高壓引水隧洞施工方案

高壓引水隧洞施工方案本標段高壓引水隧洞包括上平段、豎井段、下彎段和緩坡段，其設計斷面為圓形，內(nèi)徑3.5m,起點樁號引6+313.081,終點樁號引6+646.406,其中豎井段高90.626m,上下彎段圓弧軸線半徑10.om,高壓段其結(jié)構(gòu)為雙層鋼筋栓襯砌。第一節(jié)高壓引水隧洞施工總體布置一、施工注意事項：根據(jù)項LI部的布署，確保高壓引水隧洞的施工機械設備無故障，施工用電、施工用水系統(tǒng)暢通；在高壓引水隧洞施工中，特別要作好圍巖的適時支護:作好施工安全防護措施，制定出各隊安全規(guī)章制度；高壓引水隧洞洞內(nèi)施工測量控制網(wǎng)要切實達到標準，施工隊作好樁體保護，項LI部要經(jīng)常復核控制樁。二、高壓引水隧洞施工方案：高壓引水隧洞采取通過其附近的GBS點直接施測建立座標控制網(wǎng)，豎井采取聯(lián)系法進行測量控制，開挖采取兩個工作面同時施工的方法進行掘進工作，一是采取吊籃法從上彎段向豎井掘進，二是采取從壓力鋼管段向緩平段掘進。在豎井掘進過程中，采取全斷面開挖的方法一次成井，在壓力鋼管段掘進過程中釆取分段開挖的方法進行掘進，首先進行上部圓形斷面光面爆破，再采取二次清底與襯砌同步的下圓段的爆破，利用小型自卸車出渣，以保證圓形洞段成洞質(zhì)量和進度。在成洞以后，豎井段采取滑模施工工藝至底向上進行分層襯砌，緩平段從上游（下彎段未端）至下游進行襯砌，釆取全圓臺車進行全斷面襯砌，對于上、下彎段釆取自制異形模板進行全斷面襯砌，栓運輸采用輸送泵直接運送到作業(yè)面。二、高壓引水隧洞施工流程：上彎段一-豎井段開挖與支護一-下彎段開挖與支護 雖翌鈕合開挖閉令開挖用合壓力鋼管段一次開挖與支護一-緩平段一次開挖與支護——上彎段襯砌滑模襯砌豎井上彎段襯砌滑模襯砌豎井灌漿工程 全圓臺車襯砌緩平段 下彎段襯砌亠丄第二節(jié)施工測量控制一、 測量投入儀器：調(diào)壓井座標控制測量采用日本托普康公司生產(chǎn)的（GTS-311）2〃級電子全站儀進行施測，水準測量采用上海生產(chǎn)的C32I1型自動安平水準儀進行施測。二、 測量方法及步驟：測量準備工作進行豎井及緩平段測量工作前，首先進行其附近的GBS導線點（AS12、AS13、AS14、AS15）校核。根據(jù)GBS導線點采取導線測量方法直接進行豎井中心座標控制測量，中心控制樁不得低于五等控制網(wǎng)水平。根據(jù)上彎段與豎井交接處擴洞惜況，在4#主洞內(nèi)布設豎井施工控制樁，并在豎井擴洞平臺上布設四處施工控制樁，以便隨時校核豎井座標。豎井井挖測量方法：控制網(wǎng)建立：通過4#支洞附近的GBS點進行洞內(nèi)基本導線點布設，最后在豎井擴洞6m范圍內(nèi)建立十字形座標控制網(wǎng)（每條線上不得少于四點個點），具體詳見（圖一）。座標傳遞測量：當廠房開挖進度滯后時，施工可以從豎井繼續(xù)向下彎段進行開挖,施工中決定采取聯(lián)系三角定向測量法進行施工，并在方向上采取觀測法觀測不少于6測回以提高測角精度，具體詳見（圖二）。高程傳遞測量：施工中釆取鋼絲懸掛鉛錘從井口向井內(nèi)投點。圖一 豎井施工渙J量控語U網(wǎng)平面圖豎井中心說明：國中單位均認cm農(nóng)示；國中P農(nóng)示淤J量控制樁，L農(nóng)示|店吋控制柱，C農(nóng)示中，《樁：

圖二豎井施工漁J量控帝圖二豎井施工漁J量控帝J網(wǎng)豎直傳遞圖飯平段第三節(jié) 豎井段石方井挖豎井段開挖首先在高壓段上彎段進行擴洞，形成豎井開挖工作面，豎井段采取全斷面一次光面爆破施工工藝，并采取門架配以小車、吊籃出渣，施工中決定自卸車通過4#支洞運輸出渣。一、豎井段石方開挖及擴洞：豎井段擴挖從高壓洞段開始，考慮到門架受力結(jié)構(gòu)效果和出渣車運輸方便，施工中將上彎段擴高2m并按直線剖面進行開挖，其漸變段通過圓弧進行漸變，保證圍巖受力效果狀態(tài)良好，上彎段底部采取一次開挖成城門洞形，以便洞挖施工和栓澆筑，當絵澆筑至上彎段下部時，再二次開挖形成圓弧形設計洞形，在一次開挖擴洞后，采取1|2鋼拱架與連接筋進行加固擴洞段，重點支護邊墻和拱頂部位，再進行噴射栓施工。建議鋼拱架間距為70cm,拱頂設計雙層連接筋①25,拱頂間距為30cm,邊墻為50cm。噴射栓厚度20cm。并在上彎段部位增加收斂觀測斷面，在洞挖中，觀測洞室變形情況。其擴挖結(jié)構(gòu)圖如下：圖三《上彎段擴挖圖》根據(jù)豎井段開挖面積和廠區(qū)下游高壓洞段進洞比較困難等特點，豎井開挖準備在調(diào)壓井襯砌高程達1874m以上，開始進行上彎段擴挖，并進行豎井全斷面淺孔光面爆破,通過爆破向下游掘進，以加快高壓段施工進度。針對本標段地質(zhì)情況，施工中決定采取淺孔（孔徑小于75mm,孔深小于5m）光面爆破工藝，合理布置炮孔，充分利用天然臨空面或創(chuàng)造更多的臨空面，形成低成本、高效益爆破。炮孔布置原則炮眼呈同心圓布置，同心圓數(shù)口一般為3~5圈，其中最鼎近開挖中心的1~2圈為掏槽眼，最外一圈為周邊眼，其余為輔助眼。（1） 掏槽眼形式：施工中準備釆取圓錐形掏槽眼，其掏槽眼與工作面夾角（傾角）一般為70°~80°,掏槽眼比其他炮眼深20~30cm,各眼底間距不小于20cmo（2） 輔助眼與周邊眼輔助眼可呈多圈布置，其最小圈與周邊眼距離應滿足光爆層要求，以0.5~0.7m為宜，其余輔助眼的圈距取0.6~1.0m,按同心圓布置，眼距為0.8?1.2m左右。周邊眼采取直眼爆破方式，其眼距0.4~0.6m,不產(chǎn)生傾角。其炮孔布置圖如下：見圖四 《豎井開挖炮眼布置圖》豎井爆破孔眼布宜平面圖 豎井爆破孔眼布宜剖面圖單位炸藥消耗量該施工部位，準備釆取匸程類比法，根據(jù)巖石的堅固系數(shù)、巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特性,以及"32的巖石炸藥威力等確定單位炸藥消耗量。根據(jù)《甘肅省迭部縣多兒水電站〈初步設計?研究報告〉工程地質(zhì)》豎井段圍巖堅固系數(shù)取值為2~6,根據(jù)以往工程，以豎固系數(shù)4為基數(shù)進行初步試爆，單位耗藥量取值2.28Kg/m\然后再進行調(diào)整確定。但試配中取值以小為宜，以保證施工的安全性。第四節(jié) 高壓緩平段施工一、 高壓段緩平段石方洞挖當壓力鋼管段石方洞挖至封堵栓端時，由于緩平段屬全圓洞段，施工中采取二次開挖的方式時行掘進施工，一次釆取光面爆破直接爆破拱弧、邊墻；二次邊襯砌邊清渣落底，以便有效控制開挖斷面，以減少洞室的超欠挖。二、 洞室爆破：爆破方式，根據(jù)低壓引水洞爆破經(jīng)驗，高壓引水洞光面爆破試驗依據(jù)及調(diào)整辦法如下：1?地質(zhì)概況：1.1地形地貌1.2巖體風化程度1.3隧洞圍巖分類及力學參數(shù)建議圍巖類別巖體結(jié)構(gòu)類型縱波速度Vp巖石抗壓強度Rb巖石完整性系數(shù)Kv變形模量抗剪斷彈性抗力系數(shù)K。堅固系數(shù)fM/sMpaGpaF，C*Mpa/cmII完整層狀>3500>70>0.558120.80.950.81.07010078III層狀鑲嵌2500350040700.550.3560.750.800.650.8405046IV碎裂結(jié)構(gòu)17002500<250.30.14230.500.600.350.451520<22.爆破參數(shù)計算:2.1爆破形式根據(jù)鉆孔形式和圉巖類別，確定采取全斷面淺孔爆破。2.2布孔參數(shù)2.2.1計算抵抗線長度WP(ni)淺孔：WP=Kwd=30*0.04=1.2(m)Kw——巖石性質(zhì)對抵抗線的影響系數(shù),通常取15-30,巖石越軟弱取值越大，試取30；d 炮孔直徑，淺孔以深孔以mmi],試I[X40mm=0.04m：2.2.2階梯高度H(m)淺孔：H=KhWp=1.2*2.0=2.4mKh——為防止爆破頂面逸出的系數(shù)，通常取1.2-2.0,試取2.0；2.2.3炮孔深度L(m)淺孔：L=KlH=2.64*1.0=2.64(m)Kl——巖性對孔深的影響系數(shù)，對于堅硬巖石取1.1-1.15,中等堅硬巖石取1.0,松軟巖石取0.85-0.95,試取1.0；2.2.4炮孑L間)?a(m)淺孔：a=KaWP=0.85*1.2=1.02(m)Ka——起爆方式對孔距的影響系數(shù)，對火花起爆取1.0?1.5,對電氣起爆取1.2-1.5,試取

1.0；2.2.5炮孔排距b(m)淺孔： b=asin60°=l.02*0.866=0.88(m)2.2.6炮孔的最小堵塞長度Lmin(m)淺孔： Lmin=(0.7~1.0)Wp$L/22.3孔眼爆破的藥量計算單位耗藥量q值巖石堅固性系數(shù)f0.8-23~45681012141620q/kg.m-30.40.430.460.500.530.560.60.640.670.72.3.1從排孔爆破的第一排孔的每孔裝藥量按下式計算：Qi=q*a*Wp，H=0.6*1.2*1.02*2.64=1.94(Kg)H——臺階高度，m2.3.2多孔爆破時，從笫二排孔起，以后各排孔的每孔裝藥量按下式訃算:Q2=k*q*a*b*H=1.1*0.6*1.02*0.88*2.64=1.56(Kg)H——考慮受前各排孔的礦巖阻力作用的增加系數(shù)，k=l?l~l?22.3.3總體裝藥量Q=Qi+Qi3?布孔形式：根據(jù)炮孔間距和排距設訃炮孔布置形式，其形式如下:圖五 高壓引水洞緩平段爆破開挖示意圖周邊孔、.輔助孔周邊孔、.輔助孔三、高壓洞段鉆爆與出渣運輸高壓洞緩平段鉆爆決定采取氣腿式風動鑿巖機在工作臺架上鉆孔，鉆頭40合金鋼鉆，出渣運輸采用06小型裝載機或耙渣機配合自卸汽車直接裝渣，運至渣場。第五節(jié)井壁及高壓洞段支護考慮到豎井段巖層破碎、褶曲和層面裂隙發(fā)育，巖體完整性差，均屬于IV、V類圉巖，因此開挖過程中必須采取臨時加固措施，以保證洞室開挖穩(wěn)定性。豎井段決定在上彎段擴挖處，支護花拱架掛網(wǎng)，再噴射絵的方式進行臨時支護。再豎井井壁，決定采取素噴栓或錨桿掛網(wǎng)噴磴的方式進行支護；在高壓洞段，圍巖狀況良的狀態(tài)，釆取直接噴射素栓的方式，在禺巖狀況差的情況下，采取錨桿掛網(wǎng)噴栓或花拱架噴栓的方式進行臨時支護，以保證開挖工作的正常進行。一、上彎段擴洞支護措施上彎段按開挖圖進行擴洞后，首先進行錨桿和噴射絵支護，再進行花拱架與連接筋支護，最后噴射20cm厚栓。其隨機錨桿建議長度取3.0m左右（根據(jù)圍巖狀況好壞確定）,其花拱架采取四邊形矩形斷面，其主筋采?、?5鋼筋，箍筋采取*8鋼筋，其連接筋釆?、?5鋼筋，拱架間距為100cm,其拱架高度根據(jù)拱頂開挖悄況現(xiàn)場放樣，要求拱架與鋼筋間距控制在5cm左右，拱架拱弧筋必須控制在拱角90-120°范圍內(nèi)，邊接筋拱弧部位間距為30cm,邊墻部位距為50cmo具體可參考《調(diào)壓井阻抗孔及高壓段支護圖》。二、豎井段井壁及高壓隧洞支護措施當豎井段開挖過程中，可根據(jù)圍巖狀況，圍巖狀況良好的情況下，可直接采取素噴磴的方式時行臨時支護，當圍巖狀況差的悄況下，采取系統(tǒng)錨桿（3m左右）支護并掛網(wǎng)（"6.5@20*20cm）再噴射栓進行支護。具體支護形式可參考下表：隧洞和斜井（豎井）的錨噴支護類型和設計參數(shù)用巖級別毛洞渝，IIIIIIIVV5不支護50mm厚噴射磴（1） 80-100mm厚噴射贓（2） 50cm厚噴射贓?設宜l?5~2?0m長的錨桿8（M00mm厚噴射殮，設置l?5~2?0m長的錨桿120-150mm厚鋼筋網(wǎng)噴射碇,設置l?5~2.0m長的錨桿備注1?服務年限小于10年及洞跨小于3.5m的隧洞和斜井■表中的參數(shù)可根據(jù)匸程具體情況適為減小。2.陡傾斜巖層中的隧洞或斜井易失穩(wěn)的一側(cè)邊墻和緩傾斜巖層中的隧洞或斜井頂部.應采用表中第（2）種支護類型和參數(shù)，其它情況下兩種支護類型和參數(shù)均可采用。

第六節(jié)栓襯砌施工一、豎井段襯砌栓施工豎井襯砌采用滑模施工（如圖十六），混凝土澆筑方法采用泵入模，人工振搗，模板分倉高度為3m°圖六引水洞高壓段豎井滑模施工示意圖/'//'/1-提升井孤;2-卷揚機;3-載人吊籠；4-千斤二、緩平段襯砌栓施工 頂；5-支撐桿;6-撫作平臺；7-滑棋;8-懸吊腳乎架根據(jù)施工設計圖紙的要求，高壓洞段要求全圓磴一次性澆筑成功，分倉長度為9m,既保證工期，以可因此施工中決定采取針梁式鋼模臺車，保證其栓全斷面一次性成型,以加快施工進度。其臺車簡易圖如下:既保證工期，以可圖七高壓洞段針梁式臺車簡易圖A-A卻視圖.?“..?*<?/“?A-A卻視圖.?“..?*<?/“?-....?/...?..□□□□□□-I1K丿f ft□□□□□□Jiidihidiih4i■6—?“—-ii■ 〈????,? ?,???■???%?■?????-Z ???4:e4A%■??ft-A說明：1-針梁，2-針梁的樞架，3一乎動螺松千斤頂，供伸縮邊棋用；1-乎動螺檢千斤頂，供伸縮頂棋用；5-硅襯砌；6-后支座千斤頊;7一針梁；8一鋼棋;9-后抗浮式液壓千斤頂；10一前支淫液壓千斤頂1-笳抗浮液壓千斤瑣平臺。三、混凝土澆筑程序圖圖八 混凝土澆筑程序圖混凝土的攪拌1、 材料要求砂、石、水泥、外加劑等材料應符合設計及水工規(guī)范要求。水泥：對接受的每批水泥，應有出廠合格證并對水泥品質(zhì)進行檢查復驗，到貨的水泥應按不同品種、標號、出廠批號分別存放，并防止受潮。粗骨料：按監(jiān)理人批準的料源進行生產(chǎn)，不同粒徑的骨料分別堆存。粗骨料的質(zhì)量技術(shù)要求應符合SDJ207-82表4.1.13的規(guī)定。細骨料：砂料應質(zhì)地堅硬、清潔、級配良好；砂的質(zhì)量技術(shù)要求應符合SDJ207-82表4.1.13的規(guī)定。外加劑：用于混凝土中的外加劑，其質(zhì)量應符合DL/T5100-1999第4.1.1至4.1.4條的規(guī)定。2、 拌和嚴格遵守試驗室提供并經(jīng)監(jiān)理人批準的混凝土配料單進行配料；拌和設備安裝完畢后，會同監(jiān)理人進行設備運行操作檢驗，合格后才能使用：混凝土拌和應符合SDJ207-82第四章的規(guī)定；（4） 混凝土的拌和程序及時間應通過試驗確定。（5） 因混凝土拌和及配料不當，或因拌和時間過長而報廢的混凝土不可再用于本工程，可棄置于指定地點或進行施工場地硬化。（二）混凝土的運輸豎井段：拌和站設置在4#支洞口，采取混凝土輸送泵運輸混凝土以澆筑豎井段。其豎井段栓輸送管呈“S”形布置，以便減少栓的離析、泌水性。高壓段：拌和站設置在廠區(qū)附廠房附近（壓力鋼管支義管口），釆取混凝土輸送泵直接運輸進行磴澆筑。其注意事項：混凝土出拌和機后，應迅速運達澆筑地點，運輸中不能有分離、漏漿現(xiàn)象。采用泵送混凝土時，應遵循《水丄混凝土施工規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定，應保證泵送混凝土工作的連續(xù)性，如因故中斷時，應經(jīng)常使混凝土泵轉(zhuǎn)動，以免導管堵塞，在正常溫度下，如間歇時間超過45min應將留在導管內(nèi)的混凝土排除，并加以清洗。（三）封拱栓澆筑絵澆筑釆用碗輸送泵進行栓澆筑，在臺車模板上預留導管，導管末端安裝沖天尾管，沖天尾管垂直伸入倉內(nèi)，沖天尾管的位置應根據(jù)澆筑段長度和磴擴散半徑來確定，其間距一般為4?6m,離澆筑段端部約1.5m左右，尾管出口與巖面距離越近越好,但必須保證壓出的磴能擴散，一般為20cm左右，封拱時為了排除和調(diào)節(jié)倉內(nèi)空氣，檢查拱頂充填情況，可以在倉內(nèi)巖面最高的地方設置通氣管，在倉的中央部位設置進人孔,以便進入倉內(nèi)進行必要的輔助工作。施工中栓澆筑準備采取輸送泵進行栓輸送，當進入拱頂封拱時，磴坍落度可為14?16m,以便加快確泵的壓送速度，連續(xù)壓送栓，當通氣管開始漏漿或壓入的栓已超過預計的方量時，停止壓送栓，去掉尾管上包住預留孔眼的鐵箍，從孔眼中插入防止磴下落的鋼筋，然后拆除導管，待頂拱絵凝固后，將外伸的尾管割除，并用灰漿抹平。其示意圖如下：圖九封拱碇尾水管孔眼布置圖足水各孔目艮