水电站隧洞工程引水平洞隧洞开挖隧洞灌浆施工方案28页.doc
下载文档
上传人:职z****i
编号:1061656
2024-09-05
27页
117.87KB
1、水电站隧洞工程引水平洞、隧洞开挖、隧洞灌浆施工方案编 制: 审 核: 批 准: 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位: 编 制: 审 核: 批 准: 二XX年X月1.1 编制说明1.1.1 编制范围本施工组织设计的编制范围为:XX水电站隧洞工程合同中规定的全部工作内容。包括进水口工程、引水平洞工程、调压井工程、斜洞工程等项目。1.1.2 编制依据(1) 业主关于XX水电站隧洞工程合同内容及其工程量清单。 (2) 现行有关施工技术规范和验收标准。(3) 业主与丽水市水利水电勘测设计院提供的施工图设计文件。(4) 现场踏勘的具体情况与调查资料。(5) 我单位的施工素质与技术素质及资源状况2、。1.1.3 编制原则(1) 以设计要求和施工规范为准绳,以科学先进的施工方法、施工工艺、施工管理为手段,以有利于施工单位,充分做好施工准备,调集拟定上场的技术力量,合理配备施工队伍、机械设备、工程材料等资源,以期加快施工进度,保证施工安全,提高工程质量。(2) 满足合同规定的工期和质量要求,充分考虑工程所处的自然环境和人文环境及不可抗力对施工的影响,统筹安排,突出重点,兼顾一般,组织合理的施工进度和连续均衡的施工生产。(3) 突出应用新技术,新设备、新工艺、新材料,提高机械化施工水平,积极应用先进的科技成果,确保本合同工程达到优良的工程质量。1.1.4 编制深度本施工组织设计是根据前述的各类3、依据而编制的实施性文件,对该工程项目施工的总体布署、劳动力安排、机械设备的配置、施工方法与施工程序及对工程质量保证、施工进度计划,安全保证措施等起到指导性作用。 1.2 主要工程概况4.2.1 概述XX水电站是XX江又按一级支流XX江中上游水电开发规划的第六级电站,XX水电站右坝头有引水系统包括进水口、引水隧洞、高压管道。进水口位于河道右侧紧靠拦河坝,引水隧洞布置在河道右岸,全长2920米,引水流量174m3/秒,内径8.8米,纵坡5,最大流速2.86米/秒,采用钢筋混凝土衬砌,隧洞末段设调压井,井内径为20米,采用C20钢筋混凝土衬砌,调压井后设衬后内径为6米的斜洞,末端设置一个Y型岔管,将4、管径为6米的岔管一分为二后,变为两根管径为4.2米的支管,将两根管径为4.2米的支管两分为4后,分别向各台机组供水。本工程总工期为16个月,2003年12月28日开工,2005年4月28日竣工。1.2.2 水文气象、工程地质和地震烈度1.2.2.1 水文气象XX江流域位于滇东北高原区,地形起伏大,气象上属昆明准静止锋区,年降水量为770mm-1500mm,年蒸发量为1200mm-1600mm。XX电站坝址处促控制流域面积12087M2,多年平均流量133M3/秒,年径流总量41.94*108M3,洪水主要由暴雨形成,坝址处五十年一遇洪峰流量3430 M3/秒,五百年一遇洪峰流量5700 M3/5、秒。流域中游河道由于河道积聚下切,两岸边坡陡峻,受人类活动影响,植被稀少,水土流失严重。该地区多年平均气温19.100C,极端最高气温330C,极端最低气温-11.50C。1.2.2.2 工程地质XX江为本区域的主干流,两侧支流大多呈北东、南西向汇入XX江,河故城U型,以下切侵蚀为主,堆积作用为次,谷底为洪冲击堆积,谷坡以坡残疾堆积为主,坝址地段厚达30余米。(1)引水隧洞进口段岩石完整稳定,出露岩石微弱风化,引水隧洞出口大部分为弱风化,但受灰岩岩溶裂隙影响岩体整体性较差,洞室围岩分类为类,出口段平洞有出露的一条断层F3,贷款0.8-1.2米,胶结差,应在进洞前对洞您顶边坡进行支护,避免出口段6、岩石受到影响。因此,洞顶边坡应避免大归模开挖,仅对边坡进行适当修整。(1)引水隧洞洞身隧洞洞身上覆岩体厚度为80-400米,沿线上覆岩体厚度满住要求,隧洞沿线经过三条断层,F2断层与洞轴夹角较大,且倾角大。对洞室稳定无重大影响,F3段层倾角较小,但与洞轴近正交,对洞室稳定亦无重大影响,仅F1断层与洞轴夹角较小,倾角移交平缓,其破碎带及影响带宽约20-30米,对洞室稳定有一定影响。在洞内有部分地段围岩岩性软弱,在开挖中应注意洞顶稳定问题,且隧洞尾端大约220米灰岩段,岩溶较为发育,完整性较差,此外在1+331-1+458段,根据地表泉水情况,次洞段可能会遇岩溶水,应考虑岩溶水外水压力问题。隧洞围7、岩分类除F1段层影响带及上述部分软弱围岩地段为四类围岩外,其与洞段大部分为类围岩。局部属于类围岩。1.2.2.3 地震烈度该工程区域地震基本烈度为度。1.2.3 主要工程内容及工程数量该合同段工程其主要的施工项目有:(1)进水口土石方明挖、洞身石方开挖、混凝土挡墙和挡砂坎、闸门井衬砌、墩墙、启闭机房基平洞衬砌等。(2)引水平洞工程洞挖石方、固结和回填灌浆、平洞衬砌和洞身超挖回填混凝土、喷混凝土锚杆等。(3)调压井工程于斜洞工程石方开挖、衬砌及固结回填灌浆等。1.2.4 主要工程特点(1) 本合同段由于主要的工程量为大断面隧洞施工,因此最主要的特点是场地集中,单口掘进深度达1500米左右,洞内工8、作面狭小,出渣及通风较为困难,关键在于施工循环正常,设备选型配套合理,因此要求合理组织施工,合理配置机械设备,且对场地设施进行周密布置,才能确保按期完成。(2) 本合同工程要求于2003年12月28日开工, 2005年4月28日竣工,因此工期极为紧张,要进行合理的进度安排,抓住有利时机,尽量保证平行作业才能在规定的时间内完成。1.3 施工总体部署1.3.1 施工组织机构在现场成立“中铁十五局集团第三工程有限公司XX水电站隧洞工程段项目经理部”作为该合同段的组织机构。项目经理部成立以项目经理、总工程师、项目副经理和质检工程师为决策层,以施工技术科、计划财务科、质量监察科、安全监察科、物资设备科、9、综合办公室和工地试验室等“五科两室”为操作层,各业务科室操作人员均由懂技术、会管理、协调能力强,有类似工程施工经验的业务骨干组成。项目经理部下设三个专业施工队,具体负责该合同段工程的施工。1.4.2 施工准备工作为确保优质完成本标段的各项工程,自进场的第一天起,我项目经理部将统筹安排,科学组织,在搞好驻地建设的同时,全面展开开工前的各项准备工作。除应作好思想、组织和技术准备工作外,重点是按施工总平面布置的要求,抓紧时间完成施工便道及生产、生活设施的安装维修工作,各项工作力求做到完善、经济、合理、实现一次投入,全程受益,确保整体工程顺利进行。1.4.3 现场平面布置及临时设施本合同段由于工程量相10、对单一,且较为集中,现场地理、地质及水文条件较差,但地形地貌相对十分陡峻,交通条件较差,综合各方面因素结合本合同段具体特点和实际情况进行统筹布置,补步考虑为:“以不影响工程施工为原则,全部布置在洞口附近,尽量在红线范围内,修建临时设施,解决临时驻地。” 1.4.3.1 临时便道:本合同段已由业主新修有临时便道进入隧洞进出口位置,只需新修少许临时便道即可进入施工现场各区域,1.4.3.2 生产生活用水:设置抽水站,安设80管道,进出口分别从XX江中蓄水取水。在适当位置修建临时高位水池蓄水,作为施工生产用水,通过处理后可作生活用水。高位水池采取钢板制作成水箱后再用钢管串联而成,高位水池设置标高应满11、足隧洞施工压力之需要,高位水池容量为60立方。1.4.3.3 生产照明用电:业主已将10千伏高压电电源架设安装至现场,只需向业主申请后安装变压器引接即可,安设变压器容量分别为400KVA、400 KVA以解决施工用电和照明用电,同时配备内燃发电机(75-120千瓦)备用。1.4.3.4 高压风供应:分别在两洞口各安设2台20m3/min的电动柜式压风机,连接100钢管作高压风管进洞,当向里掘进至一定里程时,其压风机风包移置进入洞内,以减少风管线路损失。1.4.3.5 临时通讯:为便于通讯联络,加强组织指挥系统,保证内外协调一致,在业主的统一协调下,项目经理部对外安设程控电话解决,项目经理部与施12、工队之间分别通过手机解决通讯联络,保证相互联系。1.4.3.6 炸药库与雷管库:利用当地民爆公司在现场修建的炸药库与雷管库作统一供应。1.4.3.7 拌合场:根据本工程的具体特点,在进出口相应范围内集中布置拌合场及砂石料储备场。1.4.3.8 钢筋加工场:钢筋及钢制品均在现场加工,加工场设立于洞口,便于建房存放的位置。1.4.3.9 临时驻地及库房:修建于生活区,在现场布置上的统一协调和安排。1.4.3.10 工地试验室:在生活区设工地试验室,工地试验室设试验工程师1名,试验员2名。工地试验室分为办公室、原材料试验室、力学试验室、抽样取件试验室,其中抽样取件试验室配备相应自动温控设备。试验室建13、立后,请当地的国家技术监督局进行计量认证,并报地方交通工程质量监督站进行技术资质审查,合格并确定试验范围后方可进行相关试验检验工作。1.4.3.11 项目经理部:设立于天牛桥适当位置,实施统一管理。1.5 主要项目施工方案、施工程序及方法说明书本合同主要工程项目为:进水口工程、引水平洞工程、调压井工程、斜洞工程等,以洞身开挖、洞身衬砌、固结灌浆、回填灌浆、钢筋制安等工序为主。1.5.1 施工方案1.5.1.1 进水口工程施工进水口工程主要为土方开挖4456 m3,石方开挖7611 m3,预裂爆破320m,洞身开挖石方928 m3,挡墙、挡砂坎、闸门井衬砌、拦污栓滑道平台,、进水口墩墙、平洞衬砌14、及细部结构等C20混凝土共计 11270m3,钢筋制安111吨。(1)明挖土石方采用挖掘机开挖,人工刷坡,自卸汽车运输至弃碴场弃碴。石方开挖时,采用凿岩机钻孔,人工装药,实行微松动爆破。待开挖完毕,经基坑检验合格后才能进行明渠及护坡砌筑。(2) 预裂爆破采用风枪钻孔,人工实施间隔装药,非电毫秒雷管起爆。(3)洞挖石方采用风枪钻孔,人工装药,非电毫秒雷管起爆。装载机装渣,自卸汽车运输出渣。(4)钢筋制安采取在现场临时加工棚内集中加工,现场绑扎。(5)进水口系列混凝土工程采用脚手架支撑,组合钢模板立模,拌合场集中拌和,输送车运输,输送泵输送灌注,插入式捣固泵进行捣固,洒水养护。1.5.1.2 引水15、平洞工程引水平洞工程主要项目有洞挖石方257210 m3,衬砌混凝土C20共计36526 m3,平洞固结灌浆45799m,回填灌浆10923 m2,钢筋制安1505吨,细部结构42843 m3等,是本合同段的主要工程和重点、难点工程。(一)洞口施工根据现场的实际地质情况,挂口进洞是整个隧洞施工的一个重要环节,因此必须选择合适的进洞施工方法,本着早进洞、晚出洞的原则,进洞时采取锚杆棚架的方法挂口进洞。在锚杆棚架的支护下,进行开挖进洞。(1)洞口明挖至设计洞口里程时,取整齐断面进行边坡及仰坡刷坡。(2)采用风枪钻孔,沿洞口轮廓线外侧进行,间距为40cm,孔径42mm,钻孔深4.0m。(3)打入3216、锚杆,形成棚架,在棚架防护下,掘进进洞。(4)提前作好洞口支护,及早施作洞门,洞门施作要求一次性连续灌注。(二)正洞施工施工方案:根据招标文件提供的有关资料,经过认真考察施工现场,结合我公司过去长期从事隧洞施工的经验和做法,我们本着科学严谨、实事求是的态度,决定对本隧洞以开挖和初期支护为重点,严格按照新奥法原理施工,加强围岩变形量测工作,充分利用监控量测指导施工,解决好开挖、出碴、运输、供水、供电、供风、施工通风排烟、排水及衬砌作业的技术问题,协调好洞内施工干扰。(1)洞身开挖由于本合同段仅一座隧洞,全长2992米,系长大隧道施工,因此在考虑施工组织方案上应因地制宜,应考虑从进出口、1号支洞、17、出口等三个地方分别进洞。进口向里掘进,1号支洞处采用单项掘进,出口处仍然从出口支洞处进洞向里掘进。洞身开挖均采用新奥法全断面的施工方法,其中其中两支洞口采用自制钻孔作业平台车钻孔,进口采用三臂液压钻孔台车钻孔、待进口与1号支洞贯通后,将1号支洞改为由三臂液压钻孔台车钻孔,均采用人工装药,导爆管起爆,实行光面爆破,无轨运输出碴(采用装载机装渣,自卸汽车运输出渣),自卸汽车运输至弃碴场弃碴。(2)初期支护本合同段内正洞有部分地段实行挂网锚喷支护作为永久性衬砌支护型式。因此其初期支护为该隧洞内的一项重要工序。按照新奥法原理,开挖的围岩封闭支护越早,围岩变形扰动越小,因此初期支护必须紧跟开挖作业进行,18、对软弱围岩地段断面开挖后即刻进行挂网喷射砼支护,使围岩在尚未发生大的变形位移之前封闭,从而达到充分有效地利用围岩自身承载能力,起到支护的作用。在需要进行锚喷作业的地段,锚杆采用凿岩机钻孔注浆机注浆,插入锚杆后固结。喷射砼采用TK961湿式砼喷射机进行砼喷射作业。(3)监控量测监控量测是新奥法原理施工中的重要环节,亦是保证新奥法施工顺利实施的重要手段,通过科学的监控量测,充分利用量测信息数据及数理统计与回归分析,为施工提供可靠的依据来进一步指导新奥法施工。监控量测作业在配齐相关机具及试验仪器的基础上,由专业技术人员负责实施。(4)模柱衬砌本隧洞在衬砌地段的模注衬砌为C20砼。在通过监控量测结果表19、明,围岩基本稳定性情况下,可施作模注衬砌。模注衬砌采用集团公司自制液压式整体衬砌台车立模,砼在拌合场集中拌合,输送车运输,输送泵灌注,人工操作插入式捣固棒结合附着是捣固器捣固,洒水养护。模注衬砌须待断面开挖完成后集中进行,进水口与1号支洞贯通后,开挖作业通过1号支洞进行。该段模注衬砌可提前进行。(5)施工通风本合同段内隧洞口均系长洞独头施工,虽然净空断面积较大,但通风的距离长,洞身通风环境仍然很差。根据这一特点,初步拟定采用大功率防爆型轴流式通风机于各洞口通风,采取吹吸混合式通风方式保证洞内空气清新。风管为100cm PVC硬质风管 ,悬挂于洞顶,串联通风,为减少风阻和风耗,要求通风管挂放平直20、,不漏风。当进口与1号支洞贯通后,则进口与1号支洞之间达到了自然循环通风,此时掘进的洞内通风主由1号支洞处继续通风。(6)洞内排水由于本合同段隧洞为两端施工,顺坡施工时采用边沟自然排水,反坡施工时,不能自然排水,则采用每隔一段开挖集水坑,用抽水机抽水排出洞外。由于坡度不大,一般施工用水可一次性抽出洞外。但应在洞内有水地段,增设长期性固定集水坑集水抽水。(7)洞内三管两路布置洞内三管两路布置应本着节约净空断面为原则,将通风管悬挂于洞顶,供水、供风、供电、排水、照明等管线路,集中布置于隧洞一侧,运输道路沿线路中心布置。1.5.1.3 调压井工程调压井工程土方开挖共计5850,石方开挖6558 m321、,衬砌混凝土共计5954 m3,预裂爆破230米,洞挖石方29387 m3,固结灌浆造孔6552m,固结灌浆6048米。对调压井工程实行两步开挖,第一步:自地面从上只限开挖直径为2.5米的导井,采用卷扬机提升出渣。第二步:待支洞开挖至调压井位置时,调压井实施第二次扩大开挖,将开挖的渣体通过导井排至正洞内,用装载机出渣。调压井衬砌在钢筋制作安装后,采用定制拱架以脚手架为支撑安装组合钢模板进行衬砌,衬砌混凝土采用集中拌和,输送车运输,串筒灌注,插入式捣固棒捣固,洒水养护。1.5.1.4 斜洞工程斜洞工程石方开挖总计2688m3,平洞石方开挖5056m3,平洞回填1732m3,斜洞回填921m3,灌22、浆总计7596m。斜洞工程中的平洞开挖采用从厂房处进行掘进,人工出渣,拖拉机运输出渣。斜洞开挖采用有轨运输出渣,卷扬机牵引。待引水平洞施工至与斜洞相接处时,在洞内设置8吨卷扬机,铺设15kg/m钢轨,人工装渣至轨道斗车,卷扬机牵引出渣至平洞临时弃渣,用装载机进行二次倒运装渣,自卸汽车运输出渣至弃渣场弃渣。1.5.2 施工方法与说明1.5.2.1 隧洞开挖(1)钻孔作业 测量放线用全站仪、精密水准仪将中线、水平引向开挖工作面,距开挖面50米埋设中线桩,每100米设临时水准点,测量放线时,要对上循环爆破效果进行检查,并及时将结果报告技术主管及项目总工。技术人员将测量数据分析处理后,及时修正爆破参数23、,以达到最佳爆破效果。 炮眼位置严格按照钻爆设计图布置。特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及数量,未经项目总工许可不得随意改动。 隧道开挖的周边眼布置在开挖断面轮廓线上,外插角不大于 5,严格控制超挖量。 严格控制钻孔质量,保证施工安全,减少超欠挖。 开挖线标定的具体办法a、根据测量工程师标定的中线位置,准确固定牢固,并辅设一组中线(3个点),用22长度350mm,顶部焊制12-16mm、厚100cm2的标识桩,三桩间距为5m。b、 标定隧道开挖中线时,前100m采用经纬仪逐次放线至开挖工作面,并用油漆划出施工中心线。待施工到100m之后,安装红外线激光定向仪定向,每200m再采用全站仪符合中线24、和纠正偏差。c、根据测量工程师标定的底板高程(此底板高程为设计开挖的底板高程)为准,以此为准垂直于中线方向在两侧墙上腰线位置划出腰线点。d、标定开挖腰线,在后部已标定划出的腰线位置开始,用连通管测出到标定处的同一水平划线,用直尺准确测量其水平距离,再根据设计要求计算出应升(或降)的具体数据,在水平划线处进行升(或降)相应的尺寸,将此位置与后端测水平处的腰线用油漆划连线。另一侧同样进行,这样便完成了开挖处的中腰线标定。e、以开挖面的中、腰线为准,向上下和左右,分别按设计断面左右对称划出边墙线,起拱点及拱部的具体位置。f、再用红油漆划出半园弧线,即成了开挖线。、钻孔a、根据开挖圈定的范围,按照钻爆25、设计图将眼位标在开挖面上。b、钻眼为钻孔台车三臂或自制钻孔作业平台5支风枪同时进行,保证钻进方向与中线一致。达到深度后,在眼中插入一根1.5倍孔深的平直22元钢用来指示钻眼方向。眼深1.7m。c、在掏槽眼眼位处开钻,应保证夹角与设计一致。d、辅助眼钻进方法相似。e、底板眼开钻后将钻机升高向下钻进,平面上与中线方向一致。f、待眼打结束后,吹尽孔内岩粉,检验孔深及角度合格后,才能交爆破组。(2)爆破作业该作业是按照“隧道全断面开挖光面爆破工法”进行编制的,能有效控制周边眼炸药的爆破作用,减少对围岩的扰动,保持围岩的稳定,有效地提高工程质量和进度,确保施工安全。 爆破器材炸药:根据岩石强度选用不同猛26、度、爆速的炸药,有水地段采用乳代炸药,其余均采用2号岩石硝氨炸药,周边眼采用空气间隔装药结构,不偶合装药系数不小于2.0。雷管:采用非电毫秒雷管。 爆破设计隧道爆破采用中空直眼掏槽形式,非电毫秒雷管微差起爆网路。施工时为保证工程进度,采用较短循环进尺快速施工。每循环进尺长3.0米(作业循环时间如附表所示)。采用不偶合装药结构,周边眼采用空气间隔装药结构,严格控制一次性大装药量,减少对围岩的扰动,提高爆破质量,确保施工安全。、类围岩爆破参数如下:周边眼间距E=0.5m。辅助眼装药集中度Z1=0.50kg/m。最小抵抗线W=0.6m,周边眼装药集中度Z2=0.20kg/m爆破密度系数K=1.0,底27、板眼装药集中度Z3=0.5kg/m掏槽眼装药集中度Z4=0.6kg/m。、类围岩爆破参数如下:(可根据实际情况作适当调整)周边眼间距E=0.5m,辅助眼装药集中度Z1=0.55kg/m最小抵抗线W=0.6m,周边眼装药集中度Z2=0.24kg/m爆破密集系数K=1.0,底板眼装药集中度Z3=0.52kg/m掏槽眼装药集中度Z4=0.6kg/m为了保证隧洞所经地区临近建筑物的稳定,爆破中对一次最大装药量进行严格控制。 爆破作业要求a、装药作业定人、定位、定段分别严格按规定装药。做好爆破警戒。b、装药前,所有炮眼用高压风吹净碴屑。c、严格按设计的装药结构和装药量操作。d、严格按设计的联接网路进行联28、接,注意导爆管的联接方向和联接点的牢固性。e、爆破顺序采用先中心掏槽,再辅助眼、周边眼,后底眼的起爆顺序分段起爆。f、相邻两排炮之间的台阶不大于10cm。g、在开挖轮廓面上,炮孔痕迹均匀分布。除地质缺陷部位外,残留炮孔痕迹保留率为:完整岩石在80%以上,较完整和完整性差的岩石不小于50%。h、爆破后及时检查爆破效果,根据爆破效果和爆破监测成果及时高速爆破参数。 控制爆破方案由于进口地段一般埋深较浅,需要严格控制装药量,采用控制爆破进行施工。a、合理用药控制爆破所需炸药要求具有较高的破岩应力能,一般采用低猛度、低爆速的炸药。爆破用药量为:Q=k*q*s*L(kg)。式中:k:系数(为控制爆破系数29、和其它修正系数之积)q:爆破每1m3岩石用药量(kg/m3)S:开挖断面(m2)L:炮眼深度(m)b、采用小直径药卷不偶合装药结构在装药结构上,宜采用比炮眼直径小的小直径药卷连续和间隔装药,不偶合系数为1.2。c、装药水平、振动速度装药水平=Q/R3/2式中 Q:为同时起爆的药量(kg) R:距离(m)振动速度关系式:V=k(Q/R3/2)1/2式中:V:振动速度(毫米/秒) K:为常数(竖井爆破施工中采用大约为300)d、爆破分段合理分段,防止爆破应力波的叠力1,减小振速。爆破施工操作方案a、检查炮孔角度和深度符合爆破设计要求时,才开始装药。b、装药顺序为掏槽眼、辅助眼、帮眼、底部眼、顶边眼30、。c、孔径为40-42mm,掏槽眼深1.8,其它眼深度为1.7m。d、装填炸药和引爆药卷,用木质或竹质炮棍将药送入孔内,充填严实。将导火索同一组的长度(不少于1.5m)相同,绑好连好引爆管,将人员撤到安全处。e、爆破安全员清点炸药、雷管无误后并确认警界及安全良好情况下,下达起爆命令,爆破员开始按顺序引爆。f、爆破员在爆破结束经过通风排烟后,方能进入工作面检查。 控制超欠挖的具体措施a、严格按标定的开挖线及中线、腰线布置好炮眼位置。b、爆破设计的角度及孔位距离,见实际岩层类别确定。c、根据爆破设计进行实地开挖测试,确定具体的预留边线距离,以保证按设计规格开挖。d、超欠挖控制在50mm之内,欠挖大31、于50mm必须处理,超挖控制在50mm之内。e、开挖断面要求必须平整,以利于炮孔布置及深度控制。1.5.2.2 光面爆破的关键技术(1) 层状岩石光面爆破的关键技术层状岩石是地下工程作业经常遇到的地质构造,它直接影响光面爆破的效果,根据以往类似工程的施工经验,拟采用以下施工措施:A、钻孔根据围岩的岩性、地质构造特点、节理、裂隙发育程度、岩体的风化程度以及地下水的活动情况及其相关因素,确定合理的周边眼间距和最小抵抗线。本项工程拟定周边眼的间距为60-100cm,最小抵抗线为50-70cm。在实施过程中应视出露的围岩具体情况进行适当调整。B、间隔装药周边眼采用空气间隔装药结构。药包之间采用导爆索连32、接。C、爆破顺序采用全断面开挖,非电毫秒雷管微差起爆网路。采用先掏槽、再辅助、周边眼、后底眼的起爆顺序。D、堵塞炮泥炮泥采用砂粘土,堵塞长度不小于30cm。E、分析爆破效果在一次爆破完成后,要对进尺、残眼、石碴块度和周边眼余留率等情况及时进行考察分析,及时调整爆破参数,以求达到最佳爆破效果。(2) 提高钻孔利用率的关键技术为了提高钻孔利用率,除了优化施工方案,选配先进的机械设备和选派优秀的施工队伍外,施工人员还要熟悉掌握钻爆作业中的关键技术。A、掏槽眼一般选择在开挖面的中下部位,掏槽眼比辅助眼深20cm,钻爆作业时,若掏槽区因前次爆破而较为破碎,可采取相临两循环左右交替布置的方法。B、辅助眼按33、照钻爆作业的炮眼布置图均匀布置。辅助眼采用连续装药反向起爆,装药系数为0.5-0.6。施工中根据爆破效果,进行调整。C、周边眼和底眼周边眼应做到“准、齐、平、直”,即钻孔位置准确;炮眼底部要整齐(在同一平面内);炮眼“平直”即炮眼之间要平行。炮眼外插角一定要控制在最小范围内,保证眼底不超过开挖断面轮廓线10CM。底眼一般比周边眼深20cm。D、火工材料业主供应的火工材料的使用应严格按照招标文件和国家的有关规定办理。a、采用非电毫秒延期雷管,并有足够的段数,脚线长度应满足施工的进尺要求,购少量的火雷管和导火索作为起爆材料。起爆雷管应采用双雷管,确保爆破一次成功。b、炸药根据炮眼的类别和围岩地下水34、情况,选用二号岩石硝胺炸药、乳化炸药和其它类型的炸药。掏槽眼和底眼选用猛度较大的炸药。底眼采用防水炸药。E、装药起爆当钻孔完成后及时清理炮眼,不合要求的炮眼要堵死重钻。采用集中装药的方法进行装药。按照孔眼的类别在开挖面自上而下,分区、定人、定位按钻爆设计的段别、装药量装药,并指定专业人员进行检查,连接起爆网路,确认装药无误并且施工人员安全撤离后,做好警戒方可起爆。1.5.2.3临时支护本标段在围岩较差的地段采用的支护形式为:喷射砼(喷浆护面),必要时加设格栅钢架(钢支撑)等,喷浆采用TK961湿喷机进行喷射混凝土。钢支撑采用加工场制作,现场架设安装。(1) 喷混凝土(喷浆护面)A. 湿喷混凝土35、工艺流程B. 喷射混凝土的主要技术参数a、工作风压:喷嘴出口的风压应控制在0.1Mpa,此外,工作风压应随输料管的长度增加而加大。b、水压:水压应比风压大0.1Mpa左右,以利于水环喷出的水能充分湿润瞬间通过喷头的拌和料。c、水灰比:水灰比采用0.4-0.45。b、喷头与喷射面距离和倾角:喷头距受喷面距离以0.8-1.2m为宜,墙脚接近90为宜,这样可以减少回弹时。e、一次喷射厚度:墙、拱部为30-50mm。f、分层喷射的间隔时间:要求一次喷射厚度达到设计要求。若达不到设计要求则要分层喷射。在15Oc-20oC时间隔时间约为18分钟左右。g、混合料的存放时间:要求现拌和现用,尽量减少存放时间。36、不掺速凝剂时,存放时间不超过2h,掺速凝剂时,存时间不超过20min。C、施工要点a、选用变通硅酸盐水泥,粒径10mm以内连续级配碎石,化验合风压0.25Mpa水压0.4Mpa外加剂石 子 过 筛投 料 搅 拌添 加 混 凝土水泥100kg石子g100沙子s100水w/c=0.450.5湿喷混凝土工艺流程图格的拌合用水。b、喷射混凝土严格按照设计配合比拌和。配合比及搅拌的均匀性每班两次。c、喷射前,认真检查隧道断面尺寸,对欠挖部分所有开裂、破碎、出水点、崩解的破损岩石进行清理和处理,清除浮石和墙面虚碴,并用高压水或风冲洗岩面。d、喷头距岩面距离以0.8-1.0m为宜喷头应垂直受喷面,喷射路线应37、先边墙后拱部,分区、分段“S”行运动,喷头作连续的圆周运动,后一圈压前一圈三分之一,螺旋状喷射,螺旋直径约20-30cm,以保证混凝土喷射密实,同时掌握风压、水压及喷射距离,减少回弹量。e、喷混凝土终凝2小时后,进行喷水养护,养护时间不少于7天。f、喷射混凝土时,喷射混凝土完成时间距下次爆破时间的间隔,不得小于4小时。g、在有水地段,隧道洞壁设置泄水孔,边排水边喷混凝土。同时增加水泥用量,改变配合比,喷混凝土由远而近,逐渐向涌水点逼近,然后在涌水点安设导管,将水引出,再向导管附近喷混凝土。当岩面普遍渗水时,可先喷砂浆,并加大速凝剂掺量,保证初喷后,再按原配和比施工。当局部出水量较大时,采用埋管38、凿槽、树枝状排水盲沟措施,将水引导输出后,再喷混凝土。D、有水地段喷射凝土的施工a、改变配合比,增加水泥的用量;先喷干混合料,待其与通水融合后,再逐渐向涌水点逼近,然后在涌水点安设导管,浆水引出,再在导管附近喷射。b、当涌水地点不多时,可用开缝磨擦锚杆进行导水处理后再喷射,当涌水范围大时,可设树枝状排水盲沟再喷射,当涌水严重时,可设泄水孔,边排水边喷射。E、堵管处理在喷射的过程中如发生堵管时,应停止喷射作业,把输料管拉直,用铁锤在管子发硬的地方轻轻敲打,随即供风,风压不得大于0.4Mpa。必须按紧喷头不能让喷头对准人,以防喷射出来的混凝土射伤人。F、回弹物的利用在喷射的过程应做好回弹物的利用39、,把收集的回弹物经重新拌和用来砌筑辅助工程或直接用于铺设便道。达到更好经济效益。1.5.2.4 施工作业循环施工掘进掘进作业循环时间表中采用短进尺快循环的作业方式。 1.5.2.5 不良地质条件下的隧道施工在围岩不良地质地段进行施工时,首先详细分析地质情况,正确判断和采取防坍措施,特别是对通过断层破碎带可能出现的情况,要有充分的估计和思想装备;要坚持“以防为主”的原则。同时在应急设备、物质材料方面要做好充分准备。不良地质地段的施工应遵守先排水、短进尺、弱爆破、强支护、快衬砌的施工原则。当施工进入不良地质地段时,首先应缩短循环进尺,减少装药量,扩大空气间隔装药结构使用范围,实现弱爆破。支护形式也40、根据地质条件作相应变化。不良地质条件下的施工,稍有疏忽,极易发生大规模坍塌。因此在施工中,采用相对稳妥的方案:采用钢支撑支护,超前小导管支护等手段,增加支护的刚度。施工中,对开挖实行超前支护。超前支护采用25超前锚杆或42钢管,形成棚架,在围岩虽不稳定但整体性相对较好地段采用25超前锚杆,而在围岩比较破碎、节理发育地段采用42钢管注浆固结进行超前支护,以增加围岩自身承载能力。(1) 锚杆A. 施工流程见图 B.施工步骤清理围岩检查净空喷混凝土钻 眼布置孔眼选择孔位检查孔眼吹洗清理注 浆作好记录检查锚固情况安装锚杆 锚杆施工工艺流程图 a、撬顶清危石、悬石。检查开挖净空尺寸是否符合要求,如有欠挖41、,应立即补挖,然后喷射混凝土。b、根据锚杆布置锚杆孔,并划出明显的记录和标志。c、钻孔。采用风动凿岩机钻孔,孔径应比锚杆直径大15-20mm,深度与锚杆长度相配合,钻孔方向垂直于围岩岩壁或层理面。d、清理孔眼时,吹净孔中岩粉,擦干水分,同时注意使空口岩面平顺。保证垫圈,托板能密贴岩面。e、锚杆插入孔眼前,应进行清扫除锈。使其锈不粘杂物。锚杆的楔子、圆锥体、螺纹部分更应保持清洁。f、插入锚杆并用相应的方式进行锚固,并同时安装好托板并拧紧螺帽,注意托板要紧贴岩面,当孔口与岩面不垂直时,应加楔形托板或楔形垫圈。C、施工注意事项a、保持锚头锚固可靠,必须对安装好的锚杆抽样进行抗拔试验,以检验是否具有设42、计所规定的锚固力。b、由于是利用锚杆围岩本身来支护围岩的,因此必须尽量减少围岩开挖暴露后的初始变形,要求锚杆安装的时间紧结开挖,最好能在开挖后当班作业。c、锚杆安装后顶板变形不易发现,必须定期测量、检查并做好记录,以便锚杆支撑不能适应地层压力时,能及时采取加固措施。(2) 小导管注浆:小导管注浆施工工艺流程图见图。(1)施工准备 A 在熟悉设计图纸的基础上,进一步调查地质情况,按渗透系数确定注浆类型。B 通过试验确定和调整注浆半径、注浆压力和单管注浆量。C 加工导管,准备施工机具、器材。导管的直径一般为42mm,导管前部四周按梅花型布置,8mm出浆孔,后部1.5米范围不布孔。配合比试验设备准备43、效果检验注浆参数制定施工方案注浆设计施工准备钻孔打导管注 浆连接止浆管现场试验浆液选择地质调查材料准备喷混凝土封闭掌子面安孔口止浆塞机具准备开 挖浆液配置小导管注浆施工工艺流程图一般情况下,小导管的前端加工成圆锥形,便于导管打入岩体。D 对施工队进行技术交底。 封闭开挖面按照常规的施工程序和施工工艺对开挖面进行喷混凝土封闭。(2)钻孔、打小导管A、测量放线,标定孔位。B、用风动凿岩机钻孔,将小导管沿孔打入,如地层松软可用钻孔机具将导管直接顶入。C、清理小导管内的杂物以防阻碍注浆。(3) 注浆 注浆可采用单液注浆或双液注浆,实施时根据具体情况而定。 A、单液注浆注浆顺序由下而上进行,浆液采用机械44、拌和。浆液为水泥浆,水灰比分三个等级,即1.5:1、1:1和0.8:1。注浆时浆液由稀到浓,逐级变换,为了使岩体尽快固结,可选用普通水泥或早强水泥,并掺入适当的减水剂。渗入注浆按试验所确定的压力和注浆量施工。劈裂压密注浆按有效固结厚度大小40cm施工,在施工中由大到小,逐步选取量佳注浆压力和注浆量。注浆宜选用压力在10Mpa以上的高压注浆泵。当达到额定注浆压力1.5Mpa后,注浆停下,等几分钟后,压力隆到1.6Mpa以下时,再继续注浆,这样反复多次,直到压力不能下隆时为止。注完浆的导管要立即堵塞孔口,防止浆液外流。B、水泥、水玻璃双液注浆在地下水丰富或有淤泥、流沙等复杂地质条件下,宜选用水泥与45、水玻璃双液注浆,注浆时将两种不同的浆液分放在两个容器内,使用双液注浆泵或两台注浆泵按选定的配合比分别吸入两种浆液,两种浆液在混合器内混合后注入注浆管。采用双液注浆时,水泥浆的水灰比为1.25:1-0.5:1,水玻璃模数以2.4-2.8为宜,水玻璃浓度范围为30-45波美度,水泥浆与水玻璃浆的体积比为1:1-0:3,初凝时间可用不同的配合比和加入少量早强剂来控制。注浆泵的型号采用UB3型注浆泵和2YGZ60/50型双液注浆泵。(4) 注浆异常情况处理A、发生串浆现象,即浆液从其它孔中流出时,采用多台泵同时注浆或堵塞串浆孔隔注浆。B、单液注水泥浆压力突然升高,可能发生了堵管,停机检查。C、水泥与水46、玻璃双液注浆压力突然升高,则关停水玻璃泵,进行单液注浆或注清水,待泵压正常时,再进行双液注浆。D、水泥浆单液或水泥与水玻璃双液注浆进浆量很大,压力长时间不升高,则应调整浆液浓度,缩短凝胶时间,进行小量低压力注浆或间歇式注浆,使浆液在裂隙中有相对的停留时间,以便胶凝,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。(5)开挖待浆液凝固达到设计强度后进行开挖,开挖时应根据工程的实际情况,选择合理的开挖方法,以保证施工安全。施工中坚持“短进尺、弱爆破、快封闭”原则,每排进尺在1.0m-2.0m之间。在开挖中,钢支撑与超前支护及系统锚杆的连接必须高度重视。只有将钢架支撑、超前支护和系统锚杆牢固地连接在一起,并且喷47、混凝土密实,才能形成有效的支护体系。开挖时,严格控制爆破参数,采取弱爆破,缩短进尺,减少装药量,尽量减少对围岩的扰动,保证施工安全,开挖后及时对围岩进行量测,掌握围岩变化情况,采取及时有效的支护手段进行支护。另外准备好各种抢险器材,如方木、钢管、钢架等,以便当围岩发生较大变形时,及时采取措施对支护进行补强。1.5.2.6 隧洞灌浆隧洞灌浆作业包刮固结灌浆和回填灌浆,均使用YY-100钻机钻孔,包括勘探空、灌浆空、检查空、观测空、排水孔以及钻孔和灌浆所需进行的钻去岩心和试验、钻孔冲洗、压水试验、灌浆前孔口加设保护等全部钻孔作业。本合同段内固结灌浆216m和回填灌浆5217m2。(1) 钻孔作业 48、钻孔的孔位、深度、孔径、钻孔顺序和孔斜等,均应严格按照图纸要求和监理工程师指示执行。 钻孔过程中,应仔细进行孔斜测量,并采取措施进行控制。 钻孔完毕应进行检验合格后经监理工程师确认后才能进行下一步操作。 钻机安装应平整稳固,钻孔前应报监理工程师指示埋设孔口管,钻孔方向应按图纸要求确定,钻孔时必须保证孔向准确。 灌浆空的施钻,应按灌浆程序分段进行,已钻孔完毕的孔位应妥善加以保护。 灌浆前应对所有灌浆空进行冲洗,从孔底向孔外进行,冲洗水压采用50%的灌浆压力,冲洗应至回水澄清10min结束,孔内残留物厚度不超过过20cm。 当邻近灌浆孔灌浆结束不超过4小时时,不能进行冲洗,冲洗后的灌浆孔应立即进行49、灌浆作业。以防止冲洗后的灌浆孔重新堵塞。(2) 灌浆作业 根据具体情况选用低速浆液搅拌机拌浆,多缸柱塞式灌浆泵,搅拌机的拌合能力应分别与浆液类型及注浆泵的排浆量相适应,保证均匀,连续地拌制浆液,拌制前应对设备进行试运行后才能正式搅拌浆液。 保证灌浆管路浆液流动畅通,并能承受1.5倍的最大灌浆压力,灌浆过程中应随时对灌浆泵和灌浆孔口处及进浆管路处安装的压力表进行测定和经常性校核。 所有的灌浆设备仪器均应始终保证工作状态正常,并应配有足够地备用设备,电力驱动的设备,应在姐弟俩好地状态下方可使用。 浆液的搅拌时间应不少于3min,浆液在使用前要过筛,从开始制备到用完的时间不大于4小时。 回填灌浆应在衬砌混凝土达到70%强度后才能进行,固结灌浆应在该部位回填灌浆结束7天后进行。 灌浆结束后应将灌浆记录和有关资料提交监理工程师审核,并按规定提出检查方案实施检查,检查孔数量应为灌浆孔总数量的5%。 灌浆孔灌江和检查孔钻孔灌浆结束后,应采取水泥砂浆将钻孔封填密实,并将孔口抹平整。