水电站调压井竖井导井垮塌、穹顶变形处理方案(1)

1、表B2-2施工技术方案报审表工程名称：xxxx 合同编号：xxxN0：致：xxx现上报 调压井竖井开挖及衬砌 工程的技术、工艺方案，方案详细说明和图表见附件，请予审查和批准。附：调压井竖井导井垮塌、穹顶变形处理施工方案Xxxx 项目经理： 年 月 日监理工程师审查意见：审查意见：同意修改后再报（见附言） 不同意监理工程师： 年 月 日总监理工程师审查意见：审查意见：同意修改后再报（见附言） 不同意总监理工程师： 年 月 日Xxx份，审批后监理中心二份，报业主一份，退承建单位三份。Xxx调压井竖井开挖及衬砌施工方案 批准： 审核： 编写： Xxxx2012年12月30日调压井竖井导井垮塌、穹顶变

2、形处理施工方案1、编制依据1、xxx电站调压井竖井导井塌方、穹顶变形处理方案咨询专题会议纪要。2、关于娘拥调压井导井垮塌、穹顶变形的设计通知（厂字）018号 总字：483号。3、调压井上室及上室交通洞钢筋图（12/2）图号QY66 SG-434-2(34)。调压井井筒、圈梁及升管钢筋图（12/2）图号QY66 SG-434-2(12)。2、工程概况2.1、目前现状调压井竖井导井开挖采用反井钻机及人工分层开挖施工。根据调压井竖井已揭露岩性及设计提供的地质资料显示，竖井导井岩性为炭质板岩且遇水软化。在反井钻机施工阶段，需要高压水延钻杆与岩壁间的空隙进行泛渣，在施工中炭质板岩遇水软化导致大量的渣体沉

3、淀，在完成反导井开挖32m时反井钻机钻头被卡，不得不暂停施工，严重影响施工进度。2012年9月2日调压井竖井导井上半部采用正向人工分层开挖分层砼护壁方式继续进行开挖，该井段为薄层碳质板岩，岩石破碎，稳定性差，遇水泥化，为保证施工安全需要进行锁口处理，锁口完成后自上而下继续开挖导井，主要采用风镐进尺，必要时进行少药量爆破。进尺11.5m后，进行一次C20砼护壁，砼厚15cm，依次循环。开挖至15m处时，出现股状涌水，井壁发生流渣，施工难度加大，我部采用排水管引排涌水，顺利通过该涌水井段。开挖至30m处时，井壁出现塌方，我部采用C20砼对塌腔进行回填，最终安全顺利地通过塌方段。2012年10月20

4、日正导井与反井钻机施工段衔接，吊出钻头，调压井竖井导井开挖正式贯通；2012年11月24日竖井导井离井口6m 处井壁再次出现垮塌，已贯通的导井逐渐被塌方渣体堆满，造成穹顶沉降34cm，穹顶及穹顶与上室交汇处已衬砌的砼出现不同程度裂缝。2.2、调压井竖井导井垮塌、穹顶变形处理工程量序列项目名称单 位工程量备注1锚筋束根282.3、调压井竖井导井坍塌处理计划安排序列工程部位项目名称工期安排备注1穹顶边墙开挖衬砌2012年1月5日2013年1月31日2竖井圈梁开挖、支护及衬砌2013年2月1日2013年3月17日3竖井开挖、支护及衬砌2013年3月18日2014年2月2日同时进行洞井交叉口锁口4滑模

5、滑模组装2014年2月3日2014年2月17日5衬砌滑模衬砌2014年2月18日2014年3月19日6灌浆固结灌浆2014年3月20日2014年5月18日3、施工布置3.1 施工道路通过调压室交通洞临时道路进入施工现场。竖井设置爬梯进入工作面，制做成型爬梯与洞壁系统锚杆焊接（爬梯长度视施工情况而定），爬梯踏步0.3m*0.5m，踏步外设置护圈，护圈半径0.8m，护圈同踏步钢筋焊接，每8m高在爬梯一侧设置休息平台一个，休息平台半径1m；休息平台采用钢筋焊接，外圈采用22钢筋，栅栏采用8号焊接0.15*0.15网格，外圈与网格相互焊接并与系统锚杆焊接一体，托盘底部与I18工字钢斜撑焊接。护圈栏杆采

6、用22钢筋，护圈高度1.2m。焊接完成后项目部联合验收焊接质量，合格后方可施工。爬梯示意图3.2 施工风、水，电布置（1）施工用风施工用风在已形成的交通洞洞口平台合适部位，布置1台20 m3电动空压机和12m3移动式空压机（备用）供给。供主风管采用D108钢管，布置在开挖断面右侧边墙的下部，设置钢托架固定，在距开挖掌子面2030m处设置带截门的风叉，支管采用50胶管，作业面附近采用25胶管。（2）施工供水在交通洞洞口布置高压水池进行供水，供水池容量为50m3，水源由调压室交通洞附近冲沟内水引入，铺设50钢管引水至施工作业面。（3）施工供电施工供电由调压井洞口变压器引入，并配备1台200KW的柴

7、油发电机作为事故备用电源。3.3 施工通风、排烟及排水（1）通风、排烟在交通洞洞口附近布置两台37kw的轴流风机，采用80软风带通风管进行通风排烟，满足施工供风要求。（2）施工排水在调压井上室1、上室2设置台阶式挡水墙，并配置水泵绕过竖井引排至洞外。（3）施工照明每10m设置一圈100W节能灯照明，距离开挖工作面20m时，改用电缆接1000KW封闭式草地灯照明，每段开挖设灯一盏。（4）施工区内通讯采用对讲机和吊运设备安装彩灯光联系。3.4、弃渣场 弃渣运输到业主指定渣场。3.5、混凝土拌和利用厂房上游JS750×2拌和站供给，采用三辆6m3混凝土罐车运输至工作面。4、施工总体布置：4

8、.1在穹顶边墙施工的同时，我项目进行竖井起吊设备的组装与调试（见竖井起吊设备专项方案）。4.2先对EL3098以上边墙采用锚筋桩进行加固，确保穹顶不再继续变形。4.3穹顶锚筋注浆加固完成后，进行穹顶EL3098以下边墙开挖衬砌，分四段施工，采用对称交错“分段开挖及衬砌”的施工方法，人工或反铲进行开挖，反铲与5t自卸汽车配合出渣，完成出渣后及时支护及衬砌。4.4穹顶EL3098以下边墙衬砌完成后，开始井筒部位的圈梁施工，圈梁同时作为竖井的锁口，分五段施工，采用“分段开挖支护、分段衬砌” 的施工方法对锁口段进行施工，开挖采用人工或反铲进行开挖，利用起吊设备吊装至5t自卸汽车出渣，完成出渣后及时支护

9、（爬梯、护圈安装）及衬砌。4.4 由于导井内部塌方，现已回填，不能满足落渣，所以塌方井段以上竖井开挖产生的渣体需要在交通洞出渣，塌方井段以下渣体待塌方段开挖完成后，在导井落渣，自7#洞出渣。锁口完成后，采用“分层分段扩挖及临时支护”的施工方法，先进行竖井导井垮塌以上井段开挖施工，每层2.0m，导井垮塌井段开挖采用人工或小挖机开挖，自上而下的方式开挖，用吊运设备至5t自卸汽车运至弃渣场，开挖至竖井塌方井段底部时，对塌方石渣进行清理，使导井恢复畅通。调压井导井畅通后，进行竖井正常扩挖，在EL3060以上分4段施工， EL3060以下分3段，施工临时支护根据围岩情况采用环向钢支撑安装、环向超前锚杆（

10、超前导管预注浆）、锚杆、喷锚支护及砼护壁，依次循环。4.5砼衬砌采用“先分层分段砼衬砌、后整体砼衬砌”，竖井衬砌厚度为1m，先衬砌40cm永久支护钢筋砼，该层砼同时作为临时支护的护壁砼，与开挖相同，每层2.0m，分三段衬砌，剩余60cm衬砌钢筋砼可采用滑模自下而上整体衬砌，即可以保证砼的衬砌厚度，又可以减少因施工缝过多造成渗水。阻抗筒段砼采用满堂红脚手架加固模板分层浇筑，每层2.0m，满堂红脚手架需要经四方验收后方可使用。5、调压井竖井导井垮塌、穹顶变形处理方法：5.1穹顶变形加固施工（1）边墙锚筋束施工调压井穹顶边墙锚筋桩布置2排锚筋束，规格为328，L=9m，间距3m，梅花型布置，具体见设

11、计通知附图。1）锚筋束施工工艺流程图锚筋束施工工艺流程图见下图。 锚筋束施工工艺流程图2）施工方法a. 钻孔采用YQ-100B潜孔钻按设计间、排距造孔，孔径105mm，孔位偏差不大于10cm，孔深偏差不大于5cm，严格控制钻孔方向略向下倾，倾角按5-10度控制，钻孔达到标准后，用高压风清除孔内岩屑和积水。如在钻孔时因地质条件差，出现塌孔、卡钻现象时，可对围岩进行预固结灌浆处理，再进行钻孔。b. 锚筋束制作和安装将三根9m长的28的级钢筋，按设计要求的根数捆成一束，每两根之间用电焊间隔焊接，焊缝长35cm，间距1.0m。锚筋束安装采用自制简易移动式三角架，由48钢管加工而成，顶部固定一个0.5T

12、的手动葫芦，人工配合铰链将锚筋束轻轻插入孔内，避免锚筋桩碰到孔壁，防止掉块石卡孔。锚筋束末端与已浇砼面平齐。c. 锚筋束灌浆锚筋束灌浆施工技术要求根据设计提供资料，注浆时，注浆管插至孔底，然后回抽3cm5cm，随时观察压力和流量变化，当压力逐渐上升，流量逐渐减少，注浆压力达到终压时，稳定3min。可结束本次注浆。注浆完毕后，用棉纱封堵注浆管，以防止浆液从管内溢出。5.2穹顶边墙开挖及衬砌施工穹顶边墙施工采用“分段开挖及衬砌” 的施工方案，分4段施工，采用人工及挖机进行开挖。完成出渣后，及时进行钢支撑接腿支护，保证稳固性。对钢支撑进行间隔接腿、安装锁脚锚杆，在最短时间内使悬空钢支撑有支撑点，避免

13、已浇筑的边顶拱砼出现坍塌。然后再进行剩余钢支撑接腿、挂网、安装连接筋、喷砼等工作，确保施工安全。使已衬砌砼在任何时间至少有一半支撑稳固。5.3调压井锁口施工（1）竖井圈梁及锁口采用“分段开挖及衬砌” 的施工方案，可将整个穹顶底部分为五个部分，按1、4、2、3次序进行开挖衬砌，使顶部砼在任何时候至少有3/4支撑稳固，具体情况如下图：说明：单位以m计。采用反铲开挖，利用起吊设备吊装至5t自卸汽车出渣，完成出渣后，环向安装钢支撑，然后再进行挂网、安装连接筋、（爬梯、护圈安装）喷砼，再进行环向超前锚杆或超前导管预注浆、锚筋等工作，最后进行圈梁钢筋绑扎及砼浇筑。圈梁既可以起到井口永久圈梁的作用，又起到锁

14、口的作用。圈梁高度为3m，布置1排锚筋束，锚筋束采用3根28,L=9m间距为3m，入岩8.5m，竖井圈梁施工时，锚筋束起钩与圈梁的钢筋焊接成整体，且钢筋的连接均采用焊接，盘梯严格控制焊接质量，再进行圈梁砼浇筑，圈梁砼浇筑垂直缝与穹顶分段垂直施工缝错开最小距离50cm。圈梁砼浇筑时预埋28护栏插筋，插筋长1.7m，护栏高1.2m，使用16钢筋制作护圈，护圈之间采用8钢筋焊接，间距40cm，沿圈梁一圈采用木板拼装绑扎牢固，杜绝孔洞，并伸入上室1穹顶以外，护栏进人门无人员进出时进人门保持关闭。19（2）在竖井锁口施工的同时，还要进行调压井底部洞井叉口处进行锁口，防止导井落渣是交叉口处塌方，采用架设封

15、闭I18钢支撑、挂网喷护进行锁口。钢支撑间距0.5m，钢支撑之间采用22钢筋连接，连接筋间距0.5m，锁脚锚杆采用22钢筋，L=3m，入岩2.85m，每节接头为一个单元4根，锁脚锚杆与钢支撑焊接牢固；挂设8钢筋网片紧贴岩面，网片间距20cm*20cm，喷射砼厚度为20cm。5.4调压井竖井开挖施工（1）锁口完成后，采用“分层分段开挖及临时支护”的施工方法，先进行竖井导井垮塌段上部开挖施工，导井垮塌段上部开挖采用人工或小挖机开挖，自上而下的方式开挖，单次开挖深度2.0m，EL3060以上每次开挖井筒的1/4面积，EL3060以下每次开挖井筒1/3使上部砼在任何时候至少有3/4和2/3支撑稳固，开

16、挖完成后及时进行临时支护，并浇筑护壁砼，护壁砼上下层以及与圈梁砼施工缝相互错开至少50cm，保证上部砼的稳固。在调压井穹顶设置起吊设备，用起吊设备吊1m3吊桶运输渣体至竖井口，沿钢丝绳牵引至上室1中，直接卸放置自卸汽车车箱内，运至弃渣场。采用小反铲开挖时，小反铲上下可采用相同的方式（见调压井起吊施工专项方案）。如在开挖过程中遇到渗水、涌水情况，对洞壁渗水（涌水）部位打设排水孔，延开挖面一侧设置30cm*30cm排水沟和集水井，用水泵将积水抽排至洞外。 竖井开挖至塌方段以下后，对底部塌方石渣进行清理，使导井恢复畅通。调压井导井畅通后，对塌方段及以下洞壁渗水（涌水）部位打设排水孔，采用橡胶管顺竖井

17、洞壁引入7#洞排水沟，方可进行竖井正常扩挖，由导井落渣，7#洞出渣。临时支护根据围岩情况采用环向钢支撑安装及环向超前锚杆或超前导管预注浆、锚杆、喷锚支护及砼护壁，依次循环，护壁砼采用井筒永久衬砌钢筋砼先衬砌40cm进行分层分段衬砌，使用6m3罐车运输，泵车和溜筒配合将砼输送至仓号内。护壁砼拆模后及时进行凿毛，保证二衬时砼的结合质量。护壁混凝土支护的程序（1）护壁混凝土支护的程序为：如下图。（2）钢筋及模板护壁混凝土钢筋采用井筒衬砌外层钢筋，钢筋与环向钢支撑、系统锚杆、环向超前锚杆或环向超前导管通过焊接固定，且钢筋的搭接均采用焊接，严格控制焊接质量。为了保证上下层砼连接牢固，每层护壁砼设置22水

18、平插筋，插筋长3m，间距0.5m并交错弯钩，与下层砼分部筋焊接牢固。待钢筋安装工序完成后，进行模板安装。模板采用钢木组合模板拼成设计弧形断面，以便安装和拆卸；其加固考虑采用“上撑下顶 ”的方法，上撑用48mm的架子管，下顶采用打地锚的方法，模板与模板间采用48mm的弧形架子管连接加固。（3）砼拌和、运输及入仓砼拌和采用厂区JS750搅拌机供应，6m3混凝土罐车运输至井筒上部平台。采用溜桶入仓浇筑。为了使下、上仓砼能更好的结合在一起，混凝土结合面之间不出现脱空现象，要求在每次小循环开挖的范围内开挖出如示意图所示的倒角，倒示意图（一）角的角度要求不大于45°，待砼早期强度达到拆模要求后及

19、时将模板拆除，对斜面、平面及时进行凿毛处理，并将面上所粘的尘土清扫干净。考虑到砼在浇筑时混凝土入仓时较为困难，特在井筒模板上部加设加高模板，加高高度为30cm，加高模与井筒模板的连接用截面尺寸为5cm*5cm、长度视现场具体情况而定的木撑条，其具体布置如示意图二所示。 示意图（二） 尺寸单位:cm（4）砼振捣砼入仓后采用50型振捣器振捣，振捣时振捣棒要“快插慢拔”，即不能过振，也不能漏振，而是以砼不再显著下沉，不再有大量气泡泛出，砼表面泛浆为准。在振捣上层砼时，振捣棒要控制插入下层砼5cm10cm。（5）施工缝处理衬砌考虑到分层分段施工，砼浇筑由于方量较大，施工缝较多，因此在临时支护前打设22

20、系统锚杆，增强一、二衬砼的结合，锚杆梅花形布置，间排距1.0m，L=3m，外露90cm，系统锚杆与钢支撑、钢筋焊接为一体，混凝土仓面应浇筑平整，在其抗压强度尚未达到2.5Mpa 前，不得进行下道工序的仓面准备工作。 混凝土施工缝面应无乳皮，微露粗砂。毛面处理宜采用刷毛机及人工凿毛等方法。5.4调压井竖井衬砌施工砼衬砌采用“先分层分段砼衬砌后整体砼衬砌”即先衬砌40cm可作为临时支护的护壁砼，剩余衬砌砼可采用滑模自下而上衬砌。6、保证措施6.1施工安全保证措施（1）在调压井井口四周设置防护栏并悬挂醒目标志，提醒井下有人作业；同时在防护栏四周采用铁皮封闭，防止调压井上部落石。（2）在调压井上室1、

21、上室2设置挡水墙，采用3吋水泵及时向洞外抽排，以防止直接冲刷洞壁，恶化围岩的稳定。 （3）在进行全断面扩挖时，必须用铁栅栏封闭好导井口，并将铁栅栏固定以防止松动。铁栅栏未安设或未固定完毕，严禁进行施工。 （4）在洞内进行施工作业时，洞壁上需设插筋，施工人员将安全绳一端固定于插 筋上，一端拴在自身腰部。施工人员只有将安全绳正确系好后，才可开始施工。 （5）进行下导井施工时，在施工人员进入工作面之前，必须先开动空压机通风 30 分钟以上，确认工作面已将烟尘排除干净后，施工人员才能进入工作面。在施工人员开始进入工作面直至撤出工作面为止，不得停止空压机供风，以保证工作面有新鲜空气补给。当施工人员在进入

22、工作面的途中，认为工作面烟尘尚未排除干净或无足够新鲜空气，可返回安全地带，延迟进入工作面的时间。 （6） 进入竖井工作面进行施工时，必须有二人以上， 否则不得进入洞内进行施工。（7）每循环施工时，安全员要带领竖井洞挖施工人员对已开挖段进行安全处理， 清除松动岩石，当确认安全后，才能进行下道工作施工。 （8）在进行上导井出碴时，在洞底掌子面以上 2m 高度的洞壁上打入插筋，上铺木板，用铁丝将其固定在锚筋上，形成保护棚（约占导井断面的一半） 。出碴人员用土筐装好碴后， 躲入保护棚下， 上面的人员才能提起土筐进行出碴， 且用土筐装碴时， 只能装满筐的 3/4，不能装满，以防石碴太满容易掉落。 （9）

23、竖井内施工人员必须按规定正确戴好安全帽，才能进入工作面施工。 （10）在调压井上部进行进行出碴的人员必须系好安全绳进行作业。出碴过程中，要随时将掉落在竖井口的石碴清理干净，以防其掉入竖井内。 （11）竖井内有人作业时，在竖井上部派专人进行值班，同时在竖井口明显位置悬挂警示牌，提示井下有人作业、严禁闲杂人员出入。 （12） 供照明的绝缘电缆应经常检查表面有无破损， 发现破损的地方必须予以更换。 （13）挖掘土石方时，必须由上往下进行，禁止采用掏洞、挖空底脚和挖"伸悬土"的 方法，防止塌方事故。 （14）多人同时挖土操作时，应保持足够的安全距离，横向间距不得小于 2m，纵向 间距不得小于 3m。禁止面对面进行挖掘作业。（15）建立健全质量管理体制，现场配专职质检员，进行三班跟班检查监督，严格控制各施工工序，工艺流程，确保过程受控。（16）设专人对施工过程中出现的可能引发质量问题的不合格要素进行统计和分析，从而及时做出相应的预防和纠正措施。（17）坚持质量检查实行“三检制”，加强施工人员的质量意识。（18）机械设备须定期检修、保养，保证连续作业。（19）材料及计量器具必须具备合格证和质量鉴定方可使用。（20）对原始记录须做到现场认真填写，严禁追、补记录。6.2安全文明生产措施（1）建立健全安全监督机