引水道施工组织设计.doc

第九章 水道系统土建工程施工9.1 概述本标段引水系统土建工程施工主要内容包括：上平洞（桩号y1+573.080下游）、上斜井、中平洞、下斜井、下平洞、引水岔管、引水支管、引水支管防渗排水系统等土建工程。引水系统纵剖面如下：引水系统纵剖面图 1）上平洞本标段上平洞（桩号y1+573.0801+613.080）为圆形断面，开挖直径10.7m，衬砌c25钢筋混凝土，衬砌后直径9.5m。、类围岩衬砌厚度60cm；类围岩边顶240范围衬砌厚度50cm，底拱120范围60cm。本标段起始桩号y1+573.080上游22.28m处为上游调压井（桩号y1+550.800）。支护形式：、类围岩不支护；类围岩边顶240范围设锚筋201.5m1.5m长3m，喷c25混凝土厚10cm。2）上斜井上斜井连接上平洞和中平洞，走向ne012800.08，倾角50，全长380.276m，其中上弯段长33.161m、直线段长315.107m、下弯段长32.008m。开挖直径为10.7m的圆形断面，衬砌c25钢筋混凝土厚50cm，衬砌后直径9.5m。支护形式：上弯段均为类围岩，边顶240范围设锚筋201.5m1.5m长3m，全断面喷c25混凝土厚10cm；直线段及下弯段、类围岩全断面喷c25混凝土厚10cm，类围岩全断面设锚筋201.5m1.5m长3m，喷c25混凝土厚10cm。3）中平洞中平洞连接上斜井与下斜井，走向ne012800.08，纵坡3%，长度954.381m，开挖直径10.7m，衬砌c25钢筋混凝土，衬砌后直径9.5m。、类围岩衬砌厚度60cm；类围岩边顶240范围衬砌厚度50cm，底拱120范围衬砌厚度60cm。支护形式：、类围岩不支护，类围岩按边顶240范围设锚筋201.5m1.5m长3m，喷c25混凝土厚10cm。中平洞y2+833.3562+860.356段与深圳东部供水工程1#输水隧洞立体交叉，中平洞底部与1#输水隧洞顶部净距约47.5m，此段按类围岩支护及衬砌。4）下斜井下斜井连接中平洞和下平洞，走向ne012800.08，倾角50，全长162.88m，其中上弯段长32.008m、直线段长97.711m、下弯段长33.161m。开挖直径为10.7m的圆形断面，衬砌c25钢筋混凝土厚50cm，衬砌后直径9.5m。支护形式：上弯段y2+947.7372+964.492为类围岩，全断面设锚筋201.5m1.5m长3m，喷c25混凝土厚10cm；上弯段其余洞段、直线段及下弯段均为、类围岩，全断面喷c25混凝土厚10cm。5）下平洞下平洞连接下斜井和引水岔管，走向由ne012800.08转向ne30，下平洞总长81.537m，其中y3+110.617y3+147.520开挖直径10.7m，衬砌c25钢筋混凝土厚60cm，衬砌后直径9.5m；y3+147.5203+157.520为渐变段，开挖直径 由10.7m渐变为9.7m，衬砌c25钢筋混凝土厚60cm，衬砌后直径由9.5m渐变为8.5m；y3+157.5203+176.444为平弯段，开挖直径9.7m，衬砌c25钢筋混凝土厚60cm，衬砌后直径8.5m。支护形式：下平洞除y3+176.4443+192.154为类围岩，边顶240范围设锚筋201.5m1.5m长3m，喷c25混凝土厚10cm，其余洞段均为、类围岩，不支护。6）引水岔管引水岔管为卜形平底岔管，分岔角度60，主管长67.259m，直径由8.5m渐缩至4.0m。1#3#岔支管长度分别为11m、10m、8.5m，支管末端直径均为4.0m。引水岔管衬砌c30钢筋混凝土厚80cm。支护形式：引水岔管全断面设锚筋251.5m1.5m长3m，喷c25混凝土厚10cm。引水岔管、支管平面图7）引水支管1#4#引水支管均为城门洞型断面，标准开挖断面尺寸5.25.2m，距厂房上游边墙9.468m段的开挖断面为3.63m3.63m。3#施工支洞下游侧2#引水支管作为厂房开挖的施工通道，其开挖断面为7.26.8m；3#施工支洞上游侧1#引水支管作为下平洞的施工通道，其开挖断面为7.76.8m。引水支管均为圆形衬砌断面，1#3#引水支管自1y0+011.000、2y0+010.000、3y0+008.500桩号开始至厂房球阀段为钢衬，1#引水支管全部钢衬，钢衬标准断面为4.0m。距厂房上游边墙18.468m9.468m范围由4.0m渐变为2.43m；距厂房上游边墙9.468m范围为2.43m。除2.43m的钢衬厚度为46mm，其余支管段的钢衬段均为42mm。除3#施工支洞上游的1#引支扩大段、下游侧的2#引支扩大段外，引水钢支管外侧的回填混凝土（c25）厚度均为60cm。8）高压岔管、引水支管防渗排水系统岔、支管防渗排水系统为引水支管顶部的排水廊道及灌浆廊道，长度分别81m、100m，开挖断面为2.7m3.2m的城门洞型，底板为10cm厚的c25混凝土。支护形式：、类围岩，边墙及顶拱设锚筋201.5m1.5m长2.5m，喷c25混凝土厚10cm；、类围岩不支护。排水廊道底部设垂直排水孔，间距2.5m，孔深约92m共33孔；灌浆廊道底部设帷幕灌浆孔，间距2.0m，孔深约92m，共50孔。高压岔管、引水支管防渗排水系统平面图9）灌浆工程平洞段、斜井弯段顶部120范围回填灌浆，全断面固结灌浆（每圈15孔，排距2m）；斜井直线段系统固结灌浆；下平洞、引水岔管、支管水泥灌浆后需扫孔进行化学灌浆。引水钢支管1y0+011.000+033.50、2y0+010.000+032.50、3y0+008.500+031.00、4y0+003.000+019.755的前端再设排帷幕灌浆，再设6排固结灌浆。引水钢支管底部需进行接触灌浆。水道系统土建工程主要工程量见表9-1。表9-水道系统土建工程主要工程量表序号项目名称上平洞上斜井中平洞下斜井下平洞引水岔管引水支管岔支管防排水系统合计备注1石方井挖（m3）3522115085503062石方洞挖（m3）370588393702244891534411841201373喷混凝土c25（m3）1331304511558382165148233564锚杆（根）545175323692841871628676620，l=3.0m528428420，l=2.5m697397325，l=3.0m7混凝土（m3）20302030c3081168987325820422921421137937054981c259钢筋（t）124311280184107157217110止水铜片（m）12896339696288245424911回填灌浆（m2）3706131176361397876533761847812固结灌浆（m）1228272223137391377461074797913化学灌浆（m）561027065556697316892253414帷幕灌浆（m）433739539065629.2 施工通道按招标文件要求，地下洞室群开挖的弱风化石料和微风化石料运至通风洞口附近碎石生产系统的毛料堆场。1）开挖支护施工通道 （1）上平洞（y1+573.0801+613.080）、上斜井上弯段（部分）：上平洞（y1+136.7601+613.080）1#施工支洞上下库连接公路现有场内道路1#施工道路4#施工道路碎石生产系统的毛料堆场，运渣路线长度约9.0km。（2）上斜井直线段及其下弯段、中平洞、下斜井上弯段（部分）：中平洞 2#施工支洞4#施工道路碎石生产系统的毛料堆场，运渣路线长度约1.6km。（3）下斜井直线段及其下弯段、下平洞、引水岔管、引水支管：下平洞 3#施工支洞交通洞现有场内道路1#施工道路4#施工道路碎石生产系统的毛料堆场，运渣路线长度约4.2km。岔支管排水系统：灌浆廊道、排水廊道地质支探洞pd01-1地质主探洞pd01场内临时施工道路横坪一级公路现有场内道路弃渣场，碎石生产系统的毛料堆场，运渣路线长度约2.5km。2）混凝土施工通道（1）上平洞（y1+573.0801+613.080）、上斜井上弯段及直线段：混凝土拌和系统（通风洞口附近）现有场内道路上下库连接公路1#施工支洞上平洞斜井上弯段，运输路线长度约8.4km。（2）上斜井下弯段、中平洞、下斜井上弯段及直线段：混凝土拌和系统1#施工道路2#施工支洞中平洞，运输路线长度约1.2km。（3）下斜井下弯段、下平洞、引水岔管、引水支管：混凝土拌和系统现有场内道路交通洞3#施工支洞下平洞，运输路线长度约3.6km。9.3 施工程序安排9.3.1 施工总程序安排说明根据本工程的特点及控制性节点工期要求，施工程序按如下原则考虑：1）利用已开挖完成的2#施工支洞，进行中平洞y1+993.3562+413.241（2#施工支洞岔口上游侧）、上斜井下弯段的开挖及支护，之后再进行中平洞y2+413.2412+947.737993.356（2#施工支洞岔口下游侧）、下斜井上弯段（部分）的开挖及支护。上斜井开挖完成后首先施工直线段的混凝土，其次搭设上井口封闭安全平台，进行上、下弯段的混凝土施工及灌浆施工，拆除上井口封闭安全平台，再进行直线段的灌浆施工，紧接施工上平洞（y1+573.0801+613.080）的混凝土。上斜井下弯段的混凝土施工完后，即进行中平洞y1+993.3562+413.241（2#施工支洞岔口上游侧）的混凝土施工。2）标提供3#施工支洞工作面（3#0+330.000）后，即进行3#施工支洞剩余洞段（3#0+330.0000+746.966）的开挖及支护、1#引水支管上游段的扩大开挖（7.26.8m），以便尽早形成下平洞、下斜井下弯段、高压岔管的开挖施工通道。然后采取分序跳洞开挖支护引水支管，即先开挖1#、3#支管，再开挖2#、4#支管，其中2#支管的下游侧将断面开挖成城门洞型（7.26.8m）作为地下厂房层的施工通道。下斜井开挖完成后首先施工直线段的混凝土，其次施工下弯段的混凝土，之后进行下弯段、直线段的灌浆施工，再进行上弯段的砼及灌浆施工，紧接着施工中平洞y2+413.2412+947.737993.356（2#施工支洞岔口下游侧）的混凝土和灌浆。下斜井下弯段的混凝土施工完后，即进行下平洞的混凝土施工。施工下斜井混凝土的同时，可进行引水岔管、引水支管的混凝土施工。3）中平洞、下平洞、引水岔管、引水支管的混凝土施工结束后，封堵2#及3#施工支洞。4）工程开工后，对已开挖完成的地质探洞pd01、地质支探洞pd01-1进行支护后作为施工通道，进行排水廊道、灌浆廊道的开挖及支护、混凝土衬砌及底板混凝土浇筑，并在帷幕灌浆孔下部的高压岔管灌浆完成后，进行灌浆廊道的帷幕灌浆、排水廊道的排水孔施工，最后进行探洞的封堵。9.3.2 施工总程序框图根据上述施工程序安排，水道系统土建工程施工程序见以下框图。引水系统土建工程施工程序框图施工准备标为标提供工作面上平洞y1+573.0801+613.080开挖、支护上斜井导井开挖上斜井一次扩挖上斜井二次扩挖、支护上斜井直线段滑模安装、砼衬砌上斜井直线段上井口封闭平台搭设上斜井上、下弯段砼衬砌上斜井上、下弯段灌浆施工上斜井直线段上井口封闭平台拆除上斜井直线段灌浆施工中平洞（2#支洞上游侧）开挖、支护中平洞（2#支洞下游侧）开挖、支护上斜井上弯段（部分）开挖支护上斜井下弯段（部分）开挖支护下斜井上弯段（部分）开挖支护下斜井下弯段（部分）开挖支护下斜井导井开挖下斜井一次扩挖下斜井二次扩挖、支护下斜井直线段滑模安装、砼衬砌下斜井下弯砼衬砌、回填灌浆下斜井直线段、下弯固结灌浆、化学灌浆下斜井上弯砼衬砌、灌浆中平洞9.5m针梁钢模台车拆除中平洞（2#支洞上游侧）砼衬砌、灌浆中平洞9.5m针梁钢模台车安装中平洞（2#支洞下游侧）砼衬砌、灌浆2#施工支洞堵头二次石方开挖2#施工支洞堵头进人孔钢管段、廊道段衬砌、灌浆2#施工支洞进人孔段钢管安装2#施工支洞回填二期砼2#施工支洞堵头灌浆2#施工支洞堵头完成上平洞y1+573.0801+613.080砼衬砌上平洞y1+573.0801+613.080灌浆施工上平洞y1+573.0801+613.080土建工程完成标为标提供3#施工支洞工作面3#施工支洞剩余洞段开挖、支护下平洞开挖支护下平洞砼衬砌下平洞灌浆高压岔管开挖、支护高压岔管砼衬砌高压岔管灌浆施工3#引水支管开挖支护2#、4#引水支管开挖支护1#引水支管（3#施工支洞上游侧）开挖支护1#引水支管（3#施工支洞下游侧）开挖支护岔支管防排水系统石方洞挖、支护岔支管防排水系统衬砌砼岔支管防排水系统底板砼施工岔支管防排水系统帷幕灌浆施工岔支管防排水系统帷幕灌浆施工岔支管防排水系统灌浆廊道帷幕灌浆施工岔支管防排水系统排水廊道排水孔施工4#、3#、2#引水支管钢管安装、回填砼、灌浆施工1#引水支管下游侧钢管安装、回填砼、灌浆施工1#引水支管上游侧钢管安装、回填砼、灌浆施工各条引水支管与3#施工支洞相交段钢管安装、回填砼、灌浆施工3#施工堵头施工本标段工程竣工 厂区2#施工支洞开挖支护尾水洞开挖支护厂区1#施工支洞开挖支护支洞下游压力管道下平段主管段开挖支护支洞上游压力管道下平段主管段开挖支护1#、3#支管段开挖支护2#支管段开挖支护反井钻机施工斜井导井支管段钢管安装斜井全断面扩挖支护斜井钢管安装支管段砼浇筑斜井砼浇筑下平段主管钢管安装斜井回填灌浆下平段砼浇筑斜井固结灌浆回填灌浆接触灌浆固结灌浆接触灌浆支洞封堵及堵头灌浆灌浆9.4 水道系统开挖及支护施工9.4.1 引水隧洞开挖及支护本标段引水隧洞包括上平洞（y1+573.0801+613.080）、上斜井、中平洞、下斜井、下平洞、引水岔管、引水支管组成。上平洞、中平洞、下平洞及斜井的上弯段（部分）、下弯段（部分）均采用手风钻钻爆，周边小药量光面爆破，3m3装载机配合15t自卸车运渣至通风洞口附近碎石生产系统的毛料堆场。采用手风钻造锚杆孔，注浆机注水泥砂浆，人工安插锚杆，混凝土喷射机湿喷混凝土。引水隧洞开挖、支护施工方法见表9-2。表9-2引水隧洞开挖及支护一览表工程部位围岩类别施工措施断面型式超前支护开挖程序及方法支护程序及方法上平洞中平洞下平洞、采用手风钻钻爆，全断面开挖，周边小药量光面爆破，循环进尺控制在3m；3m3装载机配合15t自卸车出渣。底部留渣厚约1.3m宽约7m作为施工通道。开挖过程中随机支护。锚杆用手风钻造孔，平台车配合人工安装；混凝土喷射机喷混凝土。圆形开挖过程中系统支护。锚杆用手风钻造孔，平台车配合人工安装；混凝土喷射机喷混凝土。圆形斜井导井采用反井钻机将导井（d=1.4m）贯通，导井倾角50。圆形斜井一次扩挖人工持手风钻自下而上采用手风钻开挖，井底3m3装载机配合15t自卸车出渣，循环进尺一次扩挖控制在2.0m。 视围岩情况局况进行临时支护。圆形斜井二次扩挖、 人工利用扩挖平台车自上而下进行扩大开挖，手风钻钻爆，人工配合小反铲扒渣，导井溜渣，井底3m3装载机配合15t自卸车出渣，循环进尺二次扩挖控制在3.0m。混凝土喷射机喷混凝土。支护跟进不滞后（开挖过程中锁好井口再继续开挖）。锚杆用手风钻造孔，人工安装，混凝土喷射机喷混凝土，支护跟进不滞后。圆形1）上平洞、中平洞、下平洞开挖、支护平洞钻爆后，采用3m3装载机配合15t自卸车出渣，底部留渣厚约1.3m宽约7m作为施工通道。、类围岩洞段开挖、支护：、类围岩洞段采用全断面开挖，周边小药量光面爆破，周圈一次扩挖成型，随机支护及时跟进。类围岩洞段开挖、支护：类围岩洞段采用全断面开挖，周边小药量光面爆破，周圈一次扩挖成型，随机支护及时跟进。系统支护滞后开挖工作面2030m，边顶240范围设锚筋201.5m1.5m长3m，喷c25混凝土厚10cm。平洞开挖支护工艺详见图9-2，平洞开挖爆破设计详见图9-3，、类围岩开挖支护程序见图9-4。2）斜井导井开挖、支护斜井上、下弯段开挖完成后，采用rhino400h型反井钻机自斜井的上弯段扩挖部位自上而下施钻229mm的先导孔至下弯段，导孔倾角50。导孔钻通后，在斜井贯通面用卸扣器将导孔钻头和异型钻杆换下，修平贯通面扩孔范围的岩面，使之与导孔轴线垂直，然后连接1.4m扩孔钻头，自下而上将229mm的导孔扩钻至1.4m的导井。导井施工程序见如下框图。反井钻机开挖导井程序图斜井井口及井底工作面开挖支护结束，反井钻机基础及其辅助设施完成安装1.4m扩孔钻头反井钻机就位，正向钻进导孔（229mm）至贯通自下而上扩大导孔至1.4m导井开挖结束3）斜井一次扩挖、支护斜井1.4m的导井施工完成后，即进行斜井的一次扩挖，采用钻爆法自下而上将1.4m的导井扩挖至3.5m，钻孔方向平行于导孔轴线，溜渣至下弯段的存渣场，再由3m3侧卸装载机配15t自卸汽车运至洞外碎石生产系统的毛料堆场。人员、设备的上下使用自制爬罐。一次扩挖过程中，为确保施工安全，根据围岩稳定情况，增加锚杆，挂钢筋网，作临时支护。4）斜井二次扩挖、支护二次扩挖采用自制轨道式斜井扩挖台车自上而下扩挖，在扩挖台车上用手风钻进行钻孔施工，每次扩挖的有效深度为3.0m。扩挖钻爆后，人工扒渣至导井口，溜渣至井底存渣场，再由3m3侧卸装载机配15t自卸汽车运至洞外碎石生产系统的毛料堆场。人员、材料通过送料小车运送至扩挖台车。扩挖上弯段部位时，在不能满足扩挖平台车使用之前，采用钢管脚手架搭设平台进行扩挖。二次扩挖时，相应的喷锚支护（全断面一次完成）及时跟进，即开挖与支护交替作业。类围岩洞段开挖、支护：采用混凝土喷射机喷c25混凝土至设计厚度（10cm），喷混凝土料由送料小车运送至扩挖台车。类围岩洞段开挖、支护：锚杆孔采用手风钻造孔，注浆机注水泥砂浆，人工安装，采用混凝土喷射机喷c25混凝土至设计厚度（10cm）。喷混凝土料及锚杆由送料小车运送至扩挖台车。斜井开挖方法图书见图9-5、9-6，斜井开挖爆破设计详见图9-7。9.4.2 高压岔管开挖支护引水岔管由主管、三个卜形岔管和一个变径管组成，根据广州抽水蓄能电站一、二期工程和惠州抽水蓄能电站引水岔管的开挖经验，高压岔管的开挖应精心组织，分部分层、短进尺、多循环、弱爆破、精雕细琢。引水岔管采取先主管后依次1#、2#、3#岔支管和主管尾部的开挖顺序。主管段共分三部分开挖，首先中导洞（4m4m）超前开挖，然后进行边顶拱两侧扩挖及支护，最后开挖底部；当主管开挖超过岔支管段5m左右，岔口的锁口支护完成后，再开挖相应的岔支管段。引水岔管段的开挖进尺控制在1.5m2m。引水岔管开挖程序详见图9-8、9-9，引水岔管开挖工艺详见图9-10，引水岔管开挖爆破设计见图9-11。开挖采用手风钻造孔，周边小药量光面爆破，3m3装载机配合15t自卸车出渣。岔管开洞口前采用锁口锚杆和挂网喷混凝土支护，采取分序、分部开挖。支护滞后开挖工作面2030m跟进，锚杆孔采用手风钻造孔，注浆机注水泥砂浆，平台车配合人工安插锚杆，混凝土喷射机喷混凝土。9.4.3 引水钢支管开挖及支护引水钢支管采用手风钻造孔，全断面一次开挖，周边小药量光爆，wzl110型履带式挖斗装碴机配合8t自卸汽车出渣，开挖进尺2.53.0m。引水支管设计无支护，施工中根据开挖出露的围岩情况适时增加临时支护。锚杆孔采用手风钻造孔，注浆机注水泥砂浆，人工安插锚杆，湿喷机喷射混凝土。引水支管开挖顺序：3#施工支洞1#引水支管、3#引水支管2#引水支管、4#引水支管，相互交替开挖，并保持错开间距。先开挖1#引水支管，可尽早与厂房上游边墙贯通，以利引水支管区域的通风（开挖厂房层时在1#引水支管的延长线上打一竖井），同时，为下平洞、高压岔管、下斜井提供施工通道。3#施工支洞开挖至1#4#引水支管的交岔段时，须在岔口的锁口、岔口段支护完成后再开挖相应支管，确保开挖断面成型及洞室稳定。引水支管开挖程序见图9-12、9-13，开挖工艺见图9-14，开挖爆破设计见图9-15。为了引水钢支管的安装需要，各条引水支管与3#施工支洞岔口顶拱和3#施工支洞与相贯1#引水支管边墙，需要在开挖期间进行扩挖，详见图9-11。9.4.4 岔支管防渗排水系统洞挖及支护本标段防渗排水系统为厂房上游侧、引水支管顶部的排水廊道及灌浆廊道，长度分别81m、100m，开挖断面为2.7m3.2m的城门洞型，底板为10cm厚的c25混凝土。排水廊道及灌浆廊道在已开挖完成的地质支探洞pd01-1约0+100和0+140位置处分岔，施工通道利用已开挖完成的地质主探洞pd01和地质支探洞pd01-1。排水廊道及灌浆廊道采用全断面开挖，手风钻钻爆，周边小药量光爆。wzl110型履带式挖斗装碴机配合1.5t自卸汽车出渣，开挖进尺2.73.0m。采用手风钻造锚杆孔，注浆机注水泥砂浆，人工安插锚杆，湿喷机喷射混凝土。1.5t自卸汽车运输喷混凝土、锚杆及其它材料。帷幕灌浆廊道与地质支探洞pd01-1交叉部位两侧扩挖3m3m的斜角，以方便1.5t自卸汽车通行。岔支管防渗排水系统灌浆廊道、排水廊道开挖程序见图9-16，开挖支护工艺见图9-17，开挖爆破设计见图9-18。9.4.5 特殊部位、不良地质洞段的开挖支护及地质缺陷处理措施1）与厂房上游边墙相交段施工4条引水支管开挖施工时，采用“小洞贯大洞”方案，支管先贯入厂房2m，并做好与厂房上游边墙衔接面的环向预裂、锁口锚杆和网喷支护，主厂房开挖至此部位时施作系统锁口锚杆。2）隧洞平交口的施工2#施工支洞与中平洞岔口、1#引水支管与下平洞岔口、3#施工支洞与4条引水支管岔口的开挖支护过程中，隧洞平交口开挖支护问题突出，因此在进行隧洞平交口开挖支护施工过程中，须遵循相关规范规定，并采取如下的措施：（1）平交口开挖按照短进尺、弱爆破、多循环的原则施工；（2）平交口支护紧跟开挖作业面，根据开挖揭示的地质条件，采用长锚杆、挂钢筋网喷混凝土、钢筋格构架等方式加强支护；（3）平交口施工尽量减小对施工支洞运行的影响；（4）平交口施工过程中，根据具体情况进行必要的安全监测，根据监测数据分析成果，指导开挖、支护。4条引水支管在3#施工支洞边墙开口前，开口部位施作两排锁口锚杆，并对开口部位两侧1020m范围内的进行支护。3）斜井上、下弯段及下平洞平弯段的施工斜井上、下弯段和下平洞平弯段半径均为38m，半径较小，开挖过程中不易控制钻孔角度，因此，为了尽可能的减小超挖，斜井上、下弯段和下平洞平弯段周边光爆进尺控制在1.01.5m。4）不良地质段施工(预案)不良地质段开挖严格遵循“短进尺、少扰动、强支护、早封闭、勤量测”的原则。（1）类围岩开挖开挖前顶拱采用超前锚杆支护，开挖后局部增加随机锚杆支护。超前锚杆长度l=3.0m，直径25，间距1.0m，外插角3045；随机锚杆长度l=3.04.5m，直径25。具体施工程序见下图。不良地质段类围岩施工方法示意图（2）类围岩开挖类围岩采用“核心土法”开挖，顶拱采用超前小导管预注浆支护，间隔适当时间后，首先开挖顶拱中上导洞，用反铲扒出石渣，对中上导洞进行临时喷锚支护；其次进行核心土两侧的开挖，并进行临时喷锚支护及钢支撑安装，再进行核心土的开挖，并进行上部系统喷锚支护施工；最后进行下部开挖支护施工。具体施工程序见下图。不良地质段类围岩施工方法示意图超前注浆小导管采用48mm，=5mm的钢管加工而成，间距为3050cm。钢管入岩长度不小于管长的90%，外露部分在安装钢支撑时，与钢支撑焊接成整体。各排纵向搭接长度为1.01.5m。注浆根据围岩特性和水文地质条件，选用单液（水泥浆）或双液注浆（水泥-水玻璃液浆），注浆前对开挖面及距掌子面5m范围内边、顶拱喷510cm厚的混凝土封闭，注浆参数通过现场试验确定。钢支撑用20工字钢，每榀按75cm间距布置，榀间用25钢筋按75cm间距连接，底部与直径25、长度l=3.0m锁脚锚杆焊接。、类围岩施工方法参见图9-19、9-20。9.4.6 开挖渣料的利用和弃置规划（1）采取合理的爆破、装运和堆渣措施，以提高渣料的利用率。（2）引水系统本标的洞挖量：上平洞3750 m3，上斜井35221m3，中平洞90285m3，下斜井15086 m3，下平洞7022m3，引水岔管4489 m3，引水支管15344m3，岔、支排水系统1184m3，共计172381m3。按招标文件要求，本标洞渣全部运至通风洞口附近碎石生产系统的毛料堆场，用于加工混凝土骨料。（3）在洞渣运输过程中，不超载，避免石渣在运输过程中沿线撒落。9.4.7 水道系统开挖支护施工进度分析及安排引水系统包含上平洞（桩号y1+573.0801+613.080）、上斜井、中平洞、下斜井、下平洞、引水岔管、引水支管及岔支管排水系统几个部分。各部位开挖排炮循环时间见表9-3。表9-3引水系统开挖支护排炮循环时间表工程项目开挖部位测量放线钻孔装药爆破通风散烟安全处理出碴支护合计（h）斜井直线段类围岩一次扩挖131.50.50.55.5二次扩挖162115420上、下弯段0.5821153.524平洞类围岩全断面162115824引水岔管类围岩导洞0.541.511210边顶扩挖0.551.5113214底板扩挖0.5210.50.5217.5引水支管类围岩全断面152.511212.5岔支管灌浆廊道、排水廊道全断面0.5521.515318注：斜井一次扩挖时出渣时间不占循环时间内。根据排炮进尺循环时间，考虑其它施工干扰因素，各部位工序速度考虑如下：平洞开挖按3.0m/d的进度计算；斜井229mm先导孔的钻进按18m/d计算，1.4m导井的钻进按12m/d计算，斜井反井钻机安、调试、拆除25天计，一次扩挖按810m/d的进度计算；斜井二次扩挖按3.5m/d计算；引水岔管开挖综合考虑按1.2m/d的进度计算，引水支管开挖按5.0m/d的进度计算，岔支管排水系统开挖按3.5m/d的进度计算；根据以上参数，引水系统各部位开挖施工工期分析见表9-4。表9-4引水水系统开挖进度分析表项目施工所需时间（d）进度计划时间（d）工期富余系数上平洞13141.08上斜井导井钻进46551.20一次扩挖37421.14二次扩挖支护961201.25中平洞开挖支护1591941.22下斜井导井钻进20271.35一次扩挖13161.23二次扩挖支护34431.26下平洞开挖支护28351.25引水岔管开挖支护56701.25引水支管开挖1051101.2岔支管排水系统廊道开挖支护52601.05从施工进度分析可以看出，引水系统施工工期留有一定的富余系数9.4.8 水道系统开挖支护施工人员及设备配置1）设备配置（1）钻孔设备配置 反井钻机：上、下斜井共用一台反井钻孔，配置1台rhino400h型反井钻机能满足施工需要。手风钻：根据进度计划分析，引水系统工作面最多时4个工作面在开挖：上斜井的二次扩挖、下斜井的扩挖、引水岔管开挖和引水支管开挖。斜井二次挖面积约80.3m2，每排炮钻孔数量为181个，配14把手风钻，每把手风钻负责13个孔（按每把手风钻每小时钻4个孔计算，每排炮造孔需3.48小时）。上、下斜井开挖时配备26把手风钻。引水岔管按中导洞、边顶扩挖同时钻孔，为面积约73.9m2，每排炮钻孔数量为161个孔，配12把手风钻，每把手风钻负责14个孔（按每把手风钻每小时钻4个孔计算，每排炮造孔需3.35小时）。引水支管开挖24.14m2，每排炮钻孔数量为79个孔，配6把手风钻，每把手风钻负责15个孔（按每把手风钻每小时钻4个孔计算，每排炮造孔需5小时），引水支管每次两个工作面，共配置12把。引水岔管、引水支管的锚杆孔采用手风钻造孔，与平洞段共用一辆作业平台车配合人工装锚杆，注浆机注浆。（2）出渣设备配置引水系统开挖总方量共计170443m3，从总进度计划可得出月开挖高峰强度为15000m3/月，按每月25天，每天18小时出渣计算，每小时需出渣33.3m3，考虑不均衡系数为1.45，则每小时需出渣48.3m3。开挖出渣以3.0m3zl50c型装载机配15t自卸车为主，15t自卸车每车装渣按6m3计。自卸车行驶速度按11km/h（洞外15km/h洞内8km/h）计算，主要线路最大运距4.2km（下平洞），每装一车渣按15分钟计，卸车一车渣按3分钟计，每辆车来回一趟需46分钟，那么15t自卸车每辆车每小时出渣能力5.6m3，配置15t自卸车6辆。上平洞每排炮开挖进尺3m，渣量为323.7m3，每小时需出渣64.7m3，需配15t自卸汽车为8辆。考虑备用15t自卸汽车配置4辆，因此引水系统拟配置12辆15t自卸汽车。根据定额和以往经验，3.0m3装载机每小时装载能力61.7m3，故1台装载机即能满足要求。考虑备用及多个工作面合理利用，拟配置2台装载机。引水支管断面小，采用wzl110履带式挖斗装碴机，履带式挖斗装碴机每小时额定出渣能力110m3，考虑利用系数每小时按80m3计算。引水支管每排炮渣量为72.4m3，按2个小时出完，每小时出36.2m3，8t自卸汽车每车装3m3。8t自卸车行驶速度按15km/h计算，引水支管至渣场4.0km，每装一车渣按2.5分钟计，卸车一车渣按2分钟计，每辆车来回一趟需21分钟，那么8t自卸车每辆车每小时出渣能力8.5m3，需配置8t自卸车5辆。虽然存在两条引支同时施工，但出渣与开挖时段可相互错开。履带式挖斗装碴机配置1台（前期履带式挖斗装碴机用于岔支管排水系统开挖出渣）。考虑备用8t自卸汽车配置3辆，因此引水支管拟配置8辆的8t自卸汽车。（3）支护设备 喷混凝土设备：上平洞、中平洞、下平洞、引水岔管、斜井及引水支管喷混凝土采用tk500湿喷机，喷混凝土运输采用6m3混凝土搅拌车。根据施工进度计划，仅有2个工作面同时喷混凝土，共配置tk500湿喷机2台，6m3混凝土搅拌车4辆。 锚杆施工设备：锚杆注浆采用uh4.8注浆机，考虑到平洞段与斜井段存在同期施工，配置uh4.8注浆机2台。平洞锚杆安装用平台车配合，考虑最多时2个工作面同时注锚杆，共配置qly-8c平台车2部。引水系统开挖支护主要设备见表9-5。表9-5引水系统开挖支护主要设备表序号设备名称设备型号单位数量备注1手风钻yt28台402反井钻机rhino400h台13装载机3m3台34反铲pc200-2台25自卸汽车斯太尔15t辆126自卸汽车8t辆87自卸汽车1.5t辆68机动翻斗车辆29履带式挖斗装碴机wzl110台110作业平台车辆111混凝土搅拌车sy5250gjb 6m3/h辆412混凝土湿喷机tk500台213锚杆注浆机uh4.8台214卷扬机10t台22）开挖支护施工人员配置为确保工程的施工强度和进度，拟组建下列人员承担引水系统工程开挖支护施工，施工人员配置情况见表9-6。表9-6 引水系统开挖支护施工人员配置表序号工种单位人数备注1管理及技术人员人82测量人员人63钻工人314开挖机械操作工人185驾驶员人186炮工人217修理工人88支护工人189电工人610普工人16合计人1509.5 水道系统混凝土施工9.5.1 引水隧洞混凝土施工1）施工程序（1）上斜井首先施工上斜井直线段混凝土，待直线段混凝土施工结束后，在上井口搭设封闭平台，即可同时施工上斜井的上、下弯段混凝土，随后进行上、下弯段的灌浆施工。最后拆除上井口搭设封闭平台进行直线段的灌浆施工。（2）上平洞上弯段混凝土施工完后，紧接自下游向上游分块施工上平洞混凝土。（3）中平洞上斜井下弯段混凝土施工完后，自上游向下游施工中平洞（2#施工支洞上游侧）混凝土，并进行相应部位的灌浆施工。下斜井上弯段混凝土施工完后，自下游向上游施工中平洞（2#施工支洞下游侧）混凝土，并进行相应部位的灌浆施工。最后封堵2#施工支洞堵头。（4）下斜井上斜井直线段混凝土施工结束后，将此套斜井滑模拆除，并安装于下斜井直线段首先进行此段混凝土施工，其次施工下斜井的下弯段混凝土，并进行下弯段、直线段的灌浆施工，之后在直线段上井口搭设封闭平台，施工上弯段混凝土，并进行相应的灌浆施工。（5）下平洞下斜井下弯段混凝土施工完后，自上游向下游分块施工下平洞混凝土，并进行相应部位的灌浆施工。高压隧洞混凝土浇筑程序详见图9-21。2) 混凝土浇筑分段、分层浇筑分段根据引水隧洞结构特点，斜井直线段不分块，滑模整体一次浇筑成型，上弯段、下弯段均分2块施工。上平洞按8m一段设置结构缝分块施工；中平洞按9m一段分块施工，接近2#施工支洞口处调整分块长度。下平洞9.5m洞段（y3+110.6173+147.520）按48m+4.903m分块施工；9.5m8.5m渐变段（y3+147.5203+157.520）按10m作为一段施工；8.5m洞段的平弯段（y3+157.5203+176.444）按9.0m+9.924m分块施工，余下洞段（y3+176.4443+192.154）按8m+7.71m分块施工。高压隧洞混凝土浇筑分仓见图9-22。浇筑分层中平洞全断面一次浇筑成型。上平洞和下平洞段均按底拱120及边顶240两次浇筑成型，先浇底拱，再浇边顶拱。3) 混凝土浇筑方法（1）模板方案 上平洞y1+573.0801+613.080段边顶240范围采用自制简易台车，定型钢拱架、定型组合钢模板；底拱120范围采用定型组合钢模板，48mm钢管（加工成弧形）支撑。先浇底拱，后浇边顶拱。混凝土浇筑方法见图9-23。 斜井直线段：采用滑模全断面连续浇筑完成，施工方法见图9-24。 斜井上、下弯段：采用定型钢拱架、木模板全断面分2块浇筑，施工方法见图9-25。 中平洞：采用模板长度9m直径9.5m的针梁上置式钢模台车，全断面一次浇筑成型。针梁钢模台车采用针梁上置，底部4m宽范围采用可翻起的活动模板成型混凝土面，根据混凝土的凝结时间，适时翻起底模，人工辅助抹面，以根除隧洞底部混凝土表面的砂线、砂斑和气孔缺陷，改善混凝土的表面质量。中平洞混凝土衬砌方法见图9-26，针梁钢模脱模顺序见图9-27。下平洞边顶240范围采用自制简易台车，定型钢拱架、定型钢模板或木模；底拱120范围采用定型组合钢模板或木模，48mm钢管（加工成弧形）支撑。先浇底拱，后浇边顶拱。混凝土浇筑方法见图9-23。根据混凝土的凝结时间，适时拆除底拱模板，人工辅助抹面，以根除隧洞底部混凝土表面的砂线、砂斑和气孔缺陷，改善混凝土的表面质量。下平洞9.5m洞段采用定型钢板，其余洞段均采用木模板。下平洞渐变段、平弯段混凝土浇筑方法见图9-28、9-29、9-30。（2）混凝土制备、运输及入仓浇筑引水隧洞混凝土均由混凝土拌合系统拌制，6m3混凝土搅拌运输车运输。上平洞（y1+573.0801+613.080）、上斜井上弯段和直线段经1#施工支洞和上平洞运至现场；上斜井下弯段、中平洞、下斜井上弯段及其直线段经2#施工支洞运至现场；下斜井下弯段、下平洞经3#施工支洞运到现场。斜井直线段的混凝土运至斜井上弯段后，再经送料小车运至工作面，人工手推车入仓，插入式振动器振捣。其余洞段混凝土均用泵送入仓，插入式振动器振捣密实。表9-7引水隧洞混凝土施工方法一览表施工部位材料运输方式模板及支撑形式混凝土制备、运输、入仓方式上平洞钢筋等其它材料用8t汽车运至工作面。边顶采用9.5m自制简易模板台车、定型钢拱架、定型钢模分块浇筑。底拱采用定型组合钢模板，48mm钢管支撑。洞外拌合系统拌制，6m3混凝土搅拌运输车运输混凝土，再用混凝土泵输送入仓。斜井直线段斜井滑模用15t汽车分散运至洞内组装，钢筋等其它材料用8t汽车运至工作面。自制滑模。洞外拌合系统拌制，6m3混凝土搅拌运输车运输混凝土至井口平台，送料小车运送至工作平台，手推车推送混凝土入仓。斜井上、下弯段拱架、模板、钢筋等材料用8t汽车运至工作面。采用定型钢拱架、定型组合钢模板分块浇筑。洞外拌合系统拌制，6m3混凝土搅拌运输车运输混凝土，再用混凝土泵输送入仓。中平洞针梁钢模构件用15t汽车分批运至洞内组装，钢筋等其它材料用8t汽车运至工作面。9.5m上置式针梁钢模台车，按9m长分块浇筑。下平洞9.5m段钢筋等其它材料用8t汽车运至工作面。边顶采用自制简易模板台车分块浇筑。底拱采用定型组合钢模板，48mm钢管支撑。下平洞渐变段模板、钢筋、支撑架等材料用8t汽车运至工作面。边顶采用自制简易模板台车、定型钢拱架、木模分块浇筑。底拱采用组合钢模及木模，48mm钢管支撑。下平洞8.5m平弯段下平洞8.5m直线段9.5.2 高压岔管混凝土施工1）施工程序根据引水系统开挖程序及合同工期要求，在下平洞、引水岔管及引水支管开挖完成后，自下游（y3+261.613）向上游（y3+192.154）分块依次施工引水岔管的混凝土。引水钢支管上游的首仓回填混凝土施工后再施工相应岔口段的衬砌混凝土。引水岔管混凝土施工程序及方法见图9-31。2）混凝土浇筑分段、分层 浇筑分段根据引水岔管的结构型式，将岔管衬砌混凝土分为8段施工，最小分块长度5.261m，最大分块长度11.0m，其中2#、3#、4#岔口段将支管与主管作为一段施工。 浇筑分层引水岔管衬砌混凝土每块按底拱120及边顶240两次浇筑成型，先浇底拱，再浇边顶拱。3）混凝土浇筑方法（1）模板方案引水岔管混凝土采用满堂架支撑定型钢拱架、定型组合钢模，按底拱120及边顶240两次浇筑成型；岔口部位采用钢模与木模结合。根据混凝土的凝结时间，适时拆除底拱模板，人工辅助抹面，以根除隧洞底部混凝土表面的砂线、砂斑和气孔缺陷，改善混凝土的表面质量。（2）混凝土制备、运输及入仓浇筑引水岔管混凝土均由混凝土拌合系统拌制，6m3混凝土搅拌运输车运输，经3#施工支洞运到现场，泵送入仓，插入式振动器振捣密实。9.5.3 引水钢支管混凝土施工1）施工程序根据引水系统开挖程序及合同工期要求，在下平洞、引水岔管及引水支管开挖完成后，即可进行引水支管的钢管安装及回填混凝土施工。各条引支管由起始桩号及末端桩向3#施工支洞方向按钢管安装、回填混凝土交替施工，待下平洞、引水岔管的混凝土施工结束后，进行1#引支管上游段钢管安装及回填混凝土施工，再依次进行1#引支管、2#引支管、3#引支管与3#施工支洞相交段的钢管凑合节安装、回填混凝土施工及其相应的堵头封堵，最后进行4#引支管与3#施工支洞相交段的钢管凑合节安装、回填混凝土施工。引水支管混凝土浇筑程序见图9-32。2）混凝土浇筑分段、分层引水钢支管均为素混凝土回填，以钢管安装12m长为一仓进行全断面回填混凝土施工，局部钢管段做适当调整，混凝土堵头距已安装的钢管端部预留1m以上的距离，以方便与下一节的钢管焊接施工。3）混凝土浇筑方法（1）模板方案引水钢支管回填混凝土施工，以钢管为内模，堵头模采用木模。（2）混凝土制备、运输