《地下工程施工技术及安全控制》

地下工程施工技术及安全控制讲座

1、引水发电系统工程布置2、施工支洞布置3、洞室开挖与支护技术题纲4、混凝土浇筑施工技术5、关键部位安全技术控制引水发电系统工程布置第一部分1引水发电系统工程布置根据国内已建或在建的大型水电站工程，如龙滩、瀑布沟、溪洛渡、大岗山、猴子岩及白鹤滩等水电站均为地下引水发电系统工程，主要由进水口、压力管道、主副厂房及安装间、主变室、尾调（闸）室、尾水管及连接洞、尾水隧洞及开关站等建筑物组成，形成庞大的地下洞室群，深埋于山体内。通常把整个引水发电系统划分为：引水系统、厂房系统和尾水系统。1引水发电系统工程布置——引水系统布置电站进水塔压力管道引水系统布置引水系统通常由电站进水塔、压力管道组成。电站进水口一般采用岸塔式结构，布置有拦污栅、检修闸门、工作闸门和通气孔；多条压力管道平行布置，主要由进口渐变段、上平段、上弯段、斜（竖）井段、下弯段、下平段及钢衬段组成，除渐变段外，压力管道一般为圆形断面。1引水发电系统工程布置——厂房系统布置出线洞厂房系统布置排水廊道尾水连接洞尾水洞母线洞通排风系统厂房系统一般由主副厂房、主变室、母线洞、出线系统及排风系统组成。三大洞室（主副厂房、主变室、尾调室）平行布置，主厂房与主变室之间通过母线洞连接，主厂房与尾调室之间通过尾水管及连接洞连接；主副厂房及安装间为直墙圆拱结构，顶拱跨度大，边墙高度高，是整个地下厂房洞室群核心建筑物；主变室位于厂房及尾调（闸）室之间，为直墙圆拱结构。厂房通排风系统主要通过平洞和竖井与地面相通；厂房出线系统主要在主变室布置出线竖（斜）井、出线平洞与地面开关站连接。1引水发电系统工程布置——尾水系统布置尾水系统布置尾水系统一般由尾调室、（尾闸室）、尾水隧洞及尾水出口组成。尾调室（井）位于三大洞室下游，直墙圆拱结构或圆形结构，断面较大，高度高，底部流道两（三）机一室，流道上部为阻抗板结构，上游侧布置闸门及启闭机。尾水管及连接洞位于地下洞室群的最底部。洞室断面较大，尾水管一般为渐变断面，连接洞一般为城门洞型断面；尾水隧洞为整个引水发电系统的尾部，多条尾水洞平行布置，断面大，长度长，多为城门洞型结构。尾水管及连接洞尾水隧洞尾调交通洞1引水发电系统工程布置——龙滩水电站引水发电系统布置图龙滩水电站左岸引水发电系统三维布置图1引水发电系统工程布置——瀑布沟水电站引水发电系统布置图瀑布沟水电站引水发电系统三维布置图1引水发电系统工程布置——大岗山水电站引水发电系统布置图大岗山引水发电系统三维布置图1引水发电系统工程布置——白鹤滩水电站左岸引水发电系统布置图1引水发电系统工程布置——结构布置特点地下厂房洞室群的布置特点为：①充分利用地形，布置紧凑；②洞室规模大，洞室多；③自进水口至尾水洞里面高差大，洞室立体交错；④工程量大，地质条件复杂；⑤工期紧，多专业、多工种交叉作业，施工干扰大。1工程概况——关键线路关键线路地下厂房开挖阶段混凝土与埋件施工阶段首台机组安装阶段28个月12个月20个月共60个月施工支洞布置第二部分2施工支洞布置2.1施工支洞布置的意义地下交通是完成地下洞室群施工的前提，它的规划布置是否合理对主体工程的施工影响甚大，必须予以高度的重视。2.2施工支洞布置的布置原则①根据总工期、总进度确定的工作面，结合地形地质条件，对施工支洞进行总体安排；②沿立面分层布置，满足引水、厂房、尾水三大系统不同高程施工的相对独立性，确保三大系统施工平行作业；③尽量利用永久洞室或由其派生的施工通道，以减少施工支洞开挖和封堵工程量，使投资最小化；④规划时要考虑与关键项目施工程序安排相协调，满足“平面多工序、立面多层次”的施工组织要求，以保证施工均衡、有序进行；22施工支洞布置⑤地下洞室特别是主副厂房，规模大，结构复杂，耗时长，在有条件时尽量规划布置“双通道”，以加快关键项目的施工进度，满足开挖、支护、混凝土浇筑的高峰强度；⑥要留有余地。充分考虑到地下工程的施工不确定性，为赶工或其他施工意外提供条件；⑦同一高程上永久洞室较多的部位，施工支洞尽可能的连通各相邻洞室，以满足同一高程上的洞室间隔施工的要求；⑧施工支洞的布置兼顾考虑通风散烟的要求。2施工支洞布置2.3施工支洞的一般布置形式（1）引水系统引水系统包括进水口和引水隧洞，根据前述布置原则，结合工程实际情况，施工支洞大致有以下几种布置形式：进水塔前有条件布置露天道路进入进水口平台，为开挖及混凝土浇筑提供通道时，即不存在施工支洞的问题，但无上述条件时，即需另辟地下通道以解决运输问题。如大岗山、猴子岩水电站进水口处于陡峻的峡谷岸坡上，无法布置露天道路，即从左岸上坝公路隧洞中派生出到达进水口平台的“进水口交通洞”。当为单机单引水管，且进水塔工期不紧张时，直接利用进水口（包括塔体下部预留通道）作为施工通道，施工引水上平段及斜（竖）井段。（大岗山投标规划）在引水上平洞之间设置连通支洞，以某一塔进水口作为对外通道。2施工支洞布置2.3施工支洞的一般布置形式（1）引水系统④在引水上平洞单设施工支洞，使引水上平洞及斜井施工与前面的塔体脱开，平行作业，如瀑布沟12#施工支洞、猴子岩及白鹤滩压力管道上平段施工支洞、大岗山因进水口边坡开挖交面滞后，也单独自进水口交通洞增设了一条引水上平洞施工支洞。⑤为满足压力管道下平段、斜（竖）井段及厂房中下部施工，需布置一条施工支洞到达压力管道下平段，作为压力管道下平段施工支洞。（龙滩、瀑布沟、大岗山、猴子岩、白鹤滩均布置了该施工支洞）2施工支洞布置2.3施工支洞的一般布置形式（2）主副厂房厂房沿高度分层施工，尽量利用永久洞室布置。现以瀑布沟为例：主厂房高70.1m，分九层开挖，大体上可分成上、中、下三部分。上部包括厂房顶拱、岩锚梁等Ⅰ至Ⅲ层，是厂房开挖的重点，工期最长，约占厂房首台机发电开挖工期的一半，其施工支洞布置形式为：①厂房顶部设有厂房上支洞和进风洞，利用上支洞进入厂房右侧上部，并将厂房上游排水廊道扩挖，进入厂房左侧上部，形成左右两端上部循环通道，这样既满足了施工需要，又最大限度利用了原有洞室。大岗山利用已有的厂房进风洞和将进厂交通洞在厂房上部形成厂房顶部循环通道。②中上部利用进厂交通洞、母线洞作为施工通道，为解决后期厂房混凝土多一个入仓渠道，满足强度需要，可扩挖厂房上游第二层排水廊道，在厂房上游边墙形成混凝土浇筑通道。2施工支洞布置2.3施工支洞的一般布置形式（2）主副厂房③中下部为满足三大洞室中、下部施工强度，并形成循环线，在厂房右侧中下部设置了一条主干施工支洞，以贯通尾闸室、尾水管连接洞、厂房中部右端、及引水隧洞下平段，并与下平段施工支洞连通，形成主循环通道。如瀑布沟10#施工支洞与1#施工支洞贯通，形成地下洞室群左右端循环通道，为加快瀑布沟地下厂房施工提供了保障。自进厂交通洞起，从主厂房左端绕至引水下平段，将6条引水平段洞贯通，并与前述右侧干线相连，形成下部循环大动脉。同时设岔洞进入厂房左侧。充分利用引水下平洞。④厂房下部一是利用尾水连接洞，二是在尾水管底部设支洞与厂房左、右干支洞相通，三是专设支洞进入集水井底部（厂房最低点）。2施工支洞布置（3）主变室及尾闸室、尾水隧洞主变室顶部自左上支洞引支洞进入其右侧，进行上部施工；由进厂交通洞连接主变室下部，形成下部通道。尾闸室分上、中、下三部，上部由右端厂房上支洞派生支洞进入尾闸室；中部由厂房左端进厂交通洞派生支洞进入；下部最困难，除在尾闸室最底部设连通支洞外，并与后期布置的10#施工支洞连通，形成循环线。尾水隧洞通常很长，断面大，施工支洞的布置既要考虑施工需要，又要结合考虑通风散烟的需要。尾水隧洞按照开挖分层设置施工支洞，并在尾水隧洞间设连通洞，如瀑布沟9#施工支洞和15#施工支洞。若尾水隧洞出口有条件布置施工支洞，应设置施工支洞解决长尾水隧洞通风散烟难度大的问题。如瀑布沟11#施工支洞。2施工支洞布置大型地下洞室开挖支护施工技术第三部分3洞室开挖技术——控制爆破技术洞室开挖常用的控制爆破技术：光面爆破和预裂爆破光面爆破：隧道光面爆破是支撑新奥法原理的重要技术之一。是先爆除主体开挖部位的岩体，然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包，将光爆层炸除，形成一个平整的开挖面，是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，达到爆后壁面平整规则、轮廓线符合设计要求的一种控制爆破技术。预裂爆破和光面爆破都要求沿设计轮廓产生规整的爆生裂缝面，两者成缝机理基本一致。隧道应用光面爆破技术开挖与传统的方法相比，最显著的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作用，从而减少对围岩的扰动，保持围岩的稳定，充分发挥围岩的自承作用，确保施工安全，同时，又能减少超、欠挖，提高工程质量和效率，节约成本。技术要点要使光面爆破取得良好效果，一般需掌握以下技术要点:1、根据围岩特点，合理选定周边眼的间距和最小抵抗线，尽最大努力提高钻孔质量。2、严格控制周边眼的装药量，尽可能将药量沿孔长均匀分布。3、周边孔宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。为满足装药结构要求，可借助导爆索(传爆线)和竹片来实现空气间隔装药。4、采用毫秒微差有序起爆。要安排好开挖程序，使光面爆破具有良好的临空面。5、边孔直径小于等于50mm。3洞室开挖技术——控制爆破技术3洞室开挖技术——控制爆破技术预裂爆破：沿设计开挖轮廓面钻孔，先于其他炮孔起爆，以形成一道贯穿性的裂缝面，以缓冲、反射开挖爆破的振动波，使非爆破区免遭破坏的控制爆破技术。预裂爆破技术具有超挖量少，围岩完整和爆破振动轻等优点，广泛用于露天和地下工程开挖。主要技术（1）炮孔直径一般为50～200mm，对深孔宜采用较大的孔径。（2）炮孔间距宜为孔径的8～12倍，坚硬岩石取小值。（3）不耦合系数（炮孔直径d与药卷直径d0的比值）建议取2～4，坚硬岩石取小值。（4）线装药密度一般取250～400g/m。（5）药包结构形式，目前较多的是将药卷分散绑扎在传爆线上。分散药卷的相邻间距不宜大于50cm和不大于药卷的殉爆距离。考虑到孔底的夹制作用较大，底部药包应加强，约为线装药密度的2～5倍。（6）装药时距孔口1m左右的深度内不要装药，可用粗砂填塞，不必捣实。填塞段过短，容易形成漏斗，过长则不能出现裂缝。3洞室开挖技术——控制爆破技术3洞室开挖技术——主要钻孔设备手风钻潜孔钻反井钻机多臂钻高风压钻机液压钻3洞室开挖技术——平洞开挖工艺流程3洞室开挖技术——平洞开挖工艺流程3洞室开挖技术——梯段开挖工艺流程3大型洞室开挖支护施工技术——大型地下洞室开挖厂房系统开挖阶段的主要施工程序厂房分成9~10层开挖。按照“立体多层次，平面多工序”的思路，统筹考虑和规划厂房各层开挖的施工程序及施工布置。A、“立体多层次”的总体开挖程序利用厂房的高度，在厂房上部开挖期间，提前完成接入厂房的母线洞、压力管道及尾水管的开挖与锁口支护，实现“先洞后高边墙”的开挖原则，既有利于厂房高边墙的安全稳定，又为厂房快速施工创造了条件。具体如下：◆母线洞提前进入厂房的施工规划主变洞顶拱紧跟主厂房Ⅰ层顶拱开挖，主变洞第Ⅰ层开挖支护完成后，尽快完成Ⅱ层开挖，完成Ⅱ层边墙临时支护后，争取时间，在主变洞第Ⅲ层下游以开槽的式形成通道，尽早进行母线洞开挖，按间隔、跳洞开挖的顺序依次完成母线洞开挖及厂房侧的锁口支护，实现“先洞后高边墙”的开挖目标，利于厂房下一部的快速施工，又有利于厂房高边墙的安全稳定及岩锚梁施工。3大型洞室开挖支护施工技术——大型地下洞室开挖压力管道提前进入厂房的施工规划

从压力管道下平段提前进入厂房，并完成锁口支护。尾水管提前进入厂房的施工规划

在厂房下部开挖与支护完成之前，从下尾水管施工支洞经尾水管第Ⅰ层陆续进入厂房底部，提前进行厂房第Ⅸ层开挖及支护。B、合理施工布局，实现“平面多工序”尽量在厂房各层设置双通道、循环通道，利用厂房的长度和宽度，在厂房各层设置双面或多面作业的施工布局，实现厂房各层、层间施工作业的搭接与穿插，实现多工序的平行作业、穿插作业及流水作业。3大型洞室开挖支护施工技术——大型厂房开挖3大型洞室开挖支护施工技术——大型厂房开挖1、根据地下厂房的结构、跨度、通道布置，一般将地下厂房分为9～10层进行开挖；2、第一层一般分为中导洞部分→中导洞降底部分→两侧扩挖部分，分层高度一般在12～14m，利用进风洞作为主要通道进行开挖；3、第二层一般为岩锚梁层，分层高度8～9m，分为中部拉槽部分→保护层部分→岩台部分，利用进风洞、进厂交通洞作为主要通道进行开挖；4、第三～六层为梯段爆破开挖层，分层高度6～8m，利用进厂交通洞、母线洞、压力管道下平段及其他支洞进行开挖；5、第七～九层为基坑开挖部分，分层高度5m左右，采用提前贯通基坑底部尾水扩散段，利用导井溜渣的方式进行施工，主利用压力管道下平段、尾水连接洞作为主要通道开挖；6、集水井采用尾水连接洞作为通道进行开挖，并进行适当的技术超挖。3大型洞室开挖支护施工技术——大型厂房开挖3大型洞室开挖支护施工技术——大型厂房开挖顶拱层开挖“戴帽”关岩锚梁开挖“雕刻”关高边墙开挖“腰带”关大型洞室施工三道关高地应力渗水、地质条件不良洞室立体交叉其它未知因素3大型洞室开挖支护施工技术——大型厂房开挖先帽后腰先洞后墙1、先将顶拱加固、治理完善，然后再向下开挖；2、顶层开挖采用“长短结合、先短后长”的方式进行支护，即系统长锚杆与随机短锚杆结合，优先施工短锚杆；3、地质条件较差部位提前采取措施加固，如：加强锚索、固结灌浆等。1、将与主厂房四周边墙相贯的洞室（压力管道、母线洞等）先于边墙开挖；2、提前将相关洞口段采取加强支护措施，如：钢支撑、锁口锚杆、锚筋束等；3、空间多部位，工序多流畅，监测紧跟进。总体思路3大型洞室开挖支护施工技术——顶拱开挖主厂房第I层的主要施工程序a、优先实施中导洞顶拱部分的锚喷支护，然后才进行两侧扩挖。b、为了保证安全监测的实施，厂房上下游侧的扩挖前，尽量完成中导洞顶拱观测仪器的土建配合工作。c、主厂房第Ⅰ层施工的重点及难点在于系统支护，制定科学的、稳妥的、便于施工的开挖支护程序是厂房顶层施工的关键。厂房第Ⅰ层开挖与支护的主要程序及相互关系如下：◆厂房顶层单工作面扩挖月进尺控制在50m/月以内，以便支护工作能及时跟进；厂房顶层下游侧扩挖面领先上游侧扩挖面，领先距离控制在30m～50m范围内。领先距离不宜过大，过大则风水电引入开挖面的难度加大（因避炮不能紧跟开挖面）；领先距离亦不宜过小，过小则同期开挖揭露的拱面跨度过大，对安全不利。◆单工作面的开挖与支护程序：总体上按照“开挖掌子面进尺→系统短锚杆跟进→系统长锚杆跟进→挂网→喷混凝土”的程序，依次、分段、分区整体协调推进。3大型洞室开挖支护施工技术——顶拱开挖顶拱层施工关键技术1、根据设备的操作空间高度及通道布置情况，选定顶拱层的开挖高度，由于洞室跨度大，开挖分三区进行，先进行中导洞开挖，再进行导洞扩挖和降低底板，最后进行两侧扩挖；2、开挖支护过程中及时做好边顶拱的支护，支护采用长短结合、先短后长”的方式；3、“分区开挖、短进尺、弱爆破、及时并加强支护”的方案，必要时采取超前支护；4、通过爆破试验，确定厂房顶层开挖爆破参数，严格控制单响药量，控制质点振动速度在规定的范围内；5、严格“一炮一审”制度，实施“个性化”装药，加强过程监督；6、适时、准确地监测顶拱层开挖爆破影响深度和质点振动速度，及时调整开挖爆破参数和施工方案；7、加强洞室的围岩变形及稳定监测，严禁盲目下挖，必须帽子戴牢后启动下挖施工。3大型洞室开挖支护施工技术——大型厂房开挖■主厂房顶拱开挖：各区开挖均采用气腿钻造孔，光爆孔孔距：40cm，线装药量：90g/m，抵抗线55cm；二周孔孔距：70cm,单响22.2Kg，主爆孔：孔距95cm;单循环进尺：2.5～3.0m。■爆破质点振动速度进行水平径向、水平切向和竖直向三个方向的监测，振动速度峰值均在建议的控制标准10cm/s以内。3大型洞室开挖支护施工技术————岩锚梁开挖岩锚梁开挖关键技术1、中部拉槽采用预裂爆破提前开挖，梯段爆破跟进，岩锚梁保护层开挖随后，最后开挖岩台部分；2、确保钻孔质量，在岩锚梁开挖钻孔过程中，设计了专用钻孔样架，达到了规范钻孔施工，确保了钻孔精度；3、“均匀微量化装药”，即将Ф25mm、重量为125g的光爆孔专用药卷，先沿纵向对半剖成2小条（62.5g/条），然后将每小条均匀地分成5小条（12.5g/条），最后再将每小条按设计间距绑扎在导爆索和竹片上，可进一步降低对设计轮廓面的损伤，形成更优良的开挖壁面；4、“双层光面爆破”，将设计轮廓光爆孔外的缓冲孔，同样按光面爆破原理进行设计，形成双层光面保护屏障，可更大限度地降低二圈孔爆破对设计壁面的损伤，同时计轮廓光爆孔的抵抗线更均匀，最终达到形成高质量的设计轮廓面。5、为保护岩锚梁的岩台，提前在岩锚梁下拐点部位设置锁口锚杆Φ22，L=3.0m@50cm，并提前对岩锚梁下拐点以下边墙进行系统支护。3大型洞室开挖支护施工技术————岩锚梁开挖将Ф25mm、重量为125g的光爆孔专用药卷，均匀地分成10小条(12.5g/条）3大型洞室开挖支护施工技术————岩锚梁开挖外导管内导管自行设计的导向管，分内、外导管

可有效地保证钻孔精度且使用较方便外导管内导管钻杆岩壁梁开挖成型图平均超挖4.4cm半孔率96.7%不平整度4.6cm岩锚梁开挖效果3大型洞室开挖支护施工技术————岩锚梁开挖3大型洞室开挖支护施工技术——高边墙开挖1、采用“深层预裂、薄层开挖、随层支护”施工工艺进行梯段爆破开挖；2、提前进行结构边线的深层预裂，预裂孔深度8～12m，孔距80cm，线装密度1000kg/m；3、中部梯段爆破采用液压钻钻孔，开挖深度4m左右；4、开挖完成后结合锚索、锚杆进行系统支护。5、加强洞室边墙的围岩变形与稳定监测，及时进行系统支护及加强支护，必须待上一层稳定后启动下一层的开挖。高边墙开挖关键技术3大型洞室开挖支护施工技术——竖（斜）井开挖1、预防堵井是斜井施工的关键；2、首先采用反井钻机进行斜井导孔（Φ216mm）及导井（Φ1.4m）的施工，然后采用优化爆破设计，并在导井部位形成溜渣漏斗区，一次性全断面正向扩挖或者分两次扩挖成型。3、全断面扩挖爆破孔间距及抵抗线60cm左右，每循环进尺1～1.5m。4、必须做好斜井开挖施工的安全防护及警戒工作。竖（斜）井开挖关键技术3大型洞室开挖支护施工技术——斜井开挖反井钻机施工工艺：φ216导孔→φ1400反导井→第一次扩挖→第二次扩挖3大型洞室开挖支护施工技术——斜井开挖全部断面开挖施工方法：“上山法”和“下山法”；上山法：又名反井法，自下而上，人工采用手风钻全断面开挖；下山法：又名正井法，自上而下开挖，相当于正井法开挖，卷扬机牵引开挖平台车上下，人工手风钻全断面钻爆法施工。3大型洞室开挖支护施工技术——支护类型1、洞室主要支护类型：（1）锚杆（包括砂浆锚杆、带垫板的砂浆锚杆、锚筋桩或锚筋束、预应力锚杆、中空注浆锚杆、自进式中空注浆锚杆、涨壳式预应力中空注浆锚杆、土锚钉等）；（2）喷射混凝土（包括喷射素混凝土、钢筋网喷射混凝土、钢纤维喷射混凝土、聚丙烯粗纤维喷射混凝土等）；（3）锚杆和各种喷射混凝土的组合；（4）预应力锚索（包括无粘结端头锚索、有粘结端头锚索、压力分散型锚索、对穿锚索）；（5）钢支撑、钢筋格栅支撑和钢筋拱肋；（6）小导管；（7）锚筋束（8）柔性防护网。3大型洞室开挖支护施工技术——锚杆2、锚杆的分类：（1）按锚固型式划分，有全长粘结型锚杆、端头锚固型锚杆和摩擦型锚杆等。全长粘结型锚杆指锚杆孔全长填充粘结材料的锚杆，包括水泥砂浆锚杆、水泥卷锚杆和普通树脂锚杆等。端头锚固型锚杆是采用粘结材料或机械装置将锚杆里端锚固的锚杆。摩擦型锚杆是靠锚杆体与孔壁之间的摩擦力起锚固作用的锚杆。

（2）按受力状态划分，有非张拉型锚杆和张拉型锚杆；其中，张拉型锚杆又分为张拉锚杆和预应力锚杆。非张拉型锚杆是设计对张拉力无要求的锚杆，如普通砂浆锚杆。3大型洞室开挖支护施工技术——锚杆张拉型锚杆是设计对张拉力有要求，安装时施加张拉力的锚杆。一般采用端头锚固型式。锚固宜采用粘结式，特殊情况下也可采用机械式。粘结式一般采用速凝树脂卷、快硬水泥卷等；机械式一般采用胀壳式、楔缝式、倒楔式等。胀壳式锚杆是机械内锚头在锚杆体向锚杆孔外位移时胀大并撑紧孔壁，从而产生锚固力的锚杆。原理同膨胀螺栓。楔缝式锚杆是锚杆体里端开缝并夹一铁楔送入锚杆孔内，冲击锚杆体，铁楔将锚杆体里端撑开并撑紧孔壁，从而产生锚固力的锚杆。倒楔式锚杆是锚杆体（钢管）里端带有一对铁楔送入锚杆孔内，冲击铁楔，使其撑开锚杆体并撑紧孔壁，从而产生锚固力的锚杆。3大型洞室开挖支护施工技术——普通砂浆锚杆普通砂浆锚杆施工工艺有“先注浆后插锚杆”和“先插锚杆后注浆”两种施工工艺。其工艺流程如下：3大型洞室开挖支护施工技术——预应力锚杆预应力锚杆常用的施工工艺主要有三种：第一种是采用自由端带套管，全孔一次采用水泥砂浆灌注的施工工艺。第二种是全孔采用水泥砂浆，内锚段和自由段分两次灌浆的施工工艺；第三种是内锚段采用快凝锚固剂，外锚段采用缓凝锚固剂（或缓凝砂浆）一次灌注的施工工艺。3大型洞室开挖支护施工技术——预应力锚杆3大型洞室开挖支护施工技术——预应力锚杆采用“先注浆后插杆”的施工工艺，注浆采用麦斯特注浆机，待速凝锚固剂注装完毕后注缓凝砂浆，一次性连续注浆，待速凝锚固剂强度达30Mpa后，采用扭力扳手分级张拉。（1）锚杆加工锚杆杆体采用无锈、顺直的整根钢筋加工，不得采用焊接。杆体端部的丝口（L=20cm）按设计要求加工成M32mm，另一端进行切角处理。为防止杆体直接与岩壁接触，在杆体上设置对中装置。每个对中装置采用4根φ8L=30mm圆钢点焊在杆体上，从杆体两端60cm处开始设置，间距2.6m呈梅花型共布置4组。加工好的杆体按规范要求由质量部进行检查验收，验收合格的杆体方可使用。由物资部统一采购或加工托板、垫圈、螺帽，支护作业队从物资部仓库直接领用用于本工程。

3大型洞室开挖支护施工技术——预应力锚杆（2）锚杆注浆本工程地下厂房预应力锚杆主要采用“先注浆后插杆”的施工工艺，部分顶拱预应力锚杆采用“先插杆后注浆”的施工工艺，此处以“先注浆后插杆”着重进行介绍。锚固体注浆分两段进行，注完速凝锚固剂后立即注浆缓凝水泥砂浆。注浆施工采用1台麦斯特注浆机一次性连续注浆完成，可先拌制速凝锚固剂，待速凝锚固剂全部进入注浆管后开始注缓凝水泥砂浆，此法可将速凝锚固剂全部压入孔内，从而减小材料浪费。①锚固段注浆锚固段长度为3m～3.5m，需根据锚固段长度计算好速凝锚固剂的用量。速凝锚固剂在其他容器进行拌制，水灰比为0.3：1，采用麦斯特注浆机施工时先将φ25注浆管插入孔底，然后回抽5cm即开始注浆。施工人员随着浆液的均匀注入缓慢拔管，原则上由注浆压力把注浆管慢慢挤出。3大型洞室开挖支护施工技术——预应力锚杆②自由段注浆自由段长度为5.5～6m，注浆材料采用缓凝水泥砂浆，缓凝水泥砂浆在麦斯特注浆机上盘拌制，其水、水泥和砂子的比例为0.4:1:0.5。自由段注浆与速凝锚固剂注浆连续进行，尽量防止在注浆过程中有空气混入。缓凝水泥砂浆拔管的操作控制同锚固段注浆相同，孔口1m段拔管速度应适当减缓，注浆管拔出后迅速采用棉纱堵塞孔口，防止浆液流失，确保孔口段注浆饱满。③安插锚杆注浆结束后开始采用反铲操作平台配合人工进行锚杆安插施工。插杆要缓慢、匀速，锚杆插好后切忌扰动杆体，造成浆液流失和注浆不密实，可采用棉纱将孔口临时封闭。杆体必须在速凝锚固剂初凝前安装到位（宜在45min之内完成）。锚杆安插前先将垫板、垫圈和螺帽戴上，防止在插杆过程中浆液污染杆体丝口，造成丝口破坏。3大型洞室开挖支护施工技术——预应力锚杆④安装托板、垫圈和螺帽锚杆安装后开始安装锚杆托板、垫圈和螺帽，并调整托板位置使之与锚杆轴线垂直，然后适当拧紧螺帽（扭力约100N.m），固定托板，准备张拉。⑤张拉、锁定预应力锚杆的张拉锁定应在锚固段浆液强度达到30Mpa时进行，一般为注浆结束后6～9小时。张拉前用活动扳手将螺帽拧紧，在保证垫板紧贴岩面后，用钢板尺测量螺帽外杆体长度。张拉时采用TG1000型、TG2000型预置式扭力扳手加载，先按20%设计张拉荷载对其进行预张拉1～2次，然后一次加载到设计张拉力的105%～110%，最后锁定杆体。如果锁定后48小时预应力损失大于设计值10%时，应进行补偿张拉。3大型洞室开挖支护施工技术——预应力锚杆注浆速凝锚固剂拌和张拉测量伸长值缓凝砂浆拌和称量托板、垫板及螺帽3大型洞室开挖支护施工技术——锚索锚索是一种承受拉力的主要构件，它是通过将钢绞线或高强度钢丝固定于深部稳定的地层中，并在被加固体表面通过张拉产生预应力，从而达到使被加固体稳定或限制其变形的目的。它是锚杆作用原理的延续，锚索能达到锚杆更深层的加固。大多数锚杆属于浅层支护，而锚索用于深层支护。锚索分类锚索按不同分类的方法可以分为不同类型，如：（1）按外锚头结构型式可以分为OVM锚、QM锚、XM锚、弗式锚等；（2）按锚索体种类可以分为：高强钢绞线锚索、高强高丝束锚索（3）按锚固段结构受力状态可以分为：拉力型、压力型、荷载分散型（4）按钢绞线类型可以分为：有粘结和无粘结（自由式）（5）按内锚头的类型分为机械式和粘结式（6）按粘结式内锚头的布置分为单锚头和多锚头（7）按锚索布置形式分为对穿式和端锚式。3大型洞室开挖支护施工技术——锚索锚索类型（1）拉力型：是靠凝固的浆体材料与粘结式钢绞线之间的握裹力传递锚固力。内锚固段为水泥浆、对中支架、钢绞线组成。受力特点：在内锚固段底部产生拉应力，且应力较集中，内锚段上部产生较大的拉力，易把浆体拉裂，从而影响锚索的抗拔力和永久性。主要应用在有粘结锚索（2）压力型：是通过锚固在无粘结钢绞线上的内锚板对孔内凝固的浆体材料施加压力来传递锚固力。内锚固段由水泥浆、对中支架、紴纹管、端部压板组成。受力特点：根部荷载较大，向孔口方向受力较小。浆体受压；钢绞线采用无粘结，可全孔一次性注浆。主要应用在无粘结锚索。3大型洞室开挖支护施工技术——锚索（3）荷载分散型：上述二种为集中型，而荷载分散型是将预施加的力分散在整个锚固体上，使应力应变分散、减小，保证锚固体的正常、有效工作而不受破坏。分类有拉力分散型、压力分散型、拉压分散型。其中：①拉力分散型：为无粘结钢绞线，在内锚固体中钢绞线去皮后不同长度的分布于锚固体内②压力分散型：为无粘结钢绞线，一种是在内锚固体中钢绞线不去皮同时套以承载板和挤压套分散布置。承载板和挤压套按不同专利可以分不同型式。其中承载板数量、结构形式、间距需均设计或专利型号不同而定；另一种是将无粘结钢绞线弯曲成U形绕过承载体，构成一个独立的单元锚索。③拉压分散型：是前二种的结合体。3大型洞室开挖支护施工技术——锚索锚索结构组成锚索由三大部分组成，外锚头+内锚段+张拉段。内锚固段是内部的持力端，是使锚索内端与被锚固介质粘结为整体的区段；张拉段是张拉时可以伸长变形，锁定后对被锚固介质施加预应力的部分；外锚头是实现张拉和锁定的支撑装置。锚索施工程序锚索造孔—锚索制作—锚索运输、安装—锚索注浆—锚索张拉—锚索防护。3大型洞室开挖支护施工技术——喷混凝土喷混凝土主要分为干喷和湿喷工艺。混凝土湿喷台车混凝土干喷机自动上料混凝土干喷车3大型洞室开挖支护施工技术——喷混凝土喷混凝土施工要点：喷射混凝土要沿一定方向分区、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，要及时复喷处理。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，后一层应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h以后再行喷射，先用风水冲洗喷层面。喷射作业应紧跟开挖工作面，混凝土终凝至下一次循环放炮时间不得少于3h。素混凝土、挂钢筋网混凝土、钢纤维混凝土、聚丙烯粗纤维混凝土尽量采用湿喷法，并严格控制洞室拱部混凝土回弹率不应大于25％，边墙不应大于15％。喷射作业区气温不低于+5℃，混合料进入喷射机的温度不低于+5℃，普硅水泥配制的喷射混凝土在低于设计强度30％时，采取适当措施保证混凝土不受冻。地下工程混凝土施工技术第四部分4地下工程混凝土施工技术1、做好底板混凝土分层分区规划，分层厚度不超过3m，浇筑时采用“台阶法”进行；2、夏季期间底板浇筑预埋冷却水管通水冷却；3、塔体混凝土浇筑采用悬臂大模板立模，经济、快速，质量保证率高；4、结合材料吊装要求，一般采用门机进行塔体混凝土浇筑及材料运输，视工程进度增设塔机用于材料吊装；5、流道顶部混凝土需搭设满堂脚手架配组合钢模板进行浇筑；6、拦污栅、纵横梁受体型限制，采用满堂架配组合钢模板立模，泵送混凝土浇筑。7、形成塔顶施工通道，用于塔背回填混凝土施工。进水塔混凝土施工技术4地下工程混凝土施工技术1、渐变段混凝土采用定制定型模板或组合钢模板拼装，满堂脚手架承重；2、根据洞室坡度、转弯半径选择分仓长度，一般仰拱、边顶拱分开浇筑，仰拱采用“翻模”施工工艺，边顶拱视洞室长度，从经济角度考虑采用钢模台车或满堂脚手架浇筑；3、斜井混凝土施工视斜井长度从经济角度选择钢模台车或满堂脚手架浇筑；4、上弯段、下弯段均采用组合钢模板拼装，满堂脚手架承重；5、下平段一般与压力钢管的运输与安装相互干扰，且一般较短，不建议采用钢模台车，拟采用满堂架方案。压力管道混凝土施工技术4地下工程混凝土施工技术1、主厂房混凝土施工分为：肘管层、锥管层、蜗壳层、水轮机层、电气夹层、发电机层及岩壁梁；2、肘管混凝土采用从尾水连接洞泵送入仓方式进行施工，集水井考虑采用从副厂房搭设溜槽入仓；3、锥管层及蜗壳层混凝土以前通常采用布料机入仓，但与机电安装干扰大，且维护难度大、成本较高可采用泵送+溜槽方式替代；4、水轮机层以上混凝土大多为板梁柱、排架混凝土，采用泵送入仓方式；5、岩壁梁混凝土采用定型钢模板，吊车配吊罐入仓。6、其他部位的模板均采用组合钢模板或竹胶板，满堂架承重。主厂房混凝土施工技术4地下工程混凝土施工技术1、阻抗板以下流道结构体型复杂，采用定型钢模板或组合钢模板立模浇筑，阻抗板采用满堂脚手架承重，组合钢模板立模浇筑，泵送入仓；2、阻抗板以上主要为闸墩、边墙混凝土，采用施工脚手架配组合钢模板立模浇筑，泵送入仓；3、材料运输采用吊车、简易卷扬机进行。尾水调压室混凝土施工技术4地下工程混凝土施工技术1、采用底部设置的通长钢轨作为滑模台车滑升的线性及辅助受力控制，利用均布于滑模台车四周的滚珠式液压千斤顶作为动力来源，驱动滑模向上滑升；2、边顶拱采用滑升模板，底板踏步采用液压伸缩结构；3、首先进行定位节（首仓）混凝土浇筑，待混凝土达到设计强度后启动滑升。滑升期间优先浇筑踏步混凝土，然后对称浇筑边顶拱混凝土，待边顶拱混凝土具备滑升条件时，底板踏步混凝土亦具备拆模条件，满足踏步、边顶拱同时滑升要求。缓坡斜井混凝土施工技术4地下工程混凝土施工技术深孔泄洪洞混凝土施工技术1、由于坡度较大，采用先浇筑边顶拱，再浇筑底板的顺序施工；2、边顶拱采用钢模台车，底板采用拉模，均采用卷扬机作为牵引动力；3、施工顺序为：轨道基础施工→轨道安装→钢筋台车、钢模台车安装→边顶拱混凝土浇筑→轨道拆除及清理→底板混凝土浇筑。4、掺气坎部位混凝土采用在钢模台车作为支撑，在台车外侧搭设脚手架+组合钢模板立模浇筑，可节省较大的成本投入及工期；5、深孔泄洪洞流速较大，混凝土平整度需严格控制。关键部位安全技术控制第五部分一、安全管理

1、工程项目未办理安全监督登记手续

2、未按规定配备专职安全员

3、项目经理、安全员无安全生产知识考核合格证

4、未制定安全管理目标（伤亡控制指标和安全达标、文明施工目标）

5、专业性较强的项目未单独编制专项施工方案

6、专项方案（安全措施）针对性不强

7、专项方案（安全措施）未落实

8、无书面安全技术交底

9、安全技术交底针对性不强

10、安全技术交底未履行签字手续

5

安全管理常见问题

11、无定期安全检查记录

12、检查出事故隐患未按规定整改

13、未按规定进行安全教育

14、班组安全活动无记录

15、特种作业人员无证上岗

16、无现场安全标志总平面图

17、未按现场安全标志总平面图设置安全标志

18、未建立工伤事故档案5

安全管理常见问题二、脚手架

1、脚手架高度超过规范规定无设计计算书

2、脚手架施工方案未经审核批准

3、脚手架施工方案不具体、不能指导施工

4、脚手架立杆少底座

5、脚手架无扫地杆

6、架体与建筑物少拉结

7、未按规定设置剪刀撑

8、脚手架未按规定设置密目式安全网

9、施工层未设1.2m高防护栏杆

10、施工层未设18cm高挡脚板

5

安全管理常见问题

11、脚手架搭设未按规定办理验收手续

12、施工层脚手架内立杆与建筑物之间未进行封闭

13、架体未设上下通道

14、卸料平台未经设计计算

15、悬挑式钢平台安装不符合设计要求

16、落地式卸料平台支撑系统与脚手架连结

17、卸料平台无荷载限定标志

18、脚手架杆件搭设间距不符合要求5

安全管理常见问题三、施工用电

1、无临时用电施工组织设计

2、临时用电施工组织设计针对性不强

3、未达到三级配电、两级保护

4、总电源处动力和照明供电未分开

5、无总漏电保护装置

6、电缆电线随地敷设

7、电缆电线未使用绝缘材料固定

8、与外电线路安全距离达不到，未按规定采取防护措施

9、临时用电由专用电力变压器供电，未采用TN-S保护接零系统

10、工作零线和保护零线从总电源处未分开设置

5

安全管理常见问题

11、未按规定选用安全电压

12、照明末端各单相回路中未设置漏电保护器

13、室内外照明线用花线、塑胶线

14、用电设备未设专用开关箱，无专用漏电保护器

15、箱体和箱内低压电器选用、安装不当

16、分配电箱中一把分闸接两台及两台以上用电设备

17、熔断器和熔丝安装、选用不当

18、电箱内未设置接零排5

安全管理常见问题四、塔式起重机

1、塔式起重机未取得机械检测合格证

2、塔式起重机未按要求办理使用登记手续

3、吊钩无防脱棘爪保险装置

4、塔吊高度超过规定不安装附墙装置

5、附墙装置安装不符合说明书要求

6、未制定塔吊安装拆卸施工方案

7、安装单位无安装资质

8、安装单位的安装资质不符合要求

9、基础无隐蔽工程验收手续

10、塔吊与架空线路小于安全距离无防护措施

5

安全管理常见问题

11、两台以上塔吊作业无防碰撞措施

12、安装完毕后未按规定进行验收

13、安装拆卸塔吊未履行安全技术交底

14、验收中无量化验收内容

15、架体垂直度超过说明书要求

16、电气控制无漏电保护装置

17、在避雷保护范围外无避雷装置5

安全管理常见问题五、物料提升机

1、物料提升机吊篮无定型停靠装置

2、物料提升机无超高限位装置

3、高架提升机无下极限限位

4、高架提升机无超载限制器

5、高架提升机无缓冲装置

6、连墙杆与脚手架连接

7、连墙杆材质、连接做法不符合要求

8、钢丝绳超过报废标准

9、钢丝绳绳卡不符合要求

10、钢丝绳无过路保护

11、楼层卸料平台两侧无防护栏杆

12、楼层卸料平台脚手板铺设不严、不牢

5

安全管理常见问题

13、楼层卸料平台无定型安全防护门14、地面进料口无安全防护棚

15、地面进料口安全防护棚搭设不符合要求

16、吊篮无定型安全防护门

17、高架提升机未使用吊笼

18、物料提升机安装未按规定进行验收

19、物料提升机安装、拆除无施工方案

20、架体基础不符合要求

21、架体外侧未按规定使用密目式安全网进行防护

22、卷扬机固定不牢

23、传统系统滑轮翼缘破损

24、无可靠联络信号5

安全管理常见问题六、基坑支护

1、基础施工无支护方案

2、施工方案针对性差，不能指导施工

3、基坑深度超过5m无专项支护设计

4、支护设计方案未经审批

5、基坑深度超过5m设计方案未经专家论证

6、基坑施工无临边安全防护措施

7、支护的作法不符合方案要求

8、基坑施工未采取有效排水措施

9、机械设备与坑边距离不符合要求

10、人员上下基坑无专用安全通道

11、设置的安全通道不符合要求

12、未按规定对基坑变形进行监测

13、未按规定对周边建筑物进行沉降观测

14、垂直交叉作业无上下隔离防护措施5

安全管理常见问题七、模板支撑

1、模板工程无施工方案

2、模板工程施工方案未按规定进行审批

3、未针对混凝土输送方法采取有针对性安全措施

4、模板支撑系统未按规定进行设计计算

5、模板支撑系统不符合设计要求

6、立柱间距不符合要求

7、立柱底部无垫板

8、未按规定设置横向支撑

9、模板上堆料超过设计要求

10.高处作业无安全防护措施

5

安全管理常见问题

11、模板拆除未设置警戒线，无监护人

12、留有悬空的模板未拆除

13、模板工程无验收手续

14、支拆模未进行安全技术交底

15、作业孔洞和临边无防护措施

16、垂直交叉作业无上下隔离防护措施5

安全管理常见问题八、施工机具

1、中小型施工机械露天使用，无操作防护棚

2、中小型施工机械传动部位无防护罩

3、中小型施工机械使用倒顺开关

4、机械不使用时未切断电源

5、使用前未按规定进行验收

6、木工机械刀口部位无安全装置

7、机械上护管破损

8、随机机械安全装置损坏、不起作用