小井沟灌浆平洞施工方案.docx
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小井沟灌浆平洞施工方案
中国水利水电第五工程局有限公司
灌浆平洞施工方案
中国水利水电第五工程局有限公司
小井沟水利枢纽工程项目经理部
二〇一四年
批准：
审查：
编写：
赵敏志
灌浆平洞施工方案
1.工程概况
1.1施工介绍
小井沟水利枢纽工程灌浆平洞位于坝轴线左右两侧，左岸洞身段为坝0-003.10～坝0-052.00长48.9m，右岸洞身段为坝0+271.677～坝0+315.00长43.51m，洞底高程为431.6m与坝顶齐高。
灌浆平洞断面尺寸为3×3.5m，开挖断面尺寸Ⅳ类围岩为3.8×4.2m，Ⅴ类围岩为3.88×4.24m。
洞型为城门型。
1.2工程地质条件
小井沟灌浆平洞两岸陡峭岩石为弱风化砂，洞室围岩主要为Ⅳ类围岩和Ⅴ类围岩左岸Ⅳ类围岩约为10.9mⅤ类围岩约为38m，右岸Ⅳ类围岩约为10.9mⅤ类围岩约为38m。
1.3左、右岸灌浆平洞工程量
该工程主要工程为见表1.3-1
表1.3-1左、右岸灌浆平洞主要工程量
序号
工程名称
单位
工程量
备注
1
石方洞挖
m3
1486
2
C20混凝土
m3
363.9
3
喷C20混凝土
m3
239
4
挂网钢筋
T
2.85
5
回填灌浆
㎡
347
6
Φ50排水孔L=3m
根
138
7
Φ22锚杆L=2m
根
796
8
I14工字钢
m
250
2.编制依据和原则
2.1编制依据
⑴《小井沟水利枢纽工程招标文件》；
⑵《混凝土面板堆石坝灌浆平洞布置及结构图》-（1/2～2/2）自小（施）DB-2-23～24R0；
⑶《水利水电工程单元工程施工质量验收评定标准》—土石方工程SL631-2012；
⑷《水利水电工程锚喷支护施工技术规范》（SL377——2007）；
⑸《自贡市小井沟水利工程设计更改通知》-川设小枢改（2013）16号；
⑹《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》（SL47—94）；
⑺《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）；
⑻《水电水利工程爆破施工技术规范》（DL/T5135-2001）；
⑼《水工建筑物地下开挖工程施工规范》（SL/378-2007）；
⑽《爆破安全规程》（GB6722-2003）；
⑾施工现场及周边环境情况；
⑿根据已建同类工程的施工管理、施工组织、施工技术经验、施工工艺方法；
2.2编制原则
⑴根据资源投入情况和现场施工条件，能够指导现场施工。
⑵施工进度计划满足工期要求。
⑶施工工序进度计划，其技术条件满足质量、安全等相关规范要求。
3.施工布置
3.1施工用风
灌浆平洞施工用风采用20m3/min的空压机供风，左岸平洞施工空压机布置在洞顶留乐路上，右岸平洞施工空压机布置在溢洪道右闸室顶部，左右两岸平洞施均采用φ150供风钢管从供风系统牵引至洞挖工作面。
3.2施工用水
右岸施工用水使用溢洪道供水池提供，左岸施工用水使用60拌合站供水系统提供，从供水点将水引入到灌浆平洞洞口，洞口设一口4m3施工用水池，用离心泵抽至施工工作面满足用水。
3.3施工用电
左岸施工用电采用拌合站供电系统，右岸采用溢洪道已有的供电系统，在供电系统接线点接线至空压房和洞内满足施工用电。
洞内低压端400V/220V动力线仍采用3×95mm2+1×50mm2的铝芯胶质线。
3.4通风散烟
在洞口设置一台2×55KW的轴流式鼓风机，采用压入式通风散烟方式，通风管道采用φ500mm帆布风筒，布置于洞顶部位。
4.开挖支护施工方法
4.1土石方明挖
洞脸边坡按照左右岸平洞进口图（右岸坡比1:
0.75，左岸坡比1:
0.3）进行开挖，洞口上方机械无法作业，采取人工使用风钻钻爆。
石碴采用反铲沃尔沃结合50装载机使用20T自卸汽车出碴。
边坡支护在进洞前进行锁口处理，锁口根据设计要求进行施工。
4.2洞身段石方开挖
灌浆平洞开挖,采用简易支架作为工作平台，YT-28手风钻钻孔，按照“中部掏槽，周边光爆”人工装2#岩石硝铵炸药，非电毫秒延期雷管微差爆破的方式进行全断面开挖。
出渣采用GYHTW-80B扒渣机结合小型拖拉机运出洞外集中堆放，然后采用沃尔沃反铲装至20T自卸汽车运至1#弃渣场。
炮孔布置见图4.2-1，爆破参数详见表4.2-1。
图4.2-1Ⅳ、Ⅴ类围岩开挖断面炮孔布置示意图（单位：
cm）
表4.2-1Ⅳ、Ⅴ类围岩爆破参数表
孔名
孔深（m）
孔径
（mm）
孔数/段序
药卷直径（mm）
不耦合系数
线装药密度（kg/m）
单孔装量（kg）
掏槽孔
2
42
6/1
32
1.3
0.80
1.6
崩落孔
1.8
42
3/3
32
1.3
0.75
1.35
辅助孔
1.8
42
10/5
32
1.3
0.70
1.26
周边孔
1.8
42
18/7
25
1.5
0.30
0.54
底孔
1.8
42
7/9
32
1.3
0.65
1.17
注：
循环进尺1.8m，炮眼利用率89%，堵塞段根据实际情况定一般40cm
表4.2-2开挖循环作业时间表
序号
项目名称
时间（min）
循环作业时间（h）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
准备工作
30
2
测量放线
30
3
钻孔
180
4
装药爆破
60
5
通风散烟
30
6
安全处理
60
7
出渣
180
8
支护
180
9
其他
30
每循环时间13h
每循环为13小时，按两个班时（16小时）计算每天可进行1.2个循环，每循环按进尺1.8m计，每天进尺为2.16m，考虑特殊地段施工等不利因素，每月按25天计，每月有效进尺为54m。
4.3洞内支护施工
为保证施工安全，根据实际情况进行支护施工，支护主要形式为采用锚杆+工字钢支撑架+锚杆+挂网+喷砼。
4.3.1Ⅳ、Ⅴ类围岩支护施工
4.3.1.1支护型式
Ⅳ、Ⅴ类围岩洞挖应遵循“短进尺、弱爆破、强支护”施工原则，采用“锚杆+工字钢支撑架＋喷锚”支护，按照“锚-喷-锚-喷”工艺施工。
4.3.1.2支护参数
Ⅳ类围岩支护施工参数如下：
挂φ6.5@20喷C20混凝土厚10cm；φ22mm、L=2.0m、间排距1.2m的锚杆成梅花型布置。
排水孔φ50mm，L=3m,隧洞纵向间隔3m，梅花形布置。
Ⅴ类围岩支护施工参数如下：
采用工字钢支撑架（是否使用根据现场情况而定），间距为1m；挂φ6.5@20喷C20混凝土厚14cm；φ22mm、L=2.0m、间排距1.0m的锚杆成梅花型布置。
排水孔φ50mm，L=3m,隧洞纵向间隔3m梅花形布置。
4.3.1.3支护工艺流程
短进尺弱爆破，出碴→锚杆+挂网喷5cm厚混凝土→工字钢支撑架架立→锚杆施工，与钢架焊接→钢架加固→喷厚混凝土。
4.3.1.4支护施工
⑴喷锚施工
灌浆洞：
用5t自卸汽车将拌制好的喷料运往工作面，用混凝土喷射机进行喷混凝土施工；锚杆施工采用手风钻钻孔、锚杆注浆机注浆、人工安装。
⑵工字钢支撑架施工
工字钢支撑架由φ28号钢筋和I14工字加工成型，前后两榀钢拱架中心间距100cm。
两榀钢拱架之间焊接纵向连接筋，连接筋为直径22mm的II级钢筋，环向间距0.3m,设内外两层。
钢架下部用C20找平混凝土。
钢拱架脚部用Φ25mm、L=3.5m的锁脚锚杆固定柱脚。
完成钢拱架临时支护后，喷C20混凝土至设计厚度。
确保工字钢支撑架支护施工质量的注意事项：
①工字钢支撑架与系统锚杆焊接，钢架之间连接牢固。
②工字钢支撑架平面应与洞轴线垂直。
③工字钢支撑架与岩面间的空隙，应该用铁件或硬岩块按点接触方式填塞挤紧，但不应全部填塞。
5.混凝土施工工艺及施工方法
5.1浇筑准备工作
浇筑仓面施工缝面处理、模板支立、钢筋绑扎与焊接等工序完成后，将施工时留在仓内的所有杂物清出仓外，把模板和钢筋上粘着的泥砂和污物、施工缝面的松动混凝土块、乳皮、杂质等清除干净，排除积水后堵严缝隙，搭好必要的施工平台，并用清水将模板和施工缝面润湿。
5.2灌浆洞混凝土施工方案
左岸洞身段为长48.9m，右岸洞身段长43.51m，灌浆平洞为城门洞型断面，开挖断面尺寸为3.8×4.2和3.88×4.24m，洞身段均为30cm厚C20钢筋混凝土结构，其底板左侧布置了一条20cm×20cm的混凝土排水沟。
5.2.1混凝土施工方案
5.2.1.1施工程序
自下而上分层分段施工，施工程序为先施工底板混凝土，然后施工边墙混凝土，最后顶拱混凝土。
5.2.1.2混凝土的分层分块
灌浆平洞仓位水平分段长度为10m（设2cm结构缝，使用聚乙烯泡沫板填缝），底板混凝土一层浇筑。
边墙分层高度为2m，顶拱混凝土分层高度为1.8m。
混凝土的分层见图5.2-1
图5.2-1洞身段混凝土的分层示意图
5.2.1.3施工布置及混凝土入仓方式
灌浆平洞混凝土施工利用灌浆平洞作为运输通道，混凝土运输路线左岸为：
混凝土上游60拌和系统→留乐路→左岸高线路→灌浆平洞，平均运距约为800m；混凝土运输路线右岸为：
混凝土上游60拌和系统→留乐路→左岸高线路→坝顶公路→灌浆平洞，平均运距约为1000m。
洞身段底板、边墙及顶拱混凝土均采用10m3混凝土搅拌运输车从拌和系统运输至施工现场，采用HTB80型混凝土泵入仓。
5.2.2混凝土施工方法
⑴钢筋制安
结构钢筋按照设计图纸加工，钢筋加工内容包括：
“调直→除锈→划线→切断→弯曲成型”。
经检验合格的成型钢筋运至仓内按照“测量放线→架立筋布设→排筋→绑扎→焊接”程序安装。
钢筋焊接采用手工电弧焊，由经过培训且有资质证书的焊工施焊。
钢筋安装时按照设计图纸标示的位置固定埋设件，埋件采用单独的支架固定。
其中钢筋安装严格按照施工图纸进行施工，其位置、间距、保护层应符合设计规定。
钢筋绑扎时，搭接长度螺纹钢满足35d，焊接时单面焊接长度为10d，双面焊接为5d，（d为钢筋直径）。
⑵模板制安
主要采用组合钢模板，特殊部位可采用木模板制安。
洞身模板采取仓内锚拉固定，顶拱模板采用满堂钢管架支撑，见图5.2-1；
图5.2-2洞身段混凝土模板支撑示意图
⑶混凝土浇筑
平洞、底板边墙、顶拱均采用HTB80型混凝土泵入仓，在混凝土浇筑前，将洞周新旧混凝土结合部位凿毛并在洞周预埋灌浆管，待混凝土浇筑强度达到设计要求强度后进行回填灌浆施工。
混凝土振捣主要采用φ50或φ30mm软轴插入式振捣器振捣，振捣时方向一致，插入点均匀、快插慢拔、时间适宜、防止漏振，并配以平板振捣器以确保混凝土浇筑施工质量。
混凝土养护在混凝土浇筑后12h～18h开始洒水养护，养护时间不少于14天，特殊部位不少与28天。
当洞内气温低于5℃时，应停止洒水。
低温时混凝土表面覆盖草帘或挂帘保温，并延长拆模时间。
6.资源配置
6.1施工人员配置
施工人员配置按浇筑高峰期作业配备，主要劳动力配置详见表6.1-1
表6.1－1人员配置表
序号
工种
单位
数量
备注
1
管理人员
人
2
2
质检员
人
2
3
安全环保员
人
1
4
钢筋、模板工
人
12
5
混凝工
人
6
6
杂工
人
6
7
机械操作手
人
5
8
钻孔
人
4
爆破工
人
4
6.2施工机械设备配置
主要机械设备配置见表6.2-1。
表6.2-1主要施工机械设备配置表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
手风钻（气腿）
YT-28
台
2
2
装载机
龙工50
台
1
3
自卸汽车
20T
台
2
5T
台
1
4
空压机
20m3
台
2
5
鼓风机
2×55KW
台
1
6
混凝土喷射机
PZ-5
台
1
7
搅拌机
JQ250
台
1
8
离心式清水泵
IS80-50-125
台
1
9
潜水泵
1.1KW
台
2
10
高压注浆泵
SP-80
台
1
11
切割机
6KW
台
1
13
混凝土搅拌运输车
10m3
辆
2
14
混凝土搅拌系统
HZS60型
坐
1
15
混凝土泵
HBT80型
台
1
20
混凝土振捣器
Φ50/φ30
个
2/2
21
平板振捣器
个
2
22
扒渣机
GYHTW-80
台
1
7.质量安全保证措施
7.1质量保证措施
（1）加强职工质量教育，牢固树立“质量第一”的质量意识；
（2）各工序严格按操作规程作业，避免因人的失控而造成质量事故；
（3）严格控制开挖设计轮廓线，每茬炮必须由测量人员施测放样，校核无误后才能进行造孔；
（4）钻爆作业人员必须按照现场施工技术人员的要求进行钻孔、爆破，严格按照设计爆破参数进行施工；
（5）钻孔过程中严格控制钻孔方向，保证洞室成型良好，避免出现大的超欠挖。
（6）喷锚支护作业应严格按照有关的施工规范、规程进行。
锚杆的安装方法，包括钻孔、在孔中锚定锚杆和注浆等工艺，均应经过监理人的检查和批准。
（7）喷混凝土施工前，必须对所喷部位进行冲洗，预埋规定长度的检验钢筋以量测厚度，在喷混凝土结束后，进行喷混凝土厚度检验后割除露出表面的钢筋。
（8）模板安装严格按施工图准确放样，加固完成后复测无误，浇筑过程中监控检查，确保模板安装的允许偏差规范要求内。
保证混凝土浇筑后结构物的形状、尺寸与相互位置符合设计规定。
模板表面应光洁平整，接缝严密，不漏浆，以保证混凝土表面的质量。
（9）配置钢筋的级别、直径、根数和间距均应符合设计要求。
绑扎或焊接的钢筋网和钢筋骨架，不得有变形、松脱和开焊。
（10）混凝土所使用的原材料（水泥、粉煤灰、外加剂、砂石骨料）按有关规定进行严格质量检验，杜绝不合格品进入工地，特别是砂石骨料，生产的粗骨料应经常抽样检查，严把生产过程的质量关。
严格按照监理审定的配合比配制混凝土，对不合格的混凝土料按废品处理，严禁入仓。
混凝土的现场质量控制在混凝土施工中，施工人员必须按照有关施工规范的规定精心组织施工，严格执行仓位、贮备控制、混凝土拌制、卸料平仓、振捣、混凝土养护等各工序、工艺质量标准，严格按照混凝土施工方法施工，确保混凝土质量。
7.2安全保证措施
（1）加强职工安全教育，完善安全学习制度，牢固树立“预防为主”的安全意识；
（2）各工序工种严格按照相关的安全操作规程规范进行施工，特殊工种必须持证上岗；
（3）加强机械设备的维护工作，杜绝设备带病工作；
（4）立模、扎筋前必须清除衬砌段的危岩，避免松动岩石堕落造成安全事故；
（5）洞内用电线路定期检查，采取相应的保护装置，防止漏电伤人；
（6）高空作业施工人员必须戴安全绳、安全带，顶拱安装操作平台必须牢固可靠，跳板铺设邦扎牢靠，避免踏跷出现堕落事故。
7.3环境保护措施
⑴严格遵守国家《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国水土保持法》和地方环境保护法规、条例和制度，按照四川省人民政府和四川省环保局对本工程的环保要求进行控制和监测。
严格按照合同条款组织施工，确保环境保护目标的实现。
⑵组织开展环境保护宣传教育，强化施工人员环保意识，使环境保护成为职工的自觉行为。
⑶施工道路要定期用洒水车洒水，不同路况、临近生活办公区、居民点及气候干燥程度，增加洒水次数，避免扬尘对周围环境空气的污染。
⑷工程弃碴严格按照合同规定的弃碴位置进行堆置，不得随意倾倒或堆放，若弃碴位置变更或扩大堆放范围，必须征得工程师的同意，经审查批准后方可实施。
⑸严格控制噪声源，选用低噪音设备和工艺。
⑹认真遵守国家有关环境保护法规，积极开展尘、毒、噪治理，合理排放污水。
⑺施工现场严禁焚烧各类废弃物。
⑻做好现场施工环境保护，配备专职人员进行环境保护管理工作，定期和不定期的检查，对存在的问题及时进行整改和完善工作，从而保证工程施工时，不破坏周围环境和对环境的污染。
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