒石，最大粒径不大于15mm，要求级配良好。细骨料选用坚硬耐久的中砂，外加剂掺量根据试验结果给出，配制的混凝土初凝时间不大于5分钟，终凝时间不大于10分钟。喷射混凝土施工时，喷头与受喷面基本垂直，距离保持0.6～0.8m左右，并呈螺旋状自下而上施喷。喷射C20砼至设计厚度。喷射完成2h后，对其表面喷水养护，使其表面保持湿润。严格控制水灰比，喷到岩面上的混凝土应湿润光泽，粘塑性好，无干斑或滑移流淌现象(e)、挡墙与回填待两侧边墙开挖至设计高程后，按图纸相关尺寸放出浆砌石大样，并制作样架，根据样架砌筑M10浆砌石。浆砌石背坡按1：2回填渣土。3.防排水施工施工时，出口段尽量利用自然坡度排水，保持排水畅通。进口段由于引渠底板开挖高程低于水库现有水位高程近3米，施工前，应先在开挖范围外修筑一临时围堰，然后采用大功率抽水机抽水，满足施工要求。五、不良地质施工1，预防坍塌的措施施工预防坍方首先做好地质预报，制定相应的安全合理的施工方法和措施。在施工中主要做到以下几点：A，先排水。在施工前和施工中均应采取相应的防排水措施，尽可能将水排至施工范围以外。B，弱爆破。在爆破时，要用浅眼、密眼，并严格控制用药量。C，强支护。针对地压情况，确保支护结构有足够的强度。D，勤检查、勤量测。对围岩发现有变形或异状，要立即采取有效措施及时处理隐患。2，处理坍塌的方法:A，防止坍方扩大，在坍方范围的顶部与侧壁危石及大裂缝，应先行清除或锚固。B，加强原有支护。对坍方范围前后原有的支护进行加固。C，若坍方体积较小，且坍方范围内已进行喷锚，可由两端或一端先上后下逐步清除坍碴，随挖随喷射砼。D，若坍方体积大，应仔细调查坍方发生的原因，发生段的围岩情况，及时采用砼封闭坍体，砌筑挡墙，对坍体进行压浆加固。E，做好坍方体四周截排水工作，制定详细可行的处理方案处理。3，监控量测与地质超前预报A，施工中，做好地质调查、地质探测以及地质基础资料的收集和整理工作，及时上报有关部门。B，每次放炮后，及时掌握岩石的岩性、断层、节理、地下水等情况，进行岩体结构调查，分析围岩的稳定性。C，重点对涌水情况进行观测水质、分析，查出水源及涌水原因。六、质量保证措施1，建立以队长为组长的全面质量管理领导小组；2，建立健全岗位责任制，做到分工明确，责任到人；3，对工程设计内容、质量要求、施工工艺认真进行技术交底；4，控制源头，把住材料采购关；5，使用新技术、新工艺、新材料、新设备，提高工效及工程质量；6，各工序工作完成后，由技术、质量人员按技术规范进行自检，凡不符合质量标准的，坚决返工处理，直到验收合格。七、施工安全1，认真执行国家安全第一，预防为主的安全方针。2，建立建全各项安全管理制度，制定各项安全保证措施。3，建立安全管理体系，队设安全领导小组，班组安全管理员。4，工序施工安全措施：A：开挖及支护①施工作业前，应检查脚手架等设施，保证牢固可靠；施工时，高空作业人员必须配带安全带。②爆破：放炮时，作业人员和设备必须撤到安全地带，爆破网络联接经检查无误后，并设立警戒、根据预先规定的指令起爆。③支护必须及时紧跟，对特殊地段加强支护措施，防止开挖面因未及时封闭发生坍塌事故。④钢筋搬运、安装时，必须统一指挥，步调一致，从而防止钢筋坠落伤人。⑤钢筋焊接时电焊工必须佩带好各类防护设备，严格按照焊工安全操作规程进行施工。⑥砼喷护施工时首先必须对各类机械设备进行检查，以免出现故障，发生危险。喷浆人员作业时必须佩带好防护用品，严格按照操作规程进行施工。喷嘴前严禁站人。B：设备①大型和专用机械的操作人员必须经过培训并经考核取得合格证后持证上岗，严格按规程操作，杜绝违章作业。②严禁对运转中的机械设备进行维修、保养、调整等作业。③坚持定期保养制度，严禁机械设备超负荷使用，带病运转和在作业运转中进行维修。C：用电①用电工程的安装、维修和拆除，均由经过培训并取得上岗证的电工完成，非电工不准进行电工作业。②配电盘、配电柜前要有绝缘垫，并要安装漏电保护装置，配电箱要能防火、防雨，箱内不得存放杂物。③检修电气设备时应停电作业，电源箱或开关握柄应挂“有人操作，严禁合闸”的警示牌或设专人看管。5，交通安全①常组织机动车驾驶人员学习《道路交通安全条例》，提高其交通安全意识。严禁机动翻斗车载人。无证人员严禁驾驶机动车辆。②临时道路与公路、人行道交叉时，在交叉道口设置警示牌，车辆、人员繁忙的道口，派专人看守，并设围栏，危险地点悬挂安全警示标牌，施工现场设置大幅安全宣传标语。6，防火安全A:贯彻执行消防法规、规章和消防技术规范。建立经理部、工程队、班组三级防火责任制，明确职责；B:设置明显的防火标志