W6号排水洞工程竣工设计方案

1 第一章 工程概述 程概况 程简介 乌江构皮滩水电站位于乌江中游贵州余庆县境内，控制流域面积43250全流域面积的 是乌江水电开发的第七个梯级。构皮滩水电站设计坝顶高程 大坝高 常蓄水位630m，水库总库容 站装机容量 3000乌江干流梯级开发中以发电为主兼顾航运、防洪等综合效益的大型骨干工程。 乌江构皮滩水电站导流隧洞布置于乌江两岸，共 3条，其中左岸平行布置低洞、高洞（ 1#、 2#）各一条；右岸布置一条低洞（ 3#）。低洞进出口底板高程分别为 430m、 429m，高洞进、出口底板高程分别为 450m、 448m。右岸导流遂洞洞身将穿越坝址最复杂、规模最大的 防止系统暗河水大量涌入右岸导流洞，保证施工安全与进度，设计布置了一条排水洞，旨在将暗河水引入乌江上游。 公司承担了该排水洞的施工，本工程具有施工时间短，工期要 2 求迫切的特点。 要技术参数 据设计方案排水洞开挖断面为 门洞型，实际竣工洞全 长为 洞脸采用挂网喷锚支护，喷砼厚度 15号 脸锚杆采用 25 钢筋，长 1m 1保证边坡稳定，在洞脸开口线外侧 1m 外设置截水沟，截水沟净尺寸 4040底及两侧设 30砌石，内侧砂浆抹面。洞室内采用挂网喷锚支护，进口 20m 范围内锚杆采用 25钢筋，长 1m 1内段根据开挖揭露的地质情况，对围岩较破碎、裂隙较发育的部位，布置随机锚杆并挂网喷锚；锚杆采用25 钢筋，长 砼厚度 15号 网采用 4编网，网格间距 1010幅之间用 丝绑扎连接；洞内底板浇筑 30素砼，标号 安全通过（ 22米长的溶洞段，到达排水洞引水点，根据现场情况，为防止溶洞岩溶坍塌，该段采用工字钢拱架支护，尺寸 距为 50拱支护外侧采用 46钢管和 28螺纹钢筋纵向与之焊接使之形成一体，并在拱支架两侧及顶部浇筑砼，标号为 成的主要工程量见表。 程地质条件 6 号岩溶系统排水洞出口位于右 岸导流洞进口上游约 80m 处，设计底板高程 458 460m，洞长 300m，工程区自然坡面高陡，平均地 3 形坡度 4050。排水洞穿越地层为 性主要为中 厚层灰岩，其中 顶面起伏不平，为古侵蚀 溶蚀面，受其影响，顶部 810m 段岩溶发育，岩体较破碎； 底部 35m 为粘土岩夹劣煤层，岩性软弱； 多夹粘土岩，岩性软硬相同。区内岩层走向与河流近于正交，倾向 300315 ，倾角 4550，断层不发育，层间错动主要有 ，裂隙以 陡倾为主，受自然岸坡卸荷作用影响，排水洞出口段岩体破碎，其岩体中所夹粘土岩多呈强风化状。 排水洞围岩主要为 、类围岩，其中 围岩， 10m 段与其出口 14m 段为 类围岩。 通条件 6号排水洞施工区内进入施工现场的道路仅有闽江局营地左侧一条 22 道拐的临时施工便道至江边，便道路窄、坡陡、弯小，施工环境及条件极差，拖运材料的重车无法进入，材料全部进行二次转运。施工过程中我项目部将施工用所有材料运至山顶再从山顶转运至江边施 工现场，导致增加了施工强度，并影响了工期。 工实际工期 排水洞工程项目开工时间为 2002 年 12 月 1 日，完工时间为 2003 年 12 月 17 日。 排水洞开挖开工于 2002 年 12 月 1 日，完工于 2003 年 10 4 月 16 日；锚、喷支护开工于 2003 年 7 月 4 日，完工于 2003 年 10 月10 日；排水孔开工于 2003 年 7 月 18 日，完工于 2003 年 9 月 20 日；工字钢开工于 2003 年 7 月 24 日，完工于 2003 年 9 月 28 日；洞室底板砼浇筑开工于 2003 年 9 月 23 日，完工于 2003 年 12 月 17 日；浆砌石截水沟开工于 2003 年 10 月 1 日，完工于 2003 年 11 月 1 日。 工依据 排水洞工程施工依据构皮滩电站右岸 水洞工程施工协议合同编号： ； 6 岩溶系统处理排水洞轴线纵剖面图及断面图 622图； 关于调整 6#岩溶系统处理排水洞布置的设计通知附图：排水洞调整平面布置图，编号：（ 2003）长构设施导 1 字第 02 号； 关于 5 号、 6 号岩溶系统处理排水洞洞身衬护的设计通知编号：（ 2003）长构设施导 1 字第 21 号； 构皮滩电站工程联系单长 岩（ 2003）第 01 号、长岩（ 2003）第 02 号、长岩（ 2003）第 04 号、长岩（ 2003）第 05 号、长岩（ 2003）第 09 号、长岩（ 2003）第 11 号、长岩（ 2003）第 13 号。 关于申请右岸 水洞工程工期延续的报告长岩工字（ 2003） 001 号、长岩工字（ 2003） 002 号、长岩工字（ 2003） 003号。 5 第二章 施工准备 自我公司接到中标通知后，立即做好了进场前的精心组织和准备工作，项目主要管理人员、工程技术人员等按业主要求迅速进入施工现场，为设备和施工队伍进场、工程开工做好了准备。 工人员及设备进场 针对本工程施工条件差、工期紧的特点，施工过程中采取了多作业班 24 小时交替展开施工的措施；在项目经理的统一调配下，各作业班独立施工，并按生产合同各负其责，各作业班迅速进场。 本工程主要施工机械分两批进场，其中第一批开挖施工机械于2002 年 11 月 20 日前进场，第二批运渣施工机械进场时间为 2002 年12 月 5 日。 备情况表 表 2 排水洞施工设备情况表 序号 名称 规格 单位 数量 1 装载机 台 1 2 自卸车 15T 台 2 3 气腿式凿岩机 7655型 台 6 4 小型挖掘机 台 1 5 空压机 17 台 1 6 空压机 12 台 1 7 空压机 3 2 8 搅拌机 滚式 350型 台 1 9 搅拌机 立式 350型 台 1 10 喷面机 台 1 11 插入式振捣器 台 1 12 平板振捣器 台 1 13 手电钻 台 1 14 切割机 台 1 15 电焊机 台 1 6 16 砂轮机 台 1 17 斗车 台 12 18 卷扬机 1 19 拖拉机 台 3 20 轴流式鼓风机 11 台 4 21 激光指向仪 1 22 经纬仪 1 工人员组织表 表 2 现场主要施工人员组织表 职务 姓名 年龄 职称 学历 备注 项目经理 39 工程师 大学 负责项目全面工作 项目副经理 32 工程师 大专 负责现场施工 技术负责 30 工程师 大学 负责施工技术 施工员 38 助理工程师 大专 现场施工 安全员 37 助理工程师 大专 现场安全 材料员 43 技师 高中 采购施工材料 质检员 36 工程师 大专 现场施工质量 测量员 39 工程师 大专 现场施工测量 机修员 33 技师 大专 现场机械维修 水电工 52 技师 高中 现场水电 施工队队长 黎映南 38 工程师 大专 现场施工安排（排水洞洞挖；锚、喷支护；排水孔；截水沟；工字钢支护；砼浇筑） 工复测 我公司项目部测量人员进场后会同监理工程师对设计所移交的坐标控制点、水准点进行了施工复测，在完成施工复测工作，并检查复测无误后， 报请经监理工程师批准后，我项目部组织队伍开展施工工作。 7 料库房建设 我部就材料库房选址报监理工程师审批同意后修建，为了便于施工在沿便道旁修建了小型临时库房，用于堆放水泥、钢筋、油料等材料。同时对油料、爆破材料等危险品做了有效而可靠放火、防爆的安全保障措施。 排水洞施工所用炸药、雷管等危险物品因现场不具备大量存放条件， 为保证安全，项目部安排 每天根据所需用量到当地公安局指定的箐口炸药仓库领用。一般材料（如钢筋、机编网、水泥、砂石等）的仓库设在生活区附近的便道旁，主要是便于管理。柴油少量存放在排水洞上游侧 的平台上。在排水洞上游侧开挖小平台布置了施工设备包括空压机等，并安放运碴设备等。 表 2 材料库房工程量表 序号 名 称 单 位 数 量 备 注 1 材料仓库 0 彩条布石棉瓦棚 2 油料库房 彩条布石棉瓦棚 3 设备场地 0 4 值班室 0 彩条布石棉瓦棚 弃渣场按业主指定的位置，在排水洞上游处堆放。 料进场 筋、油料、机编网和炸药等材料主要由余庆县城及附近城 市（湄潭、遵义、贵阳）购置运输至工地；其中炸药到余庆公安局指定的地点办理手续，后到箐口炸药仓库购买。 8 工程材料经业主同意由我项目部自行购买，我部所有材料进场全部经过监理抽样检验，抽检认可合格后才允许我项目部使用。 第三章 施工总布置 工总布置原则 依据现场具体情况，确定施工场地总平面布置原则： 本着因地制宜、有利生产、方便生活、易于管理、安全可靠、经济合理的原则，充分利用场区已有场地、道路、水电等设施，在不影响环境及现有设施使用的条件下进行施工场地的布置。 公及生活设施 由于施工区场地 所限，难以建立施工营地，根据因地制宜的原则，项目部将施工现场工人的生活区布置在排水洞半山腰的溶洞中。为了便于施工， 根据需要在临时便道及排水洞旁布置了 现场 临时工棚，所修工棚方案报监理工程师批准后按指定地点进行了修建。项目部为了便于对外联系特将办公室设立在三星村委会办公大楼内。 表 2 办公、生活设施工程量表 序号 项 目 单 位 数 量 备 注 1 办公室 0 租用 2 职工食堂 0 3 职工住宅 20 4 浴 室 0 5 卫生间 0 6 临时工棚 0 石棉瓦棚 7 现场工人生活区 60 现场半山腰溶洞内 表 2 办公设备表 9 序号 名 称 单 位 数 量 备 注 1 电脑 台 2 2 传真机 台 1 3 打印机 台 2 4 复印机 台 1 工布置 排水洞施工包括洞口明挖及洞内开挖、支护处理、砼浇筑、排水孔、截水沟等分部（分项）工程。排水洞的施工使用的主要机具有空压机、风钻、挖掘机、拖拉机、鼓风机、潜孔钻机、水泵等设备 。 工供风 排水洞洞室开挖时 6 把手风钻同时使用，配置 127压机一台；空压机及相应的机房布设于洞口上游侧。排水洞洞室开挖施工的临时供风，采用直径 108风管，供洞室开挖施工用风。 工供水 排水洞洞室开挖施工的临时用水从乌江提取，考虑施工用水对压力和水量要求不大，在洞顶上部修建临时小型水池，采用潜水泵从乌江抽水到临时水池，再用潜水泵供水至施工现场。供水管使用 50 工供电 排水洞施工用电直接从半山坡闽江局的 500压器电源搭 10 接线点接至排水洞洞口，洞口设置配电柜。洞外和洞内使用 25压 380 伏，配电功率 110 工布置示意图 排水洞施工过程中现场的风、水、电等布置如图 3 图 3 风、水、电布置图 第四章 主要设计变更项目及新增项目 计变更项目 口段钢筋拱架支护变更 排水洞进口 20m 范围内围岩较破碎，超挖较严重，原设计为布设系统锚杆、钢筋拱架支护、边顶拱喷砼的支护等措施；根据现场的实际情况，钢筋拱架施工存在较大困难，经业主同意采用我项目提出的挂设机编网 ，其他支护措施不变的变更方案。 详细修改方案参见：构皮滩水电站工程工程联系单长岩（ 2003）第 11 号。 临时排水沟D=500 ( D 1 0 8 m m )供 水 ( D 5 0 m m )铝心线 11 内底板砼设计变更 排水洞 3.9岩溶及裂隙较发育、粘土岩及煤层段抗冲刷能力差，已按设计要求进行了底板砼浇筑，根据现场实际情况，其余洞段不再进行底板砼浇筑。详细修改方案参见：构皮滩水电站工程工程联系单长岩（ 2003）第 11 号。 增工程项目 水洞延伸开挖 排水洞开挖至设计预定位置（即设计图上的 于尚未揭露到溶洞，项目部建议按目前洞向继续向 前开挖，以满足设计要求。实际开挖到排水洞引水点处，排水洞增加的洞长为 12m。 详细方案参见：构皮滩水电站工程工程联系单长岩技（ 2003） 02 号。 顶临时棚架 为了工字钢拱架支护能安全顺利通过 洞塌方段，在该段搭设了临时棚架。详细方案参见：构皮滩水电站工程工程联系单长岩（ 2003） 09 号文件。 溶洞处理 桩号 揭露到 6#岩溶系统的主管道，由于该溶洞为直径 20 余米的厅状，洞内充填 物主要为粉质粘土夹块石，大块石厚达 10 余米，开挖施工过程中多次发生较大规模的垮塌，对施工人身财产安全造成较大威胁。为安全通过（ 2 米长的溶洞段到达引水点，根据现场情况提出增设钢拱架支护方 12 案。详细方案参见：构皮滩水电站工程工程联系单长岩（ 2003）05 号文件。 第五章 施工方法 脸明挖 排水洞洞脸开挖根据设计图纸，测量人员首先对原始地形进行了测量，放出洞脸边坡开挖开口线，打桩并用油漆作出清楚标示。测量放线完成后，对开挖范围进行植被清理，因 排水洞进口全部 是基岩所以并无太多的植被要清理， 植被清理完成后进行洞脸开挖。 排水洞进口为基岩，岩体完整性差、风化较强，为保证边坡稳定，施工顺序采用自上而下 爆破 开挖，手风钻成孔，少药量弱爆破，石渣顺边坡堆积于坡脚，最后项目部将石渣一起转运到上游的一个弃渣场内。施工工序为：测量放样 钻孔布置 手风钻成孔 吹孔 装药、爆破 边坡清理 危岩处理 出渣 洞脸喷锚支护。 水洞洞挖 工工序 为保证进洞安全，进洞开挖时，洞口 10m 的范围内全部是采用短进尺、多循环、少药量、周边采用光面爆破的开挖方案。 工序：测量 放样 钻孔布置 打孔 放炮、通风、洒水除尘 围岩变形观测 危岩清理 出碴 地质缺陷处理 支护。 因洞室围岩多为、类岩体，在施工过程中我项目部专职安 13 全员时时进行动态监测预防出现的各种不利因素，及时处理了危石，并及时支护，以确保工程质量、进度和安全；根据不同的地质条件及时调整、优化爆破设计，尽量减少爆破振动对洞室围岩的影响。 挖主要施工设备 表 5 洞挖主要施工设备表 序号 名称 规格 单位 数量 备注 洞挖 装载机 台 1 自卸车 15T 台 2 气腿式凿岩机 7655型 台 6 空压机 12 台 1 空压机 17 台 1 斗车 台 12 卷扬机 1 小型挖掘机 台 1 拖拉机 台 3 轴流式鼓风机 11 台 4 激光指向仪 1 经纬仪 1 水准仪 1 破设计 掏槽形式及掏槽孔布置 施工过程 中排水洞爆破采用直眼桶形掏槽形式（如图 5图中黑点为装药孔，其它为空心孔。 使用直眼桶形掏槽形式时，为了控制好空心孔与装药孔的深度和平行度，再各个工序都遵照要求操作。空心孔的深度都比装药孔要深 14 一些，且做到空心孔与装药孔尽量平行，孔与孔之间也无穿插。孔距也做了严格控制，做到不过大。空心孔与装药孔的孔径均为 42深每一次都是根据岩性而定的，一般为 岩风化程度越高孔深越浅，反之越深。孔距随岩性的变化而变化，围岩风化程度越高孔距越大，反之越小。 直眼桶形掏槽 爆破孔的布置 排水洞的开挖断面为 孔布置如图 5径均为 421增加 5 个空孔，炮眼布置及深度见图5孔布置示意图。周边孔为光爆层，顶拱 23孔距施工时进行了加密，为得是以确保光爆质量。根据工作面不同的地质条件，在开挖过程中随时对岩层钻孔布置进行了调整，保证了爆破质量及施工的安全。 15 辅助孔光爆孔3 6 0 0 m 0 0 m 5 0 m 0 0 m A 向33010 钻孔布置示意图 装药量及装药结构 装药结构如图 5 5 5 5 导爆索炸药钻孔图 5 光爆孔装药结构示意图 主导爆索光爆索引出的支导爆索光爆孔引爆导爆索图 5 光爆孔孔外连接网络图 16 在爆破作业班施工当中，掏槽孔装药量的深度是钻孔深度的 87%,孔口用炮泥封堵，其装药结构如图 5挖时为确保掏槽效果，每个掏槽孔用两个同段位的非电雷管起爆，两个非电雷管分别采用了正反向起爆，辅助孔装药量为 钻孔深度的 75%，孔口用炮泥封堵，其装药结构如图 5用了非电雷管反向起爆。周边光爆孔采取分段装药，装药量累计长度约为钻孔深度的 30%，周边光爆孔采用导爆索引爆，其装药结构如图 5段药量只有普通药卷的一半（ 75 克）。导爆索的孔外连接如图 5确保起爆效果，主导爆索两端起爆，起爆雷管为非电雷管。 非电起爆网络及起爆顺序 非电起爆网络如图 5防止出现导爆管拒爆现象，在爆破作业连接时将 35 个导爆管根据就近原则分成四组，用火雷管起爆。 主导爆索光爆孔引出的导爆索引爆导爆管图 5 - 6 光 爆 孔 准 爆 连 网 图炮泥炸药 雷管导爆管雷管炸药炮泥导爆管图 5 - 6 掏 槽 孔 装 药 结 构图 5 - 5 辅 助 孔 装 药 结 构 17 火雷管图 5 非电起爆连接网络图 掏槽孔、辅助孔、光爆孔的起爆顺序见表 51、 3、 5、 7、 9、11、 15 段位的非电雷管对应孔号依次起爆。 表 5 面单循环药量统计表 孔名 孔号 雷管段位 孔数（个） 掏槽孔 1 1 1 掏槽孔 2、 3、 4、 5 3 4 空 孔 6 辅助孔 6、 7、 8、 9 5 4 辅助孔 10、 11、 12、 13 7 4 辅助孔 14、 15、 16 9 3 爆孔 171 14 爆孔 31、 32、 33 1 3 底角孔 34、 35 15 2 在现场实际施工中，根据围岩的性状对爆破的药量进行了调整，使用的是硝胺炸药。爆破作业过程中，在部分地下水很丰富时，使用了防水的乳胶炸药，药卷直径均为 32 风除尘及排水 通风、排烟、除尘 18 通风、排烟：根据排水洞结构特点，施工时在洞室内设置了 11 500压风管 3 台接力式向洞内压风，风管端头布置在距工作面 15m 处，为了防止爆破飞石破坏在距掌子面部分10m 左右使用了铁风管。 除尘：在排水洞开挖施工供水管的沿线每 20m 及端头分别安装了三通，钻孔采用的是湿钻法，当放炮后和装岩出渣前，安排了专职工人从三通接水管洒水除尘，冲洗岩帮。同时，在洞室内设置水草帽净化空气。 排水 施工中边开挖边在洞底左侧开挖临时排水沟，进行集中排放。 口出碴和洞外二次转碴 由于排水洞施工现场高于施工便道十余米，洞内采用小型挖掘 机装 碴，拖拉机出碴。洞口设小型堆碴场，堆碴达到一定量时 ，项目部安排分次用汽车转运至业主及监理指定的排水洞上游处的 碴场内 。 室开挖循环作业横道图 排水洞洞室开挖循环作业横道图见图 519 图 5 洞室开挖循环作业横道图序 号 工 序 工作量 作业时 间 工时（小时） 时 分 1 2 3 4 5 6 7 8 1 测量放样 2 布孔 3 钻眼准备 4 钻眼 34个 5 装药连线 6 放炮 7 通风除尘 8 危岩清理 9 出渣 20 、喷支护施工 杆施工 （ 1）锚杆施工工艺流程为：锚杆孔定位 钻孔、吹洗孔 安放锚固 剂 安插锚杆 拉拔试验（随机抽样检查） 监理验收。 （ 2）排水洞支护锚杆采用 25 螺纹钢筋；洞脸锚杆长度为 排距 1m 1m； 洞内锚杆长 进口 20m 范围内 间排距 1m 1m；其余采用随机锚杆，具体部位是根据监理工程师在 现场确定；锚杆孔采用手风钻造孔，洞脸锚杆为砂浆锚杆，洞内全部采用锚固剂安插锚杆。 （ 3）施工时是严格按工艺流程进行锚杆施工的，锚杆杆体使用前全部进行了平直、除锈、除油的处理。 （ 4）洞脸锚杆采用砂浆注浆，砂浆使用搅拌机均匀拌和，随拌随用，一次拌和的砂浆都在初凝前全部使用完。在拌和 时特别注意了拌和质量，严防石块、杂物的混入。注浆开始后，中途停止超过 30 分钟时，使用水或稀水泥浆润滑注浆罐及其管路。注浆时，注浆管插至距孔底50100，随砂浆的注入缓慢均速拔出，并做了随时补注。 （ 5）洞内锚杆采用的是锚固剂，先将锚固剂安放到孔内后再安插锚杆。 （ 6）锚杆安装施工时杆体插入孔内的长度全部大于锚固长度的95%，为了保证锚杆的质量，项目部安排专职人员进行了管理，锚杆在安装好后没有随意敲击，三天内没有在上悬挂重物。每批锚杆随机抽取3%进行了拉拔试验，检验结果每批锚杆抗拔力全部大于设计要求， 达到规范的要求。每道施工工序都经监理工程师验收合格后才进行下一道 21 工序的施工。 网施工 排水洞挂网采用机编网，型号为 410 10据实际开挖的洞型现场进行了铺设。机编网在铺设时打设了锚钉，锚钉长度都是插入岩石内 8在利用机编网与锚杆头连接起到固定牢固的作用，每幅之间用 丝绑扎连接，使机编网紧贴岩面。施工单元过长时，在挂网施工的同时在受喷面上设立了厚度标志，以控制施工喷砼的厚度。 射砼施工 （ 1）喷砼施工工艺流程为：岩面清理 岩面验收 喷砼 养护砼监理 验收。 （ 2）排水洞洞脸喷砼厚度为 15内边墙和顶拱喷砼厚为 10号 。 （ 3）喷砼施工前采用气喷清除工作面上的岩粉、岩碳渣和其它杂物，喷前 24 小时喷水保持工作面湿润。排水洞喷射砼采用干式喷射工艺，喷砼混合料采用现场 拌机拌和， 人工铲入喷射机中喷射。人工手持喷枪施喷。 （ 4）排水洞喷砼施工的过程严格按工艺流程进行施工，水泥与集料的配合比都通过试验确定；砂率为 45%55%；速凝剂掺量通过试验确定一般为 3%5%。混合料在现场随拌随用，在拌合过程中无雨淋、滴水及大块石等杂物混入 ，每次在装入喷射机前都进行了过筛。喷射砼 22 的回弹物，没有收集起来放入下批配料中。 （ 5）喷砼分段分片由下而上进行。作业开始时，先送风，后开机，再给料；结束时，待料喷完后关机。向喷射机供料时都做到了连续均匀，机器正常运转时，料斗内保持了足够的存料。排水洞喷砼的厚度由质量监理工程师进行了检验，检验结果为排水洞喷层厚度较均匀，喷砼的厚度都符合设计文件的要求。 （ 6）喷射距离、角度：排水洞喷砼支护时喷嘴口距离受喷面都在60100围内。喷射料与受喷面夹角不小于 75；喷射开始时，减小了喷头至受喷面的距离，并调节 喷射角度，以保证机编网与岩面间混凝土的密实性。 （ 7）每次喷砼都是采用分层施喷，喷层厚度为 35层施喷厚度以不产生滑落为准的，上一层施喷在下层终凝后进行，且对下层表面洒水清洗湿润。喷射过程中每次都保证了砼的表面平整，呈湿润光泽，无干斑或移流淌现象。 （ 8）喷射砼在养护时，为防止排水洞喷射的砼发生早期干缩裂纹，项目部安排了专职人员进行养护，在终凝 2h 内喷水养护，经常保持湿润状态，养护时间都长达 7 天以上。 排水洞喷砼完成后，开始造排水孔，安装排水管。 水孔施工 排水洞的排水孔孔径为 45 深深入岩石 4m，具体位置是根据排水洞现场实际出水点的位置打设的，全部按梅花型布置。排水孔造孔完成后，将预制好的 料花管安放进排水孔内。 23 排水孔施工在锚杆孔同时进行，其施工工艺流程为：排水孔定位 钻孔、吹洗孔 安插 料花管 保护（喷砼前） 拆除保护（喷砼后） 监理验收。 字 钢拱支护砼浇筑施工 排水洞洞室围岩主要为、类，施工在（ 排水洞已经进入 河段。由于该溶洞为直径 20 余米的厅状，洞内充填物主要为粉质粘土夹块石，大块石且厚达 10 余米，开挖 施工过程中多次发生较大规模的垮塌，对施工人身财产安全造成较大威胁。为保证施工顺利进行及安全通过（ 22 米长的该段溶洞到达出水点，根据现场情况采用钢拱架支撑，确保洞室稳定。工字钢拱支护工程的施工工艺：施工准备 基础和岩面清理 工字钢及钢筋制安 立模 砼浇筑 拆模 养护 监理验收。 施工过程中请设计地质加强地质编录，项目部安排专职的安全人员进行洞室围岩稳定监测，及时报告不稳定地段的情况，为的是防止发生安全事故，每天都将情况汇报业主、设计及现场监理工程师。 础和岩 面清理 基础和洞室岩面都全部清理干净，岩面用清水清理，不适合用清水清洗的洞段，改用高压风吹净的，保证了洞室岩面无杂物、泥土、垃圾和松动岩石。 字钢拱架及钢筋制安 （ 1）根据 工字钢及 钢筋制作的技术要求，工字钢支护施工班编制 24 了作业指导书，制作工艺按照 工字钢及 钢筋制作加工的规程规范进行了严格的控制，加工工艺流程如下： 模具加工 配料 工字钢及 钢筋调直 工字钢及 钢筋切料 工字钢及 钢筋的弯曲成型 洞内测量放样 洞内安装调整 工字钢与 钢筋的焊接 校正检验 轴线测量检查 监理验收 。 （ 2）使用 16#工字钢加工 字钢拱支架，排距为 50拱支架外侧采用 46 钢管和 28 螺纹钢筋纵向与之焊接，在每榀钢拱支架的顶部和两侧加 3 根 25 钢筋的锚杆作为连系筋，保证拱架的稳固性使之形成整体。 （ 3） 将 成品 工字钢拱支架 分类编号堆放，每一个扣件都拧紧，用自卸车拉到现场后人工进行拼装。拼装时先在单元块两端各安装了一榀，校核后用施工线连好作为其余拱架安装的基准，拱架全部安装好后，由测量人员进行了校核，请监理工程师确认无误后开始拼装模板。 制作安装配筋见图 5 板制安 （ 1）工字钢拱支护模板以钢模板为主，异型段加工了 木模板，用拱架和脚手 架配相应的扣件固定，安装时特别保证了模板、拱架和脚手架有足够的钢度和强度，以保证施工时模板在泵压下不致变形。在砼与洞室开挖平行作业时，特别加强注意了脚手架和拱架的安装，为的是既要保证砼的施工，又要保证洞室的开挖。 25 1 0 9 0 . 0 0 2 5 锚 杆R 20321 2 4 . 7 0 14 2 8 2 0 022 4 6 2 0 014 2 8 2 0 0纵 向 5 0 0钢支架3 0 1 0 . 0 0轴线3600 2 5 锚 杆 2 5 锚 杆图 5 工字钢拱架及钢筋结构配筋图 （ 2） 模板从两侧底部逐渐向顶拱进行拼装，最下面的一排模板反复经过测量校核，保证了纵向拼缝与洞轴线的平行。模板与拱架间采用铅丝连接，然后用钢管作为纵向背方，将模板与拱架连成 一个整体。在靠近底部的位置布置一排拉筋，间距 1m，防止模板上浮。 堵头模板采用是木板，背方采用小方木和短钢管，用拉筋与岩体锚杆焊接。 （ 3） 工字钢拱支护在 木模板 的 选用上都是选用质地坚硬，变形小、无腐朽、扭曲、裂纹的木料。模板厚度为 5高度与钢模板高度一致。模板内侧面、顶面全部都进行了刨光，拼接紧密牢固、边角平整无缺。 （ 4） 工字钢拱支护的钢模和木模在 立模的平面位置与高程都做到了符合设计要求，并支立稳固，接头紧密平顺，没有离缝、前后错茬和高低不平等的现象。模板安装时模板高度的误差都控制在 2。企口舌 部或凹槽的长度的误差钢模板控制在 1模板也控制在2 26 （ 5）模板接头及模板与基层接触处无漏浆，模板与混凝土接触的表面都涂抹了脱模剂。 浇筑施工 （ 1）洞室内的砼衬砌工程是根据设计通知的要求配制砼，按照监理工程师指定的砼标号选用的合格的 砂、石、水泥、水到实验室进行试配、实验，取得了本工程的施工配合比。 （ 2）砼 施工 在现场 采用的是机械搅拌 生产。采用人工送砼入仓，砼入仓采取分层浇筑，分层厚度 50右，两侧均匀上升。振捣采用插入式振捣器，仓内每侧布置二台，振捣器使用吊勾挂在模板上。由于钢拱架设计为素砼衬砌，没有结构钢筋让施工人员攀附，在仓内设置了一个软爬梯用于施工人员进出和振捣。作业人员随着砼的浇筑逐渐向外撤出，浇筑过程中在质量方面保证了顶部砼振捣密实，作业人员全部撤出仓位后将进入孔封闭，继续向仓内灌注砼，直到将仓内填满。 （ 3） 投入搅拌机每盘的拌和物数量，都是按混凝土施工配合比和搅拌机容量计算确定的，进入拌和机的砂、碎石经准确过秤计量后入机；磅秤每班开工前进行过检查校正。混凝土原材料按质量控制的允许误差没有超过下列规定：水泥 1%；粗细骨料 3%；水 1%。 （ 4）搅拌第一盘混凝土拌 和物前，都先用了适量的混凝土拌和物或砂浆进行过搅拌，拌完后排弃，然后再按规定的配合比进行搅拌。搅拌机装料顺序为：“碎石水泥砂”或“砂水泥碎石”，进料后边搅拌边加水。混凝土拌和物每盘的搅拌时间，在现场是由搅拌机操作人员根据搅拌机的性能和混凝土的和易性确定的。 27 （ 5） 在进行振捣时，在靠近模板处加强了振捣，防止出现欠振、漏振。同时，在浇筑过程中，设了专人对模板支撑进行检查，对松脱的螺栓进行了紧固，防止了跑模或产生变形影响工字钢支护的外观质量。 （ 6）混凝土拌和物插入振捣时按顺序振捣；采用的是梅花形插棒方式 ，插棒时棒体适当倾斜；边角处都减少了棒距。混凝土分两层摊铺的，插入式振捣器插入下层混凝土拌和物 5层混凝土拌和物的振捣是在下层混凝土初凝前完成的。插入式振捣器在每一位置的振捣持续时间，都是以拌和物停止下沉、不再冒气泡并泛出水泥砂浆为准，一般都在 20s 以上，也没有过振，没有用纯砂浆填补找平过。 拆模养护 （ 1）混凝土拱浇筑完毕后，进行了及时的养护，根据施工现场的条件采用喷水法进行养护，保持砼面湿润，养护时间符合规范的要求。 （ 2）拆模是在砼浇筑完成並砼初凝后进行的。拆模时没有损坏混凝土的边、 角，保证了砼体的完好， 砼浇完后 24 小时内没有进行过任何扰动。砼强度达到要求后才开始拆模，拆模时先从拆堵头模开始的，堵头模全部拆完后将拱架松脱，拆除钢模，等钢模全部拆完后才将拱架模全部拆除。拆模时为了防止直接抛掷模板、扣件到地面损坏路面砼，特要求拆模工将拆的模板、扣件按要求摆放到工字钢支护施工段外。 时棚架施工 工字钢拱架顶的临时棚架是为了能够安全顺利的通过溶洞段，现场施工场地狭小、难度大给棚架安装施工带来很大困难。在 28 该段搭设临时棚架高 用 16#工字 钢支撑，两侧用 8#工字钢轨道进行连接，另再使用 25 钢筋加固连接，顶部用 46 钢管连接再铺设 木板，防止上部岩石掉块。 内路面砼浇筑施工 面设计参数 洞内工字钢拱架段底板采用钢筋砼浇筑，其余洞内部分段浇筑素砼，砼浇筑厚度为 30号 面基层施工 路面在铺设砼前将基层进行清理、找平、清洗，在项目部自检合格满足施工要求后，请现场监理工程师检验合格后再进行砼浇筑。 面砼浇筑施工 （ 1）砼浇筑材料的使用 排水洞洞内路面砼浇筑水泥 使用强度高、收缩性小、 耐磨性强、抗冻性好的普通硅酸盐水泥，其标号为 泥进场时产品合格证和化验单都齐全，对其品种、标号、包装、数量、出厂日期等也进行了检查验收，并报监理工程师审批。粗集料为混凝土使用的碎石，碎石的质地坚硬、耐久、洁净，且具有良好的级配，其最大粒径不超过 40集料为混凝土用的砂，使用洁净、坚硬、符合规定的级配、细度模数在 上的粗、中砂。混凝土搅拌和养护使用的水为排水洞内溶洞中提取的，水质清洁。 路面结构钢筋在现场的钢筋加棚统一加工的，在砼浇筑到钢筋位置时进行安装，安装好后再继续浇筑砼。 混 凝土底板的钢筋品种、规格，都是符合设计要求的，钢筋顺直，无裂缝、断伤、刻痕， 29 在施工前并对表面油污、颗粒状或片状锈蚀进行了清除。 （ 2） 砼配合比 通过混凝土配合比来保证混凝土的设计强度、耐磨、耐久和混凝土拌和物和易性的要求。排水洞洞内路面混凝土配合比的材料取样在现场按监理工程师的要求提取，项目部委托葛洲坝构皮滩项目部实验室进行检验配制。 （ 3）砼拌制 底板砼在现场使用 （ 4）砼的振捣 砼在浇筑时 摊铺厚度考虑了振捣预留的高度，采用人工摊铺，施工中用铁锹反扣，为得是防止混凝土拌和物离 析。混凝土路面面板浇筑时使用了插入式振捣器和平板振捣相结合的方式进行振捣，先插入振捣，后平拖振捣。用插入式振捣器振捣完毕后再用平板振捣器进行整平，填补面板选用碎（砾）石较细的混凝土拌和物，经用平板振捣器整平后，用人工进行细部平整。 （ 5）砼路面修面 混凝土路面修面在砼浇筑时一同施工，做清边整缝，清除粘浆，修补掉边、缺角。做面分两次进行，先找平抹面；待混凝土表面无泌水时，再作第二次抹面，这样才保证了混凝土路面的平整、密实。 （ 6）砼底板养护 混凝土路面浇筑完毕后，并根据现场的施工条件采用了喷水养护的方法进行养 护。因是洞内砼浇筑，气温和湿度较好，在混凝土终凝以后 30 每天均匀洒水，及时养护，经常保持潮湿状态。 水沟施工 水沟设计参数 为了保证施工安全和边坡排水，根据现场实际情况的需要，为防止洞脸周围的雨水冲刷边坡，利于边坡稳定，在洞脸边坡开口线外侧 1水沟净尺寸 4040底及两侧设 30砌石，内侧砂浆抹面，用以排除洞脸周围的地表水。 槽开挖 排水洞洞脸开口线外的截水沟基槽开挖量不大，使用人工进行开挖。 砌片石 （ 1）开挖施工完毕检验合格后，开始 进行浆砌石砌筑，砌筑石料从洞室及基槽开挖中选取，块径都大于 30两个口面，采用人工抬运到工作面。块石强度厚度全部符合设计要求，石块表面干净，没有沾附泥土，块石不足的部分采用了自采块石来满足施工。 （ 2）砌筑砂浆在现场机械拌制，水泥按整包控制，砂子使用磅秤秤重控制，水由浇拌人员控制，加水量按配合比的水量来控制。 （ 3）截水沟的浆砌块石采用座浆法，分层砌筑。层间错缝搭接，砌筑坡度使用竹杆在两端放样，拉线砌筑，石块间空隙使用砂浆填塞，使用钢钎插捣填缝，以保证砂浆饱满。在地基突变处增设了变形缝，砂浆根据试验室 提供的配合比现场拌制，随用随拌。 （ 4）截水沟砂浆抹面在浆砌石砌筑完成后，抹面外观做到了过水 31 面平整，线形顺畅，流水畅通。 第六章 质量控制与质量评定 工质量控制 则 （ 1）为了搞好构皮滩水电站工程右岸 排水洞的工程质量，争创优质工程，贯彻“ 百年大计，质量第一 ”的方针，建立健全质量监督体系，强化质量管理保证体系，加强质量检测工作，全面贯彻执行19001量体系文件，确保工程质量。根据水利水电基本建设工程质量管理若干规定、水电站基本建设工程验收规程、水利基本建设工程验收规定和有关标准、规范，根据工程特点，由项目部领导班子共同讨论制定了用于本工程的工程质量方针、质量目标并编制了工程的质量计划、质量管理办法、质量考核办法，对项目部施工质量进行全面管理。 （ 2）本工程项目经理是质量管理的第一责任人，实行管生产必须管质量的原则。认真贯彻执行国家有关质量管理的法规和本工程的有关设计规定，尊重科学，严格管理，使构皮滩水电站右岸 排水洞每项工程符合国家验收规范，单元工程合格率 100%，优良率 80%以上，确保本工程达到省、部级优质工程，保证工程质量终身制。 （ 3）采 用先进技术，强化现场质量管理，杜绝重大质量事故，减少一般质量事故。发生质量事故，坚决坚持“三不放过”原则认真调查 32 分析，严肃处理。 （ 4）施工过程中质量检查严格按照“三检制”（初检、复检、终检），各工序施工均在质量检查合格的基础上进行衔接，隐蔽工程和关键部位都经联合（业主、设计、监理、施工方）检查验收合格后才覆盖，验收签证检查严格按承包合同或施工任务书的要求，进行联合检查验收签证。 （ 5）施工质量检查均按设计图纸、设计文件及相应的设计通知单，已批准的施工组织设计和施工技术措施，国家和部的有关技术标准、规程、质 量等级评定标准等进行施工、检查评定。 （ 6）施工质量检查记录、材料和设备的检查试验资料、验收签证资料、质量等级评定资料都是评价工程和申报优质工程的依据，在施工中做到了及时分类整理、汇总、归档，完工时完整移交建设监理单位。 （ 7）质量检查用的检测仪器进行了定期检查、校核、鉴定，做到量测工具准确。 （ 8）从事关键工序操作和重要部位安装的工人，均经严格的技术考核。 量保证体系 （ 1）为了保证工程质量，工地成立了质量检查组、试验小组、测量小组，具体负责质量检查工作。 （ 2）质检组负责施工质量检查，按工序 进行复检并签发施工质量合格通知单，并请监理部门终检。工作中尊重设计、监理部门的意见，团结合作，质量检查工作认真把关。质检组负责收集、整理原始记录并 33 绘制竣工图纸和资料，编写竣工总结和质量报表。 （ 3）工地试验小组负责当地建筑材料的试验、砼设计、试验、砼施工控制等工作并及时提供砼设计、试验控制、观测等成果报告。 （ 4）测量组负责提供工程施工的高程、平面和有关控制网、点的设置，主体工程特殊部位的测量放样和外部观测点线的控制测量、中间验收测量与工程竣工后的竣工测量工作。负责施工测量放样，测绘土石方开挖、填筑断面等， 并在工序检查验收时，提交竣工平剖面图。 （ 5）作业队兼职质检员，负责施工范围内的质量检查，并收集、提供自检、互检、交班记录和有关资料，指导班组做好自检、互检工作。 （ 6）为了配合检查工作，在施工中试验小组、测量组、技术部、质检组要经常与设计院现场代表、建设单位、现场监理联合进行检查，发现问题能够及时纠正。 （ 7）定期组织技术、质检、科研、机电等部门的检查组到工地进行质量检查，征求设代、建设、监理的意见，采取相应措施严把质量关。 工前控制 （ 1）施工前按要求检查是否向施工人员进行设计图纸、规程、规范、质量标准、施工技术措施等技术交底。 （ 2）检查附属工程临时设施、安全保护措施、施工设备机具、劳动组织和技术水平能否保证施工质量的要求。 （ 3）严格检查原材料出厂合格证，如水泥、钢材、外加剂、电工等均按规定进行了抽样检查鉴定，检查合格方准使用。 （ 4）定期检查测量控制网点是否达到规定精度，检查测量人员的 34 计量工具、仪器是否满足施工质量测试、控制和鉴定的需要。 （ 5）工程部位在复工或开工前均进行了详细的准备工作检查，做好记录，并确认合格后才继续施工。 工过程控制 （ 1）工程的施工过程检查采取对每道 工序严格按“三检制”的程序进行。搞好班组初检，由作业队施工员认真进行复检，