第二层排水洞及疏散通道施工技术措施

1、糯扎渡水电站引水发电系统工程（NZD/C5） 第二层排水洞及疏散通道施工措施第二层排水洞及主厂房疏散通道开挖支护施工技术措施1 概述1.1 施工依据 按照投标文件及相应的规范标准进行本施工方案编制，施工依据具体如下：（1）设计图纸：厂区防渗排水第二层排水洞及疏散通道开挖支护图（1/22/2）（ND62-KM.346-0944-45-2-0304）（2）水电水利工程爆破施工技术规范（DL/T 5135-2001）（3）水工建筑物地下开挖工程施工技术规范（DL/T 5099-1999）（4）水利水电工程施工组织设计规范SL 303-2004；（5）水利水电工程工程量计算规定DL/T5088；（6）

2、爆破安全规程GB6722；（7）锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086；（8）水工混凝土钢筋施工规范DL/T5169；1.2 工程概况第二层排水平洞布置于厂房发电机层EL606.5与主变洞EL606.5，上游距厂房上游边墙44.9m、下游距主变洞下游侧13m，底板高程EL605.9，整条排水洞设计开挖断面分为P1（3×4m）、P2（3.3×4.3m）、P3(3.8×4.3m)、P4（3.2×4m）型四种，总长1212m，其中厂横0+016.5厂帷0+435.65扩大为7×6.5m断面作厂房层右端及层开挖及厂房砼运输通道，上游侧与厂房疏散通道相

3、交，左端与厂房运输洞、主变交通洞相交，下游侧与16#施工支洞相交，具体布置见图01、02。疏散通道共五条，连通厂房与第二层排水洞，底板高程EL605.9，每条长44.9m，总长224.5m，设计开挖断面为3.2×4m（锁口段3.8×4.3m），其中1#4#扩大为4.5×5m断面作为施工通道，具体布置见图01。主要工程量见下表1。表1 主要工程量表型号洞段长度开挖量（m3）喷混凝土C20（m3）锚杆（根）22 L=1.5m25 L=4.5m钢筋网（t）6.50.2m×0.2m设计扩挖P1型排水洞563.0166288623.67914.32P2型排水洞13

4、6.9161813164.81891.14扩大段P230.2851789.64622.3P3412.4622210860P447.355651396疏散通道224.528271820277.33501.92合计1414.38326431364.117929.68另排水洞支护加强段造悬吊锚杆191根，总长1081.5m。1.3 工程地质条件 第二层排水洞及疏散通道，其岩层主要为弱风化及微风化花岗岩，有部分岩体由于受到F19、F20、F22、F23几条级断层的影响，沿裂隙有风化蚀变现象，或有锈膜浸染，偶见卸荷裂隙，少量有次生泥充填。1.4 施工重点、难点1、二层排水洞与2#施工支洞立体交叉段的开挖

5、爆破和悬吊锚筋桩支护是重点，该部位需先开挖排水洞，在锚筋桩及砼底板施工完成后，再开挖下部的2#施工支洞段；2、二层排水洞与疏散通道交叉部位及各洞口开挖是重点，进洞前需做好锁口支护；3、通风散烟是难点。2 施工布置2.1 施工通道布置第二层排水洞的开挖根据不同洞段以11#施工支洞、16#施工支洞、主厂房运输洞、主变交通洞作为施工通道，运输路线如下：1、勘界河656公路3#施工支洞3#-2施工支洞16#施工支洞主厂房运输洞二层排水洞（前期上游侧开挖通道）2、勘界河656公路3#施工支洞3#-2施工支洞16#施工支洞主变交通洞二层排水洞（前期下游侧及左侧开挖通道）3、厂房运输洞主变交通洞主变施工导洞

6、11#施工支洞二层排水洞（后期厂房右侧第二层排水洞施工通道）4、厂房运输洞主变交通洞16#施工支洞二层排水洞（后期下游侧施工通道）2.2 施工供电、供水、供风布置1、施工供风：在16#施工支洞回车场设置压风站进行固定供风，采用4管路从压风站引至工作面，供钻孔、喷砼设备施工用风；根据需要在风管上设置闸阀接口，以供其它零星用风；2、施工用水：从布置在16#施工支洞主水管上接引至施工工作面附近，然后利用橡胶水管接至各工作面，以供施工用水；3、施工用电：利用布置在16#施工支洞洞内的变压器接入施工区，以供施工照明及排水施工用电；表2 风水电材料表项目规格长度(米)备注供风4管1743m供、排水管4管3

7、486m电缆120电缆1743m2.3 施工通风布置在16#施工支洞与二层排水洞及厂运洞与二层排水洞交叉口布置一台1000m3/min的轴流风机分别作为上下游工作面通风；采用1000mm直径的通风管作为主管接至工作面。2.4 施工排水布置施工废水采用4钢管沿洞壁布置排水管路，采用潜水泵抽排至16#施工支洞集水坑内，再集中排至洞外。2.5 开挖渣料的利用和堆存规划开挖渣料严格遵守招标文件技术条款的规定，有用料运输至堪界河混凝土骨料存渣场，无用料运输至堪界河弃渣场，或经厂运洞运输至火烧寨沟渣场。3 施工总体程序3.1 第二层排水洞开挖遵循的原则1、对交叉部位，在掘进前按设计要求做好锁口和超前支护，

8、在交叉口1.5倍洞径洞段内采取浅孔多循环的方式开挖，以确保安全。2、地下渗水、涌水等主要采用引、排结合的方案，将渗水集中至16#集水坑，由排水系统集中抽排至洞外；3、二层排水洞在确保安全的前提下，要体现快速、及时形成的原则，以便疏散通道在厂房岩锚梁锚杆施工前开挖支护完成。3.2 施工总体程序安排二层排水洞施工通道较多可形成上下游侧及左右侧独立开挖工作面，目前左侧及下游侧工作面已具备施工条件，可进行施工。上游侧工作面待厂运洞层上游工作面开挖超过排水洞口20m后安排施工，右侧待11#施工支洞施工结束后施工。主变下游侧从2#进风洞下平洞进入施工，为便于风、水、电管线延伸，第二层排水洞开挖支护超过每个

9、疏散通道洞口20m后，进行相应的疏散通道开挖支护，开洞前做好锁口锚杆；每个疏散通道开挖面均穿入厂房不少于2m，以便于疏散通道径向锁口和厂房边墙环向预裂施工。第二层排水洞与2#施工支洞空间交叉段开挖结束后，立即进行悬吊锚筋桩及底板加强砼施工，以确保施工安全。为确保二层排水洞及2#施工支洞施工安全，遵循“先上后下”的原则，优先进行二层排水洞的开挖支护，二层排水洞掌子面超前2#施工支洞不小于30m。施工总体程序见下图。 主变层导洞开挖11#施工支洞开挖排水洞扩大段开挖主变下游排水洞开挖排水洞右端开挖2#进风洞厂运洞层左侧洞段施工准备施工完成4 开挖支护施工4.1 开挖支护程序及方法根据洞室稳定和施工

10、质量要求，二层排水洞及疏散通道开挖、支护方案见表3，具体方法和参数见图03、04，P1排水洞断面尺寸较小，洞内每隔80米布置一个回车场（见图06），以提高出渣效率。表3 施工支洞开挖、支护方案表洞室名称部位施工方案开挖方法支护程序及方法第二层排水洞2#施工支洞穿越段用钻架车配合手风钻进行开挖,循环进尺2m，采用短进尺、小药量、少扰动的方法。3m3装载机配20t自卸车出渣。开挖后及时进行悬吊锚筋桩及砼浇筑，系统支护适时跟进。扩大段、类围岩用钻架车配合手风钻进行全断面开挖,循环进尺2.53.0m，周边光面爆破。3m3装载机配20t自卸车出渣。系统支护适时跟进，局部稳定性差的岩体开挖后及时进行随机锚

11、杆支护。钻架台车造锚杆孔，机械注浆，人工安装锚杆，湿喷机施喷混凝土。扩大段类围岩（断层带）用钻架车配合手风钻进行全断面开挖，循环进尺12m，采用小药量、弱爆破、周边密孔小药量光爆。3m3装载机配20t自卸车出渣。开挖后及时进行喷砼和锚杆的施工。钻架台车造孔安装锚杆，混凝土喷车施喷混凝土。P1型洞段用钻架车配合手风钻进行全断面开挖，循环进尺22.5m，周边光爆。开挖渣料采用扒渣机装渣2t小型自卸车运至指定渣场。支护方法视围岩类型同扩大段支护方法。开口位置用钻架车配合手风钻进行开挖,循环进尺1.0m1.5m，采用全断面短进尺、小药量、控爆破、多循环的方法，周边密孔小药量光爆。3m3装载机配20t自

12、卸车出渣。开口前必须完成锁口锚杆支护，系统喷锚支及时跟进。钻架台车造孔安装锚杆，湿喷机施喷混凝土。疏散通道洞身段视围岩情况同二层排水洞P1型排水洞开挖方法，1#4#出渣采用装载机抬渣到岔口部位装车，5#采用拔渣机集渣至二层排水洞用20t自卸车倒运至指定渣场。支护方法视围岩情况同二层排水洞扩大段与厂房交叉位置开挖方法同洞身段，每个疏散通道开挖面均穿入厂房2m，并作好厂房边墙环向预裂。系统喷锚支护及时跟进，钻架台车造孔安装锚杆，并作好疏散通道径向锁口锚杆施工4.2 特殊部位的开挖支护措施第二层排水洞与2#施工支洞立体交叉段中间岩层最小厚度只有5.1m，根据施工进度安排，先进行排水洞开挖，2#施工支

13、洞穿越段底板及影响范围采用悬吊锚杆进行加强支护（厂帷0+000厂帷0+028.43），排水洞底板造悬吊锚杆F251×1m，外露0.2m，并浇筑0.3m厚的底板砼，具体布置及参数见附图05；2#施工支洞进行该段施工时采用短进尺、控爆破的方式施工，必要时增加钢支撑加强支护。4.3 施工工艺及措施4.3.1 开挖施工工艺及措施开挖支护施工工艺流程框图通风散烟，喷水除尘安全清撬、危石支护出渣、清底转入下一循环环安全监测施工准备测量放线手风钻开挖装药爆破已开挖段的系统锚杆作业喷混凝土4.3.2开挖措施1、开挖准备洞内风、水、电就绪，施工人员、机具准备就位。2、测量放线洞内导线控制网测量采用全站

14、仪进行。施工测量一般采用全站仪配水准仪进行。测量作业由专业人员实施，每排炮后进行洞室中心线、设计规格线测放，并根据爆破设计参数点布孔位。开挖断面测量在喷混凝土前进行，测量间距5m。定期进行洞轴线的全面检查、复测，确保测量控制工序质量。同时，随洞室开挖、支护进度，每隔20m在两侧洞壁及洞顶设一桩号标志。洞内测量控制点埋设牢固隐蔽，作好保护，防止机械设备破坏。3、钻孔作业爆破施工由手风钻完成，主爆钻爆参数为：孔径42mm、药径32mm，光爆孔钻爆参数为：孔径42mm、药径25mm、间隔装药，孔距0.450.5m、与前排主爆孔排距0.6m。钻爆设计见附图04、05。当班技术员严格按照测量放线结果和爆

15、破设计初拟的参数进行孔位放样，并在造孔前对造孔孔位、方向进行检查，无误后方能开钻。造孔施工由合格钻工严格按照孔位放样结果执行，各钻工分区、分部位定人定位施钻。钻孔结束后由当班技术员对孔距、孔深、孔向进行检查并签字认可后方能装药。由合格钻工严格按照测量定出的中线、腰线、开挖轮廓线和测量布孔进行钻孔作业。每排炮由值班工程师按“平、直、齐”的要求进行检查，做到炮孔的孔底落在爆破规定的同一个铅直断面上；为了减少超挖，周边孔的外偏角控制在设备所能达到的最小角度。光爆孔的偏差不得大于5cm，其它炮孔孔位偏差不得大于10cm。4、装药、联线、起爆装药前用高压风冲扫孔内，炮孔经检查合格后，方可进行装药爆破；炮

16、孔的装药、堵塞和引爆线路的联结，由考核合格的炮工严格按钻爆设计进行施作，装药严格遵守爆破安全操作规程。光爆孔捆绑于竹片上间隔装药。水平开挖洞室利用平台车作为登高设备装药，扩槽孔和其它爆破孔装药要密实，堵塞良好，严格按照爆破设计图（爆破参数实施过程不断调整优化）进行装药、用非电雷管联结起爆网络，最后由炮工和值班技术员复核检查，确认无误，撤离人员和设备，炮工负责引爆。光面爆破须达到以下要求：（1）残留炮孔痕迹在开挖轮廓面上均匀分布；（2）孔眼残痕率：对微风化岩体达到90；对弱风化中、下限岩体不小于80%；（3）相邻两孔间的岩面不平整度，不得大于15cm，孔壁没有明显的爆震裂隙；（4）相邻两排炮之间

17、的台阶或预裂爆破孔的最大外斜值不应大于10cm。5、安全处理由专职安全员全过程监控。爆破后，用反铲（或人工）清除掌子面及边顶拱上残留的危石及碎块，保证进入人员及设备的安全，岩面破碎洞段在进行安全处理后，可初喷混凝土进行封闭，出渣后再次进行安全检查及处理。在施工过程中，经常检查已开挖洞段的围岩稳定情况，清撬可能塌落的松动岩块。6、出渣及清底根据不同洞室、不同部位采用侧卸装载机装、反铲配合15t自卸汽车出渣，出渣完毕后用反铲或人工清出工作面积渣，为下一循环钻爆作业做好准备。7、围岩支护每排炮开挖结束后，对稳定性差的局部岩体及时进行随机锚喷支护和系统支护，围岩好的地段系统锚杆、挂网及喷混凝土可滞后开

18、挖作业施工。4.3.3 锚杆施工工艺流程先注浆后插锚杆施工工艺流程框图测量放线锚杆制作基面清理造孔清洗注浆安插锚杆检查验收4.3.4 砂浆锚杆施工工艺措施1、 造孔（1）钻头选用要符合要求，钻孔点有明显标志，开孔的位置在任何方向的偏差均应小于100mm。（2）锚杆孔的孔轴方向应满足施工图纸的要求。施工图纸未作规定时，其系统锚杆的孔轴方向应垂直于开挖面；局部随机加固锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾向相反，其与滑动面的交角应大于45°，钻孔方位偏差不应大于5°。锚孔深度必须达到设计要求，孔深偏差值不大于50mm。（3）钻孔结束，对每一钻孔的孔径、孔向、孔深及孔底清洁度进行认真检

19、查记录。（4）钻孔完成后用风、水联合清洗，将孔内松散岩粉粒和积水清除干净；如果不需要立即插入锚杆，孔口应加盖或堵塞予以适当保护，在锚杆安装前应对钻孔进行检查以确定是否需要重新清洗。2、 钻孔直径砂浆锚杆的钻孔孔径应大于锚杆直径。当采用“先注浆后安锚杆”的程序，钻孔直径应大于锚杆直径15mm以上。3、 锚杆的安装及注浆采用“先注浆后插锚杆”时：（1）锚杆插送方向要与孔向一致，插送过程中要适当旋转（人工扭送或管钳扭转）；（2）锚杆插送速度要缓、均，有“弹压感”时要作旋转再插送，尽量避免敲击安插。4.3.5 喷砼施工工艺流程喷砼与开挖、锚杆施工跟进平行交叉作业，除特殊地质段先喷后锚的程序外，其它部位

20、均按如下工艺流程进行施工，其施工工艺流程为：喷砼一般施工工艺流程框图分层喷射厚度检查复喷处理检查验收岩面清洗仓面验收拌合运输4.3.6 喷砼施工工艺措施各工序作业首先要认真遵照设计文件和施工规范要求进行。结合以往施工经验，各工序作业要点如下：1、准备工作埋设好喷厚控制标志，作业区有足够的通风照明，喷前要检查所有机械设备和管线，确保施工正常。对渗水面做好处理措施，备好处理材料，联系好仓面取样准备。2、清洗岩面清除开挖面的浮石、墙脚的石渣和堆积物；处理好光滑岩面；用高压风水枪冲洗喷面；仓面验收以后，开喷以前对有微渗水岩面要进行风吹干燥。3、钢筋网钢筋网由屈服强度为240MPa的光面钢筋（I级钢筋）

21、加工而成。钢筋网与锚杆联接要牢固，且尽量紧贴岩面。对有凹陷较大部位，可加设膨胀螺杆拉紧钢丝网，再挂铺钢筋网，并与锚杆和附加插筋（或膨胀螺栓）连接牢固，再分2次至4次施喷达到设计厚度。4、喷射要点喷射砼要沿一定方向分区、分块、分薄层均匀施喷，边墙应自下而上施工，避免回弹料覆盖未喷面。喷头距施喷面要合适，喷射推进要有序，尽量减少回弹，刚喷射完的部分要进行喷厚检查（通过埋设点、针探、高精度断面仪检测）不满足厚度要求的，可及时复喷处理。挂网处要喷至无明显网条为止。喷射作业要连续，因故中断则需及时清理机械管道，防止管道堵塞。分层喷射时，后一层应在前一层砼终凝后进行，若终凝1h以后再行喷射，应先用风水冲洗

22、喷层面。喷射作业应紧跟开挖工作面，砼终凝至下一次循环放炮时间不得少于3h。5、养护、检测喷射砼终凝2小时后，应喷水养护，养护时间一般不得少于14天，气温低于5时，不得喷水养护。当喷射砼周围的空气湿度达到或超过85时，经监理工程师同意，可准予自然养护。5 爆破设计5.1 爆破设计原则根据二层排水洞及疏散通道地质条件及岩性、技术规范要求、开挖方法及以往施工经验。开挖钻爆均采用全面爆破开挖成型。地质条件差的洞段（断层及其影响带、节理发育洞段）、2#施工支洞穿越段，爆破设计按“短进尺、控爆破、少扰动、”的原则进行。5.2 主要钻爆参数选择钻爆参数及型式详见附图07、08。5.3 开挖爆破排炮作业循环时

23、间用手风钻钻爆，开挖排炮作业循环时间见下表4。表4 二层排水洞及疏散通道开挖排炮作业循环时间表工序部位时间单位测量放线钻孔装药爆破通风散烟安全处理出渣清底循环时间第二层排水洞扩大段h1421.50.53113P1型段h141.51.50.55114.5疏散通道h1421.50.53113备 注 手风钻开挖排炮循环进尺：、类围岩2.53m、类围岩1.52.0m； 根据作业循环时间，并考虑支护影响及时间利用系数等，预计月进尺为：第二层排水洞厂房上游侧90m/月；第二层排水洞厂房下游侧80m/月。疏散通道预计月进尺75m/月。6 施工进度计划6.1 施工进度分析在地质条件好的地段施工，单工作面开挖3

24、排/2天，排炮进尺见附图（04、05）爆破主要技术参数，月平均强度一般为：90m/月。施工强度最高为0.42万m3/月。6.2 施工进度计划施工进度计划见表5。表5 施工进度安排表施工支洞名称长度（m）计划开工时间计划完工时间工期（天）备注第二层排水洞扩大段及P1型洞段12122008年1月10日2008年10月20日280疏散通道在第二层排水洞开挖到相应部位后立即组织疏散通道224.52008年3月1日2008年6月30日1207 施工资源配置7.1 施工设备配置施工机械设备配置见下表6。 表6 主要施工机械设备表 序号设备名称型号及规格单位数量备注1平台车自制台32手风钻YT28台12两台备用3混凝土喷射机HJ-200台14扒渣机KL-61台25锚杆注浆机Deguna20TEV台26自卸汽车斯太尔，20t辆10两台备用7装载机柳工 ZLC50D 台18小型装载机台18自卸汽车2t台69小型翻斗车台17.2 施工人员施工人员配置见下表7。表7 劳动力配置表工种管理人员技术人员测量工电工修理工钻工炮工喷锚工驾驶员运转工普工合计人数224221643648538 质量保证措施1、加强技术管理的基础工作，施工每道工序严格执行施工质量“三检制”和“联检制”，在三检合格的情况下由项目质检员将检验合格证交给监理工程师，再对申请验收的部位进行联检，在联检合格后，监理工程师在