高压管道竖井开挖支护赶工措施.docx

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高压管道竖井开挖支护赶工措施

1概述1

1.1前期工作情况1

1.2新增项目和变更情况1

1.3目前工程形象1

1.4剩余工程量2

2编制依据2

3施工进度2

3.1施工强度分析及进度安排2

3.2施工进度对比和调整3

3.2进度调整后强度分析5

4具体赶工措施5

4.1改进施工工艺5

4.2取消Φ3.4m溜渣井扩挖5

4.3提前加强支护6

4.4加强施工衔接6

4.5开挖采用上、下平台开挖与支护同时作业7

4.6增加同时施工工作面7

4.7上弯段增加扩挖7

4.8建议设计单位提前提供溶洞处理的初步意见7

5施工资源配置增加8

6高压管道竖井赶工费用匡算9

7主要安全技术措施9

7.1垂直提升设备安全技术措施9

7.2爆破安全技术措施10

7.3地下水及洞内废气处理安全技术措施10

7.4风水电施工安全技术措施10

7.5其它安全注意事项10

高压管道竖井开挖支护赶工措施

1概述

1.1前期工作情况

对照高压管道区开挖支护实际施工进度，上平洞段开挖完成时间为2008年3月10日，在计划施工时段内完成；下平洞段开挖完成时间为2008年12月15日，滞后计划4个月；高压竖井段开挖支护正在进行，由于种种原因滞后较多，其中1#、3#高压管道竖井工期滞后将近11个月。

另外，由于高压管道区岩溶发育，设计将原钢筋砼衬砌改为压力钢管回填砼衬砌，工程量增加较多，施工难度增加，施工工期较紧。

根据3月11日高压管道调整进度专题会议精神，需对高压管道区采取赶工措施，以确保工程按照既定节点工期完工。

根据投标总进度计划和调整后的施工总进度计划，高压管道计划砼初浇时间为2009年12月16日，就目前情况来看，实现这一目标采取有效的措施是可以实现的。

但考虑到钢衬工程量较大，仍需尽早完成高压管道尤其是1#、2#高压管道的竖井开挖支护，尽快进行钢衬施工。

确保2009年10月31日前，力争在2009年9月30日前完治1#、2#高压管道的开挖支护。

钢衬及砼回填施工方面：

由于施工为时尚早，我部此前已作了周密规划，制订了详细的施工方案。

各项准备工作正有条不紊地进行。

从2010年01月份开始安装，可预期完成施工。

也就是说，目前滞后的是竖井的开挖支护，故本方案暂时仅考虑开挖支护的赶工措施。

若有特殊情况影响到钢衬及砼回填按时开工或钢衬及砼回填施工时，将视情况另行报送钢衬安装、砼回填，以及后续的封堵砼和灌浆赶工措施。

1.2新增项目和变更情况

由于高压管道区岩溶发育，设计将原钢筋砼衬砌改为压力钢管衬砌，压力钢管数量较大，单个吨位较大，为使压力钢管顺利、有效的安装，需进行竖井顶部桥机室扩挖支护和桥机轨道的浇筑，同时将上弯段与新增竖井段三角体全部挖除。

此项目直接影响竖井扩挖直线工期至少1.5个月。

考虑到高压管道区岩溶发育、过高的水压会威胁主体工程的安全，设计增加了高压管道上、下层排水廊道，高压管道排水廊道总长约为2833m，而且洞室纵横交错、设计断面小，出渣、排烟极不方面，我部按月进尺100m/月考虑，完成高压管道排水廊道最少需要30个月的工期。

1.3目前工程形象

截止目前施工形象进度及工期完成情况，见表1。

表1目前工程形象表

项目

部位

导孔

施工

1.4m导井

反拉

桥机扩挖

及浇筑

3.4m溜渣井

扩挖

全断面

扩挖

1#竖井

已完成

未施工

2#竖井

已完成

未施工

3#竖井

已完成

正在施工

已完成

未施工

4#竖井

已完成

正在施工

未施工

5#竖井

已完成

正在施工

已完成

未施工

6#竖井

已完成

未施工

已完成

完成30m

7#竖井

已完成

正在施工

未施工

8#竖井

已完成

未施工

1.4剩余工程量

顶部桥机扩挖剩余约9714m3；桥机轨道浇筑约2748m3；竖井扩挖剩余工程量约85000m3；竖井支护锚杆（Φ22，3m）22000根；竖井混凝土喷护（C25,厚5cm）约3000m3。

2编制依据

（1）2009年3月11日参建四方在2#营地的会议精神；

（2）现场施工实际情况；

（3）锦屏二级水电站厂区枢纽工程（合同编号：

JPⅡC-200701）招投标文件；

（4）锦屏二级水电站厂区枢纽工程（合同编号：

JPⅡC-200701）现场施工组织设计；

（5）锦屏二级水电站厂区枢纽工程（合同编号：

JPⅡC-200701）施工设计图和设计文件。

3施工进度

3.1施工强度分析及进度安排

高压管道系统原施工进度计划安排，详见附件《高压管道系统施工进度计划》。

每条高压管道竖井扩挖计划8个月完成。

施工进度计划见表2。

表28条高压管道扩挖支护进度计划

序号

项目

开工时间

完工时间

施工时间

1#竖井

桥机开挖及砼浇筑

2009.03.16

2009.04.15

31d

溜渣井（Φ3.4m）扩挖

2009.04.16

2009.05.15

30d

全断面扩挖、支护

2009.05.16

2009.11.30

199d

2#竖井

桥机开挖及砼浇筑

2009.01.01

2009.05.15

135d

溜渣井（Φ3.4m）扩挖

2009.04.11

2009.05.31

51d

全断面扩挖、支护

2009.06.01

2009.12.15

198d

3#竖井

桥机开挖及砼浇筑

2009.03.01

2009.05.31

92d

溜渣井（Φ3.4m）扩挖

2009.06.01

2009.06.30

30d

全断面扩挖、支护

2009.07.01

2010.01.15

199d

4#竖井

桥机开挖及砼浇筑

2009.03.01

2009.05.15

76d

溜渣井（Φ3.4m）扩挖

2009.05.16

2009.06.30

46d

全断面扩挖、支护

2009.07.01

2010.01.15

199d

5#竖井

溜渣井（Φ3.4m）扩挖

2008.12.01

2009.01.31

62d

桥机开挖及砼浇筑

2009.05.01

2009.07.15

76d

全断面扩挖、支护

2009.07.16

2010.02.15

215d

6#竖井

溜渣井（Φ3.4m）扩挖

2008.10.01

2008.11.15

46d

全断面扩挖、支护

2008.11.16

2009.10.31

350d

桥机开挖及砼浇筑及凝期

2009.12.01

2010.02.15

77d

7#竖井

桥机开挖及砼浇筑

2009.05.06

2009.07.15

71d

溜渣井（Φ3.4m）扩挖

2009.07.16

2009.08.31

47d

全断面扩挖、支护

2009.09.01

2010.04.15

227d

8#竖井

桥机开挖及砼浇筑

2009.05.01

2009.06.30

61d

溜渣井（Φ3.4m）扩挖

2009.09.01

2009.10.15

45d

全断面扩挖、支护

2009.10.16

2010.05.31

228d

在原施工进度情况下，我部竖井平均月进尺为40m/月，需要6个半月才能完成竖井施工，由于高压管道区岩溶复杂，高压管道竖井区域地应力较大，容易发生喷射混凝土剥落、掉块（6#竖井开挖20m时呈发生喷射混凝土严重剥落、掉块），导致我部无法正常施工，工期有可能进一步延长。

3.2施工进度对比和调整

高压管道系统调整后详细进度安排，详见附件《高压管道系统调整施工进度计划》。

每条高压管道竖井扩挖计划7个月完成。

施工进度计划见表3。

表38条高压管道扩挖支护赶工后进度计划

序号

项目

开工时间

完工时间

施工时间

1#竖井

桥机开挖及砼浇筑

2009.03.16

2009.04.15

31d

溜渣井（Φ3.4m）扩挖

2009.04.16

2009.05.15

30d

全断面扩挖、支护

2009.05.16

2009.10.31

169d

2#竖井

桥机开挖及砼浇筑

2009.01.01

2009.05.15

135d

溜渣井（Φ3.4m）扩挖

2009.04.11

2009.05.31

51d

全断面扩挖、支护

2009.06.01

2009.11.30

183d

3#竖井

桥机开挖及砼浇筑

2009.03.01

2009.05.31

92d

溜渣井（Φ3.4m）扩挖

2009.06.01

2009.06.30

30d

全断面扩挖、支护

2009.07.01

2010.01.15

199d

4#竖井

桥机开挖及砼浇筑

2009.03.01

2009.05.15

76d

溜渣井（Φ3.4m）扩挖

2009.05.16

2009.06.30

46d

全断面扩挖、支护

2009.07.01

2010.01.31

215d

5#竖井

溜渣井（Φ3.4m）扩挖

2008.12.01

2009.01.31

62d

桥机开挖及砼浇筑

2009.05.01

2009.07.15

76d

全断面扩挖、支护

2009.07.16

2010.02.15

215d

6#竖井

溜渣井（Φ3.4m）扩挖

2008.10.01

2008.11.15

46d

全断面扩挖、支护

2008.11.16

2009.10.31

350d

桥机开挖及砼浇筑及凝期

2009.12.01

2010.02.15

77d

7#竖井

桥机开挖及砼浇筑

2009.05.06

2009.07.15

71d

溜渣井（Φ3.4m）扩挖

2009.07.16

2009.08.31

47d

全断面扩挖、支护

2009.09.01

2010.04.15

227d

8#竖井

桥机开挖及砼浇筑

2009.05.01

2009.06.30

61d

溜渣井（Φ3.4m）扩挖

2009.09.01

2009.10.15

45d

全断面扩挖、支护

2009.10.16

2010.05.31

228d

以1#竖井为例，赶工后的施工进度计划平均比正常施工情况下的进度提前8个月左右，我部主要在以下几个工序采取相关赶工措施，达到赶工的效果：

高压管道竖井全断面扩挖:

我部采取开挖、支护上下交叉施工的方式，每个循环能节约6~10个小时；为保证竖井开挖的顺利进行，保证开挖过程中不因为安全问题而耽搁工期，我部提前进行竖井顶部、洞身加强支护、井口锁口的支护工作；在突遇不良地质洞段时，适当掺入纳米材料喷护和用锚固剂替代砂浆锚杆；为加快施工进度，我部将增加4个工作面，达到6个竖井同时扩挖；加强施工项目以及施工工序的衔接方面。

在增加相关设备以及人员的情况下，我部保证竖井的开挖，在考虑地质缺陷的情况下，提前一个月开挖完成。

3.2进度调整后强度分析

高压管道竖井开挖方量8.5万m3，于2008年10月01日开始扩挖，于2010年5月31日全部完工。

扩挖工期为20个月。

平均月强度为0.42万m3/月，最大开挖强度为1.2万m3/月，发生在2009年9月～11月，处于4个高压管道竖井同时进行扩挖施工作业时期。

4具体赶工措施

4.1改进施工工艺

以减少开挖支护循环时间为目的，组织施工技术人员对施工工艺进行优化，主要从以下几个方面进行：

（1）根据本工程前期施工积累的一些施工经验，调整爆破设计，适当调整钻孔参数和炸药单耗量，增加循环进尺，节约钻爆时间。

根据技术要求，竖井、平洞开挖设计允许平均超挖值分别为25cm、20cm，在正常开挖情况下，采取“宁欠勿超”的开挖指导思想，开挖放样时对上一循环进行放样检查，出现欠挖及时处理，欠挖处理占用循环时间，实际超挖控制在15cm左右，为了加快施工进度，改变“宁欠勿超”为“宁超勿欠”，减少欠挖及欠挖处理时间，在设计线外5～10cm外开孔，取消欠挖处理这一施工环节，会产生一定的超挖，平均增加超挖厚度在约10cm,每条高压管道竖井超挖量为610m3，回填混凝土将超填610m3.

（2）优化支护施工工艺：

锚杆水泥砂浆其终凝时间较长，竖井开挖需开挖一层支护一层，开挖爆破振动必然会对锚杆施工质量产生影响，建议采用快凝锚固卷代替水泥砂浆，其终凝所需时间较短，起到快速锚固的目的。

喷混凝土掺加速凝剂和纳米材料（掺量50kg/m3），其早期强度增长较快，一次即可喷射至设计厚度，可加快支护施工进度；由于竖井垂直高压达240m，湿喷混凝土拌和物运输时产生分离和水份挥发，影响拌和物质量，容易堵管，严重影响施工进度和质量，实际施工过程中改湿喷为潮喷，混凝土干料采用溜筒溜送至工作面。

每条高压管道竖井掺入纳米材料为15.3t。

（3）为加快施工进度，需增加竖井底部存渣空间，减少竖井溜渣对下部出渣的影响，减少发生堵井的可能，需对下弯段进行技术性超挖，要求竖井底部增大存渣量，满足两排炮的出渣量。

为此在竖井扩挖之前需对竖井底部进行反扩挖两个循环。

4.2取消Φ3.4m溜渣井扩挖

为加快竖井扩挖进度，我部积极在3#高压管道竖井进行试验，取消Φ3.4m溜渣井的施工，在Φ1.4m导井的基础上进行全断面扩挖。

为此需对原爆破设计进行调整，减小全断面扩挖钻孔的间排距，排炮增加钻孔数量30个，需增加钻工人数3人。

经验成熟后可用于其他竖井的扩挖。

为保证1#、2#竖井工期不受影响，1#、2#竖井仍采用原施工方法。

4.3提前加强支护

（1）加强竖井顶部支护。

为保证竖井扩挖过程中，桥机室顶拱围岩稳定，消除掉块等安全隐患，我部提前对竖井上方桥机室顶部进行加强支护。

采用锚杆（Φ25，4.5m，@1.5×1.5m）+挂网（Φ6.5，@20×20cm）+喷混凝土（C25,δ=10cm）。

（2）加强井口锁口支护。

为保证竖井全断面扩挖过程中井口的围岩稳定，消除在扩挖过程中井口发生掉块安全隐患。

根据2009年3月11日在2#营地参建四方会议精神，由我部进行高压管道竖井井口的钢筋混凝土锁口防护。

在全断面扩挖过程中，井口高程以下1m扩挖半径扩大0.45m。

井口高程以下0.5m处布置一排Φ22锚杆，间距1m，长度3m，入岩2.5m，弯钩0.2m。

超挖部分用混凝土浇筑，混凝土浇筑至高于井口高程0.2m，作为挡渣坎。

主要工程量见表4。

表4主要工程量一览表

序号

项目

单位

工程量

备注

石方超挖

9.7

回填混凝土

12.7

C25混凝土

锚杆

根

Φ22锚杆，长度3m

配筋

220

Φ16配筋

配筋

160

Φ12配筋

备注：

以上工程量一条高压管道竖井井口钢筋混凝土锁口防护的估算工程量。

（3）井身加强支护

从竖井开挖揭露的围岩来看，围岩为陡倾角薄片状大理岩，倾角85°左右，加之高压管道竖井区域地应力较大，容易发生喷射混凝土剥落、掉块（6#竖井开挖20m时呈发生喷射混凝土严重剥落、掉块）。

为保证施工安全，井身需增加网片，锚杆采用增加弯头，以减少发生安全隐患时的处理工期，锚杆之间采用Φ16钢筋连接，锚杆采用快凝锚固卷代替水泥砂浆。

Φ16钢筋每条高压管道竖井用量约13.4t。

（4）建议设计校核竖井段支护的锚杆长度和间距。

4.4加强施工衔接

（1）加强施工项目衔接

高压管道桥机室开挖完成后，同步进行桥机室砼浇筑及垂直运输系统施工，尽快具备Φ3.4m溜渣井扩挖的施工条件。

要求溜渣井扩挖完成前完成桥机室砼浇筑。

为减少桥机砼浇筑占用直线工期的时间，桥机梁浇筑时宜先浇筑埋设吊装横梁的一段。

（2）加强工序衔接

加强现场施工管理，使个工序之间衔接紧密，要求现场严格按照交接班制度进行交接班，有效控制开挖支护排炮作业循环时间。

要求现场严格按照交接班制度进行交接班。

开挖支护排炮作业循环时间，见表5。

表5高压管道竖井扩挖支护排炮作业循环时间

工序

部位

单位时间

测量

放线

钻孔

（上循环支护）

装药爆破

通风散烟

安全处理

扒渣出渣

清底

循环时间

Ⅱ、Ⅲ类

围岩

0.5

10（6）

0.5

23.5

不良地

质段

0.5

6（6）

19.5

备注

a.竖井系统锚杆支护和喷混凝土与钻孔交叉作业，在钻孔的时间范围内完成。

b.Ⅲ类围岩排炮循环进尺3m，不良地质段排炮循环进尺不大于1.5m。

4.5开挖采用上、下平台开挖与支护同时作业

全断面扩挖过程中，为加快施工进度，制作大吊篮作为支护作业施工平台，使平台上方的支护作业和平台下方的扩挖作业能够同时进行，从而加快施工进度。

由高压管道竖井扩挖支护循环时间来看，Ⅱ、Ⅲ类围岩钻孔时间为10h，在钻孔过程中可以完成上一循环的锚喷支护（6h），能够有效地缩短循环时间。

为此每个作业面需增加作业人员6名，管理人员2名，制作大吊篮需用钢材2.6t。

4.6增加同时施工工作面

原组织设计计划每2个竖井同时扩挖，为加快施工进度，我部将增加4个工作面，达到6个竖井同时扩挖。

在扩挖过程中，相邻较近的竖井，采用高程控制来消除爆破振动对相邻洞室的影响，高程间隔需达30m以上。

同时考虑相邻管道开挖对钢衬安装及混凝土回填的影响，必要时要停止回填，待相邻工作面高程错开30m以上时，在进行同时作业。

为此增加作业人员40人，管理人员8人。

10t卷扬机设备增加6台，5t卷扬机增加8台。

高压管道竖井开挖已成为关键线路，在出渣方面要充分优先满足，加之又增加工作面，需增加出渣反铲1辆，自卸出渣车8辆。

4.7上弯段增加扩挖

为加快高压管道竖井上弯段施工进度，减少压力钢管的安装难度，将在竖井上弯段适当的增加扩挖量，形成便于施工的平台，也有利于上弯段分层开挖，减少开挖和压力钢管安装难度，加快上弯段施工进度，此技术性超挖和超填量约50m3。

4.8建议设计单位提前提供溶洞处理的初步意见

设计单位提前根据所揭露的地质条件预测在开挖过程中所遇到的溶洞类型，根据不同类型的溶洞形式提供溶洞处理意见，施工单位提前编制施工预防措施和混凝土配比试验，如果竖井扩挖过程中遭遇溶洞，可以尽量减少溶洞处理的时间。

综合以上赶工措施，增加的工程量见表6。

表6赶工增加主要工程量一览表

序号

项目

单位

工程量

备注

石方超挖

669.7

超填混凝土

672.7

C25混凝土

锚杆

根

Φ22锚杆，长度3m

配筋

15620

Φ16配筋

配筋

160

Φ12配筋

钢材（大吊篮）

2.6

纳米材料

15.3

备注：

以上工程量一条高压管道竖井赶工所增加的估算工程量。

5施工资源配置增加

施工资源增加量，见表6。

表6施工资源增加量一览表

名称

型号规格

单位

增加量

备注

反铲

PC220（1.0m3）

辆

增加扩挖工作面所增加出渣设备

自卸出渣车

2628K（20t）

辆

增加扩挖工作面所增加出渣设备

注浆机

MZ-1

台

增加扩挖工作面所增加支护设备

卷扬机

台

原计划5t需2台，现需要8台

卷扬机

10t

台

原计划8t需2台，现改10t需4台

支护平台吊篮

2.6t

台

上、下平台开挖与支护同时作业

增

加

人

员

司机

18人

反铲司机2人，汽车司机16人

测量工

2人

增加扩挖工作面所增加测量人员

爆破工

4人

增加扩挖工作面所增加爆破人员

电工

2人

增加扩挖工作面所增加电工

风钻工

16人

增加扩挖工作面所增加钻工

喷锚工

10人

增加扩挖工作面所增加喷锚工

其他辅助人员

15人

增加扩挖工作面所增加辅助人员

管理及技术人员

8人

赶工需增加的管理人员

6高压管道竖井赶工费用匡算

高压管道竖井赶工所增加的费用，见表7。

表7高压管道竖井赶工费用匡算表

序号

项目名称

单位

工程量

单价

合价

备注

一

增加工程量

石方超挖

m³

5357.60

142.59

763940

套合同4.5.2单价

超填混凝土C25

m³

5381.60

381.06

2050713

套合同4.8.3单价

锚杆Φ22L=3.0m（快凝锚固）

根

200.00

97.81

19562

单价分析

配筋（Φ12、Φ16）

124.96

4069.89

508573

套合同4.8.8单价

纳米材料

122.40

7779.75

952241

（市场价+采保费）*费率

钢材

15.6

4000

62400

二

人工机械降效补偿

人工降效补偿

元

1830450

估算

机械降效补偿

元

1281315

估算

合计

7469195

7主要安全技术措施

7.1垂直提升设备安全技术措施

（1）用卷扬机垂直运输时，上、下联系应有明确的信号，如电铃、信号灯等。

司机要坚守岗位，严禁非操作人员乱按按纽。

（2）设过电流和失电压等保险装置及可靠的制动系统，设置防滑装置，运行过程中防止过卷、过速。

（3）安装调试和维护时，必须严格检查限位装置是否灵活可靠，当吊钩升至上极限位置时，吊钩外壳到卷筒外壳之距离必须大于12cm。

当吊钩降至下极限位置时，应保证卷筒上钢丝绳安全圈，有效安全圈必须在2圈以上。

（4）提升设备在正常使用前应进行静动负荷试验。

其中静负荷试验按额定负荷的125%，起升离地面约10cm，持续10分钟结束后检查提升设备是否正常可靠；动负荷试验按额定负荷重量作反复升降试验，试验后检查提升设备的机械传动部分、电器部分和连接部分是否正常可靠。

（5）新安装或经拆检后安装的吊篮，首先应进行空车试运转数次。

但在未安装完毕前，切忌通电试转。

7.2爆破安全技术措施

（1）及时调整和优化爆破设计，减少爆破大块率，控制爆破后石渣块度不大于导井或溜渣井直径的1/3，防止渣料块度过大堵塞导井或溜渣井。

爆破设计并报有关部门审核批准，从技术上保证爆破方案的安全可靠性。

（2）竖井爆破一律采用磁电雷管引爆，不允许使用火雷管引爆。

（3）每次爆破完成后进行效果分析，总结经验，以便更好地控制爆破药量，取得更佳的爆破参数，在保证爆破效果的前提下，将用药量和震动减到最小。

7.3地下水及洞内废气处理安全技术措施

（1）保持工作面干燥，遇围岩破碎、地下水丰富或活动频繁段应采用排水管妥为引排，并及时支护。

在确保水能排出的情况下采用喷混凝土对壁面进行封闭，否则严禁封闭。

（2）受施工条件限制，竖井施工无法采用“湿喷法”进

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