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引水隧洞工程施工方案

引水隧洞工程施工方案

一.编制依据

(1)施工合同

(2)《水利水电施工组织设计规范》SDJ338-89

(3)《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》DL/T5099-1999

(4)《砌体工程施工及验收规范》GB50203-98

(5)《水工混凝土施工规范》SDJ207-82

(6)《水利水电施工测量规范》SL52-93

(7)施工图纸名

二、工程概况

彭水县棣棠水电站位于彭水县棣堂乡,坝址位于彭水县普子河支流里头河农桩坎河段漆树湾处,引水隧洞位于河岸右侧,需修建临时渡河进洞道路以进行引水隧洞工程的施工。

引水隧洞工程为本工程的重点,隧洞全长3399m,隧洞设计1个支洞,支洞长度,支洞位于隧洞K1+处,断面型式均为*,隧洞进口底板高程,出口底板高程,隧洞坡降为%;支洞进口高程为,出口高程为,支洞坡降为%。

由于初设时无地勘资料,在隧洞准备施工及掘进过程中补足地勘资料。

三、施工准备

1、技术准备

1)组织有关技术人员充分熟悉和审查施工图纸,施工图纸及其组成部分间有无矛盾和错误,施工图在尺寸、坐标、标高和说明方面是否一致,技术要求是否明确,结构施工图与设备安装的工艺是否矛盾,参加由建设单位主持的图纸会审、设计交底,并形成图纸会审纪要,所有参加方签字盖章。

2)根据工程的特点,研究使用新技术、新工艺、新材料,满足工期和质量要求。

3)编制和审批施工组织设计、质量计划及作业指导书、施工方案。

4)各有关技术资料的准备,各有关材料的进场试验。

2、现场准备

根据施工需要进行调查研究,并掌握隧洞沿线的下列情况和资料:

现场地形、地貌、工程地质和水文地质资料;气象资料;工程用地、交通运输及排水条件;施工供水、供电条件;工程材料、施工机械供应条件。

根据建设单位给定的定位坐标及高程控制点测量放线,引测隧洞的定位桩,控制点、水准点,测量放线由专人负责,技术部门管理,制定切实可行的方案。

3、组织准备

鉴于本分部工程为单位工程的重难点的特点,为确保顺利实现各项施工目标,在合同范围内选拔业务能力强,实践经验丰富的项目经理及其它人员组成项目部,由项目经理统一指挥,协调各方面的关系,排除各种障碍,确保工程能按预定要求顺利完成。

根据本工程特点、工程量,本单位采用现代化项目管理体制。

严格按照招标文件规定组建项目部,签定项目承包合同,运用经济手段与行政手段相结合,运用经济合同明确工程建设各方面的责任,运用原有行政管理体系为工程顺利进行扫清障碍创造条件。

项目部的设置要齐全,职责分工明确,因人设职,因职选人,建立有施工经验,有开拓精神和效率高的领导班子。

现场配备微机、复印机、打印机等,一切需编制文件、方案采用微机管理。

5、物资准备

进场后,编制材料需用量计划,签定供应合同,按进度进场;

构配件成品、半成品的加工准备,完成加工、运输、保管一条龙;

根据进度安排,编制机具设备需用量计划,按施工进度进场。

四、施工总体安排

1、平面布置安排

隧洞进口交通计划采用新建临时施工桥渡河,桥宽5m,埋设8排Φ1200钢筋砼涵管过水,路面为50cm厚浆砌块石;施工桥前后道路采用5m宽45cm厚的手摆片石及20cm厚泥结石路面结构型式连接机耕道与隧洞进口,临时道路线型根据实际地形布置,总长计划在60m。

进口弃渣场由业主指定,洞渣运输路线利用施工临时道路及原有机耕道到达弃渣场,距离洞口约150m。

隧洞出口及支洞交通计划采用新建临时施工桥渡河,桥宽5m,埋设20排Φ1200钢筋砼涵管过水,路面为50cm厚浆砌块石;施工桥前后道路采用5m宽45cm厚的手摆片石及20cm厚泥结石路面结构型式连接机耕道与隧洞进口。

隧洞出口临时道路线型根据实际地形布置,总长计划在240m。

出口弃渣场由业主指定,洞渣运输路线为在洞口左侧进行明挖一条长约150m的施工便道通往弃渣场。

支洞出口临时施工道路线型根据实际地形布置,总长计划在250m。

支洞出口弃渣场由业主指定,洞渣运输线路为在支洞出口修建1条临时道路渡河,连接河床左岸机耕道及支洞出口堆渣场,河床上埋设20排Φ1200钢筋砼涵管过水,路面采用50cm厚浆砌块石,距离洞口约550m。

2、施工用电

施工临时用电采用1#、2#变电站完成,由于该地农网未进行改造,由业主提供的变压器无法满足我部报批的所有施工用电设备的负荷,此变压器负荷仅能满足我部施工供风及施工照明的需要,因此,增加3台120KWH的柴油发电机进行发电供风钻及空压机等主要施工用电设备。

施工供风采用1#、2#、3#压风厂完成,施工供水采用1#、2#、3#蓄水池。

3、施工队安排

在隧洞进出口及支洞分别布置3个隧洞掘进队,每队炮工3人,钻工12人,水电工3人,出渣工15人,机械操作手12人,电瓶车驾驶员3人。

衬砌队模板工5人,钢筋工2人,砼工20人。

骨料加工队2支,每队20人。

4、机械设备安排

每作业面20m3/min空压机一台,梭式矿车3辆,蓄电池机车3辆、1m3挖掘机一台,10t自卸汽车2台(用于支洞外洞渣二次转运),50装载机1台,PC-60型耙渣机3台,2*37双级轴流式风机3台,YT-28气腿钻机6台,水泵3台,隧洞灌浆设备根据实际需要布置。

5、施工临设总体部署

各洞口主要临时设施建设情况计划如下:

a、进洞口处:

搭建临时建房(工棚)500m2,搭建临时材料库房200m2,搭建临时机械设备库房400m2,炸药库房200m2。

b、出洞口处:

搭建临时建房(工棚)600m2,搭建临时材料库房300m2,搭建临时机械设备库房500m2,炸药库房200m2。

c、支洞出口处:

搭建临时建房(工棚)800m2,搭建临时材料库房200m2,搭建临时机械设备库房200m2,炸药库房200m2。

具体平面布置见总平面布置图

6、计划工期

隧洞掘进时段为2010年5月1日至2011年1月31日,隧洞衬砌时间为2011年1月1日至2011年3月20日。

详细施工计划见附表四。

五、施工测量

1、一般任务及作业依据

(1)一般任务

测量工作主要有:

1)地表控制测量验证。

2)断面图及工程量的计算。

3)隧洞开挖施工测量,隧洞每隔5m或10m(具体根据监理要求实施)的断面测量和成图及精度统计。

4)隧洞贯通测量。

5)混凝土施工立模测量。

(2)作业依据

1)水利水电工程施工测量规范(SL52-93)。

2)水利水电工程施工测量规范(SL52-93)条文说明。

3)监理部门有关特殊的技术要求(以联系单为准)。

2、控制测量

接收到监理人提供的测量基准点、基准线和水准点及其基本资料和数据后,与监理人共同检测其基准点(线)的测量精度,并复核其资料和数据的准确性。

根据检测后的基准点,设计布置本隧洞工程的施工控制网。

根据工程布置特点,施工控制网采用两级导线控制:

基本导线用于贯通测量,二级导线用于施工放样。

(l)基本导线

根据《水利水电工程施工测量规范》施工测量主要精度指标有:

隧洞横向贯通中误差为±50mm,纵向贯通中误差为±100mm,高程贯通中误差为±25mm。

基本导线主要指标为:

导线边长200m,测角中误差±秒(J2经纬仪6个测回),边长相对中误差l:

15000。

(2)施工导线(二级导线)

施工导线每50米布一个点,与基本导线统一考虑,间隔3~5个施工导线点,布设一个基本导线点。

施工导线边长50m,测角用J2经纬仪左右角各一测回。

施工导线用于隧洞开挖放样及衬砌立模放样。

高程控制采用四等水准,洞内水准标石与基本导线点标石合一。

隧洞贯通后及时进行贯通测量,进行贯通误差调整与分配。

3、施工测量

隧洞细部放样轮廓点,相对于洞轴线的点位中误差不应大于下列规定:

(l)开挖轮廓点30mm。

(2)混凝土衬砌立模点10mm。

开挖放样以导线标定的轴线为依据,采用激光经纬仪标定开挖中线,每次爆破后标定中心、腰线并画出开挖轮廓线。

混凝土衬砌放样,以贯通后经调整配赋的洞室轴线为依据,在衬砌断面上标出拱顶、边墙和起拱线的设计位置,立模后应立即进行检查。

施工过程时,应及时测绘开挖和混凝土衬砌竣工断面。

六、地下洞室开挖主要施工方案及方法

本工程地下洞室开挖包括洞内前池,其中Ⅱ类围岩开挖27090m3,Ⅲ类围岩开挖11060m3,Ⅳ类围岩开挖670m3,前池石方洞挖1560m3。

1、地下洞室开挖主要特性

本工程地下洞室开挖为无压引水隧洞,隧洞为城门洞形,隧洞开挖宽度为,隧洞顶高,其中直墙高度为2m,隧洞开挖断面尺寸为。

隧洞衬砌形式有4种:

A型断面为100mm的C20喷射砼喷射边墙,底板为150mm的C15砼,此种断面用于Ⅱ类围岩的衬砌方式;B型断面为100mm的C20喷射砼喷射边墙和拱顶,底板为150mm的C15砼,此类型的砌衬砌型式用于Ⅲ类围岩的衬砌;C型断面用于Ⅳ类围岩,在喷射砼衬砌后浇筑350mm的钢筋砼;D型断面也用于Ⅳ类围岩,采用锚喷砼后浇筑350mm的C20砼衬砌。

2、施工方法

(1)本工程采用全断面法一次性开挖拟用自制台车配YT-28气腿钻钻孔进行全断面开挖,爆破后洞内采用耙渣机装渣。

隧洞进出口及支洞3处同时进洞施工,在完成支洞的洞挖后,支洞再分别向进出口进行掘进,这样保证了洞渣在洞内的平均运距最短,最大限度的节约施工成本。

进洞口洞内平均运距为974m,出洞口洞内平均运距为852m,支洞口洞内平均运距为913m。

隧洞进出口采用立爪式扒渣机装渣,配合梭式矿车及蓄电池机车进行洞内运渣,石渣运输至洞口后卸至指定弃渣场。

支洞采用立爪式扒渣机装渣,配合梭式矿车及蓄电池机车进行洞内运渣,石渣运输至洞口后卸至出口堆料场,然后用1m3挖掘机装车,10t自卸汽车进行二次转运至指定弃渣场。

(2)由于隧洞围岩类别不同,因此开挖根据施工实际情况确定开挖进尺。

隧洞口及不良地质段,采用短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤测量的思想指导施工。

3、隧洞开挖炮眼布置图

4、隧洞爆破设计

(1)爆破设计原则

a、根据不同的围岩状况、振动控制条件、爆破成孔试验拟定爆破参数并依据实际施工需要进行调整。

b、爆破尽量选用低爆速炸药,用非电毫秒雷管分段起爆。

c、当同一部位、同一种开挖眼用药量超过最大允许用药量时,则必须采用分段爆破的方法来减少对周边围岩的振动影响。

(2)爆破设计内容

1)炸药及雷管选型

理论和实践证明,炸药爆速对爆破质点振动速度有直接的影响,爆速越高,爆破产生的震动越大,为减少对围岩的扰动,结合地质条件特点,选用爆速低的炸药,采用φ25mm和φ32mm的乳化炸药两种药卷。

为更好地实现微差爆破采用国产的II型系列非电毫秒雷管。

2)非电微差起爆网络设计

爆破震动与同段齐爆的炸药用量有极其密切的关系,采用非电微差起爆技术,不但可以有效控制单段雷管的起爆药量,又能有效地控制每段雷管的起爆时间,使爆破震动波不形成叠加,既能保证岩石破碎达到理想的效果,又能消除爆破震动的有害效应。

在掏槽眼、掘进眼、底板眼或周围边眼中,起爆药量较大的段别的雷管,间隔时差设计为200ms,即跳段设置。

这样可以使爆破速度降低30%,达到更好的爆破效果。

3)孔径及孔深进尺设计

初步拟定爆破采用同一炮孔直径φ42mm,用进尺,钻孔深度,掏槽眼深度为。

4)掏槽形式设计

掏槽眼爆破是爆破中关键问题,它的布置直接关系到爆破的成败。

采用四眼中空对称形掏槽,掏槽结构示意图见附后的图示。

5)装药结构设计

为更好地达到光爆效果,周边眼采用间隔装药结构,药卷用小直径药卷,见附后的图示。

其余炮眼采用直径φ32cm标准药卷连续装药见附后的图示。

6)每循环用药量、炮眼数目及光面爆破参数设计(以下为Ⅱ类围岩全断面爆破设计,其它断面参照设计)

a.炸药用量

Q=q×s×L

式中:

q—爆破1m3岩石炸药用量(kg/m3),本隧洞以Ⅱ类围岩为主,岩性为厚层灰岩、白云质灰岩、灰质白云岩,通过以上情况

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