导流洞施工方案

贵州大田河落生水电站大坝、引水系统土建及金属结构安装工程（DTH–ZT1）导流洞施工方案—1—1工程概况导流隧洞位于右岸单薄山体中部，隧洞全长118.90m（其中隧洞段长约84.2m），进口高程763.0m，出口高程758.0m，为无压隧洞，断面为城门洞型，开挖断面直径6m×6m，衬砌后断面直径5m×5m。导流隧洞施工内容包括开挖、支护和衬砌。隧洞进口为切向坡，地形坡度40º-50º，覆盖层厚0.5m-3m，为砂卵石、坡积粘土及岸坡崩塌块石混杂堆积。强风化厚度2m-3m，自然边坡及开挖边坡均属稳定。出口为切向坡，地形坡度30°-40°，覆盖层厚2m-4.5m，为残坡积粘土夹块石。强风化厚度7m-10m，自然边坡基本稳定，开挖边坡稳定性差，需护坡处理并强支护进洞。洞室围岩为T2b1灰色薄至中厚层钙质石英砂岩与泥岩不等厚互层，最大埋深43m，洞线与岩层走向夹角0º-30º，属层状、互层结构，以Ⅲ类围岩为主Ⅳ、Ⅴ类围岩分布于进出口段（约占43%），总体具备成洞条件。围岩透水性小，施工中不存在地下水干扰。隧洞出口覆盖层及强风化深度较大，必须加强洞脸边坡支护后方宜洞挖。河床基岩抗冲刷能力差，需适当进行抗冲刷保护。导流隧洞施工工程量表序号项目单位数量1土石方开挖m367602石方洞挖m326513C15闸门井砼（R28，二级配）m31743C20砼衬砌（R28，二级配）m37934M7.5浆砌块石m31405回填灌浆m27406钢筋制安t48.67锚杆(ф25,L=3m)根1888喷砼（厚100mm）m31888出口挂洞C15砼（R28，二级配）m3669C15进口底板砼（R28，二级配）m348贵州大田河落生水电站大坝、引水系统土建及金属结构安装工程（DTH–ZT1）导流洞施工方案—2—9C20出口砼（R28，二级配）m33911进口C10回填砼（R28，三级配）m381本工程计划不迟于2003年11月15日开工，2003年12月1日洞挖开始，2004年2月15日导流洞必须具备通水条件。2施工组织和管理机构项目经理部决策层由项目经理、现场经理、项目副经理和项目总工程师组成，项目经理部管理层由技术安监部、质量部、合同部、综合办公室、财务室、物资供应室组成。技术安监部下设一个测量队，负责工程的施工技术措施、施工进度计划的编制和临时设施的设计等技术工作，对现场施工进行指导和控制；以及对整个工程安全技术组织编制、交底、检查监督和控制，负责制定环保和文明施工措施，并监督实施等。质量部负责工程的质量控制实施统一管理。合同部负责工程施工计划统计及结算帐单的编制、项目的成本管理和合同管理、报表的编制等。综合办公室负责外部协调、内部行政管理、劳动人事、后勤服务等工作。财务室负责项目资金管理。物资供应室负责材料、设备及配件等的采购、保管、发放和维护等管理工作。各作业队组负责施工具体作业，作业队组及施工组织机构见下表（图）：导流洞施工作业队伍配备及施工任务分工一览表序号施工队名称主要任务范围备注1开挖队导流洞进出口明挖、隧洞开挖、锚杆和锚桩施工。2砼队砼生产、浇筑，钢筋、模板的制作和安装及灌浆工作。3综合施工队承担本合同内的水电等临时设施的施工、金结和预埋件的施工及机电设备修理维护等。现场经理：黄礼超贵州大田河落生水电站大坝、引水系统土建及金属结构安装工程（DTH–ZT1）导流洞施工方案—3—施工组织机构图项目副经理：韩自总工程师：韦英民技术安监部：李静珂合同部邓加进综合办公室覃东开挖队综合队混凝土队质量部周订培物资供应部覃騑嶸财务室梁远冰贵州大田河落生水电站大坝、引水系统土建及金属结构安装工程（DTH–ZT1）导流洞施工方案—4—3施工布置右岸坝头至导流洞进出口有临时施工道路RB1、RB3、RB5。弃碴场为设在坝址上游的临时弃碴场，导流洞开挖料运至弃碴场后作为围堰施工用料及施工道路等临建工程用料。风、水、电系统：施工用风在导流洞进口位置布置一台VY-12/7移动式空压机，供洞口明挖和洞挖施工；出口位置布置一台VY-9/7移动式空压机。现场施工用水拟利用潜水泵从河水中抽取。供电从右岸4＃变压站引接。以上布置参见附图《导流洞施工平面布置图》。导流洞施工拟从进出口两个方向掘进，先从上游进口洞口明挖处理并进洞内施工,在洞挖施工的同时进行出口段方向的施工。洞口明挖自上而下分层开挖并支护，洞内开挖先开挖上层，贯通后再开挖下层。导流洞衬砌混凝土生产使用临时拌和系统，设置一台J4－375A型强制式搅拌机（10～12m3/h）作为拌和设备，拌和站布置于导流洞进口下游80m施工道路边的河滩阶地（上游围堰位置），临时拌和站设计于砼浇筑前另行提交。使用袋装水泥、煤灰，所用砂石材料从当地采购成品料。4导流洞主要施工方法4.1洞口明挖及处理4.1.1施工准备(1)修建右岸坝头至导流洞进出口的临时施工道路RB1、RB3、RB5。(2)建立施工控制网，确定洞线及洞口位置、洞口开挖边线和高程。(3)风、水、电系统：施工用风在导流洞进口位置布置一台VY-12/7移动式空压机，供洞口明挖和洞挖施工；出口位置布置一台VY-9/7移动式空压机。现场施工用水拟利用潜水泵从河水中抽取。供电从右岸4＃变压站引接，主要供通风及照明用。4.1.2开挖及支护工艺流程从场内施工道路修支线到开挖区上部，做好施工区的排水设施，在洞顶和开挖边坡顶修建截排水沟，施工弃水、雨水经排截水沟排往河床中。开挖自上而下分层台阶法进行，边坡支护随开挖进行，采取边开挖边支护。在地质贵州大田河落生水电站大坝、引水系统土建及金属结构安装工程（DTH–ZT1）导流洞施工方案—5—条件较好的地方，支护可滞后开挖一个台阶，地质条件较差尤其是导流洞出口开挖边坡稳定性差的情况时，开挖一层及时支护一层，确保施工安全。开挖及支护工艺流程：开挖区测量放线→开挖区植被清理→原始地形测绘及地质描绘→土方开挖→开挖爆破设计→钻孔爆破→出渣→边坡支护→下一层开挖。4.1.3施工方法开挖时自上而下分层进行。土方开挖层厚控制在3m左右，直接采用1.6m3液压反铲装5～10t自卸汽车运至弃碴场，边坡人工配合液压反铲修整。石方开挖先用手风钻浅孔爆破先把面层不规则的孤石、凸石等修平，创造工作平台后，潜孔钻进行深孔梯段微差爆破开挖，梯段高度6m。设计石方开挖边坡采用预裂或光面爆破保护，建基面以上2.0m范围采用保护层开挖，并辅以人工撬挖。爆破石碴采用推土机集碴，1.6m3反铲或3m3装载机装10t自卸汽车从出碴道路运至弃碴场。洞口边坡根据地质条件采用锚喷支护，支护随开挖分层进行，即每层开挖后及时修整边坡，跟进喷锚支护。锚杆施工工艺流程为：搭设排架→测量放样→钻孔→洗孔→注浆→安装锚杆。采用手风钻钻孔，风动注浆机注浆，人工安插锚杆，到龄期后按要求做拉拔试验抽检。喷砼施工工艺流程为：搭设排架→测量放样→清理冲洗受喷面→挂网（如需要）→埋设喷厚标志→喷护砼→养护。采用湿喷机施工，喷层厚10cm，拟分2-3次喷完，一次喷层厚3-5cm。洞口开挖及支护完成稳固坡面后，完善洞顶及洞外一切防排水设施，经安全检查后才能进洞开挖。4.2石方洞挖及支护4.2.1总体施工方案导流洞洞挖总长度84.2m，开挖断面为城门洞形，断面尺寸6m×6m。开挖拟分两层进行，上层高度3.5m，下层高度2.5m，上层开挖并支护完成后，再开挖下层。开挖采用光面爆破、无轨运输方案。上层全断面光面爆破开挖，手风钻孔，塑料导爆管联网分段有序爆破后，装载机与10t自卸汽车运输出碴。洞口段10m范围，采用短进尺、多循环、弱爆破，支护紧跟开挖工作面，每循环开挖进尺按1m进行，以确保进贵州大田河落生水电站大坝、引水系统土建及金属结构安装工程（DTH–ZT1）导流洞施工方案—6—洞安全。进洞10m后，每循环开挖进尺可调整到2m，相应的喷锚支护根据地质情况随开挖跟进。下层开挖采用手风钻钻孔，设计边线光面爆破保护，一次爆破长度3.0m。爆破后石碴采用装载机装10t自卸汽车运输出碴。导流洞施工程序见下页附图。4.2.2钻爆设计导流洞开挖分两层，上层开挖采用全断面光面爆破，手风钻钻孔，中部掏槽，周边光爆，一次钻孔深度2.3m，有效循环进尺2.0m。下层开挖中部梯段爆破，设计边线水平光面爆破保护，一次爆破长度3.0m。在开挖过程中，根据爆破试验以及不同地质情况的变化及时改变钻孔和爆破技术，修正爆破参数，以保证爆破后获得良好的开挖面。同时报监理人同意。开挖钻爆设计详见下页附图。12ⅢⅣⅢⅢ2500350060006000导流洞施工程序图1-上层开挖2-下层开挖Ⅲ-边顶拱砼衬砌Ⅳ-底板砼浇筑贵州大田河落生水电站大坝、引水系统土建及金属结构安装工程（DTH–ZT1）导流洞施工方案—7—8＇7＇上层开挖60006＇10＇5＇35005＇9＇2＇2＇3＇4＇60202＇2＇3＇1＇4＇153＇4＇4＇3＇60004＇3＇2500下层开挖5＇2＇1＇5＇3＇贵州大田河落生水电站大坝、引水系统土建及金属结构安装工程（DTH–ZT1）导流洞施工方案—8—4.2.3施工方法4.2.3.1洞挖方法洞脸开挖完成，完善洞顶及洞外排水设施，做好喷锚支护，稳固坡面后，进行洞室开挖。光面爆破施工程序见下图。关键工序施工要点：1）测量放样采用全站仪和激光导向仪放样，在工作面上快速放出周边轮廓线、隧洞中轴线及钻孔孔位。并对上一循环开挖面测量检查。2）钻孔手风钻钻孔。由于钻孔的质量直接影响爆破效果和周边规格，钻孔应由技术熟练的机具就位测量画开挖轮廓线布炮眼施工准备钻孔根据实际地质情况装药、连网、爆破清危排险稳定性安全检查出碴测量检查撬挖清底通风散烟、除尘初期支护有险进入下一循环施工贵州大田河落生水电站大坝、引水系统土建及金属结构安装工程（DTH–ZT1）导流洞施工方案—9—钻机手负责，严格按照爆破布置图及设计孔深施钻，周边孔应在断面轮廓线上开孔，沿轮廓线的调整范围和掏槽孔的孔位偏差不应大于5cm，其他孔位不应大于10cm。3）装药连网爆破炮孔经检查合格后，由持证炮工领班操作，严格遵守爆破安全操作规程装药爆破。炸药采用84#岩石乳化炸药。药卷直径：周边光爆孔Φ25mm，其余为Φ32mm，周边光爆孔采用间隔装药，先按装药结构将药卷间隔绑在竹片上用导爆索连接，装药量见爆破设计图，药卷和竹片同时放入孔中，竹片贴轮廓线外侧围岩。掏槽孔和辅助孔连续装药，塑料导爆管连接起爆网络。爆破网络连接好后由专业技术人员检查无误后，撤离施工机械及人员到安全地带，由安全员负责爆破警戒，做好起爆前后的警戒信号设置和解除警戒信号工作，并按统一信号指挥起爆。4）通风除尘排险爆破完毕，随即开动轴流风机进行洞内排烟，并开动喷淋装置对掌子面进行喷雾除尘。烟尘散后由安全工进入洞内进行安全检查和处理。处理遵循由外到内、由上到下的原则，首先检查并排除前段的洞壁是否存在安全隐患，之后对当次爆破的作业面进行安全检查处理。盲炮处理按照《安全爆破规程》GB6722－862.4条款执行。5）出碴采用3m3装载机装碴到洞口后装10t自卸汽车运输出碴作为施工道路铺设材料。6）锚喷支护开挖时对不稳定岩体采取随机锚杆支护。锚杆采用手风钻钻孔，注浆机注浆，注浆管插入孔底，慢慢抽出，确保孔内浆液饱满，人工安插杆体，最后认真堵塞孔口，防止浆液流出。喷砼采用TK961喷射机按湿喷工艺自下而上分层分片施喷。7）清面人工配合装载机清理工作面，以利下一循环施工。4.2.3.2爆破试验试验内容：寻求合理的爆破参数，确定允许的起爆药量和药孔间距。试验方法：先按经验公式（爆破设计）确定预裂孔的药孔间距和装药量，每进尺检贵州大田河落生水电站大坝、引水系统土建及金属结构安装工程（DTH–ZT1）导流洞施工方案—10—查预裂孔的爆破效果，在保持药孔间距不变情况下调整装药量，在爆破效果理想的装药量范围内调整药孔间距，以求在保证爆破质量和施工进度情况下得出最佳的药孔间距和装药量。为引水洞的施工积累经验。4.2.3.3开挖作业循环时间及施工进度计划上层开挖每循环进尺2.0m，一个循环爆破方量34.3m3，开挖作业循环时间见下表。导流隧洞上层光面爆破开