调压支洞及主洞开挖施工方案.doc

1 松潘县红土水电站松潘县红土水电站 调调 压压 井 主主 洞洞 通通 风风 洞洞 施施 工工 方方 案案 中成煤炭建设集团红土电站三标项目部中成煤炭建设集团红土电站三标项目部 2013 年年 6 月月 22 日日 2 目目 录录 第一章第一章 工程概况工程概况3-4 页 第二章第二章 编制依据和引用标准编制依据和引用标准5 页 第三章第三章 施工布置施工布置6-9 页 第四章第四章 施工程序及主要施工方法施工程序及主要施工方法10-29 页 第五章第五章 工期计划安排及工期保证措施工期计划安排及工期保证措施30-32 页 第六章第六章 质量保证措施质量保证措施33 页 第七章第七章 安全施工保证措施安全施工保证措施34-37 页 第八章第八章 资源配置计划资源配置计划38 页 3 调压井支洞及主洞施工方案调压井支洞及主洞施工方案 第一章第一章 调压井支洞及主洞工程概述调压井支洞及主洞工程概述 红土水电站三标段调压井支洞为厂房左岸山体外开挖至调压井的施工支洞， 支洞线路长度约为 218.5m，支洞断面为 5 m（宽）5.5 m（高） ，在坐标 x=501364.965、y=599444.865 处设洞口，洞口处高程为 2939.5m,直线开挖至调 压井。在满足施工进度和安全需要的前提下，施工支洞开挖设计断面形式为城 门洞型，具体断面尺寸如图 1 所示： 主洞全长暂定 857.2 m（待调压井位置定后，再确定本工作面施工长度） ，具体 断面尺寸如图 2 所示： 133 说明： 1.本图尺寸：以厘米计。 20 165 20cm 厚碎石铺 底 排水沟 图 1 4 1.1 需要完成的工作内容需要完成的工作内容 本工区负责的支洞长约 218.5m；主洞施工长度暂定 857.2 m. 1.1.1 施工支洞洞脸开挖和支护；施工支洞洞身开挖和支护；主洞开挖及支 护。 24217 24150 r220 r235 r440 r455 喷c20砼 c20砼 25 图2 5 第二章第二章 施工方案编制依据施工方案编制依据和引用标准和引用标准 2.1.12.1.1 编制依据编制依据 松潘县红土水电站、镇江关水电站土建工程施工招标文件第一卷 商 务文件 、 第二卷 技术条款 、 四川省松潘县红土水电站工程简介 、标段： 松潘县红土水电站土建工程（红土水电站引水隧洞 15+40016+087.2 工程量清 单；澄清函等资料； 与本工程密切相关的部颁和行业施工规范、技术标准； 我司承建类似水电工程的经验和我司现有的施工能力、技术装备水平； 国内兄弟单位的先进的施工经验； 现场踏勘所获得的有关资料。 2.1.22.1.2 引用标准引用标准 本合同执行的技术标准和规程、规范（但不限于，执行最新规范）如下： 水利水电施工工程组织设计规范(sdj338-89) 砼结构工程施工及验收规范(gb50204-92) 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥(gb175-1999) 矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥(gb/t1344-1999) 抗硫酸盐硅酸盐水泥(gb748-1999) 砼强度检验评定标准（gbj63-89） 水工砼试验规程（sd105-82） 水工砼外加剂技术规程（dl/t5100-1999） 爆破安全规程（gb6722-86） 锚杆喷射混凝土支护技术规范（gbj86-85） 水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范（sl47-94） 水工建筑物地下开挖工程施工技术规范（dl/t5099-1999） 6 第三章第三章 施工布置施工布置 3.1.1、施工供风、供水、施工供风、供水、供电平面布置、供电平面布置 施工用电已接至洞口，引入配电箱即可使用。施工用水从山坡上已查实的 水源筑一蓄水池，引入洞口处蓄水池备用。施工用风设备安置在洞口处。作业 班组生活区设在洞脸左侧二台平台上。办公区设在厂区内（厂区施工平面布置） 。 详见如下隧洞开挖施工平面布置图。 3.1.2、施工供风、供水、施工供风、供水 施工供风、供水分别由洞外供风、供水管路引入，通风设备采用 37kw2 台，安装在进口处，开挖爆破后通风排尘的同时开起空压机，在高压风管头接 上一小水管，利用高压风与水接合，形成水雾高压风在撑子面吹，使撑子面在 半小时内就无烟尘，即可进行下道工序，以保证工序循环。 施工供水由洞外高压水池用管路引入，供水管路布置于进洞左侧边墙，随 开挖延伸，供水管均采用 80 钢管。 红土水电站调压井支洞平面布置图 民房 厂房 1 代号建筑物名称 1 2 3 4 5 6 7 8 9 生活及办公区 砼拌合站 空压机房 材料库房 配电房 值班室 工具维修房 原材料库房 施工用水池 10炸药库房 支洞口 调压井 支 洞 轴 线 说明 1、炸药库房半径300米范围内为无人区。 2、本图为示意图。 进场施工便道 小姓河 红土乡至红 扎乡公路 7 3.1.3、施工供电、施工供电 根据发包人提供的 10kva 电源接点，尽量将变压器、空压机房、设在离 洞口较近的地方，减少供电线路，降低电压降损耗，优化用电设备配置。施工 安全用电采用三级配电，二级漏保。 洞内电源从洞外 400kva 变压器引入，线路布置于进洞左侧，动力线路布 设高度距地 2.5m 左右；照明电源采用 36v 安全电压，利用行灯变压器降压引 入洞内及掌子面。动力线路采用 150mm2供电线路。 施工风、水、电管线路详细布置如图3 133 说明： 1.本图尺寸：以厘米计。 47015 20 165 1000 风管 临时支护 动力线路 照明线路 20cm 厚碎石铺 底 排水沟 50 24 高压水管 高压风管 图 3 8 3.1.4、洞内排水、洞内排水 本标段施工支洞为顺坡，引水隧洞坡比为 i=1.602/，取水枢纽支洞工作 面采用自然排水，引水隧洞上游和支洞需设置排水沟自然排水；施工期渗水及 施工废水、废浆根据渗水量的大小，排水沟布置于供风、水管路同侧。 3.1.5、洞内通风散烟、洞内通风散烟 1、通排风要求 风速和风量要求：断面开挖时风速应不小于 0.15m/s，主洞内应不小于 0.15m/s，但均不得大于 6m/s。供风量应保证每人供应新鲜空气不小于 3m3/min。 压入式进风管口设在洞外适当位置，并做成烟囱式，防止污染空气再流入 洞内。 通风管靠近工作面的出风口距工作面不宜大于 15m； 采用混合式通风时， 当一组通风机向前移动，另一组风机的管路即相应接长，始终保持两组管道相 邻端交错不小于 20-30m。通风机应装有保险装置，当发生故障时能自动停机。 2、施工通风设计 洞内通风采用 37kw1 低噪音轴流式风机压入式通风，通风管路采用 1000mm 帆布风筒，布置于隧洞顶部，随开挖深入，距掌子面间距 2025m。 3、隧洞防尘降尘 洞内防尘的基本原则采用湿式凿岩和干喷砼工艺，水幕降尘和个人防护相 结合。 在掌子面 30m 的两侧各设一台水幕降尘器，放炮前 10 分钟打开阀门，放 炮后 30 分钟关闭。阀门打开后高压水在高压风的作用下雾化程度高，射程远， 水雾将洞室开挖范围封闭充分降尘。 隧洞防尘降尘施工布置详见附后降尘净毒综合治理工艺流程图 、 水幕 降尘示意图 、 水幕降尘器技术参数表 。 3.1.6、施工弃渣、施工弃渣 9 施工支洞开挖弃渣全部运出洞口后按照要求堆弃在 2km 弃渣场，分类有序 堆放。 第四章第四章 施工程序及主要施工方法施工程序及主要施工方法 4.1 支洞开挖与支护支洞开挖与支护 根据现场实际的地形地质条件，结合施工进度安排，施工支洞开挖和支护 同步进行，施工支洞施工总体程序和洞身开挖支护循环程序分别如下： 4.1.1、施工支洞施工总体程序：施工准备支洞进口测量洞口明挖及洞脸 边坡支护锚杆采用 25 钢筋 l=18m，间排距 2.52.5m 挂网钢筋采用 65 间距采用 2020 厘米）施工支洞洞身开挖施工支洞临时支护。 4.1.2、明挖主要施工程序：岩面清理初喷混凝土锚杆施工挂钢筋网 喷混凝土采用 10 厘米厚的 c20 砼下层开挖 4.1.3、洞身开挖施工程序：施工准备测量放样钻孔装药联网起爆 通风排烟安全排险出渣安全处理初喷混凝土系统锚杆钢支撑支护 喷混凝土掌子面清理下一循环 4.1.4、洞脸开挖与支护施工方法：洞口施工开挖前首先在洞口顶部进行 2 排锁口锚杆施工；锚杆采用 25 螺纹钢 l=4 米，间距 50 厘米排距 50 厘米梅 花型布置每排 24 根共计 48 根。洞口边坡分两级马道开挖，二级马道以上边坡 开 挖坡比按 1:0.7 进行开挖，下部洞口部位边坡坡比按 1:0.3 开挖，马道靠坡脚部 位 开挖排水沟，排水沟向山沟排水。 洞脸从上向下开挖过程中，根据现场实际情况及时进行支护处理以防雨水 冲 刷造成边坡失稳，洞脸支护先初喷混凝土，按设计边坡锚杆采用 22 间距 3 米、长 1.8 米梅花形布置，挂 6.5，2020mm 的钢筋网。之后用 c20 喷射 10 混凝土进行喷护，喷护厚度 10 cm.由于边坡属强风化岩体，洞脸边坡处理实际 工 程量，现场确认。 洞脸开挖面积较大，该处山坡属崩岩堆积层，堆积层整体面积较大，为了确 保堆积层的稳定性，需在洞脸边坡上方设置两道山坡排水沟，具体位置现场 确定，完工后现场收方计量。排水沟断面图附图。 4.2、洞身开挖与支护施工方法、洞身开挖与支护施工方法 4.2.1.任务 本工程涉及测量工作主要有： （1）地表控制测量验证。 （2）明方开挖放样，断面图及工程量的计算。 （3）隧洞开挖施工测量，隧洞每隔 5m 或 10m（具体根据监理要求实施） 的断面测量和成图及精度统计。 砼 排水沟断面图 11 （4）隧洞贯通测量。 4.2.2 作业依据 （1）水利水电工程施工测量规范（sl52-3） 。 （2）水利水电工程施工测量规范（sl52-3）条文说明。 （3）监理部门有关特殊的技术要求（以联系单为准） 。 4.2.2、控制测量 接收到监理人提供的测量基准点、基准线和水准点及其基本资料和数据后， 与监理人共同检测其基准点（线）的测量精度，并复核其资料和数据的准确性。 根据检测后的基准点，设计布置本隧洞工程的施工控制网。根据工程布置特点， 施工控制网采用两级导线控制：基本导线用于贯通测量，二级导线用于施工放 样。 （l）基本导线 根据水利水电工程施工测量规范施工测量主要精度指标有：隧洞横向 贯通中误差为50mm，纵向贯通中误差为100mm，高程贯通中误差为 25mm。基本导线主要指标为：导线边长 200m，测角中误差2.5 秒（j2 经 纬仪 6 个测回） ，边长相对中误差 l：15000。 （2）施工导线（二级导线） 施工导线每 50 米布一个点，与基本导线统一考虑，间隔 3-5 个施工导线点， 布设一个基本导线点。 施工导线边长 50m，测角用 jz 经纬仪左右角各一测回。 施工导线用于隧洞开挖放样及初支立架放样。 高程控制采用四等水准，洞内水准标石与基本导线点标石合一。 隧洞贯通后及时进行贯通测量，进行贯通误差调整与分配。 4.2.3、细部放样 隧洞细部放样轮廓点，相对于洞轴线的点位中误差不应大于下列规定： （l）开挖轮廓点 30mm。 12 开挖放样以导线标定的轴线为依据，采用激光经纬仅标定开挖中线，每次 爆破后标定中心、腰线并画出开挖轮廓线。 4.34.3 隧洞开挖隧洞开挖 开挖前在依据工程水文地质条件及工期要求，结合我单位多年来水工隧洞 方面的施工经验，我们认为施工方案的核心是选择配套实用的机械设备，强化 施工组织管理与调度，充分利用时间和空间，优化工序衔接和资源配置，重点 抓好通风排烟与运输，保证洞内作业紧凑、有序、协调、均衡。达到安全、优 质、高效、低耗的目的。施工出碴拟采用 50b 装载机，5t 自卸汽车运至弃碴场 弃碴，洞内根据需要设会车道。 4.3.l、洞身开挖方案 隧洞开挖采用钻爆法（其工艺流程见图 8.5-1） 。、类类围岩 采用全断面开挖，光面爆破。采用直线型掏槽，按设计开挖轮廓线布置周边炮 眼，间距为 45-55cm，辅助眼间距为 6080cm。工作面同时开动 4-6 台 yt-28 型气腿式凿岩机钻眼作业。2浮化炸药，周边眼采用中 25 光爆小药卷，8 电雷管簇联非电毫秒导爆雷管起爆。 每循环进尺控制在 2.5m 左右，每循环耗时 11h，平均月进尺 140150m 左 右。 图图 8.5-1 隧洞循环作业施工工艺框图隧洞循环作业施工工艺框图 衬砌测量模板就位扎钢筋 洞身衬砌砼输 送 砼制作 结束 施工准备 施喷场地准备 初喷射砼 补喷 布孔 钻孔 注浆 插杆 第二次喷砼 测量放样 钻孔 装药填塞 连接起爆网络 检查 起爆排烟 出碴 超前支护 13 4.3.2、起爆方式 （l）隧洞开挖按光面爆破要求进行钻爆设计，周边眼使用小直径光爆炸药， 炮眼间距 4555cm，采用间隔装药，导爆索起爆，孔口堵塞长度足够。炮孔痕 迹在开挖轮廓面上均匀分布，炮孔痕迹 i、类围岩保存率达到 90以上， 、类围岩保存率达 70以上，保证开挖面与设计轮廓线一致，径向超挖值 和开挖岩面的起伏差均小于 200mm，平均 100mm。围岩中不得有明显可见的 爆破震动裂隙，不能有欠挖。 （2）掏槽眼、辅助眼采用连续装药，毫秒延期导爆管雷管起爆， 32200 、2岩石销按炸药，装填系数 0.7-0.85。 （3）掏槽方式 考虑围岩的夹制力，每循环进尺控制在 2.5 米左右，掏槽型式采用直线方 式，确保掏槽效果。 4.3.3、钻孔作业 （l）钻孔前准确测画开挖轮廓线，点出掏槽眼和周边眼的位置。 （2）钻孔采用 yt-28 型风动凿岩机，钻孔深度 2.8m，每个工作面配 56 台风钻同时作业，司钻手按设计划定的区域和炮眼顺序钻孔，详见如下调压井 支洞炮眼布置图和引水隧道炮眼布置图。 14 调压井支洞炮眼布置图 周边眼 辅助眼 掏槽眼 1 3 5 7 60 50 70 6060 引水隧道炮眼布置图 80 1 3 5 7 15 4.3.4、爆破 按照钻爆设计图准备好爆破材料，装药前先用高压风清孔，检查钻孔是否 堵塞或坍孔，然后接划定的区域装药连线，各负其职。装药顺序先上后下，先 两侧后中间。导爆管连线采用“一把抓”法，配两个起爆雷管，装药结束经安 全检查后起爆，各步骤按塑料导爆管非电起爆操作原则进行。 4.3.5、钻爆设计 4.3.5.1 炮眼数目 炮眼数目的多少直接影响每一循环凿岩工作量、爆破效果、循环进尺、洞 成型的好坏。暂按下式计算炮眼数目，在施工中，根据具体情况再作调整，以 达到最佳爆破效果。 炮眼数目 n，按下式计算： nqs/r 式中：q炸药单耗量，取 q1=1.4 kgm3,q2=1.88kgm3 s开挖面积，s1=23.5 m2,s2=14.2m2 r每米长度炸药的重量，2 号岩石 销铵炸药 r=0.78kgm 炮眼装药系数，取 =0.7 经计算，n1=60，n2=49.光面爆破共计 73 只和 59 支。 6.3.5.2 每个炮眼的装药量 （1）掏槽眼 q1=lr 式中：炮眼装药系数，取 0.8 l眼深，l=2.8m r每米长度炸药量，r0.78kgm 经计算 q1=1.75 取 q1=1.7kg （2）辅助眼 q2=lr=0.7*2.5*0.78=1.37kg 取 q2=1.35kg 4.3.5.3 光面爆破参数 16 针对各类岩石初次选用如下爆破参数，在施工中可按照选定的参数总结每 次爆破效果，测量半孔率和轮廓不平整度，不断调整光爆参数。 周边孔间距 a=（1510）d=（1510）*43mm645430mm 密集系数 m=aw=0.651.0 最小抵抗线 w600400。 岩石坚固系数 f不偶合系数 k 装药量 q(g/m) 炮孔间距 a(cm) 最小低抗线 w(m) 2422.4501250.40.30.40.3 461.61.81002000.450.350.450.35 6101.41.6 150250 0.50.40.550.45 4.3.5.4 装药起爆 光面爆破宜采用细药卷，起爆时注意以下事项： （l）周边孔应该同时起爆才能保证光面爆破效果； （2）对起爆顺序为先掏槽孔，再辅助孔，辅助孔起爆后再起爆底孔，周边 孔最后起爆； （3）周边孔的底孔应该装一个 32 毫米药卷，以克服岩体挟制作用； （4）为了减少超挖和降低工程造价，开挖过程中，加强断面量测，并及时 处理欠挖部位，修整开挖断面，获得良好的经济效果。 4.3.5.5 炮眼布置图 设计的炮眼布置见爆破参数见表 5.5-2。 支洞开挖爆破参数表支洞开挖爆破参数表 炮眼炸药 名称 数量 （个） 眼深 （m） 垂直夹 角（度） 雷管 段号类型 每孔装药 （节/孔） 每孔装药 量（kg） 总装药量 （kg） 掏槽眼 82.801 2 号岩石 142.116.8 辅助眼 102.603 2 号岩石 101.515.0 辅助眼 192.605 2 号岩石 81.222.8 周边眼 272.607 光爆小药卷 40.6417.28 底眼 92.609 2 号岩石 81.210.8 17 合计 73191.482.68 说明：（1）预计每循环进尺 2.5m，循环方量 58.75m2，预计炮眼利用率 89.3%。 （2）炸药单耗 1.4kg/m3（以类围岩为准） 。 （3）周边眼采用 25*300 小药卷，其余炮眼采用 32*200 药卷。 主洞开挖爆破参数表主洞开挖爆破参数表 炮眼炸药 名称 数量 （个） 眼深 （m） 垂直夹 角（度） 雷管 段号类型 每孔装药 （节/孔） 每孔装药 量（kg） 总装药量 （kg） 掏槽眼 62.801 2 号岩石 142.112.6 辅助眼 102.603 2 号岩石 101.515.0 辅助眼 142.605 2 号岩石 81.216.8 周边眼 222.607 光爆小药卷 40.6414.08 底眼 72.609 2 号岩石 81.28.4 合计 59191.466.88 说明：（1）预计每循环进尺 2.5m，循环方量 35.5m2，预计炮眼利用率 89.3%。 （2）炸药单耗 1.88kg/m3（以类围岩为准） 。 （3）周边眼采用 25*300 小药卷，其余炮眼采用 32*200 药卷。 4.4 隧洞超欠挖控制隧洞超欠挖控制 水工隧洞掘进不允许欠挖，且设计要求径向超挖值和开挖岩面的起伏均小 于 200 mm，平均 100mm。因此，必须选择合理的钻爆参数，制定严格的技术 标准，保证隧洞超欠挖控制在技术规范允许的范围内。 （l）根据不同地质情况，选择合理的钻爆参数，选配各种爆破器材，完善 爆破工艺，不断提高爆破质量。 （2）根据最近一轮爆破中得到的经验，对周边爆破的各项参数进行调整， 以获得最佳效果。 （3）提高画线打眼精度，尤其是周边眼的精度（周边眼精度直接影响超欠 挖值） 。因此，要认真准确测画轮廓线，测量误差控制在 20mm 以内。 （4）提高装药质量，杜绝随意性，防止雷管混装。 （5）断面检查及信息反馈：为了解开挖后断面各点的超欠挖情况，分析超 欠挖原因，配专职测量工检查开挖断面，及时修正爆破设计，纠正误差。 （6）建立严格的施工管理制度：在解决好超欠挖技术问题的同时，必须有 一套严格的奖罚制度，用经济杠杆来调动施工人员的积极性，造成人人关心超 欠挖，人人为控制超欠挖而努力。 4.5 出渣运输出渣运输 隧洞出碴运输的关键是：选择装运配套的机械设备，保障有力的机械设备 18 维护，才能确保洞内运输忙而不乱，有条不紊。为了解决长巷运输的困难，降 低隧洞有毒有害气体、灰尘及烟雾；提高施工进度，施工出碴拟采用 50 装载机 装碴，10t 自卸汽车运至厂区弃碴场弃碴。 洞内在围岩较好的洞段，每 200 米靠左侧设一会车道，会车道长 6-9m 左 右。 表 6.5-2 引水隧洞开挖作业循环时间计划表 循环时间（h） 序号作业工序 作业时 间(min) 1234567891011 1测量及准备30 2钻孔210 3装药爆破60 4通风散烟30 5出碴180 6排险及支护150 7合计660每循环 11h，平均进尺 2.5m。 说明：每循环作业时间 11 个小时，综合考虑其它因素，每天二个循环，平 均每天进尺 5m，平均每月进尺 140-150m。 4.64.6 锚喷支护锚喷支护 4.6.l、喷砼主要设备 （l） tk961 型干喷机。 （2） 350l 强制式搅拌机。 （3） 20m3电动空压机。 （4） 5-20mm 的筛子。 4.6.2、喷砼原材料 喷砼所用水泥、骨料、水、外加剂等必须符合水工混凝土施工规范 （sdj20782）和水利水电地下工程锚喷支护施工技术规范 （sdj5785） 的要求。 （l）水泥： 42.5 普通硅酸盐水泥。 （2）砂：最大粒径小于 3.0mm 的中细砂。 （3）石子：粒径为 520mm。 19 （4）水：采用 ph6-8 的洁净水。 （5）速凝剂：使用外加剂要征得监理同意。掺合料质量符合规范要求，速 凝剂中不得含氯。 4.6.3、喷砼施工 岩面在喷砼之前必须做好表面清理，包括清理所有松散岩块或其他影响砼 粘着的污迹、赃物；使用压力水冲洗表面，湿润岩面，清除表面积水及疏排裂 隙渗漏水等。 4.6.3.1 工艺参数 （l）工作压力 暂按下式计算，实际再作调整。 工作压力=l0.013*输送长度。 （2）喷射方向与受喷面的夹角。根据施工经验，喷射方向与受喷面的夹角 近似 90时，回弹量最小。 （3）喷头与受喷面的距离一般控制在 70-80cm 为宜。如布有钢筋网，可缩 小至 6070cm。 4.6.3.2 喷砼施工 喷砼的配合比设计必须经过试验确定，并报监理批准。喷时要自下而上， 凹凸不平处，先喷凹处。将骨料、水泥和水按设计比例拌和均匀，用干式喷射 机送到喷头处.。其工艺流程见图 4.6-1： 准备工作 清 理 配 料 风水供应 岩面清理 砼配合比选定 拌 合 砼运输 砼喷射 图图 4.6-1 喷射砼施工工艺流程图喷射砼施工工艺流程图 20 控制砂的含水量，调节喷射用水量，加强通风，控制喷射工作压力，操作 人员配备必要的防护用品。 4.6.3.3 喷砼厚度控制 喷砼厚度按图纸设计要求，一般分层喷射，且每次喷射在前一次喷射尚未 完全凝固前进行。一般相邻层喷射间隔 30-60 分钟，喷砼的厚度控制，必须在 施工过程中逐步进行检查。在布有钢筋网的部位喷砼保护层厚不小于 30mm， 如果没有布筋，就用埋桩控制，一般间距为 2.5m。喷进后，洞壁相邻表面过渡 平缓圆顺，没有明显台阶，以改善受力状态。 4.6.4、喷砼养护 喷砼完成后，先清除所有喷注溅落物，并将砼表面保持湿润进行养护。 4.6.5、防尘措施 控制砂的含水量，调节喷射用水量，加强通风，控制喷射工作压力，操作 人员配备必要的防护用品。 4.6.6、锚杆安装 锚杆安装采用灌浆锚杆，锚杆直径 25mm，钻孔直径中 42mm。砂浆 配合比采用：水泥和砂重量比为 l：l，水泥标号为 425 号，水灰比为 033045，砂子采用中细砂，最大粒径不大于 3mm。其工艺流程见下图： 21 图图 4.6-24.6-2 锚杆施工工艺流程图锚杆施工工艺流程图 4.6.7、钢筋挂网 锚杆施工完毕后进行挂钢筋网工序。安装时，钢筋网应贴近岩面，且与锚 杆采用焊接法联接牢固。钢筋网间距 200 200，钢筋网的交叉点采用焊 点连接。 岩面上标出锚杆位置 钻 孔 清除孔内粉尘 孔 内 注 浆 插 入 锚 杆 注浆压力控制在 0.40.6mpa 之间 安设挡头板 进入下道工序 挂 钢 筋 网 开挖后立即初喷 3- 5cm 22 4.74.7 特殊地质隧洞的施工技术特殊地质隧洞的施工技术 在断层及其他复杂地层，如在破碎松软、渗水、漏水、流砂等不良地质构 造中进行隧洞施工，防止围岩坍塌和衬砌沉陷变形是关键问题。根据地质和水 文地质资料，结合我单位施工经验，采取相应措施： iv 类围岩临时支护采用 22 钢筋拱架、25 锚杆、挂钢筋网、喷 c20 砼，详见附图： v 类围岩施工临时支护：v 类围岩和特殊地质临时支护采用 25 钢筋拱架 或型钢拱架支撑、25 锚杆锁定、挂钢筋网、喷 c20 砼封闭。 4.7.1、一般措施 （1）在思想上重视。提前开展有关情况的调查，根据调查情况，认真分析 研究，选择合理的施工方法，制定相应的技术措施，避免在施工中造成困难， 影响工程进展。 （2）采用地质超前预报，对前方的地质和水文条件进行预报，根据预报结 果和已揭露的岩石情况综合判断，对前方的地质情况做到心中有数。 （3）缩短开挖进尺，严格控制爆破的单段起爆药量，确保爆破震动速度控 制在 2.0cms 以内，同时加强爆破振动速度监测，及时调整爆破参数。 （4）爆破后要及时出碴，及时进行支护，减少掌子面暴露时间，并根据围 岩量测情况大决定该段是否加强支护。 （5）技术人员必须现场旁站值班，随时观察了解掌子面的情况，及时采取 有效措施。 4.7.2、塌方预防及处理 8.7.2.1 塌方预防 防止塌方是保证安全施工和快速掘进的关键，因此施工人员必须从思想上 引起足够重视，施工前根据设计提供的地质勘探资料，实施超前地质探报技术， 制订切实可行的施工方案。施工过程中，随时观察和监测有无异常，仔细研究 岩体和地下水变化规律，不断修正和完善原设计方案。 23 （l）勤观测 在施工过程中，随时观察和量测现场工程地质及水文地质变化情况，研究 变异规律，据以制订施工对策，在地质构造复杂地段，埋设 yst 型钢丝收敛计， 及时预报岩体稳定情况。 （2）短进尺 岩性不良地段，严格控制进尺，紧跟作业面一次支护快速衬砌，多打孔， 少装药，放小炮，保证断面规整，为初期支护创造条件。 （3）强支护 及时支护是消除塌方的重要手段，强支护是预防塌方的主要措施，施工中 利用小导管注浆、长管棚、格栅拱架等进行强支护。 6.7.2.2 塌方处理 不同类型的塌方，选择不同的处理方案，某些情况还需要几种方案综合处 理。根据本工程的特点，对预计可能发生的几种塌方情况，提出以下的措施： （1）裂隙扩张造成的小塌方： 此类塌方多发生在轻微风化或裂隙较密集的围岩中，主要是由于开挖和支 护方法不当造成，常发生在爆破后的几个小时内，虽然塌方数量不大，但威胁 工作面的施工安全，施工中拟用加强锚喷法。 （2）塌方体窄长的小塌方 此类塌方多发生在断层破碎带较窄且两侧岩体比较完整的地段，施工中可 采用挑梁法安装钢支撑，然后对塌方处锚喷，挑梁法指将型钢穿过临时架立支 撑的顶梁直抵掌子面，形成一排挑梁，在挑梁上架设水垛，填塞洞穴。 （3）中等塌方 塌方量较大，塌方范围在 10m 左右，多发生在两条相邻、倾向相对的断层 带或两种岩层交接带。在塌方之前，常有掉块现象，其频率及块度随爆破振动 烈度、振动频率和地下水活动强度的增加而提高。在塌方后，常有较稳定的顶 24 板，继续塌方的可能性不大，一般用锚喷法、插筋排架法、护顶法、管棚法等 处理。 （4）大塌方 该类塌方在 100m3以上，塌穴高度在 10m 以上，当洞顶岩层较薄时，易 发生冒顶。处理措施为：若塌方堵塞整个隧洞，且对塌方规模和规律还不了解， 可采用锚喷法，管棚法等多种处理措施；当塌方段埋藏较浅或地质条件较为复 杂时，从洞内处理难以保障安全，可采用灌浆法和环行导洞法综合处理。 由于地下工程塌方情况十分复杂，塌方处理也无一定模式，具体要视现场 情况研究决定。但根据以往的施工经验，以便做到未雨绸缪，一旦发生塌方， 能够及时采取有效措施，以把损失减到最小，现对以上几种塌方形式提出如下 处理方法，见表 6.7-1。 表 6.7-1 塌方处理的主要方法 序 号 处理方 法 适用条件主要施工程序 1 喷锚法 小塌方或边墙塌方处理， 亦常作为综合治理方法 之一处理大塌方 搭设作业平台；清理岩面；安装 锚杆；挂钢筋网；喷混凝土；安 装锚索（需采用锚索支护时） 2 对顶支 撑法 塌穴面前沿机顶拱发生 小塌方以后，边墙和掌 子面均无法找到底梁支 点位置时的塌方 加固塌方两端；安装钢顶撑；塌 穴喷锚；出渣（塌穴高度大时，重复 程度；分段衬砌；塌穴回填及 加固 3 挑梁法 掌子面前沿顶拱发生小 塌方以后，边墙和掌子 面均无法找到底梁支点 位置时的塌方 将圆木或型钢穿过原支撑或临时架立 支撑的顶梁直低掌子面，形成一排挑梁； 在挑梁上架设木垛，填塞塌穴；出 渣 4 插筋排 架法 塌方堵塞全部工作面、 塌穴情况不明的大塌方， 或冒顶事故的塌方，也 是实现护顶法，混凝土 纵梁法和环形导洞法等 处理方法的重要施工程 度之一。 紧贴掌子面架设钢支撑；在顶拱设 计开挖线以外按一定角度（310） 钻孔；安装钢筋支架形成掌子面超前 支护；在钢筋支架保护下塌方体出渣； 喷混凝土；按程序继续施工 5 护顶法塌方堵塞高度超过掌子由地表钻孔或开挖旁通洞进入塌穴上 25 面顶部的顶拱塌方部空腔；找平塌穴下部塌渣；灌注 水泥砂浆护拱或浇筑混凝土护拱；出 渣并作临时支护；护顶（或衬砌） ； 回填护顶以上塌穴 6 导洞灌 浆法 埋置深度较大的地下工 程塌方 导洞开挖；在导洞内钻孔灌注； 分段扩大；分段衬砌 7 钢管棚 架法 大、中型地下工程大塌 方及冒顶事故 水平钻孔；埋设钢管；在钻孔内 和钢管内灌浆（某些情况下可不灌浆） ； 塌方段分段开挖出渣；塌方段分段 衬砌 8 环形导 洞法 大型地下工程的大塌方 或冒顶事故 由下而上开挖导洞群并回填混凝土， 完成边墙顶拱环形支护结构（亦可结合 建筑物作为永久衬砌） ；中央核心塌体 出渣；抑拱衬砌 4.7.4、不良地质地段的处理措施 根据本隧洞实际情况，可能存在不同的不良地质地段，对于各种不良地质 地段我们将采取对应的措施加以解决。 1、断层、破碎带地段的施工 根据地质资料显示，隧洞穿越万年村断层，可能存在破碎及断层影响地段， 施工中较易产生坍塌。因此在施工中我公司将根据实际情况采取相应的加强支 护和堵排水措施。 在破碎地段、断层及其影响地段施工中严格遵循“先治水、短开挖、弱爆 破，强支护、早衬砌”的原则，稳步进行。 如果发现围岩自稳性很差，开挖难以成形，开挖前采用超前锚杆 （(25、l=4m、=0.2m、排间距为 2m)加固，当采用先护后挖法仍不能开挖 成形时，采用小导管注浆（42，l=3m，间距为 0.3m、外倾角为 1015） 加固地层。当喷锚支护完成后，经观察和监控量测发现不能提供足够的支护能 力时，及早加设加密格栅钢架支撑，加强支护。特别破碎地段将采取小管棚超 前，小导管注浆加固地层的 方法，初期施工支护采用格栅钢拱架加强支护，必 要时砼衬砌及时跟进。 2、地下水丰富地段的施工 根据实地考察发现，隧道所穿越地层有多处泉水出露，可能会遇到地下水。 地下水丰富地段施工将遵循“以堵为主、防排结合、因地制宜、综合治理”的 26 原则，采取相应的措施。 施工中首先按要求做好洞顶地表排水沟、截水沟，保证水沟畅通，对地表 洞穴要及时封堵，减轻地表渗水对洞内的压力。 若出现渗水，对岩壁的渗水要进行有效处理，大股水流用胶管引导至临时 排水沟，大面积渗水用防水砂浆抹平，将渗水集中，然后开槽引排。 若出现涌水，开挖前采用小导管注浆对孔隙水和裂隙水超前预注浆封堵； 涌水很大时，进行小导管注双液浆堵水。 若出现高压涌水，则采取帷幕注浆的办法进行封堵。 在封堵地下水和高压涌水工程施工方面，我公司历年隧洞施工中已积累了 丰富的经验，施工过程中将根据不同情况采取相应的行之有效的施工方法进行 处理,如帷幕注浆等。 3、对塌方的处理 隧洞施工中若发生塌方，将及时、妥善处理。处理前详细观察塌方范围、 形状，塌穴的地质构造，分析塌方发生原因和地下水活动情况，制定处理方案 报监理工程师批准。 若隧洞发生塌方时，先加固未塌方地段，防止塌方穴进一步扩大，同时加 强防排水工作。 当塌方规模较小时，首先加固塌体两端洞身，尽快施作喷射混凝土或锚喷 联合支护，封闭塌穴顶部和两侧，然后清碴。或在保证安全的前提下，在碴场 上架设施工临时支架，稳定顶部而后清碴。 当塌方规模较大时，采取先支护后开挖的方法，在查清塌穴规模大小和穴 顶位置后，采用管棚法或注浆固结法稳固围岩和碴体，待其稳定后再按先上后 下部的顺序清除碴体。 施工中，经常观察地质和地下水的变异情况，检查支护衬砌的受力状态， 注意地形地貌的变化，防止突然事故的发生。如有险情，立即分析情况采取措 施，迅速处理。 隧洞塌方和超挖部分衬砌背后按规范要求回填密实，必要时进行压浆处理。 27 4、其他注意事项 针对具体情况，采取超前锚杆进行预支护，并采取“短进尺、弱爆破、快 封闭、强支护、紧衬砌、多循环”的原则进行施工。对于类围岩，每循环钻 孔深度按 1.8m 左右控制，月进尺在 108m 左右，支护采用系统锚杆、钢筋网和 喷砼联合支护；对于类围岩，每循环钻孔深度按 1.5m 左右控制，安全处理及 支护的时间增加，每月进尺可达 90m 左右，支护采用钢筋格栅拱架、工字钢拱 架、钢筋网和喷砼联合支护，具体支护参数见附图。 4.7.5、钢支撑施工 1. 钢支撑适用范围 钢支撑主要用在洞室内地质条件较差、易发性塌方的围岩及断层破碎带， 由于该类围岩自稳能力差，需要提高初期支护的强度，采用钢支撑可承受开挖 时引起的松动压力，抑制围岩大的变形，增强支护抗力。 2. 钢支撑设计 钢支撑采用自制钢筋拱架或工字钢拱架。 自制钢筋拱架，洞外制作，洞内螺栓连接，钢支撑的设计强度应保证能单 独承受 2m4m 高的松动岩体重量。钢筋拱架主筋采用 25 螺纹钢，中间联系 钢筋及蛇形筋采用 25 螺纹钢。钢支撑榀间距一般为 0.8m，中间联系钢筋采 用 20 螺纹钢，钢支撑在钢筋加工厂分节加工制作。 自制工字钢拱架，采用 i1822 工字钢，洞外制作，洞内焊接。工字钢拱 架断面设计为开挖断面，其尺寸为衬砌砼断面尺寸，工字钢拱架间距一般为 0.80m，中间联系钢筋采用 25 螺纹钢。工字钢拱架在钢筋加工厂分节加工。 3. 钢支撑安装 按监理工程人指示或在经超前勘探查明的岩石破碎软弱地段安装钢支撑， 钢支撑应装设在衬砌设计断面以外，如因某种原因侵入到衬砌断面以内时，必 须经监理人批准。钢支撑安装后，应对破碎软弱地段的围岩稳定进行监测，遇 到危险情况，应及时增强钢支撑或采取其它加强措施，并报告监理人。 28 第五章第五章 施工总进度计划及保证措施施工总进度计划及保证措施 5.15.1 施工进度安排施工进度安排 2013 年 6 月 10 日2013 年 6 月 30 日，形成场内、外前期施工道路、生 活设施、施工辅助企业、施工风、水、电及通讯系统；我单位以提前完成， 2013 年 7 月 1 日7 月 12 完成边坡施工锚杆、挂网、喷砼。 2013 年 7 月 13 日挂口进洞8 月 31 日完成支洞开挖施工。49 天 2013 年 9 月 1 日2014 年 3 月 9 日完成调压井上游、下游主洞 857.2m 开 挖。调压井合适开挖及工期。 本工期按正常作业条件安排,如遇特殊情况,另作调整。 5.1.1 隧洞开挖施工 5.1.2 调压井 隧洞石方洞挖，并根据各工作进度情况，优化调整人员、机械、材料方面 的配置。 隧洞施工工期按先紧后松的原则，即抓前期开挖施工，后期混凝土浇筑根 据气温变化灵活调整，若有富裕工期，错开冰冻期浇筑，有效降低冬季低温施 工成本。施工过程中根据隧洞各工作面施工进度，及时优化调整人、机、料等 资源配置，争取达到工期效益双丰收的效果。 29 5.25.2 工期保障措施工期保障措施 5.2.1 工期保障思路 本工程施工线路较长，我施工单位具有丰富的施工经验，和高效施工组织 管理与协调能力。 5.2.2 工期保障措施 5.2.2.1 已组建具有丰富管理与现场施工经验的人员担任项目经理与技术总 工，由长期从事同类工程施工的专业队伍进行施工； 5.2.2.2 合理安排，超前考虑，快速进场，迅速开展工作。中标后迅速组建 项目经理部，施工队伍、机械设备作到“三快”，即“进场快、准备工作快、开工 快”，按“先施工后生活、先打开（工作面）再完善”的原则，齐头并进，保证工 程顺利开工； 5.2.2.3 做好工程动员，做到层层发动，深入人心，调动参建人员的积极性， 敬业爱岗。 5.2.2.4 加强技术管理，建立完善以项目总工为首的施工技术管理体系，加 强培养和提高技术人员的技术业务水平，根据施工实际情况，加强总体施工组 织设计和单项施工技术措施的编制工作，优化施工，努力研究、引进和采用新 材料、新工艺、新技术，提高施工质量和施工技术水平。 5.2.3 设备上抓投入 5.2.3.1 设备配置新型、施工能力强、数量充足，满足施工需要且存有一定 余地；加强施工机械设备保养和维修力量，确保机械完好率，提高机械使用率， 搞好机械的配套使用，提高机械化水平，充分发挥机械设备的效能；零配件供 应充足。 5.2.3.2 管好用好大型施工机械设备，加强维护保养和检修，保证设备的完 好率，提高大型机械设备的效率和生产能力。 5.2.4 程序上抢时间 5.2.4.1 隧洞施工工期按先紧后松的原则，即抓前期开挖施工，后期混凝土 浇筑根据气温变化灵活调整，若有富裕工期，错开冰冻期浇筑，有效降低冬季 30 低温施工成本。 5.2.4.2 合理安排开挖施工程序，在保证开挖质量的前提下尽早提供砼浇筑 工作面，尽早安装砼浇筑设备。 5.2.5 方法上创条件 5.2.5.1 采用施工工期短、施工方便的临时设施； 5.2.5.2 采用方便灵活的出碴设备，并配置足量的设备，确保开挖顺利、适 应现场道路情况等； 5.2.5.3 充分利用有利地形，解决临时设施建设、场内交通等问题。 5.2.6 管理上求保障 5.2.6.1 完善管理体制：本标实行以项目经理为核心组成决策层的项目法施 工，统一领导指挥，并配备高素质的领导班子。实行目标管理，建立健全各种 经营承包责任制，实行单机、单车、单项工程记件工资包干制度，超产的给予 奖励，提高职工和机械的工作效率； 5.2.6.2 开展劳动竞赛和立功创模活动。抓住施工有利时机，适时组织单位 与单位、项目与项目、班组与班组之间，以“创优、高产、低耗、安全”为主要 内容的对口赛，不断掀起施工高潮，提高劳动生产效率； 5.2.6.3 加强施工调度工作，减少各工序间的衔接时间，充分利用各工作面， 避免出现窝工； 5.2.6.4 做到重点、难点早下手、重点抓，争分夺秒，尽快实施、突破； 5）加强各部门协作配合，理顺上、下关系，对施工现场出现的问题及时反 馈、及时解决。 5.2.6.6 强化现场指挥，建立精干有力的现场指挥调度系统，配备精干、 有能力的现场调度人员，做好各工序的衔接和配合，做到调度有力、灵活、及 时。 5.2.6.7 加强与业主、监理和设计单位的配合，充分领会业主、监理和设 计单位的要求和设计意图，根据施工实际情况，及时向业主、监理和设计单位 提出优化施工和设计的合理化建议，保证和提高工程施工质量，加快施工进度。 31 5.2.6.8 加强质量控制建立完善的质量管理体系，严格执行设计文件（图 纸）及有关施工技术规程、规范，保证施工质量。 5.2.6.9 做好施工安全工作搞好安全生产教育，加强技术、安全培训，持 证上岗。做好基坑防汛工作，确保安全生产。 第六章第六章 质量保证措施质量保证措施 6.16.1 (1)严格贯彻和执行 gb/t19002iso9002 国际质量标准，不断健全质量保 证体系和质量保证制度，并配置素质高和有多年工作经验的专职质量检查员现 场质量检查。由我公司多年从事质检工作的专家全面监督和指导项目质量管理 领导小组的工作。选用先进的质量检查手段按照 gb/t19002iso9002 的标准具 体运作和实施，确保工程质量。 (2)建立以总工程师为核心的技术管理、控制系统，制定技术管理实施细则， 在投标阶段施工组织设计的基础上，结合工程现场实际和实践经验，进一步优 化施工方案和施工技术措施，全面贯彻我公司为执行 iso9002 国际质量标准而 制定的质量手册 、 程序文件 、 作业文件 ，使各分项工程全过程施工质量 处于受控状态，确保工程质量，满足合同规定和设计技术要求。 (3) 坚持“预防为主，检验把关”相结合原则严格执行工程“三检制”在 每道工序起始，明确提出质量要求和质量等级。施工中进行检查，在自下而上 的分级检查合格和达到质量等级目标后，方可进入下一道工序的施工。 (4) 采用先进的质量检查设备，通过试验鉴定工程施工中建筑材料质量和 成果质量。 32 (5) 采用先进高效的施工机械设备，合理配置，确保在施工过程中的质量， 杜绝在施工过程中由于设备不足而造成的质量问题。 第七章第七章 施工安全技术保证措施施工安全技术保证措施 7.17.1 安全施工措施安全施工措施 工程合同签订之后，项目部作为合同实施单位，随即成立安全委员会，根 据合同内容要求，各部门履行各自的安全职责。 由质安部负责制订建立安全保障体系文件和安全控制程序文件。 各工区根据工程项目内容及专业制订安全保障措施文件。 根据本单位质量管理目标制定本工程质量管理目标。 建立健全安全组织