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引水发电系统主厂房-层开挖支护施工技术措施一、概述1.1、工程设计概况地下厂房系统布置在引水发电系统中部,包括地下洞室群和地面开关站等工程。其中地下洞室群以发电厂房、主变洞、尾调室为主,上下分层、纵横交错的布置有安全兼通风洞、进厂交通洞、母线洞、出线洞(竖井)、进风廊道(竖井)、排水廊道及其他辅助洞室,地下洞室群规模较大。地下厂房由主厂房和副厂房组成,主厂房包括主机间和安装间。主机间、安装间、副厂房呈“一”字形布置。主机间内布置4台机组,安装间布置在主机间左端,副厂房布置在主机间右端。地下厂房开挖尺寸为196.10m26.80m68.55m(长宽高),主厂房内安装4台额定容量230MW的立轴混流式水轮发电机组,采用一机一缝的布置方式。1.2、主厂房-层概况主厂房总长度为196.1m,安装间长56.7m,主机间长122.4m,副厂房长17.0m,厂房顶拱高程1439.15m,最低开挖高程1362.8m。根据设计蓝图地下厂房开挖支护图1/88/8,确定-层开挖施工范围为主机间;开挖总长度为122.4m,开挖跨度为25.9m。层顶高程为1399.2m,开挖底板高程1389.9m,开挖高度9.3m;层开挖顶高程1389.9m,开挖底板高程1381.9m,开挖高度8m。-层为机窝槽挖,层开挖顶高程1381.9m,开挖底板高程1376.4,开挖高度5.5m;层开挖顶高程1376.4,开挖底板高程1369.8m。系统支护:锚杆283.0m1.5m,L=6.0/9.0m长短结合锚杆(外露0.5),间隔布置。喷C30钢纤维混凝土,厚度20cm。锚索160t6m6m,L=25m。地下厂房-层开挖支护主要工程量见下表。地下厂房-层开挖支护主要工程量序号工程项目规格单位工程量备注一层开挖支护1层开挖岩石洞挖m329474-1-1中槽开挖拉槽开挖m322644(长122.4m)1-2边墙保护层开挖预裂爆破开挖m36830(长122.4m)2系统锚杆-根1226-2-1系统锚杆28,L=6.0m根613外露20cm2-2系统锚杆28,L=9.0m根613外露20cm3锚索1600KN,L=25m束34-4喷钢纤维混凝土C30,厚20m3552-二层开挖支护1层开挖岩石洞挖m327418-1-1中槽开挖拉槽开挖m321502(长122.4m)1-2边墙保护层开挖预裂爆破开挖m35916(长122.4m)2系统锚杆-根1070-2-1系统锚杆28,L=6.0m根535外露20cm2-2系统锚杆28,L=9.0m根535外露20cm3锚索1600KN,L=25m束42-4喷钢纤维混凝土C30,厚20m3475-三层开挖支护1层开挖岩石洞挖m311114-2系统锚杆-根722-2-1系统锚杆28,L=6.0m根46外露20cm2-2系统锚杆28,L=9.0m根46外露20cm2-3系统锚杆22,L=3.0m根630外露10cm3锚索1600KN,L=25m束4-4喷钢纤维混凝土C30,厚20m364-5挂网喷混凝土C20,厚10m3175-四层开挖支护1层开挖岩石洞挖m312825-2系统锚杆-根598-2-1系统锚杆28,L=6.0m根78外露20cm2-2系统锚杆28,L=9.0m根78外露20cm2-3系统锚杆22,L=3.0m根442外露10cm3喷钢纤维混凝土C30,厚20m393-4挂网喷混凝土C20,厚10m3126-1.3、厂房系统地质状况(1)、基本地质条件地下厂房系统山顶高程大于1800m,地下厂房系统外边墙距边坡水平距离为180200m,顶部最大埋深380m,上部微新岩体厚度为200300m。主要建筑物轴线方向为NW315,岩层走向为NE3,二者交角为68左右,呈大角度相交。厂房区岩性主要为白垩系下统景星组下段的灰白色、灰绿石英砂岩与紫红色、灰绿色绢云母板岩不等厚互层,岩层产状NE3NW7585,陡倾下游偏岸外,以微风化新鲜岩体为主,较完整。主洞内整体上以板岩为主,约占60%,砂岩占40%。砂岩最大单层厚度20m,板岩一般小于10m。 根据岩性、岩体结构、岩体风化程度及结构面特征等,地下厂房系统以类围岩为主,局部分布有类围岩,以薄层状云母板岩、灰黑色板岩为主。其中主厂房部位1类围岩约占26.3%37%;2类围岩占32.6%37%;类围岩约占34%40.1%。主变洞洞室边墙围岩以2类为主,石英砂岩段为1类围岩,总体上1类围岩占27.9%33.6%,2类围岩占21.7%27.6%,类围岩占45%。(2)、主要工程地质问题评价1)围岩稳定性地下厂房部位以层状岩层为主,均一性较差,未见较大规模的断层发育。围岩中石英砂岩及灰绿色板岩稳定性较好,紫红色薄层状板岩及灰黑色板岩性状最差,且分布长大层面裂隙及构造裂隙,在一些临空部位,易形成小型组合块体,需及时锚固支护。根据地下厂房范围内勘探平洞裂隙统计成果,主要发育的裂隙有三组,地下厂房范围内局部有裂隙密集带发育。裂隙密集带以走向近SN向为主,倾角6885,该密集带为软弱结构面,对地下厂房两端墙围岩稳定性影响较大。裂隙组合中第组裂隙与厂房轴线呈4855的角度相交,裂隙为陡倾角,对洞室稳定影响不大;第裂隙与厂房轴线呈4855角度相交,裂隙为陡倾角,对洞室稳定影响也不大,但组、组裂隙组合易构成不稳定块体,对顶拱有不利影响;该种组合在端墙与边墙相交部位出现时,所形成的块体稳定性较差,需引起足够重视;第组裂隙为近东西向缓倾角裂隙,该组裂隙与厂房轴线呈小角度相交,对厂房洞室顶拱稳定较为不利。综合分析,地下厂房洞室成洞条件总体较好,洞室围岩整体稳定,局部位置受裂隙组合切割可能形成不稳定块体,施工过程中针对这些不稳定块体需及时采取适当的支护措施。2)岩爆问题地下厂房区最大埋深240m,岩层主要由绢云母板岩和砂岩组成,根据地层岩性、构造以及地应力测试成果综合分析,开挖过程中地下洞群围岩发生岩爆的可能性很小。3)地下洞室涌水问题地下厂房洞室处于枢纽电站各建筑物的最低部位。澜沧江天然水位1405m,高于地下厂房底板约35m,水库正常蓄水位1477m,高于厂房顶拱约37m,厂房区天然地下水位高程约为14901510m,高出厂房顶拱约5080m。从厂房区勘探平洞揭示的地下水活动情况看,局部洞段在裂隙发育处有渗水、滴水及线状流水等现象。将厂房洞室作为一个地下集水廊道考虑,根据地下厂房钻孔内压水试验成果,水库蓄水运行期在不考虑防渗处理措施的前提下,估算厂房洞室涌水量约为2300m3/d。因此,施工过程中应注意沿裂隙密集带集中渗水的可能,适当加强排水措施。1.4、施工依据(1)、大华桥引水发电系统土建及金属结构安装工程合同文件(DHQ/C2);(2)、地下厂房开挖支护图1/88/8(BJJ142S-H5-3-18);(3)、地下厂房洞群布置图(BJJ142S-H5-1-1)。二、施工风水电布置2.1、施工供风(1)主厂房-层开挖目前通交通洞洞内系统供风线路已形成,直接从交通洞末端接线至工作面即可 。 2.2、施工供水(1)主厂房-层开挖施工供水利用交通洞洞内的供水线路接引至施工工作面。 施工供水管路系统特性表水源点供水主管管路布置高峰水量m3/h主管路及支管路直径(mm)承担任务3#水池3#主管3#水池至交通洞71DN150、DN100主厂房第层2.3、施工供电(1)主厂房-层开挖采用厂房交通洞k0+380桩号布置一台变压器接引至施工工作面。施工供电系统布置特性表名称容量kVA变压器型号数量布置位置5#变配电站1000S11-1500/10/0.41交通洞洞口1000S11-1000/10/0.41交通洞K0+380桩号2.4、施工通风-层开挖通风采用交通洞洞口1台5#SD-180轴流风机接软风管供至工作面。2.5、施工排水布置施工期洞内水主要来自地下渗水和施工废水,局部视情况可增设集水井。按设计洞室自然降坡自流方式流至集水井,通过水泵经过交通洞排水管路至洞外。 2.6、施工通道-层开挖利用压力管道下平段进入厂房上游侧作为施工通道。层开挖施工依次由4#、3#、2#、1#压力管道下平段进入厂房上游侧;层开挖施工由4#压力管道下平段进入厂房上游侧,再以12%降坡至层开挖底板高程进行施工。-层开挖利分别利用1#、2#、3#、4#尾水管洞进入主厂房作为作为施工通道。三、施工规划3.1、规划说明当前,主厂房层开挖进度已完成,浅层支护施工完成。-层通道规划采用左端墙向右端墙逐步开挖方式,-层采用下游侧向上游侧逐步开挖方式。各层锚索施工与下一层开挖平行作业,以缩短直线工期。考虑到厂房边墙出露地质状况、分层高度控制、设备运行及拉槽开挖采取控制爆破技术等因素,厂房高边墙等部位最大允许质点振动速度应不超过7cm/s,为减小爆破震动对高边墙围岩的影响,同时保证边墙的成型质量,主厂房-层分层开挖高度为9.3m/8m,层底板预留2m保护层,中部拉槽超前,两侧预留岩台保护层开挖方式,采取的开挖程序为:中槽两侧边线预裂中槽开挖保护层开挖。主厂房-层分层开挖高度为5.5m/6.6m,从尾水管洞进入主厂房后由下游侧向上游侧逐步开挖,边墙与底板均预留保护层。3.2、施工分区、分层主厂房-层分层开挖高度为9.3m/8m,开挖时-层各分两小层进行;每小层开挖均按先中部拉槽,再进行两侧预留保护层开挖,层底板预留2m保护层进行光爆开挖。主厂房-层分层开挖高度为5.5m/6.6m,先进行中部拉槽开挖,再进行预留保护层开挖。-中部拉槽开挖宽度为19.9m,保护层宽度为3m;-层拉槽宽度为13.4m,保护层宽度为2m。为减小保护层开挖难度,中槽与保护层高度相适应。3.3、开挖程序按照厂房现有施工通道布置,我部就施工程序进行如下安排:(1) 、利用压力管道下平段进入工作面,从主机间左端墙向右端墙进行-层开挖并将层预留斜坡道挖除。(2) 、上一层支护的同时进行下一层保护层预裂,中部拉槽超前进行,边墙保护层跟进。中槽爆破完成后,以填渣对斜坡道进行填筑,方便运输车辆通行。(3)、中槽开挖完成后,进行边墙保护层开挖施工,先上游后下游侧。边墙采用手风钻预裂,中槽边线利用一臂钻预裂。(4)、层开挖完成后从尾水管洞进入工作面,自主厂房下游侧向上游侧进行-层拉槽开挖。(5)、层开挖至EL.1369.8高程后从1#机组基坑右端一12%降坡进入厂右0+020.200厂右0+006.200部位开挖施工。四、施工方案4.1、开挖施工方法(1)、每循环施工工序施工准备测量放样炮孔布置造孔装药连线爆破通风排烟安全检查及处理出渣清底支护(锚杆、喷混凝土)下一施工循环。(2) 、层开挖施工层开挖分为3区进行,中部拉槽宽度19.9m,上下游预留保护层宽3m。先后分别由4#、3#、2#、1#压力管道下平段进入开挖工作面。在层开挖施工前,先对保护层设计轮廓线及中槽分区边线进行垂直预裂,中槽分区边线与开挖边线预裂用潜孔钻造孔预裂至本层底部,同时将层开挖预留斜坡道拆除。中槽分层高度9.3m,上下游保护层分层高度9.3m。中槽潜孔钻铅垂钻孔、梯段爆破超前约30m,上、下游边墙保护层手风钻铅垂钻爆跟进,左、右端墙保护层也采用同样方法开挖。(3) 层开挖施工层开挖分为4区,中部拉槽宽度19.9m,上下游保护层宽3m。从4#压力管道下平段进入主厂房后以12%降坡自主机间左端墙向右端墙逐步开挖。层开挖前先对保护层设计轮廓线及中槽分区边线进行垂直预裂,采用潜孔钻造孔预裂至层底板。中槽分层高度8m,上下游保护层分层高度8m。中槽单臂钻铅垂钻孔、梯段爆破超前约30m,上、下游边墙保护层手风钻铅垂钻爆跟进,左、右端墙保护层也采用同样方法开挖。3区底板部位预留2m保护层进行光面爆坡。(3) 层开挖施工层开挖分为5区进行,分别以1#-4#尾水管洞进入工作面,从厂房下游侧向上游侧开挖,1区中槽以13.4控制,以潜孔钻进行拉槽。2区保护层2m厚,采用手风钻进行开挖。3区为厂右0+020.200-厂右0+006.200部位,中槽以19.9m控制,4保护层厚度为3m。(4)层开挖施工层开挖分为5区进行,分别以1#-4#尾水管洞进入工作面,从厂房下游侧向上游侧开挖,1区中槽以13.4控制,以潜孔钻进行拉槽。2区保护层2m厚,采用手风钻进行开挖。厂房上游侧斜面预留2m保护层进行光面爆破。3区为厂右0+020.200-厂右0+006.200部位,在1#机组基坑开挖完成后从左端以12%降坡进行开挖,中槽以19.9m控制,4保护层厚度为3m。主厂房-层开挖方法见下表:-层开挖方法一览表部位 高程/层高(m)施工通道开挖程序及方法第层EL1399.2EL1389.9/9.31#-4#压力管道下平段1、层支护的同时对边墙保护层及中槽边线进行预裂。2、边墙预裂采用手风钻进行造孔,中槽施工预裂采用100B潜孔钻预裂至层开挖底板高程;中槽开挖采用履带潜孔钻垂直钻孔、梯段爆破。3、出渣方式采用3m装载机或反铲装20自卸汽车出渣。第层EL1389.9EL1381.9/84#压力管道下平段1、层支护的同时对边墙保护层及中槽边线进行预裂。2、边墙预裂采用手风钻进行造孔,中槽施工预裂采用100B潜孔钻预裂至层开挖底板高程;中槽开挖采用履带潜孔钻垂直钻孔、梯段爆破。3、主厂房底板区域预留2m厚保护层光面爆破。4、出渣方式采用3m装载机或反铲装20自卸汽车出渣。第层EL1381.9EL1376.4/5.5尾水管洞1、层支护的同时对边墙保护层及中槽边线进行预裂。2、边墙预裂采用手风钻进行造孔,中槽施工预裂采用100B潜孔钻预裂至层开挖底板高程;中槽开挖采用履带潜孔钻垂直钻孔、梯段爆破。3、出渣方式采用3m装载机或反铲装20自卸汽车出渣。第层EL1376.4EL1362.8/13.6尾水管洞1、层支护的同时对边墙保护层及中槽边线进行预裂。2、边墙预裂采用手风钻进行造孔,中槽施工预裂采用100B潜孔钻预裂至层开挖底板高程;中槽开挖采用履带潜孔钻垂直钻孔、梯段爆破。3、开挖至EL.1369.8高程后从1#机组基坑左端以12%降坡进行EL.1369.8以下开挖。4、出渣方式采用3m装载机或反铲装20自卸汽车出渣。(3)、爆破设计根据厂房地质条件及岩性、技术规范要求,厂房-层采用微差爆破技术,轮廓线以预裂、光面爆破相结合。-层开挖启动后,按规范要求进行钻爆工艺及爆破试验,以选择合理钻爆参数。开挖过程中根据地质条件的变化和围岩变形监测结果,以及监理人的指示对爆破参数进行动态调整,以保证开挖质量和围岩稳定。1)爆破器材选用炸药根据岩性及地下水情况选用乳化炸药,中槽开挖主爆孔药径32,预裂药径32;保护层主爆破孔药径32,预裂及光爆孔药径均为25。2)主要钻爆参数选择-层中槽梯段开挖履带钻垂直钻孔爆破,钻孔孔径选为90mm,梯段开挖排炮水平进尺定位8m,端墙及保护层上/下层手风钻预裂孔径采用42mm,-层边墙保护层采用手风钻梯段开挖,钻孔直径42mm,梯段高度与分层高度相适应。、初拟-层中槽开挖钻爆参数如下:层拉槽爆破参数表参数爆破孔名称梯段高度cm孔径mm药径mm孔距cm排距(cm)最小抵抗线(cm)孔深(cm)堵塞长度cm单孔装药量(kg)线密度kg/m炸药单耗kg/m中槽爆破孔930907020024020093020021.5/0.5100B浅孔钻预裂孔930763290/9301004.150.44/层拉槽爆破参数表参数爆破孔名称梯段高度cm孔径mm药径mm孔距cm排距(cm)最小抵抗线(cm)孔深(cm)堵塞长度cm单孔装药量(kg)线密度kg/m炸药单耗kg/m中槽爆破孔800907020024020080020018/0.5100B浅孔钻预裂孔800763290/8001003.50.43/层拉槽爆破参数表参数爆破孔名称梯段高度cm孔径mm药径mm孔距cm排距(cm)最小抵抗线(cm)孔深(cm)堵塞长度cm单孔装药量(kg)线密度kg/m炸药单耗kg/m中槽爆破孔550907020024020055020010.5/0.5100B浅孔钻预裂孔550763290/5501002.250.4/层拉槽爆破参数表参数爆破孔名称梯段高度cm孔径mm药径mm孔距cm排距(cm)最小抵抗线(cm)孔深(cm)堵塞长度cm单孔装药量(kg)线密度kg/m炸药单耗kg/m中槽爆破孔660907020024020066020013.8/0.5100B浅孔钻预裂孔660763290/6601002.80.42/初拟-层保护层开挖钻爆参数如下:层保护层开挖钻爆参数部位炮孔名称孔径mm梯段高度cm孔深cm孔距cm排距cm药径mm装药长度cm堵塞长度cm单孔装药量kg炸药单耗kg/m线密度g/m保护层上层主爆孔42430430150100323001305.50.5/缓冲爆破孔42430430150100323001303.3/保护层下层主爆孔42500500150100323501505.50.5/缓冲爆破孔42500500150100323501503.3/层保护层开挖钻爆参数部位炮孔名称孔径mm梯段高度cm孔深cm孔距cm排距cm药径mm装药长度cm堵塞长度cm单孔装药量kg炸药单耗kg/m线密度g/m保护层上层主爆孔424004301501003230010030.5/缓冲爆破孔42400430150100323001001.7/保护层下层主爆孔424004501501003230010030.5/缓冲爆破孔42400450150100323001001.7/层保护层开挖钻爆参数炮孔名称孔径mm梯段高度cm孔深cm孔距cm排距cm药径mm装药长度cm堵塞长度cm单孔装药量kg炸药单耗kg/m线密度g/m主爆孔425505501501003240015040.5/缓冲爆破孔42550550150100324001502.2/层保护层开挖钻爆参数炮孔名称孔径mm梯段高度cm孔深cm孔距cm排距cm药径mm装药长度cm堵塞长度cm单孔装药量kg炸药单耗kg/m线密度g/m主爆孔426606601501003250016050.5/缓冲爆破孔42660660150100325001602.7/4.2、开挖施工工艺主厂房-层开挖为地下硐室群开挖重点部位。开挖及锚杆施工中,其开挖的测量放线、钻孔、装药联线及锚杆施工的钻孔、清洗、注浆、安装锚杆等各道工序必须在前一道工序验收合格后,方可进行下道工序的施工。为提高施工质量,合理利用开挖设备的工作特性,更好地使开挖作业标准化、规范化,争创样板工程,最终提高开挖作业的施工效益,并对开挖施工工艺进行详细规范施工。(1)、技术准备1)、爆破试验在进行开挖之前,要进行爆破开挖试验,以确定炸药的单耗量及爆破效率,并根据开挖断面的尺寸,绘制炮孔布置图,确定钻孔深度及循环进尺。爆破试验的内容包括炮孔布置(主要指预裂孔和周边孔)、钻孔深度、装药量以及起爆网络和爆破器材的选用等。钻孔、装药、起爆等相关技术参数按开挖支护施工措施执行。试验过程中,从布孔钻孔到爆后效果分析的每道工序、每个环节都必须认真做好记录,以利分析比较和改进。2)、测量放样控制测量采用莱卡(Leica)全站仪作导线控制网。施工测量采用全站仪进行。并由经验丰富的测量专业人员负责进行操作。对于中槽梯段开挖边线、高边墙周边规格线要设置放样点,同时需放样各个铅垂孔孔距及后视点。再连接各放样点,画出整个周边规格线,并标明开钻线高程、进尺深度,根据钻孔的走向,放出造孔施钻的方向线。对于每个炮孔放样,根据每个炮孔的偏角和炮孔的深度,在同一掌子面上作两端点的投影点,以控制每一炮孔的钻孔方向。对测量放样的具体要求为:a控制点埋设要牢固隐蔽,并作好保护,防止机械设备破坏。b开挖面的每一排炮孔要准确放出后视线和周边线。(2)、钻孔根据监理工程师批准的该部位施工措施中的爆破孔布置图,用手风钻进行钻孔,由熟练的手风钻操作手进行钻孔作业。1)、开挖钻孔前,还要做好以下准备工作a.场地已进行了平整。b.围岩的危石已进行了处理。c.供风、供水、供电线路延伸到工作面。d.钻孔开挖设备已做好检修。技术员对各班操作手进行技术交底,技术交底的内容包括:工作面部位;所开挖的区域的结构尺寸;开挖爆破参数,包括孔深、孔距;造孔的技术要求。并对钻进设备的操作性能及注意事项进行交底。2)、对于掌子面上的炮孔开挖,造孔的基本顺序为:a.保护层钻孔时,先钻周边孔,再依次主爆破开钻;b.中槽开挖钻各孔时,遵循的原则为:先边线预裂孔,先主爆孔原则。c.钻孔的孔(排)距、孔深以及角度应严格按照设计钻爆参数进行施工。3)、造孔的一般技术要求为:a各钻手分区、分部位定人定位施钻,实行严格的钻手作业质量经济责任制。b钻孔要求“平、直、齐”,周边孔偏差不大于5cm,爆破孔偏差不大于10cm。c炮孔的底孔应落在爆破图规定的端墙平面上,炮孔孔径应符合报监理工程师批准的钻爆设计要求,手风钻孔径为42mm。d为保证爆破质量和爆破效果,边线孔角度严格按爆破设计图,钻孔方向需经过现场技术人员校核。e炮孔装药之前,三检员对掌子面上的炮孔进行检查,如有遗漏,则要补钻;并对光爆孔、预裂孔进行仔细检查,对偏角大于规定范围的炮孔,则要进行重钻,以控制欠挖和过量超挖。对炮孔的各项指标检验合格后,方可装药。装药前,当班技术员对该钻爆循环进行装药计算,只使用所计算出的药量,多领的爆破器材要归仓,以利于控制爆破成本。(3)、装药、连线、起爆1)、装药前用高压风冲洗钻孔,各部位分片、分区由专人负责进行装药,由熟练的炮工负责装药;周边孔按爆破设计要求用小药卷捆绑于竹片上,形成不连续装药,插药入孔时还应注意药卷的方向,竹片靠洞壁轮廓线一侧,药卷朝向最小抵抗线。2)、炸药采用乳化炸药,非电雷管引爆,磁电雷管起爆。乳化炸药的药径70mm、32mm和25mm三种。3)、装药严格遵守安全爆破操作规程。装药顺序原则按先主爆孔、后边线孔进行。4)、爆破孔装药要密实,严格按照爆破设计图(爆破参数实施过程中,须根据不同地质情况不断调整优化)进行装药、设计非电雷管和联线。5)、乳化炸药装好之后,理顺非电雷管脚线或导爆索,先进行同段炮的非电雷管的并联,再进行不同段的串联,然后用粘土进行炮孔的封堵,要求联线、封堵良好,封堵长度不小于炸药的最小抵抗线。再由技术员和专业炮工分片分区查看,并进行网络接线检查,撤退工作面其它工作人员、设备、材料至安全位置。最后由炮工负责,非电毫秒雷管引爆,周边光面齐爆。6)、保护层开挖的爆破顺序为主爆孔先响,辅助眼次之,周边光爆破眼最后响。周边的光面爆破效果应达到以下要求:a. 残留炮孔痕迹应在开挖轮廓面上均匀分布;b. 炮孔痕迹保存率:完整岩石在80%以上,较完整或完整性较差岩石不小于50%,较破碎和破碎岩石不小于20%;c. 相邻两孔间的岩面平整,孔臂不应有明显的爆震裂隙;d. 相邻两荐炮之间的台阶的最大外斜值不应大于15cm。(4)、通风散烟及喷水除尘岩石爆破之后,进行通风散烟。在整个施工过程中一直启动通风设备通风,可根据开挖断面的大小,选择不同的通风量,一般经过30min的通风时间,便可将工作面的因爆破产生的尘烟清理掉。局部供风不到位的开挖区域,可用局部通风机进行通风除尘。工作面除尘完毕之后,便在渣堆之上洒水,以防移动渣堆而重新产生灰尘。(5)、安全处理通风、洒水除尘之后,便进行爆破后围岩的安全处理,以确保进洞人员和设备的安全。对于掌子面的哑炮,用高压水冲刷掉或在哑炮周围殉爆距离之内重新钻孔,炮工装药引爆。对于边墙上的浮石,由经验丰富的人员先进入工作面,用长细钢钎撬掉。(6)、出渣、清底对开挖面进行安全处理之后,采用侧卸装载机或反铲装载,20t自卸汽车进行运输,将渣料运往弃渣场。出渣后,用人工或反铲对堆渣以下掌子面、边墙围岩再进行一次安全处理,清理掉浮石和危石。同时,测量人员进入现场,对开挖段进行测量,如有欠挖,除监理工程师另有规定之外,将欠挖部分,钻孔爆破予以清除。若开挖段符合要求,距离工作面10m之外用高压水冲洗四周开挖面,以清除岩石碎片、尘埃、碎悄及爆破泥粉,最后用反铲扒出工作面底部积渣并将底部整平。为下一循环钻爆做好准备。4.3、支护施工工艺系统支护:锚杆(三级钢)281.5m1.5m,L=6.0/9.0m长短结合锚杆(外露0.5),间隔布置;221.5m1.5m;喷C30钢纤维混凝土,厚度20cm;挂网喷C20混凝土,厚10cm;锚索160t6m6m,L=25m。(1)、砂浆锚杆施工工艺砂浆锚杆(三级钢)283.0m1.5m,L=6.0/9.0m长短结合锚杆(外露0.5),间隔布置。1)材料 锚杆:普通砂浆锚杆的材料按施工图纸的要求,选用级的螺纹钢筋,长度和钢筋规格满足设计图纸要求。 水泥砂浆:砂浆标号必须满足设计图纸的要求,注浆锚杆水泥砂浆的强度不低于25 Mpa,水泥砂浆配合比在以下规定范围内通过试验选定。水泥砂浆配合比:水泥砂,1112(重量比)。水泥水,10.3310.35。砂浆用水泥:采用强度等级不低于P.O 42.5的普通硅酸盐水泥。砂:采用最大粒径小于2.5mm的中细砂。 外加剂:按设计要求选择速凝剂和其它外加剂,外加剂不得含有对锚杆产生腐蚀作用的成分。2)钻孔采用先注浆后插杆施工方式时其钻孔直径选取为42mm;采用先插杆后注浆施工方式时其钻孔直径选取为65mm。锚杆钻孔采用阿特拉斯-353E多臂钻与YT-28手风钻打设;锚杆安装采用自制可升降的液压台车进行施工。锚杆按设计孔向、孔位、孔径、孔深钻孔,孔位偏差不大于100mm,孔深偏差不大于50mm。3)安装与注浆锚杆在加工场内根据设计长度定长在加工厂下料,分类堆放待用;施工时用5t运输汽车运至施工现场,人工垂直搬运至个施工作业面。 钻孔完成后,用压力风将孔内岩屑吹出孔外,并将孔口作临时性封堵以防异物掉入孔内。 砂浆锚杆安装,采用先注浆后插杆的方法进行施工时,砂浆拟采用JJS型搅拌机拌制,采用2SNS型砂浆泵灌注。先在孔内注入111:2水泥砂浆(水灰比0.330.35)后立即将锚杆插入孔内。然后在孔口采用石块或将锚杆固定,避免其它活动松动锚杆。易塌孔部位或顶拱部位的锚杆孔,采取先插杆后注浆的方法进行施工。施工时人工用PCV管或木棍向孔底50cm范围内推入浸泡好的水泥锚固剂,并轻捣密实,然后人工辅以机械插入锚杆,并固定好;锚杆杆体和排气管、注浆管一同捆绑好,同时对管口做防护;然后用麻绳和水泥锚固剂将孔口50cm范围内封堵密实;用注浆机连接注浆管注入M25水泥砂浆,注浆要饱满,注浆压力控制在0.1MPa0.25MPa之间,待排气管有浆液流出时停止注浆。锚杆外露长度根据设计图纸及监理要求来确定。锚杆孔注浆后,在砂浆凝固前不得敲击、碰撞和拉拔锚杆。(3)、喷混凝土施工工艺1)施工布置喷混凝土设备主要有50拌和站进行拌制、湿喷机湿喷作业。2)施工工艺采用湿喷法施工。3)材料水泥:用P.O 42.5普通硅酸盐水泥。骨料: 细骨料采用坚硬耐久的粗、中砂,细度模数宜大于2.5,含水率控制在5%7%内。粗骨料采用耐久的卵石或碎石,粒径不大于15mm。水:清洁并达到质量要求的水。速凝剂:速凝剂的质量符合施工图纸要求并有生产厂家质量证明书,初凝时间不应大于5min,终凝时间不应大于10min,选用外加剂应有监理人批准。4)配合比喷混凝土的配合比应通过室内试验和现场试验选定,并应符合施工图纸要求,在保证喷层性能的前提下,尽量减少水泥和水的用量。速凝剂的用量应通过现场喷射试验确定。初凝和终凝时间应满足施工图纸和现场喷射工艺要求,强度应满足施工图纸要求,试验成果报送监理工程师批准后方可施工。5)配料、拌和及运输 拌制混合料的允许误差应符合下列规定:水泥和速凝剂 2%砂、石 3% 搅拌时间强制式拌和机不得小于1min,且混合料颜色要均匀。混合料掺有外加剂时,搅拌时间应适当延长。 运输混凝土的采用布置在左岸一级平台的拌合站集中进行拌制,自卸汽车运输至喷射机位置,接喷管至各工作面。混合料在运输过程中,应严防雨淋及杂物混入,入喷射机前应过筛。6)施工方法用短钢筋(12)设置喷层厚度标志,人工撬除浮石,把滴、渗、淋水引出受喷单元外,用高压风枪吹洗坡面岩粉、岩屑及其他污物。受喷面经验收后洒水润湿。喷混凝土施工工艺流程图骨 料水水泥拌和机砼喷射机喷嘴受喷面空气压缩机速凝剂湿喷机湿喷过程中,每块喷护面按自下而上进行喷护,喷嘴与受喷面尽量垂直,喷头处的水压必须大于该处的风压,并要求风压稳定,保证射水能穿透集料能力。(4)、预应力锚索施工工艺1)、施工工艺流程施工准备锚索制作造孔、测斜锚索安装封孔灌浆锚墩安装张 拉孔口保护竣工验收冲洗固壁锚墩预制或钢锚墩制作按规范要求提交竣工验收资料施工措施报批及设备人员清单(工艺试验已通过)整理预应力锚索施工各工序质量检查表提交张拉设备配套标定资料填写质量综合评定表验收执行灌浆工程管理程序二次张拉无粘结预应力锚索施工工艺流程框图2)、施工工艺措施1、现场试验锚索施工应按招标文件及相关规范要求先进行现场试验,检验施工工艺和测试张拉锁定后应力衰变规律,提供超张拉或补偿张拉依据。以便指导正常施工。(1)通过室内试验,结合设计图纸要求,筛选23种砂浆配合比并编写试验大纲报批进行生产性试验;(2)对张拉机具、设备和仪表进行配套率定,报监理人审批;(3)根据监理人指令,选择有代表性的锚索进行现场生产性试验;(4)整理试验报告报送监理、设计单位审批。2、施工准备(1)施工前21天,向监理人提交一份包含锚固张拉的机具、设备和仪器配置以及锚固程序和方法的施工工艺报告,报送监理人审批。(2)制定预应力锚索制作、安装的安全操作规程,报送监理人审批;(3)张拉设备、机具和仪表进行成套率定,报监理人审批,并按率定结果配套进行使用;(4)在监理旁站的情况下,对进场的预应力钢铰线进行检验验收,并将检验结果报监理人审批;(5)选择符合设计要求的其它材料:预应力锚索使用的钢绞线应符合SL46或设计图的有关规定。自由式锚索采用高强度低松弛PE防护管钢绞线(无粘结预应力钢绞线)。(6)搭设满足施工要求,安全可靠的施工排架。搭设要牢靠,并经监理和安全部门验收方可使用。3、钻孔(1)施工排架搭设要牢固,钻机定位准确,水平孔须用2mm/m精度的水平尺校核钻机钻杆水平,测量仪测定钻进方向角。调整好孔向再牢靠固定钻机。(2)开孔钻进要低转速,低压推进,当成孔约50cm,需再次校核孔向,及时调整钻机。在钻进过程中若孔深已达到预定施工图所示的深度,而仍处于破碎带或断层等软弱岩层时,应延长孔深,继续钻进,直至设计地质人员现场认可为止。(3)钻进过程中认真记录每一钻孔的尺寸、回水颜色、钻进速度等数据。造孔过程中应做好锚固段始末两处的岩粉采集,以确保锚固段位于稳定的岩层中。钻孔完毕时,应连续不断地用压力风水彻底冲洗钻孔,钻孔冲洗干净后才能安装锚索。在安装锚索前,应将钻孔孔口堵塞保护。(4)在钻进时采用导向仪控制斜度,及时测斜、纠偏。钻孔结束后,应测量孔斜、方位角及孔深,不符合设计要求的孔作废孔处理,并全孔灌注M25水泥砂浆回填后重钻。(5)其它钻孔机具应经监理人批准,所选钻机应适合打各种角度的孔,钻孔深度满足设计图纸规定。钻头选用硬质合金钻头或金刚石钻头。钻孔的开孔偏差不得大于10cm,孔斜误差:孔斜偏差不得大于2,有特殊要求的不得大于1,钻孔方位角偏差不得大于3。4、锚索制作及安装无粘结式拉力型锚束制作与安装:(1)锚索制作应在有防雨设施的加工厂完成。应按施工图所示的尺寸下料,下料前应检查钢丝或钢绞线的表面,没有损伤的钢丝或钢绞线才能使用。(2)除去内锚固段范围内钢绞线外的PE塑料保护管并清洗油脂。(3)将钢绞线和两根塑料灌浆管(上仰锚索为排气管)捆扎成一束。钢绞线和塑料管之间用硬质塑料支架分离,支架间距在内锚固段为0.75m,自由段内为3.0m。在内锚固段与自由张拉段相连部位,钢绞线PE套管用胶带缠封,以免灌浆时浆液浸入。5、锚固段的灌浆(1)钻孔工作结束后,用压力风水冲洗,将孔道内的钻孔岩屑和泥沙冲洗干净,直到回水变清。(2)锚固段灌浆工作开始前,应通过灌浆管送入压缩空气,将钻孔孔道的积水排干。(3)锚固段采用水泥砂浆和纯水泥浆进行灌注,浆液的配比应经试验确定,若采用纯水泥浆灌注锚固段,其水灰比应取0.40.45,浆液中应掺入一定数量的膨胀剂和早强剂,其28天的结石强度应不低于1.0MPa。灌注前,应对注浆体进行流动性测定,浆液在粘度计流出的时间以不超过6秒为宜;还应进行泌水性测定,在量筒中注入500cm3浆液,3h后泌水量不得超过2%。(4)锚固段灌浆长度应符合施工图要求,阻塞器位置应准确,不论锚索孔的方向如何,在注浆时均采用排气法注浆。对下倾的孔,注浆管插至孔底,浆液由孔底注入,空气由止浆环处的排气管排出;对上倾锚索,浆液由止浆环处注入,空气压向孔底,由孔底进入排气管排出孔外。(5)灌浆结束标准:1)灌浆量大于理论吸浆量;2)回浆量比重不小于进浆量,且稳压30min,孔内不再吸浆,即进、排浆量一致。6、锚墩安装锚墩下部支承要牢靠,以免整体变形,引起孔口管方向不正,影响锚固效果,安装前采用早强砂浆(或环氧砂浆)找平安装基面。7、张拉锁定(1)锚索张拉的设备和仪器均应进行配套标定,锚索张拉准备的要求按DL/T5083规定执行。锚固段的固结浆液、承压垫座混凝土、混凝土柱状锚头等的承载强度达到施工图纸的规定时,再进行张拉。除施工图纸有明确规定外,一般先进行单根预应力钢绞线预紧,使锚索各股预应力钢绞线的应力均匀后,再进行整索张拉。预紧应力宜为50kN。对钢绞线进行逐根对称张拉,使每根钢绞线受力均匀,并起到调直对中的作用。(2)张拉过程:分为单股预紧和整束分级张拉

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