锦屏一级水电站右岸隧洞施工.docx
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锦屏一级水电站右岸隧洞施工
EL1670m坝基帷幕灌浆平洞、坝基排水平洞
施工支洞施工措施
一、概述
EL1670m坝基帷幕灌浆平洞、坝基排水平洞施工支洞进口位于过坝交通洞内，末端与EL1670m坝基帷幕灌浆平洞和坝基排水平洞相连。
施工支洞的起点高程1658.82，终点高程1664.75，洞长162.815m，主要工程量：
1、石方洞挖4011.79m3；
2、C20喷射混凝土4428.00m3；
3、砂浆锚杆2116根；
4、型钢拱架10.5t。
二、编写依据
1、长江委监理部对《报送EL1670坝基帷幕、排水平洞施工支洞平面布置图》的批复意见（文号：
长锦监CIII右〔2007〕061号）；
2、锦屏一级水电站大坝右岸工程招标文件和投标文件；
3、相关施工技术规范。
4、EL1670m坝基帷幕灌浆平洞开挖支护图。
三、施工布置
1、施工用电
施工用电主要包括：
洞内供风、通风、照明、抽水、排水、砂浆锚杆注浆、喷混凝土施工等用电。
变压器容量为500KVA布置在施工支洞下游，距洞口约65m（洞内）。
电源接口位于导流洞闸室交通洞出口段山坡上（上游围堰电源），采用优质高压绝缘电缆（长约1km），沿过坝交通洞→变压器，电缆离地2.5m，沿洞墙敷设，钢筋支撑。
在接口处安装跌落开关和避雷器，变压器旁安装高压油开关作为变压器及高压电缆的控制和保护装置。
2、施工供风
空压站和变压器布置在一起，采用两台20m3电动空压机。
风管用φ100mm沿过坝交通洞接引至洞口，风管挂在离地面0.5m的洞壁上。
3、施工用水
水源位于洞口下游约80m处，采用潜水泵就近抽取。
4、施工通风及排烟
洞口布置一台TZ-50型（功率15kW，供风量280m3/min）轴流风机，向洞内输入新鲜风流。
除采用机械通风外，再辅以综合治理措施：
加强机械尾气净化，减少污染源（如掺柴油添加剂，配备催化剂附属箱等）。
5、施工排水及水流控制
洞内施工排水利用坡降自流和水泵抽排相结合的方式排水。
排水不畅的洞段，在作业面布置潜水泵将施工废水和渗水通过布置在侧壁的φ80mm排水管抽至移动水箱内，再通过水泵集中抽至洞外，或由作业面直接抽至洞外。
四、主要施工方法
1、洞挖施工
施工支洞拟采用全断面开挖，石渣采用ZL-40装载机装车，20t自卸汽车运渣至三滩沟渣场堆放。
（1）施工工艺流程
施工工艺流程见图1。
（2）测量放样
①采用LeicaTCR402全站仪，根据提供的测量基准点和施工测量相关规定进行导线控制网测量和施工放样，并将有关测量成果报监理机构审批。
②测量作业由专业人员实施，每个循环钻孔前进行设计规格线测量放样，并检查上一循环超欠挖情况，检测结果及时向现场施工技术人员进行交底；断面测量滞后开挖面10～15m，按5m间距进行，每周进行一次洞轴线及坡度的全面检查、复测，确保测量控制工序质量。
③放样内容为：
隧洞中心线和顶拱中心线、底板高程、掌子面桩号（每隔5m在隧洞内侧打一条桩号线）、设计轮廓线、两侧腰线或腰线平行线，并按钻爆设计图要求在掌子面放出炮孔孔位。
（3）钻孔
①采用YT-28气腿钻造孔。
②钻孔作业由熟练的风钻手严格按照掌子面标定的孔位进行。
造孔前先根据拱顶中心线和两侧腰线调整钻杆方向和角度，经检查确认无误后方可开孔。
③各钻手分区分部位定人定位施钻，熟练的操作手负责掏槽孔和周边孔。
掏槽孔和周边孔严格按照掌子面上所标孔位开孔施钻，崩落孔孔位偏差不得大于5cm，崩落孔和周边孔要求孔底落在同一平面上。
④为了能控制好孔深，气腿钻直接在钻杆上作记号。
⑤炮孔造完以后，由值班工程师按“平、直、齐”的要求进行检查，对不符合要求的钻孔重新造孔。
（4）装药爆破
①采用人工直接装药，可移动作业平台配合。
②开钻前，按照爆破设计要求提前将光爆药卷及炮孔堵塞物加工成型并分类装箱，各种段别的雷管分类打卷标识。
③炮孔经检查合格后，方可进行装药爆破；炮孔的装药、堵塞和引爆线路的联接，由经考核合格的炮工，严格按监理工程师批准的钻爆设计成果进行施工作业。
④装药严格遵守安全爆破操作规程，装药前用风水冲洗钻孔，掏槽孔由熟练的炮工负责装药，爆破孔采取柱状连续装药，周边孔采取空气间隔装药，将小药卷绑扎于竹片上，导爆索串接。
⑤装药严格按照爆破设计图（爆破参数在实施过程中不断调整优化）进行，掏槽孔、扩槽孔和其它爆破孔装药要密实，堵塞良好，洞内采用非电起爆网络起爆，爆破参数详见图JPIC2007-T-2。
⑥药装完后，由炮工和值班技术员复核检查，确认无误，撤离人员和设备并放好警戒，炮工负责引爆。
⑦炮响20分钟后炮工先进入洞内检查是否有瞎炮，若有则迅速排除，然后才能进入下一道工序。
⑧光面爆破爆破要求：
a、残留炮孔在开挖轮廓面上均匀分布；
b、完整岩石炮孔痕迹保存率在80%以上，较完整和完整性差的岩石炮孔痕迹保存率不少于50%，较破碎和破碎岩石炮孔痕迹保存率不少于20%；
c、相邻两茬炮之间的台阶或光爆孔的最大外斜值不大于15cm；
d、相邻两孔间的岩面平整，孔壁没有明显的爆震裂隙。
（5）通风散烟
整个施工过程中一直启动通风设备通风，出渣前和出渣过程中对开挖面爆破渣堆洒水除尘，使洞内有害气体和粉尘含量在规范允许范围内。
（6）安全处理
①通风散烟后，采用人工持钢钎站在渣堆上对顶拱和掌子面上的松动危石和岩块进行撬挖清除，安全处理完成后方可进行出渣作业。
②施工过程中，经常检查已开挖洞段的围岩稳定情况，清撬可能塌落的松动岩块。
（7）出渣
石渣采用ZL-40装载机装车，20t自卸汽车运渣至三滩沟渣场堆放。
（8）主要施工技术措施
①控制超挖的措施
a、设计轮廓线采取光面爆破。
b、采用红外激光定位技术精确放样，准确标出周边光爆孔的孔位及方向。
c、所有的周边孔均在设计轮廓线上开孔，钻孔略向外倾斜2～3°，各钻孔之间保持平行，孔底落在同一高程上。
d、选用经验丰富，技术熟练的台车操作手进行周边孔钻孔，严格控制钻孔质量。
e、通过爆破试验，优化爆破设计，严格控制装药量，确保光爆半孔率在80%以上。
②洞与洞交叉部位施工措施
a、洞与洞交叉部位施工前，按施工图纸和监理工程师批示做好锁口和超前支护。
b、在交叉口二倍洞径的洞段范围内，采用浅孔多循环短进尺的方式开挖。
③通风散烟、除尘和空气监测安全措施
a、采用强力轴流风机通风，确保工作面有足够新鲜空气。
b、设专人对洞室通风进行管理，始终开启通风设备，包括送风和回风设备，并定期检测粉尘浓度。
c、加强对进洞机械的维修保养。
建立专门的维修班，对洞内施工机械定期保养、检查，提高内燃机柴油的燃烧率。
d、洞内造孔设备必须采取湿式凿岩。
e、加强劳动保护，定期对洞内作业人员发放防尘（毒）口罩。
2、洞室支护
（1）砂浆锚杆施工
砂浆锚杆按杆径分为φ32mm、φ28mm、二种，长度3～6m，采用先注浆后插杆工艺施工。
钻机采用YT28气腿钻，灌浆设备采用PZ-1型注浆泵，制浆采用350立式搅拌桶
①施工工艺流程
砂浆锚杆施工工艺流程见详图2。
②砂浆锚杆施工方法及要点
a、钻孔
锁口锚杆钻孔搭设钢管扣件式排架，铺设竹跳板形成作业平台，钻孔在平台上进行；系统锚杆钻孔在自制台车进行。
孔位采用全站仪在支护部位上按设计间排距测放用红油漆标识，钻孔完毕后用水将孔道清洗干净。
b、杆体制安
锚杆体在现场采用砂轮切割机断料，人工插杆。
c、注浆
水泥砂浆按监理工程师批复的配合比现场拌制。
注浆时将PVC注浆管插至距孔底50～100mm，随砂浆的注入缓慢匀速拔管，浆液注满后立即插杆，并在孔口加塞使锚杆体居中。
锚杆施工完成后，三天内严禁敲击、碰撞、拉拔锚杆和悬挂重物。
③砂浆锚杆质量检验
a、锚杆材质检验
每批锚杆材料均具有生产厂家的质量证明书，按设计规定的材质标准以及监理工程师指示的抽检数量复查锚杆性能参数。
b、钻孔质量抽检
孔位偏差不大于10cm。
孔深偏差不大于5cm。
不合格的钻孔不得进行锚杆安装。
c、无损检验
在锚孔浆体达到设计强度后，按验收锚杆总数的5%进行无损检验。
（2）喷射砼施工
喷射混凝土标号为C20，喷射厚度20cm。
钢筋直径为ф6.5mm，间排距15cm×15cm。
钢筋在现场加工，人工转运至施工部位，人工绑扎成网。
为减少对环境的污染，选用湿喷法施工。
①主要材料
a、水泥选用业主提供的普通硅酸盐水泥，标号不低于
b、粗细骨料选用三滩沟砂石系统加工的砂及豆石。
c、速凝剂的初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min。
d、钢筋选用业主提供的光面钢筋（
级钢筋）
②主要机具
湿喷机采用ZSP-5型湿喷机，搅拌机采用0.3m3卧式搅拌机。
③施工工艺流程
喷射混凝土施工工艺流程见详图3。
④砂浆锚杆施工方法及要点
a、挂网施工
待挂网锚杆施工完毕且孔内浆体达一定强度后，再绑扎钢筋网。
钢筋网与岩面之间采用预制砼块支垫，确保钢筋网在喷层内居中，保护层厚度不小于50mm。
钢筋网与锚杆端头用点焊连接。
喷射砼填满钢筋网与岩石间空隙，网面的砼保护厚度不得小于5cm。
b、喷射作业
采用自下而上分段分区进行，喷射距离控制在1.5～2.5m之间，区段间的结合部和结构的接缝处认真处理，不得存在漏喷；喷射混凝土的回弹率控制在20%以内。
施工中每一区段自下而上一次喷护完毕，并将底部回弹料清理干净。
喷射混凝土采用分层多次施工，每层喷射厚度控制在5cm左右。
喷射作业时，连续向喷射机供料，并确保工作风压稳定。
完成或因故中断作业时，将喷射机及料管内的积料清理干净。
冬季施工时，喷射作业区的气温不低于+5℃，混合料进入喷射机的温度不低于+5℃。
c、养护
喷射混凝土终凝2h后，及时进行洒水养护，养护时间不少于7天。
冬季气温低于5℃时，混凝土强度未达到10Mpa前，用保温材料覆盖，以防止其受冻。
⑤质量检查和验收
a、喷层厚度检查：
喷射混凝土厚度采用取芯检查，如未达到设计厚度时，按监理工程师指示进行补喷，所有喷射混凝土都将经监理工程师检查确认合格后才能进行验收。
b、喷射混凝土强度检查：
在喷射过程中进行现场大板取样试验，每个验收单元不得少于一组。
喷射完毕后根据监理工程师要求进行取芯试验。
c、经检查发现喷射混凝土中如有鼓皮、剥落、强度偏低或有其他缺陷，及时进行修补，经监理工程师检查合格签字确认后，方能验收。
（3）型钢拱架施工
型钢拱架主要是针对洞室开挖过程中临时支护的一种手段，主要用于特别软弱的IV类和V类围岩。
型钢拱架安装不允许占用永久衬砌断面。
型钢拱架安装就位后，采取喷混凝土方式使型钢拱架与洞壁围岩贴紧，并加强对围岩和型钢拱架本身的监测，一旦有危险情况，及时采取有效措施，并将情况及时报告监理工程师，按照监理工程师批准的措施对型钢拱架进行调整、修补或置换，型钢拱架加工制作及安装详见附图JPIC2007-T-2～3。
①型钢拱架制作要求
a、型钢拱架及其所有附件采用符合设计及规范要求的钢板及型钢制作。
b、型钢拱架加工后进行试拼装，沿隧洞周边轮廓允许误差不大于3cm。
型钢拱架由顶拱，侧拱各单元钢构件拼装而成。
各单元用螺栓连接，螺栓孔眼中心间误差不超过±0.5cm。
c、钢支撑平放时，平面翘曲不大于±2cm。
②型钢拱架架设工艺
a、为保证型钢拱架置于稳固地基上，施工中在型钢拱架基脚部位预留0.15～0.2m原地基，架立型钢拱架时挖槽就位，软弱地段在型钢拱架基脚处设槽钢增加基底承载力。
b、型钢拱架的任何部位偏离垂面不大于5cm。
c、型钢拱架按设计位置安设，在安设过程中当型钢拱架和初喷层之间有较大间隙设置骑马垫块。
d、为增强型钢拱架的整体稳定性并防止岩石掉块，在型钢拱架之间采用钢筋网（或钢丝网）与型钢拱架焊接连接牢固。
e、为使型钢拱架准确定位，型钢拱架安设前均需预先安设定位系筋。
系筋一端与型钢拱架焊接在一起，另一端锚入围岩中0.5～1.0m并用砂浆锚固，当型钢拱架架设处有锚杆尽量利用锚杆定位。
f、型钢拱架架立后尽快喷砼作业，并将型钢拱架全部覆盖，使型钢拱架与喷砼共同受力，喷射砼先从拱脚或墙处向上喷射，以防止上部喷射料虚掩拱脚（墙脚）不密实，造成强度不够，拱脚（墙脚）失稳。
五、主要资源配置
1、主要施工机械设备配置见表1：
表1主要施工机械设备配置表
设备名称
规格或型号
单位
数量
功率（kW）
气腿钻机
YT-28
台
10
侧卸装载机
ZL-40型
台
1
自卸汽车
20t
台
5
注浆机
PZ-1
台
1
湿喷机
ZSP-5
台
1
电动空压机
20m3
台
2
轴流风机
TZ-50（280m3/min）
台
1
15
潜水泵
50QW15-10-1.1
台
3
1.1
自制可移动作业平台
台
1
型材冷弯机
台
1
电焊机
台
2
2、主要劳动力计划见表2
表2劳动力计划表
工种
人数
机械司机
汽车司机
风钻工
空压工
炮工
喷砼工
电工
管理人员
合计
2007年
10月～12月
2
6
8
3
5
9
2
4
39
六、施工进度计划和强度分析
1、进度计划
施工支洞计划开工时间为2007年10月25日，完工时间为2007年12月25日，总工期为61天。
2、强度分析
施工支洞长162.815m，开挖断面面积25.76m2，Ⅱ、Ⅲ类围岩按每天2.0个循环，每循环进尺2.5m，月进尺125m；穿越f14断层洞段距离小于10m，为Ⅳ、Ⅴ类围岩，初拟每循环进尺1.6m，每天1.5个循环，日进尺2.4m，5天内即可穿越。
每月平均进尺按100m考虑，月洞挖强度为2576m3/月，两个月不到即可完工，考虑支护等因素，工期安排两个月。
七、施工质量保证措施
（1）严格按设计图纸、设计修改通知及相关技术规范进行施工。
（2）开挖前认真做好爆破方案设计，做好光面和预裂爆破参数设计，并先进行爆破试验，以选择和确定合理的爆破参数，获得比较满意的爆破面和形成光滑的最终开挖断面，使在最小开挖线外的超挖量最小。
（3）采用先进的测量仪器和先进的测量控制手段，提高观测效率、观测质量；每次爆破后均进行开挖掘进细部放样，掌子面上用红油漆画出开挖轮廓线，并标定顶拱中心线和两侧腰线。
（4）开挖中及时测绘开挖断面，进行测量导线复测，每循环进行测量放样时，均对上一循环开挖断面进行规格检查，并将超欠挖情况及时通知钻孔人员，以便对钻孔角度进行调整，减小超挖，对欠挖的部位及时进行处理，确保隧洞的开挖尺寸和规格满足设计要求。
（5）在开挖过程中，根据岩石变化情况，经监理工程师批准后及时修正爆破参数，以便尽量减少超挖和不欠挖。
在不良地质洞段的开挖和洞身交叉口段的开挖严格控制爆破参数，采用小药量爆破，以确保围岩的稳定。
（6）钻孔严格按照设计钻爆图施工，每排炮由值班工程师按“平、直、齐”的要求进行检查。
周边孔偏差不大于5cm/m，爆破孔偏差不大于10cm，以减少超挖和减轻对围岩的破坏。
（7）对全部施工过程，进行严格的全面质量管理，质检部门随时对洞内的施工质量进行检查，杜绝质量事故的发生。
（8）落实洞室爆破工序质量“三检制”，保证过程受控。
（9）锚喷支护所用的钢筋、水泥、外加剂及砂石骨料等材料均满足规范和设计要求。
八、施工安全保证措施
（1）所有进入地下洞室工地的人员，必须按规定配备安全防护用品，遵章守纪，听从指挥。
（2）洞室施工放炮由取得“安全技术合格证”的爆破工担任，按国家有关地下工程安全施工规范要求进行爆破作业，采用非电起爆系统，严格防护距离和爆破警界，确保爆破安全。
放炮20分钟后才允许人员进入工作面，安全撬挖后方能继续施工。
（3）为防止洞室坍塌，开挖不良地质段时，按照“短进尺、弱爆破、先护顶、及时强支护”的原则进行。
（4）搞好洞内通风，保证洞内施工时的能见度，在洞室施工中配备安全防护用具,加强对洞内通风，避免机械事故和人员伤亡事故的发生。
（5）施工期间，现场施工负责人应会同有关人员对各部分支护进行定期检查，在不良地质段，每班应责成专人检查，当发现支护变异或损坏时，应立即修整加固。
（6）当发现已锚区段的围岩有较大变形或锚杆失效时，立即在该区段增设加强锚杆，其长度不小于原锚杆长度的1.5倍。
（7）严格按照设计要求及时进行施工安全支护和系统锚喷支护，开挖后自稳性很差的围岩，采用超前锚杆预支护后，才能继续向前掘进，如有必要还需进行钢拱架支撑确保安全。
（8）把喷层的异常裂缝作为主要安全检查项目，经常进行观察与检查，并作为施工危险信号引起高度警惕。
（9）施工供电采取三相四线，并设漏电保护。
（10）加强对洞室开挖所揭露的围岩地质情况做好施工记录，若发生异常，及时报告监理工程师并采取相应处理措施。
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