引水洞变形处理施工方案.doc

中国葛洲坝水利水电工程集团有限公司尼泊尔查莫里亚电站施工项目部 编号：GCaNPE12003尼泊尔查莫里亚电站土建工程引水隧洞2#至3#支洞变形段处理施工方案 中国葛洲坝水利水电工程集团有限公司尼泊尔查莫里亚电站施工项目部二一三年四月二十七日1、工程概述根据工程师2013年3月10日的编号：SCI/CGGC/457、主题：引水洞变形处理方案信函之要求：引水洞桩号Ch3+102至Ch3+945需要进行变形处理，总长度约842.300m，其支护形式为A/B/C类三种形式。其中A类418.400m、B类226.100m、C类197.800m。三种支护形式如下图SUPPORT TYPE ACHAINAGETYPE AFromTo317532053032603310503378.6347091.435103575.565.536653728.963.938083883.675.638973928313934394511TOTAL TYPE A LENGTH =418.4MSUPPORT TYPE BCHAINAGETYPE BFromTo3134.6317540.4320532605533653378.613.634703510403728.9377041.13778380830392839346TOTAL TYPE B LENGTH =226.1MSUPPORT TYPE CCHAINAGETYPE CFromTo3102.73134.631.933103365553575.5366589.53770377883883.6389713.4TOTAL TYPE C LENGTH =197.8MH150拱架腰线变形接细部图A、B、C类三种支护形式的相关技术要求如下：A类支护形式技术要求： 扩挖长度大于1m，在岩石表面将以1m*1m的间距安装150mm*150mm带伸缩节的钢拱架。随后将立即将除了接头以外的位置进行20cm厚的喷锚混凝土。每天都将对伸缩接头的闭合情况进行观测。在伸缩接头逐渐闭合过程中将安装图纸所示的圆形钢筋。完成4到5个钢拱架的安装,而且伸缩接头的闭合完成或者稳定的时候,将对接头处进行第一层厚20cm的喷混。随后将分两期或者更多期进行40cm厚度的喷锚混凝土B和C类支护形式的技术要求：根据现场情况扩挖长度为1至2米。对此类支护，扩挖工作完成后将立即安装圆形钢筋并且分至少两期完成要求厚度的喷混。钢筋安装后将首先在底板完成规定厚度的喷锚混凝土，以防止底部圆弧的隆起。主要的工程量见下表：引水洞变形处理工程量表序号描述单位工程量1变形观测L.S1.002防护支架pc4.003防护支架移动shift842.004喷锚混凝土凿除m12019.625人工扩挖m9103.196出渣cu m18411.387管棚移除m23123.308网片拆除m12145.669拱架移除pc1274.0010钢拱架 (150mm150mm)pc420.0011钢筋制安ton781.8312底板清理sq m3566.3013喷锚 (t = 60cm)m7886.8414喷锚 (t = 40cm)m4126.3315喷锚 (t = 35cm)m3577.3516管棚钻孔m23680.0017管棚钢管 (D48mm，孔深6m)m23680.0018洞室内施工道路回填cu m2115.0919回填道路开挖cu m2115.0920回填道路开挖出渣cu m3384.142、施工方案规划及施工布置2.1施工方案规划根据业主2013年4月15日的069/70-905、主题：联合施工计划的准备之要求。计划变形处理为300天，即：2013年6月1日至2013年3月28日。在施工过程中，拟定为两个大的施工作业面，即引水洞2#支洞下游工作面和3#支洞上游工作面。两个作业分别从上游（2#支洞）和下游（3#支洞）同时向中间推进，直至相接。在处理过程中，原则上以A型支护形式为主（每节长度约1m）、B或C类为辅（每节长度约2m）。每个作业面至始至终最少保持两个作业面在同时进行施工，即A型一个作业面（长度约1m）、B或C类一个作业面（长度约2m）。具体的时间计划分解如下(计划时间为300天，计算时考虑30天不确定因素)：A类418.400m/（300天30天）/2个作业面（2#支洞下游、3#支洞上游）0.78m/每天；A类1、 出碴、拆喷混凝土、拆网片、拆拱架、扩挖和出碴（3个班拆1m）共3.5个班1m。2、装拱架和喷20cm混凝土，1个班，4、放样架、扎钢筋 （8个小时1班）5、40cm喷锚混凝土8个小时共4个班8小时32个小时/24小时1.333天，1m/1.333天0.75m418.400m /0.75M/2279天B类C类（226.1m197.8m）/(300天30天)/2个作业面（2#支洞下游、3#支洞上游）0.79m/每天。B和C类1、 出碴、拆喷混凝土、拆网片、拆拱架、扩挖和出碴（6个班48小时2m）2、放样架、扎钢筋 （16个小时2班）3、验收和喷锚（16个小时2班）共80个小时，2m。直线工期为第1项为48小时2天，共2m，考虑交叉作业应16个小时，共64个小时(64/24=2.7天)，完成2m，即2m/2.7天0.74m。按上述要求的时间进行计算，变形处理时每个部位的施工计划见进度计划横道图：2.2施工布置施工道路：以已形成的道路作为交通；施工用风：拟定在2#和3#支洞口处布置1台22m3埃尔曼空压机（现有13m3的空压机已用时间太长，成本消耗较大）和20m3、10m3储气罐各一个。施工用电：拟定在2#和3#支洞洞口处分别布设120kw和80kw。其动力线为70mm2的铝芯线。洞内约20m长度配装一个照明灯泡。施工排水：每一个施工部位拟定4台4kw液压排污泵进行抽排。3、施工方法3.1固结灌浆地质条件很差的变形部位，在处理之前可能需要对围岩（底部除外）进行固结灌浆处理（具体由工程师确定），固结灌浆孔拟定手风钻造孔D=32mm钢管（花管）埋设的方法进行。其有效深度不小于3m（满足设计结构断面进入围岩），每2m为一排（垂直洞轴方向），每排拟定腰线以上包括腰线为5个灌浆孔、腰线以下4个灌浆孔（每侧各2个）。固结灌浆先后顺序应以从下至上的原则进行。灌浆时将拌制好的水泥浆经现场工程师确认合格后注入注浆机浆内，由注浆机通过橡胶管道和预埋的钢管压送至灌浆部位，在灌浆过程中，人工对作业面进行目测检查，一旦发现灌浆部位有渗浆现象应立即停止注浆，等渗浆部位处理好后恢复注浆，如发现有局部位置发生变形应立即停止注浆。固结灌浆压力通过已安装好的压力表进行监控，其压力应控制在不大于2kg/cm2以内。围岩由于丰富的地下水和高岭土等原因，在固结灌浆过程中，可能有一定数量的洞段有吸浆量少、或者不吸浆现象的发生，发生此种现象量，即时通知工程师，做好相应的防护工作，以免在变形处理过程中发生塌方和泥石流。3.2防护支架洞室变形处理之前，虽然对围岩进行了相应的固结灌浆，但围岩发生塌方和泥石流的可能并不能完全排除，为了确保变形过程中作业人员的安全，在作业面应设置必要的安全临时防护支架。临时防护支架材料应采用型钢，如H100/I100/100-150均可。防护支架考虑到它的可操作性，加工时应焊接成一个整体，两侧和顶部各布设六个活动支点，移动方式采用装载机托起进行移动，当此防护支架就位到施工部位后，立即采用活动支点处的型钢对围岩进行支撑，等围岩确认支撑牢固后，方可开始变形处理工作。变形处理时，此防护支架也可以作为变形处理的作业平台。考虑到原拱架需拆除等因素，防护支架的每一个支撑点应布设在两榀拱架之间。此防护支架在施工过程中，可根据现场实际情况需要，加密支撑点以确保作业人员的安全。第4页3.3喷锚混凝土的挖除喷锚混凝土拆除，拟定人工风镐配合冲击式破碎锤（可加快施工进度）进行挖除。其碴料为3m3装载装机挖装、5-10t自卸运出洞外工程师指定弃碴场。3.4管棚、拱架和钢片网拆除管棚、拱架和钢片网拆除拟定人工电焊和进行拆除（管棚拆除禁止采用拖拉的方式进行拆除），采用人工装车，5t的自卸汽车将其运出洞外，堆放至工程师指定的位置（上述材料因工程师进行了相关支付，所有权为业主所有，禁止任何单位和个人私自进行处理）。3.5扩挖侧墙和顶拱拟定人工风镐配合冲击式破碎锤（可加快施工进度）进行扩挖，底部为PC60-7（0.3m3）小反铲或者小型挖掘机（两头忙）直接进行扩挖，局部为人工风镐修整。局部洞段需要进行爆破洞挖时，爆破时所采用的各种参数必须得到工程师的认可方可进行。扩挖的碴料运输的方法与喷锚混凝土相同。3.6拱架的安装拱架在加工厂采用专用设备进行加工。加工成形的拱架，根据现场的需要量，采用5t自卸汽车将其运至施工部位。现场安装拟定人工电焊装载机配合按设计的结构尺寸进行安装。3.7钢筋制安钢筋拟定先在加工场根据各种型号钢筋的长度和形状进行加工，然后将其运至施工部位。钢筋在现场采用人工进行绑扎，每种钢筋的直径、位置以及搭接和锚固长度，严格按照工程师批准的车间执行。3.8喷锚混凝土喷锚混凝土原则上采取湿喷的方法进行（为了保证多个作业面同时施工的环境），局部渗水的地方采用干喷的方法。施工时，喷锚混凝土拌制采用已建成的JS1000拌和系统按工程师批准的配合比进行拌制，由3m3或6m3的搅拌车（干喷时由5-10t自卸汽车）运至施工部位，现场采用专用喷锚设备进行喷锚混凝土施工。3.9管棚施工工程师提供的变形处理方案中没有管棚施工，施工过程中，地质条件较差的部位可能会采取管棚的方法进行超前支护。管棚的材料拟采用D=48mm、L=4m的钢管（其具体的长度由地质工程师确定），其前端头加工成尖体形状，拟定间距为10cm、每2m长度为一个施工循环。管棚是否采用花管和内插D=25mm钢管，应由地质工程师根据相应的地质条件确定。施工时，采用手风钻按每根管棚的具体位置、方向和深度进行造孔施工，采用手风钻作为动力，将需要安装的管棚逐步推进至要求的位置即可。3.10钢片网安装和回填灌浆在变形处理过程中，如果顶部发生较大的塌方，需进行钢片网的安装和对塌方体形成的空腔进行回填灌浆。3.10.1钢片网安装钢片网采用5t自卸汽车将其运至施工部位，人工按设计要求进行铺设、绑扎和安装。其搭接长度不小于规范要求的20cm。3.10.2回填灌浆在塌方部位，钢片网与围岩面之间形成较大的空腔体，拟采用块石进行回填。根据现场的实际情况，如果要进行回填灌浆处理，必须得到工程师同意后方可实施。回填灌浆所用的砂，在骨料筛分系统采用3m3装载机装车、5t自卸汽车将砂运至相应的施工支洞洞部位，因为这些用于混凝土浇的砂属于中粗砂，所以这些中粗砂运至相应支洞洞口部位后，必须人工重新筛分出细砂，人工筛分出的细砂就近堆放储存。洞内需要回填灌浆时，采用人工装车、5t自卸汽车将其运至回填灌浆部位。砂浆搅拌机和注浆机运至施工现场后，按其操作要求在灌浆部位安装。采用橡胶管对预埋钢管外端头与注将机进行机械连接，在预埋钢管外端头布设好回浆管和压力表，回浆管至制浆桶。管道进行注水检查合格后，进行回填灌浆。回填灌浆时，采用砂浆搅拌机进行1:2的水泥砂浆的拌制，拌制好的水泥砂浆经现场工程师确认合格后注入注浆机内，由注浆机通过橡胶管道和预埋的钢管压送至塌方的空腔体内，在回填灌浆过程中，人工对封堵的作业面进行检查，一旦发现封堵部位有渗浆现象应立即停止注浆，等渗浆部位处理好后恢复注浆。回填灌浆压力通过已安装好的压力表进行监控，其压力控制在2kg/cm2以下。当预埋在空腔体上部的出浆管出浆后3-5分中，可停止注浆。5、资源投入计划5.1 人力资源引水洞2#至3#支洞变形处理拟定两个大的作业面，每个大的作业面分为A类和B类或C类两个小作业面。施工过程中，共计4个小作业面。每个作业面配备的主要人员如下：A类作业面：分为三班作业，每班中方员工为2名（三班共6名、包括喷锚人员）、尼籍劳务人员约10名（三班共30名）。两个作业面中方员工共12名、尼籍劳务人员共60名。B类或C类：分三班作业，每班中方员工为1名（三班共3名）、尼籍劳务人员约10名（三班共30名）。两个作业面中方员工共6名、尼籍劳务人员共60名。具体人员如下表：劳动力配置计划表序号名 称单位数量备 注（每个面中国人18名）1钻 工人18中国人员工2喷锚混凝土操作手人64个中国员工加2个尼籍人员3挖掘机操作人员人44装载机操作人员人45自卸车司机人86发电机操作人员人47电工人48空压机操作人员人49钢筋加工和安装人4中国员工10电焊工人1211注浆工人212辅助用工人120加工钢筋16人拱架16人（2班）13机械修理工人2中国人2人尼6人14现场管服人员人8每个面2个管理人员、做饭1个，施工员4个、测量人员共3人质检2人（含1个中国人）合 计人196表中没有包括骨料加工、混凝土拌和系统等相关人员。5.2 机械设备投入主要机械材料表名称型号单位数量备注埃尔曼空压机22m3台23#、10m3埃尔曼13m3一台、2#、2台13m3发电机160kw台1140kw2#支洞发电机80kw台23#支洞和2#支洞各一台挖掘机PC607台1带一台相应的破碎锤挖掘装载机JCB台1带一台相应的破碎