引水隧洞施工方案

1 九 寨 沟 县 汤 珠 河 流 域 顺 和 水 电 站 工 程 引水隧洞开挖与衬砌 施 工工 方方 案案 重庆黄浦建设 集团 有限公司重庆黄浦建设 集团 有限公司 汤珠河流域顺和水电站工程项目部汤珠河流域顺和水电站工程项目部 二 一 年八月十六日 2 第一章第一章 编编制制说说明明 一 一 编编制依据制依据 1 严格按照以下资料进行本工程施工组织文件的编制 1 1 现场实际资料 1 2 有关本工程施工的国家和行业技术标准及规程规范 1 3 设计图纸 二 二 编编制原制原则则 编制本工程文件及以后后续工作中 我部将在工程质量 安全 进度 环保和水土保持 文明施工等方面 争取创优 三 三 执执行的技行的技术标术标准和准和规规程程规规范范 1 除设计文件中特别提出的技术要求外 我部所用的材料 设备 施工工艺和工程质量检验的验收 均严格执行国家和行业颁布的技术 标准和规程规范的技术要求进行施工 2 施工期间 所有标准和规程规范都可能被修订 工程施工中将 执行其最新版本 3 本分部工程施工执行的技术标准和规程规范为 3 1 GBJ107 混凝土强度检验评定标准 3 2 GB T5123 水电站基本建设工程验收规程 3 3 GB T5144 水工混凝土施工规范 3 4 DL T5135 2001 水电水利工程爆破施工技术规范 3 5 GBJ201 83 土方与爆破工程施工及验收规范 3 6 JGJ63 混凝土拌和用水标准 3 7 JGJ46 88 施工现场临时用电安全技术规范 3 8 JGJ59 99 建筑施工安全检查标准 3 9 SL279 2002 水工隧洞设计规范 3 10 DL5077 1997 水工建筑物荷载设计规范 3 11 SL62 94 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 3 四 工程概况四 工程概况 汤珠河属白水江中游右岸一级支流 主源为马家沟 发源于岷山 山脉东麓九寨沟县境南部边缘 河源区与九寨沟上游相邻 从西北流 向东南 至两河口处接纳勿角沟后始称汤珠河 直抵双河乡附近注入 白水江青龙桥规划梯级电站库尾段 根据汤珠河流域自然地理条件及 社会经济特点 电站自上而下依次分为 马家一级 顺和二级 松柏三级 这 3 级电站皆为引水式开发 首 尾次第衔接 其中 马 家一级电站闸前蓄水容积具有日调节能力 顺和二级 松柏三级皆为 径流式电站 顺和水电站取水口位于两河口下游附近 本电站主要水工建筑 物包括取水枢纽 引水隧洞 压力前池及压力钢管 主副厂房 升压站 等 次要建筑物包括护坡 护岸等 顺和水电站引水工程总长 8225 533 m 其中有 4 个引水支洞 隧洞断面均为城门洞型 根据现 场围岩类型开挖尺寸为 宽 高 3 4m 3 8m 五 施工平面五 施工平面总总布置布置 施工平面总布置图见附图 六 引水隧洞施工六 引水隧洞施工 1 隧洞掘 隧洞掘进进 1 1 钻爆 顺和水电站引水隧洞开挖断面为 3 40 3 80m3 m 两条隧洞的开 挖断面均较小 自由面少 乱放炮的现象 造成的后果是炮眼利用率 低 岩石碎块抛掷远 爆堆不集中 周边超挖量大 成型质量差 围岩 松动破坏严重 在松软岩层中周边很难留下半边眼痕 不仅影响了隧 洞掘进的速度 增加了出渣量和支护材料消耗 也降低了隧洞的稳定 性和安全性 据统计 特别是对于 f 8 10 的较为坚硬岩石 其炮眼利 用率一般在 60 80 因此 如何提高爆破效率 改善爆破效果 增加进尺 保证成型 仍是本工程隧洞掘进爆破工作中应解决的主要问题 根据围岩特点合理选择周边眼和周边眼最小抵抗线 爆破的 主要要点 周边眼间距一般爆破间距小 周边眼的最小抵抗线亦要相 应减小 即适当加密周边眼 调整间距与抵坑线比值 EN 周边眼的间 4 距具体偏小多少要视岩石的抗爆性 炸药性能 炮眼直径和装药量而 定 一般可取周边眼间距 E 40 60cm 对于坚硬和破碎岩石亦取较小 的 E 值 对于软质或整体性好的岩石亦取较大的 E 值 为保证周边眼 孔之间贯通裂缝优先形成 须使周边眼的最小抵抗线大于炮眼间距 通常取 EN 0 8 为宜 即抵抗线 V 50 90 左右 cm 严格控制周边眼的装药量 应使药量沿炮眼全长合理分布 并 合理选择炸药品种和装药结构 周边眼宜采小直径药卷和低爆速炸药 而底板眼则宜选用高爆力的炸药 可以克服上覆石渣的压制和起到翻 渣的作用 周边炮眼的装药量应和装药密度要减小 并使炸药均匀地 分布在整个炮眼内 周边眼装药量应具有破岩所需要的应力能量 又 不致造成对围岩的严重破坏 施工中应根据炮眼孔距 E 光面层厚度 即最小抵抗线 V 石质及炸药种类等因素综合考虑选择和调整 炮 眼 药卷直径不偶合系数控制在 1 25 2 0 之间 但药卷直径不小于炸 药的临界直径 以保证稳定传爆 必要时采用导爆索传爆 采用周边眼同时起爆 要求采用毫秒雷管微差顺序起爆 应使 周边爆破时产生临空面 同段的周边眼雷管起爆时差尽可能小 一般 使用导爆索或高精度系列迟发电雷管起爆效果好 因为同时起爆 使 炮眼间爆炸力起共同作用 比较容易炸成平面 对石质稍差的岩石 宜采用毫秒迟发电雷管起爆周边炮眼 它既具有同时起爆的爆炸威力 又可以减少对轮廓线以外围岩的扰动 爆破分区起爆顺序是 掏槽眼 辅助眼 崩落眼 周边眼 底板 眼 辅助眼则应由里向外逐层起爆 严格掌握钻眼作业 使三种炮眼的位置及方向准确无误 否则 爆破的效果会明显降低 成型差 各爆破参数如周边眼间距 E 最小抵抗线 V 相对距 E V 和装 药集中度 q 等 应采用工程类比法或爆破现场经验逐步改进 确定 1 2 钻爆设计 隧洞爆破后开挖轮廓面的平滑度与眼距 E 和抵抗线 V 有密切的 关系 根据德国专家的模型实验结果 取 EN 2 时 开挖凹凸状严重 损伤 EN 0 8 时 开挖面平滑 与设计轮廓线基本一致 爆破参数选用的正确与否 直接关系到爆破的效果 故进行钻爆 5 设计时必须根据炸药的性能合理选择各参数 选用的依据除岩石的软 硬完整 破碎程度外 还要考虑隧洞断面大小 开头 通过初爆和几次 试爆逐步修正 即可取得合理的参数 1 3 钻爆作业 采用钻孔台架配合手持风动凿岩机钻孔 人工装药起爆 钻爆作业按照爆破设计进行钻眼 装药 接线和引爆 如围岩出 现变化需要变更爆破设计时 由主管工程师确定 炮孔的装药 堵塞 和引爆线路的连接 均由考核合格的爆破工负责 测量 测量是控制开挖轮廓精确度的关键 每循环都由炮工班 长和工作面负责人在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置 定位开眼 对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要 高 开眼误差控制在 3 5cm 以内 钻孔 钻工要熟悉炮眼布置图 要能熟练地操纵凿岩机械 特 别是钻周边眼 一定要有丰富施钻经验 装药 钻完孔后 用高压风吹孔 经检查合格后装药 装药分 片分组负责 自上而下严格按爆破设计规定的装药量 雷管段号 对 号入座 爆破网路连接 检查及起爆 按照爆破设计要求和 GB6722 2003 爆破安全规程 执行 堵塞 所有装药的炮眼均堵塞严实 堵塞长度不小于 40cm 瞎炮处理 发现瞎炮 应首先查明原因 如果是孔外的导爆管 损坏引起的瞎炮 则切去损坏部分重新连接导爆管即可 但此时的接 头尽量靠近炮眼 如因孔内导爆近损坏或其本身存在问题造成瞎炮 则应参照 爆破安全规程 有关条款处理 1 4 钻爆效益 钻爆法开挖是否经济 高效 关键是控制好超欠挖 钻爆施工中 将采取如下措施 根据不同地质情况 选择合理的钻爆参数 选配多种爆破器材 完善爆破工艺 提高爆破效果 提高画线 钻眼精度 尤其是周边 眼的精度 是直接影响超欠挖的主要因素 因此要认真测画中线高程 准确画出开挖轮廓线 提高装药质量 杜绝随意性 防止雷管混装 断面轮廓检查及信息反馈 了解开挖后断面各点的超欠挖情况 分 6 析超欠挖原因 及时更改爆破设计 减少误差 配专职测量工检查开 挖断面 建立严格的施工管理 在解决好超欠挖技术问题的同时 必须有一套严格的施工管理制度来保证技术的实施 为此 从进洞前 制定严格的奖罚制度 用经济杠来调动施工人员的积极性 造成人人 关心超欠挖 人人为控制超欠挖去努力 1 5 钻爆效果 为达到成型好的爆破效果 常采取的措施是 缩小周边眼间距 减小周边眼的最小抵抗线 减小装药量或减少装药密度 以便减小 围岩的扰动 周边眼在最后同时起爆 实践证明对于石质较差的岩 层 最好使用毫秒迟发电雷管起爆周边眼 可使爆破既有同时起爆威 力 又可减少对设计轮廓线以外围岩的扰动 严格掌握炮眼方向 周边眼的眼底应落在同一垂直平面上 钻眼过程中经常检查炮眼的方 向 及时校正 对于个加不符合要求的炮眼 则应废除 重新钻眼 隧洞允许超欠挖值应符合表 1 的规定 表 1 隧洞允许超欠挖值 cm 围岩级别 开挖部位 线形超挖101510拱部 最大超挖152515 边墙线形超挖101010 1 6 通风 排烟 爆破后马上开启风机向洞内掌子面压送新鲜空气 排除置换洞内 硝烟 油烟等 1 7 安全检查 待洞内掌子面空气好 能见度好后 炮工和安全同时进洞到爆破 面检查爆破效果 检查是否是哑炮 如需处理 待安全员把松动围岩 清除 敲掉后进行 1 8 出渣 待安全处理完毕后就进行出渣 隧洞出渣采用无轨运输方式 20 或 30 装机或用扒渣机装渣 小型农用自卸车运输 7 1 9 测量放线 洞内测量采用中线法 中线测桩间距不短于 50m 每 100m 设一 水准点 根据需要适当加密 在每排炮开钻前准确绘出开挖轮廓线 周边眼 掏槽眼的位置 2 0 隧洞掘进正常情况工序循为 12 小时 见下表 隧洞掘进工序循环时间表 序 号 工作项目1h2h3h4h5h6h7h8h9h10h11h12h 1测量放线 2钻 孔 3装 药 4通风排烟 5处理安全 6出 渣 7初期支护 2 隧洞支隧洞支护护 引水隧洞 类围岩支护 随机砂浆锚杆 22 L 150cm 22 锚杆 L 150cm 排距 120cm C20 喷射砼厚 5 8cm C20 砼厚 20cm 类围岩支护 砂浆锚杆 22 L 150cm 梅花型布置 间距 100cm C20 喷射砼厚 5 8cm 挂网 6 5 200 200 C20 喷砼厚 10cm 固结灌浆孔 50 排距 250 cm 深入围岩 200 cm 梅花型布置 2 1 锚杆 对于较完整的洞室围岩 在掘进时就把上一槽炮的进尺段围岩施 打随机锚杆和按设计实施系统锚杆 锚杆的长度 角度 深度要检查 验收并满足设计 对于随机锚杆施工 首先是施工技术员对围岩的结 构和结构面进行认真观察和分析后现场布设孔位 锚杆的锚固用锚固剂 钻孔内锚固剂要饱满 施工工序如下 2 2 钢筋 在洞口钢筋加工场加工制作 然后运到洞内 现场绑扎 定位钻孔清孔填塞锚杆剂插入锚杆 8 2 3 挂网 按设计要求加工钢筋网 随受喷面起伏铺设 并将钢筋网同定位 锚杆固定牢固 钢筋的交叉点及双面受力钢筋应用铁丝扎牢 钢筋接 头采用双面焊接 焊接长度为 5d 在双面焊有困难的部位可采用单面 焊接 焊接长度为 5d 钢筋网与受喷面的间隙以 3cm 左右为宜 砼保 护层厚度应大于 2cm 2 4 喷砼 施工要点如下 选用 PC32 5 普通硅酸盐水泥 细度模数大于 2 5 的硬度洁净 砂 粒径 5 12mm 的级配碎石 喷射砼严格按配合比拌合 配合比及 拌合料均匀性每班检查不少于两次 喷射前 认真检查隧道断面尺寸 对欠挖部分及所有开裂 破碎 水溶崩解的碎岩石进行清除和处理 清除浮石和墙角虚渣 并 用高压风 水冲洗岩面 喷射时 先注水 后送风 然后上料 根据受喷面和喷出的拌 合物情况调整注水量 以喷后易粘着 回弹小和使受喷面呈湿油光泽 为度 喷射次序 采取分段 分块 先墙后拱 自下往上的顺序进行喷射 作业 隧道内沿纵向 3 4m 为一段 每 2m 宽为一段 喷射时 喷嘴做缓慢的螺旋型运动 旋转直径 20 30cm 为确保 喷射砼密实 减少回弹量 对于风压 水压及喷头的喷射距离 喷射角 度都应合理调整 喷嘴至受喷面距离以 0 6 1 0m 为宜 料束以垂直于 喷射面为佳 喷射砼终凝 2 小时后 进行喷水养护 养护时间不少于 14 天 有水地段喷射砼采取措施 当水电不多时 可设导管引排水后再 喷射砼 当涌水量范围较大时 可设下导管注浆止水 然后再喷砼 当 涌水严重时可设置泄水孔 边排边喷砼 增加水泥用量 改变配合比 喷砼由远而近逐渐向涌水点逼近 然后再涌水处安设导管 将水引出 后再在导管附近喷砼 喷射砼的强度检查 直接喷砼到特制式模中制成抗压试件检查 9 喷砼厚度控制 以锚杆外露部分作为标记进行检查或喷射时插入长度 比设计值厚度长 5cm 的铁丝 纵横向 1 2m 设一根作施工控制 2 5 模板 模板采用定型组合钢模和木模相结合 在进行安装及砼浇筑 时将严格按照规范施工 模板安装前 必须按设计图纸测量放样 重要结构应多设控 制点 以利检查校正 模板安装过程中 必须加强模板支撑 有足够的刚度和强度 以防倾覆 支架必须支承在坚实的地基或老混凝土上 应有足够的支承 面积 斜撑应防止滑动 竖向模板和支架的支承部分 当安装在基土 上时应加设垫板 且基土必须坚实并有排水措施 对湿陷性黄土必须 有防水措施 对冻涨性土必须有防冻融措施 模板与混凝土的接触面 以及各块模板接缝处 必须平整 密 合 以保证混凝土表面的平整度和混凝土的密实性 模板的面板应涂脱模剂 应避免脱模剂污染或侵蚀钢筋和混 凝土 混凝土浇筑过程中 必须安排专人负责经常检查 调整模板的 形状及位置 使其与设计线的偏差不超过模板安装允许偏差绝对值的 2 5倍 混凝土浇筑过程中 应随时监视混凝土下料情况 不得过于靠 近模板下料直接冲击模板 混凝土罐等机具不得撞击模板 2 6 砼浇筑 隧洞混凝土浇筑的施工程序视围岩条件而有所不同 施工方 法为 在洞口布置 0 35m3混凝土拌和机 采用 1 吨自动翻斗车运输混 凝土至洞内浇筑 人工入仓 人工平仓 分层 插入式振捣器振捣 振 捣密实 在地基或基土上浇筑混凝土 应清除淤泥和杂物 并应有排水 或防水措施 浇筑混凝土前 模板内的垃圾 泥土和钢筋上的油污等杂物 应清除干净 木模板应浇水湿润 但不应有积水 10 在进行混凝土浇筑前应将模板的缝隙和孔洞堵严 浇筑结构混凝土前 底部应先填以 50 100mm 厚与混凝土成 分相同的水泥砂浆 混凝土水灰比和坍落度应随浇筑高度的上升酌予 递减 浇筑砼应连续进行 如必须间歇其间歇时间应尽量缩短 并应 在前层砼凝结之前 将次层砼浇筑完毕 在浇筑混凝土过程中 应经常观察模板 支架 钢筋和预留孔 洞的情况 当发现有变形 移位时应立即停止浇筑 并应在已浇筑的 混凝土凝结前修整好 在振捣器振捣混凝土时 每一振点的振捣延续时间应使混凝 土捣实 即表现呈现浮浆和不再沉落 采用插入式振捣器捣实普通混凝土的移动间距 不宜大于作 用半径的 1 5 倍 捣实轻骨料的间距 不宜大于作用半径的 1 倍 振捣 器距离模板 不应大于振捣器作用半径的 1 2 并应尽量避免碰撞钢 筋 模板等 为使上下层混凝土结合成整体 振捣器应插入下层砼 5cm 七 七 拟拟投入投入该该工程的主要工程的主要设备设备 见见表 表 根据工程的实际情况和场面的变化 拟对该工程陆续投入的设备 投入工程的主要设备表 序 号 设备名称型号及规格 数 量 制造厂 名 设备状况备注 1农用车1T8时风新购 2水准仪DSC3205新购 3空压机 4 立方柴油 式 16红五环新购 4凿岩机YT2412新购 5发电机20KW10新购 6翻斗车25新购 7搅拌机10新购 8砼喷射机18新购 11 9调直机9新购 10切断机9新购 11振捣器PZ 5010新购 八 工程施工八 工程施工总进总进度度 引水隧洞主体工程计划开工时间为 2010 年 9 月 竣工时间为 2012 年 12 月底 其具体工程进度见附表 九 施工九 施工质质量 安全量 安全质质保保证证措施措施 1 施工安全 质量目标 认真贯彻 安全第一 和 安全生产 预防为主 防管结合 的安全 生产方针 按照合同和有关规程规范的要求 并针对本工程项目的特 点 强化施工 生产 安全 质量管理 全面落实安全 质量责任制 保 证安全质量目标的实现 本工程施工安全目标为生产死亡率 重大设备事故 火灾事故和 交通事故为零 质量合格率 100 2 安全保证 建立健全安全组保证体系 贯彻国家有关安全生产和劳动保护方 面的法律 法规 定期不定期地召开安全生产会议 研究项目安全生 产工作 发现问题及时处理解决 逐级签订安全承包合同 使各级明 确自己的安全目标 制定好各自的安全规划 达到全员参加 全面管 理的目的 充分体现 安全生产 人人有责 按 安全生产 预防为主 的原则组织施工生产 做到消除事故隐患 实现安全生产之目的 3 质量保证 建立健全质量保证体系 贯彻国家有关制 质量监督 管理方面 的法律 法规以及规程规范 定期不定期地召开工程质量会议 研究 项目部生产过程中发现的质量问题及时处理解决 逐级签订质量承包 合同 使各级明确自己的质量目标 制定好各自的质量规划 质量体 系 达到全员参加 全面管理的目的 确保工程质量处于受控状态 4 安全 质量管理的组织 按照 管生产必须管安全 的原则 建立以项目部经理为首的安全 质量管理委员会 由经理主管安全生产 副经理和项目总工协助管理 12 质安部 各职能部门及各施工区主要负责人及质量员参与的质量管理 机构 形成一个自上而下的安全 质量管理网络 安全 质量管理组织 机构见下图 针对目前的施工情况人员组织如下 项目经理 古金彪 安全员 马新猛 质量员 马新猛 测量员 吴凡 秦浩 5 安安全全 质质量量管管理理规规章章制制度度 5 1 安全方面 建立健全岗位责任制 落实岗位安全责任 使人人有安全生产 责任 并与考核 评定 奖惩相结合 贯彻安全生产 五同时 和 三级 安全教育制度 开展经常性的 安全检查和安全教育 使全体施工人员牢固树立 安全第一 思想 贯彻工前安技交底制度 提高施工人员安全意识和自我防护 意识 根据工程施工实际情况 制定详细的安全操作规程和切实可 行的措施 做到施工有标准 有措施 特殊工种执证上岗 做好防洪和气象灾害的防护措施 确保工程 生命和财产的安 全及保证工程按计划进行 执行 施工现场临时用电安全技术规范 GJG46 88 制定电 项目部经理 副经理 总工程师 质安部 各职能部门 施工队队长 施工队 班组兼职安全员 13 气设备的安装 运行和维护规章制度 贯彻执行各类安全警示标志 安全信号设置制度 制定施工现场保安制度 制定工地防火 防洪和防汛措施 5 2 质量方面 建立健全岗位责任制 落实岗位质量责任 使人人有安全生产 责任 并与考核 评定 奖惩相结合 贯彻质量管理的原料 成品 半成品的送检 认真执行 三检制 贯彻工前技术底制度 提高施工人员质量意识 执行交接班制度 贯彻交接班质量检查和事前 事中 事后质 量检查 及时发现和排除质量隐患 确保施工质量 根据工程施工实际情况 制定详细的质量管理规程和切实可 行的措施 做到施工有标准 有措施 特殊工种执证上岗 坚持过质量日活动 及时总结质量管理的经验和教训 定期和不定期进行质量大检查 不合格的地方限期予以整改 以消除质量隐患 按照国家颁布的各种质量管理规范 规程 结合本工程的实际 情况 制定质量管理手册 发给全体职工学习 执行 以标语 宣传画等形式 做好经常性质量知识 规章制度宣传 工作 十 石方洞挖安全保十 石方洞挖安全保证证措施措施 1 认真研究设计文件 资料 了解洞室穿越线的地理 地质 水 文情况 必要时 采取勘探探明是否存在断层 破碎带 溶洞 涌水等 制定相应的安全防护措施 进行技术交底 2 对于存在的断层 破碎带 溶洞和软弱地质 采取加强支护 超前支护等措施预防坍方 3 对于涌水 渗水严重地带 采取钻排水孔 设置导管疏导涌水 和渗水措施 确保开挖面安全 4 根据具体情况 采取小孔径 少药量 短进尺及边开挖 边支 护或结合永久支护设置临时支护等措施 14 5 爆破材料专人领用 剩余材料及时退库 由专业爆破人员实施 装药 联网和爆破 6 配备必需的劳动防护用品 7 完善通风 除尘 照明设施 配置足够的通风 除尘和照明设 备和容量 确保洞内工作环境良好 十十一一 保保证证质质量量 安安全全的的奖奖罚罚办办法法 从工程款中拿出部分费用作为安全 质量考核基金 具体实施办 法按公司要求执行 并以此作为项目部内部奖惩兑现的依据 根据项目