厂区排水廊道施工

5.4厂区排水廊道施工

5.4.1概述

本标厂区排水系统包括第一、第二层排水廊道。

第一层排水廊道布置于1692.0（）〜1677.00m高程，分三排布置，全长约

1363m;第二层排水廊道布置于1667.01〜1660.00m高程，分两排布置，全

长约914.61m。排水廊道断面分两类型式为城门洞形，尺寸缶断层下盘为

2.5mX3.0m（宽X高）,缶断层上盘为3.0mX3.5m（宽X高）。

厂区排水廊道开挖及支护施工主要工程量为：石方洞挖18355m3,①20

锚杆（L=2.0m）1380根,616锚杆（L=1.5m）1790根,喷混凝土112m3,

底板混凝土900nA

5.4.2施工布置

1、施工风、水、电布置

厂区排水廊道施工用风、水、电及洞内通风布置详见第三章施工总平面

布置。

2、洞口布置

根据实际地形条件，第一层排水廊道进洞口不具备修设施工道路条件，

故在第一层排水廊道洞口设置施工平台，在其对应低线公路段外侧设置钢

筋石笼形成集渣平台，前期渣料由第一层排水廊道溜至低线公路集渣平台

后再倒运至弃渣场；第二层排水廊道进洞口设置临时中转渣场，第二层排

水廊道渣料运至中转渣场后再倒运至弃渣场。为保证施工安全进行，在进

洞口分别设置防护顶棚。第一层排水廊道洞口布置见图5-16所示。

3、施工交通及溜渣竖井布置

根据施工需要，第一层排水廊道主要施工机械设备由50t吊车从右岸低

线公路吊运至洞内。

排水廊道主要采用铲运机出渣方式进行开挖（第二层排水廊道局部辅以

小型装载机配合出渣），在第一层排水廊道洞内桩号PSI（M）0+401.22及

PS1（12）0+410.00分别设置一断面为2X2m的溜渣竖井，第一层排水廊道

前期渣料由洞口溜至低线公路集渣平台，溜渣竖井形成后渣料通过溜渣竖

井溜至第二层排水廊道或排风洞。第一层排水廊道溜渣竖井布置见图5-17

所示。

洞外渣料由3m3装载机配合20t自卸车经右岸低线公路、下游围堰、左

岸低线公路运至渣场。

4、施工排水

由于排水廊道洞身主要为上坡开挖，洞内排水采用自流方式，局部下坡

开挖及掌子面等部位配以潜水泵辅助排水。

5.4.3施工程序

根据本工程的特点及工期要求，初拟排水廊道施工程序安排如下：

1、第一层排水廊道由外向内挖至桩号PS10+356.74m（即桩号PS1《支曾

0+489.34m、PS1（支2）0+451.75m）时，即沿PSI、PS1（支.和PS1（支2）三

条线三个工作面由外向内同时开挖；第一层排水廊道开挖结束后即由桩号

PS10+000.00m分PSI、PS1《小）和PS1（支2）三条线三个工作面由内向外同

时浇筑混凝土（桩号PS10+442.12-PS10+356.74m以及PS1（支2）0+

451.75〜PS1（支2）0+410.00m两段由外向内进行浇筑）。

2、第二层排水廊道自桩号PS20+884.21m由外向内沿PS2开挖，开挖

至桩号PS2（）+783.14m时进行排水廊道开挖的同时边进行1#溜渣竖井开

挖；主变排风洞挖至桩号排风0+038.52m时由第二层排水廊道桩号PS20

—030.40m开洞口由外向内沿PS2开挖（同时进行2#溜渣竖井开挖）：待

主厂房排风洞开挖结束后即进行PS2⑴段开挖。第二层排水廊道开挖结束

后即由桩号PS20+380.00m分两个工作面由内向外同时浇筑混凝土（其中

桩号PS20+884.21m~PS20+783.14m段由外向内浇筑，PS2⑴段沿主厂

房排风洞方向浇筑）。

排水廊道施工程序框图如下所示。

排水廊道施工程序框图

5.4.4排水廊道开挖施工

1、施工方法

根据本工程排水廊道的特点和施工程序安排，各工作面采用手风钻全断

面钻孔爆破法施工，洞内出渣主要采用铲运机出渣方式(第二层排水廊道

局部辅以小型装载机配合出渣)，洞口采用20t自卸车转运至印坝子沟渣场。

喷混凝土采用TK961湿喷机进行湿喷，锚杆钻孔施工采用手风钻钻孔。

(1)II、III类围岩段

采用手风钻全断面开挖，喷锚支护滞后30〜50m跟进，支护按设计图

纸要求的支护型式进行。排炮进尺控制在2.0m左右，周边孔密孔小药量光

爆。

(2)IV类围岩段

采用手风钻全断面开挖，及时进行喷锚支护，支护按设计图纸要求的支

护型式进行。排炮进尺控制在1.5m左右，周边孔密孔小药量光爆。开挖严

格遵守“短进尺、弱爆破”的原则，尽量减少爆破震动，开挖完后，围岩

的监控量测及时跟上，以观测拱顶、拱脚收敛，据此调整初期支护参数。

(3)V类围岩段及不良地质段

采用手风钻全断面开挖，超前锚杆进行预支护，开挖后及时进行喷锚支

护，必要时进行钢支撑支护。排炮进尺控制在1.0m左右，周边孔密孔小药

量光爆。开挖严格遵守“短进尺、弱爆破”的原则，尽量减少爆破震动，

开挖完后，围岩的监控量测及时跟上，以观测拱顶、拱脚收敛，据此调整

初期支护参数。

(4)洞身三叉口段

第一层排水廊道三叉口段开挖先形成PS1洞，并作好支护，再在侧壁

开挖PS1(支］)和PS1(支2)洞。由于交叉口为三个工作面的主要通道，故交叉

口进行扩挖以便洞内交通运输，扩挖段采用手风钻钻爆及时进行初期支护，

开挖进尺1.0〜1.5m,周边孔密孔小药量光爆。

(5)洞口施工

为保证排水廊道洞挖施工的安全顺利进行，在洞口外侧左右各3m、上

部4m范围内设置①25锚杆(L=300cm,间排距150X150cm，梅花型布置)，

挂Q8@20X20cm钢筋网，喷10cm厚C20混凝土，进行洞脸处理。

洞脸处理施工程序见下框图：

洞脸支护施工程序框图

洞口边坡处理一►锚杆施工—►挂网一＞喷混凝土一*脸收

(6)溜渣竖井施工

根据施工进度安排，1#、2#溜渣竖井均采用反井法开挖。第二层排水廊

道防渗封堵灌浆结束后，2#溜渣竖井采用C15埋石混凝土进行封堵。

排水廊道施工开挖程序见图5-18〜5-19,开挖方法见图5-2(),o

2、开挖爆破设计

(1)开挖爆破设计

根据排水廊道地质条件及岩性、技术规范要求、开挖方法及以往施工

经验，爆破设计按“短进尺、弱爆破、少扰动”的原则进行。按围岩类别

和抗震要求严格控制最大一段起爆药量。

根据手风钻工作性能，手风钻钻孔直径42mm;循环进尺根据不同围岩

类别和部位暂定为：II、III类围岩全断面开挖段2.0m;IV类围岩全断面开

挖段1.5m;V类围岩全断面开挖段1.0m;炸药选用2#岩石锭梯炸药和乳化

炸药，采用非电毫秒雷管起爆，爆破效率按85%考虑。经估算，各洞段钻孔

布置及初拟爆破试验参数分别见图5-21、图5-22。

开工后，先在洞口进行开挖钻爆试验，以选择合理钻爆参数，并将详

细钻爆设计报监理人审批。开挖过程中根据地质条件的变化和围岩变形监

测结果，对爆破参数进行动态调整，以保证开挖质量和围岩稳定。

(2)开挖爆破循环时间估算

根据各个部位的不同断面及地质条件，开挖爆破循环时间估算见下表。

表5-7排水廊道开挖爆破循环时间表

工序间

测量超前装药通风安全排炮循

位钻孔出渣清底环时间

项目时间(h)放线支护爆破散烟处理

II、川类围岩全断面h0.5031.50.5120.59.0

IV、IV类围岩全断面h0.51.031.50.5220.512

注：开挖排炮循环进尺：II、III类国岩2.0m左右、IV羌围岩1.5m左右、V类围岩1.0m左右。

3、开挖工艺及措施

(1)洞内II、川类围岩开挖工艺流程

排水廊道II、III类围岩开挖工艺流程见如下框图所示。

II、川类围岩围岩开挖施工工艺流程框图

(2)洞内IV类围岩段开挖工艺流程

排水廊道IV类围岩段开挖工艺流程见如下框图所示。

IV类围岩段开挖施工工艺流程框图

(3)洞内V类围岩及不良地质段开挖工艺流程

排水廊道V类围岩及不良地质段开挖工艺流程见如下框图所示。

V类围岩及不良地质段开挖施工工艺流程框图

(4)施工措施

开挖施工工艺措施参见第5.3节。

5.4.5排水廊道支护

排水廊道工程根据不同围岩类别及地质条件，采用不同结构型式的施工

支护。分别采用锚杆、喷混凝土、钢拱架等支护形式。排水廊道II、III类

围岩可滞后掌子面跟进平行交叉作业，IV类围岩段围岩支护每排炮后及时

跟进，V类围岩及不良地质段利用中空注浆锚杆超前支护、围岩支护每排

炮后及时跟进。

1、锚杆施工

支护锚杆包括：系统锚杆、随机锚杆、V类围岩及不良地质段开挖过程

中的超前锚杆。超前支护锚杆采用中空注浆锚杆，参数①25,L=2.5m,锚

杆长度不小于排炮进尺的1.5倍，环向间距0.5m,排距2m,外倾角15°。

锚杆采用手风钻造孔，锚杆均采用机械注浆、作业平台车配合人工安装。

锚杆按先注浆后安插锚杆的程序施工，锚杆注浆方法和砂浆配比通过

现场生产性试验确定。

锚杆施工工艺流程及施工要点详见本章第5.3节。

2、喷混凝土施工

(1)喷混凝土

排水廊道洞内采用TK961混凝土喷射机进行喷护，分段分片依次进行,

自下而上施喷。喷混凝土施工工艺流程及施工要点详见本章第5.3节。

(2)挂钢筋网喷混凝土

洞口挂钢筋网喷混凝土支护施工按，，喷一网一喷”的程序施工。挂网

前先喷一层3cm厚混凝土。钢筋网采用Q8mmI级光面钢筋，钢筋间距20cm,

架立筋采用①12mm钢筋，间距150X150cm,钢筋网在场外按2〜4ni?一块进

行编焊，运至工作面后，人工在脚手架平台上铺设，利用锚杆头点焊固定，

中间用膨胀螺栓加密固定，网间用铅丝扎牢，喷混凝土后钢筋网保护层不

小于5cm。挂钢筋网喷混凝土施工工艺流程及施工要点详见本章第5.3节。

3、钢支撑施工

在开挖期间，在现场配备经监理人批准数量的可供随时投入使用的钢支

撑及附件。钢支撑在场外分节加工，编号后运至工作面，按监理人指示或

在经超前勘探查明的岩石破碎软弱地段人工分节安装，节间用螺栓连接。

立柱脚设钢垫板，必要时浇筑基础混凝土，浇筑底板混凝土时将钢支撑及

其附件留在其中。每棉钢支撑间通过钢筋纵向焊接联系形成整体。

5.4.6排水廊道混凝土施工

排水廊道混凝土施工包括底板混凝土和2#溜渣竖井封堵混凝土，混凝

士由业主指定的三滩混凝土系统购买后采用6m3混凝土运输车运至主变排

风洞内。第一层排水廊道根据工作面距离2#溜渣竖井远近选用泵送或者吊

罐配机动翻斗车入仓，在第一层排水廊道2#溜渣竖井口设置3t单梁葫芦提

升设备，混凝土由吊罐经溜渣竖井提升至第一层排水廊道后，再用机动翻

斗车运输至工作面浇筑；第二层排水廊道由机动翻斗车转运至工作面浇筑；

2#溜渣竖井封堵混凝土经1#溜渣竖井采用泵送入仓方式进行浇筑。

排水廊道底板混凝土分块长度按50m左右考虑。

排水廊道混凝土浇筑程序见排水廊道施工程序框图所示，分段及各段施

工方法见下表5・8所示，浇筑程序示意图见图5-18、5・19所示，溜渣竖井

混凝土吊运方法见图5-23所示。

表5-8排水廊道混凝土浇筑施工方法表

混凝土运

材料运

项目施工通道模板及支撑方式输及入仓养护

输方式

方式

第右岸低线公路、主变排6m③混凝土搅

PS1洞段

风洞、2#溜渣竖井排水沟采用组合小拌车运输，吊

层右岸低线公路、主变排钢模板，内部支撑罐、机动翻斗

PS1（一洞段

排风洞、2#溜渣竖井固定，底板路面表车运至工作

水用小钢模支立堵头面入仓（或泵

廊右岸低线公路、主变排模送入仓），人

PS1*2）洞段

道风洞、2#溜渣竖井工整平抹面

PS20+450.005t载重车

第右岸低线公路、主变排运输至洞浇筑完

6m3混凝土搅

风洞、主厂房排风洞口，人工排水沟采用组合小12h后

PS20+884.21拌车运榆，机

层搬运至工钢模板，内部支撑洒水养

PS20+450.00动翻斗车运

排右岸低线公路、主变排作面固定，底板路面采护

至工作面入14do

水风洞用小钢模支立堵头

PS20-030.40仓，人工整平

廊枝

右岸低线公路、主变排抹而

道PS2（支）洞段

风洞、主厂房排风洞

右岸低线公路、主变排

6巾3混凝土搅

2#溜渣竖井封堵混风洞、主厂房排风洞、组合小钢模板、钢

拌车运输，泵

凝土第二层排水廊道、1#海管脚手架支撑

送入仓

渣竖井

5.4.7质量、安全控制措施

排水廊道施工质量、安全控制措施详见第八章、第九章。

5.4.8进度分析及设备人员配置

1、施工进度强度分析

排水廊道施工进度强度分析详见本章第5,6节。

2、主要设备配置

根据施工进度强度分析，排水廊道施工主要设备配置见下表5-9:

表5-9排水廊道施工主要设备配置表

设备名称规格、型号单住数量

内燃铲运机WJ-1.5辆3

装载机90ZIV-23.0m，侧卸台1

装载机ZL18A台1

自卸汽车斯太尔ZZ3322M2940A辆10

载重汽车EQ140,5t辆2

机动翻斗车0.35m3辆9

手风钻YT28把25

混凝土湿喷射机TK961,6m7h台3

混凝土搅拌运输车JC8辆2

混凝土拖泵HBT60A-1406台1

锚杆注浆机UH4.8B台6

砂浆搅拌机HJ-200台6

平板振捣器HZ2-7台6

插入式振捣器50mm台20

单梁葫芦3t台2