金龙潭水电站引水隧洞施工工程组织设计.docx
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金龙潭水电站引水隧洞施工工程组织设计
第一章编制依据及原则
1.编制依据
.《四川黄龙电力有限公司金龙潭水电站引水隧洞工程招标文件》,合同编号Ⅱ－；
.水利水电工程施工组织设计手册及有关施工规范；
.现场踏勘了解的有关情况和调查所掌握的有关资料、信息；
.我单位综合施工能力、现有机械设备、技术实力以及多年来从事地下工程建设的成功施工经验。
1.编制原则
.充分响应业主的招标邀约条件，并体现本工程项目特有的施工特点；
.配备具有类似工程施工经验、优秀的项目施工管理人员和专业的施工队伍，确保工程安全、质量、工期全面履约；
.采用适合本工程特点、比较先进、常用、有实际效果的施工方法、措施，选用可靠设备；
.充分利用以往类似工程积累的成功施工经验，确保工程施工安全顺利，以期达到合同工期要求。
第二章工程概述
2.工程概况
金龙潭水电站位于四川省阿坝藏族羌族自治州茂县境内,是岷江上游太平至两河口段水电梯级规划的第三个梯级电站。
电站采用引水式开发，从上一梯级天龙湖水电站的尾水洞直接引水，经无压隧洞（即调节池）、压力隧洞、调压井、压力管道，至木学堡大桥下游建厂发电，电站设计水头,引用流量,装机容量×，多年平均发电量亿·。
工程区有成都至九寨沟公路贯穿工程首尾，厂房距茂县县城约公里，距成都约公里。
引水隧洞沿岷江右岸布置，全长，隧洞穿越的地层为石英千枚岩、千枚岩夹石英岩、大理岩（夹千枚岩）、石英砂岩等。
本标为引水隧洞施工支洞工作面工程，合同编号Ⅱ－，起止里程为，上游工作面工程隧洞长，下游工作面工程隧洞长，全长，设计断面为马蹄型，隧洞开挖跨度，衬砌后跨度。
计划开工日期：
年月日；
要求完工日期：
年月日。
（日历工期天）
水文、气象
金龙潭水电站坝址河段无实测流量资料，根据位于工程上游处的镇江水文站的实测流量资料统计，多年平均流量为，最大流量为，最小流量为，每年月月为汛期，月次年月为枯水期。
工程所在地地处青藏高原向四川盆地过渡地带，气候在地域上差异较大。
年平均气温℃，最高气温℃,最低气温－℃,最大风速（风向）,多年平均降雨量，多年平均降雨天数天,多年平均有霜日数天,多年平均相对湿度。
工程地质
金龙潭水电站位于岷江断裂带、雪山断裂带和虎牙断裂带为界的川青断块东部。
工程区内除石大关断层外，无其他断裂构造，但褶皱变形强烈，主要岩性为石英千枚岩、千枚岩夹石英岩、大理岩和石英砂岩夹千枚岩等。
引水隧洞沿岷江右岸布置，施工支洞工作面工程段最大埋深，最小埋深（覆盖层岩层），穿越的地层主要有：
古生界泥盆系危关群石英千枚岩、炭质石英千枚岩和绢云母千枚岩夹石英岩，石炭系二叠系大理岩、砾状大理岩夹千枚岩，三叠系菠茨沟组大理岩夹千枚岩，杂谷脑组变质细粒石英砂岩夹少量千枚岩，侏倭组变质细粒石英砂岩夹千枚岩，新都桥组千枚岩夹变质砂岩等，岩层倾角在。
之间，岩体内的错动带和节理发育。
资源条件
砂、石料厂位于距现场公里左右的沙子河坝，基本满足工程施工需要；水泥厂可选用汶川县旋口水泥厂或都江堰东风水泥厂，运距；钢材可采购于成都钢铁厂，运距约。
施工及生活用电由业主设置两台变压器提供。
施工及生活用水从支洞口的溪沟上游处建水池用水管引入现场。
交通条件：
现场距国道约米，已有施工便道与其连通，距茂县约，距成都约，对外交通方便。
主要工程数量表
序号
项目名称
单位
数量
封堵砼
石方洞挖
钢筋制造安装
砼（洞身）
喷射砼
橡胶止水带（型）
伸缩缝
固结灌浆
回填灌浆
锚杆Φ，
根
锚杆支护（Ф，）
根
临时支护
里程牌
个
第三章施工总体布置及辅助设施
施工准备
拟投入本工程的施工组织机构
我单位拟按照精简高效的组织原则，成立“中铁十九局集团二公司金龙潭水电站工程项目经理部”，下设工程部、计量测试部、安全质量部、计划财务部、物资设备部、综合办公室等六个部门，编制共人，依据招标文件规定和项目施工的各项具体要求，组织指挥标段工程的施工。
项目部下辖一个综合施工队分开挖、运输、支护、衬砌四个分队，施工人员编制在人左右。
拟为承包本合同工程设立的组织机构如下图：
技术准备
审核施工图纸，组织编写实施性施工组织设计、项目质量计划，并进行技术交底，制定关键和特殊工序施工方案。
提供材料采购计划。
进场后及时办理交接桩工作，并及时进行复测，将测量成果报监理及业主审核批准后再进行施工测量放样。
现场准备
项目经理部积极协助业主办理施工用地的征用、拆迁工作，急用先办，保证工程顺利进行。
按照施工总平面布置图布置并修建生产及生活用房、高位水池及风、水、电等设施，同时完善进场道路。
人员、机械设备及材料准备
根据工程进度要求，分批及时调派人员和设备进场，满足工程施工进度计划要求，同时按照材料采购计划及时组织备料，以保证施工正常进行。
（施工机械详见《拟投入本合同工作面的主要施工设备表》）
施工供风、水、电及通讯系统
施工供风系统
本工程用风项目有上、下游工作面石方洞挖、锚喷支护、喷射砼。
用风机具配置如表。
表
设备名称
型号、规格
单台耗风量
（）
工作台数
备注
气腿式凿岩机
砼喷射机
锚杆注浆机
锻钎机
根据上述各种设备用风量及不同时系数计算高峰期用风量为,因此在洞口设一座供风量为的供风站。
配备四台－型电动空压机。
供水系统
本工程生产、生活用水采用在溪流上游距支洞口约米处修建水池消毒、沉淀过滤后使用，主要供砼拌合站、空压机房、风钻、砼养护、生活、消防及其他生产生活用水。
冬天生产、生活用热水，采取设置一台热水锅炉供应。
供电系统
根据招标文件,业主负责将高压电线引至洞口附近并安装两台（支洞施工已经安装一台）变压器（）,我方在低压侧建一配电室，从配电室架设低压输电线至各用电区域：
架设一回×＋×的低压动力线至空压机房，一回×＋×的低压动力支线至砼拌合站和生产辅助企业区，两回×＋×的低压动力线至洞内，两回×＋×的照明线路至洞内，一回×＋×的低压动力线至洞口风机，一回×＋×的照明线路至生活区。
为保证供电的可靠性，工地配备一台柴油发电机作为备用电源。
洞内照明采用行灯变压器变为安全电压，并使用低压防水、防爆灯泡；砼拌合站采用管型氙灯进行大面积照明；停车场及道路采用光控高压汞灯照明。
通讯系统
项目经理部办公室设电话机（兼传真）一台,用于对外联系和传输文件资料,并将计算机与网连接,便于收发电子邮件。
施工辅助设施的布置
砼拌和站
本标段砼总量为，砂、石骨料在业主指定的料场购买,距施工现场约公里。
砼拌和站布置在洞口右侧,站内布置两台强制式砼拌和机,一个㎡水泥库、㎡砂石料场、㎡工地试验室。
钢筋加工场布置
本标段钢筋制安总量,其加工厂布置在砼拌合站旁,占地㎡。
加工厂机具配置及房建如下表:
。
钢筋加工厂机具配置及房建表表
序号
设备或项目名称
型号、规格
单位
数量
备注
钢筋弯曲机
台
台
断筋机
台
台
钢筋调直机
*
台
台
交流电焊机
台
台
直流电焊机
台
台
氧焊焊接切割设备
套
砂轮机
台
台
电动除锈机
台
台
钢筋加工房
㎡
工具、值班房
㎡
修理厂
现场仅考虑机械设备的中修、小修、点修及日常维护保养，大修在附近的城镇进行。
修理厂和停车场至占地约㎡，修理车间主要机械设备配置如表：
修理车间主要机械设备配置及房建表表
序号
设备或项目名称
型号、规格
单位
数量
备注
台钻
φ
台
台
高压清洗机
台
台
气门修磨机
轮胎螺栓拆卸机
砂轮机
φ
台
台
车毂车削机
硅整流充电机
手动葫芦
、、
个
各
电动葫芦
个
油压千斤顶
、、
台
各
打气泵
台
直流电焊机
台
交流电焊机
台
乙炔发生器
台
手动加油泵
台
电动加油泵
台
修理车间
㎡
检修地沟
工具库房
㎡
金加工车间
金加工车间主要承担施工设备的部分零配件加工、非标准件加工和一些工器具的制作，重要零配件在城内购买。
车间布置在气修车间旁，主要设备及机具如表：
金加工设备及机具表表
序号
设备或项目名称
型号、规格
单位
数量
备注
台钻
φ
台
普通车床
台
管子螺纹车床
台
牛头刨床
台
万能铣床
台
摇臂钻床
台
立式钻床
台
锯床
台
空气锺
台
曲轴磨床
台
画线装配平台
*
张
金工车间
㎡
材料及配件库的布置
材料库布置在汽修厂旁,库房㎡,材料堆放场㎡。
炸药、雷管库的布置
炸药、雷管库、值班房分别为㎡、㎡、㎡，占地㎡，使用原支洞施工用火工品库房。
油库的布置
工地用油主要是柴油、汽油和各种特种油，油库布置在停车场旁，特种油采用油桶储备，库房㎡，汽油、柴油分别采用和油罐储备，油罐棚㎡，值班房㎡，油库占地㎡。
其他场地及用房布置
在隧洞口附近设置㎡值班房㎡临时用工具存放及维修用房。
办公及生产、生活用房一览表
办公及生产、生活用房一览表表
序号
项目名称
单位
数量
备注
一
生活用房
㎡
宿舍
㎡
食堂
㎡
浴室
㎡
娱乐室
㎡
小卖部
㎡
招待所
㎡
厕所
㎡
医务室
㎡
锅炉房
㎡
小车库
㎡
二
生产用房
㎡
办公室
㎡
材料库
㎡
机、汽修厂
修理车间
㎡
占地㎡
金加工车间
㎡
工具库
㎡
钢筋加工厂
加工房
㎡
占地㎡
工具库
㎡
实验室
㎡
工地厕所
㎡
炸药库
㎡
占地㎡
雷管库
㎡
值班房
㎡
水泥库
㎡
油库
特种油库房
㎡
汽油、柴油罐棚
㎡
值班房
㎡
配电室
㎡
现场值班室
㎡
现场工具存放及维修用房
㎡
空压机房
㎡
施工用地计划表
表
序号
临建设施名称
房建（㎡）
占地（㎡）
所在位置
生活及办公区
生产及生活征地区
钢筋加工厂
隧洞口附近
材料库
弃土场
油库
弃土场
砼拌合站
隧洞口附近
修理厂及停车场
弃土场
配电室及发电机房
隧洞口附近
空压机房
隧洞口附近
炸药及雷管库
隧洞口附近
现场值班室
隧洞口附近
现场工具存放及维修用房
隧洞口附近
合计
施工交通
支洞工作面工程位于岷江右岸,洞口距左岸国道约,已经修建进场道路及跨岷江便桥。
施工现场距茂县约，距成都约，对外交通方便。
第四章工程主要项目施工方法
工程特点
引水隧洞支洞工作面起止里程为，上游隧洞长，下游隧洞长，全长，设计断面为马蹄型，隧洞开挖跨度，衬砌后跨度。
围岩多为Ⅲ、Ⅳ类（分别为和），小部为Ⅴ类（）。
隧洞Ⅲ类围岩开挖一般不支护，仅在局部采用喷锚砼支护（～厚），喷锚衬砌；Ⅳ类围岩采用挂网喷锚支护（厚～），Ⅴ类围岩采用钢支撑加挂网喷锚支护,Ⅳ、Ⅴ类围岩均采用模筑砼衬砌（厚和）。
引水隧洞开挖施工
开挖程序
隧洞开挖方法
（一）、隧洞开挖
、Ⅴ类围岩段开挖
根据设计资料,Ⅴ类围岩段岩性软弱,岩体破碎,成洞条件差,施工采用“分部开挖、短进尺、钢支撑与网喷结合跟进”原则。
根据围岩情况，选用先上导洞后分序扩挖或环形开挖的方法进行。
导洞开挖法：
采用先开挖上导洞，临时支护处理后在开挖下部，上导洞领进下部～，根据围岩情况，下部采用一次或分序开挖，利用型风钻成孔，人工装药，毫秒非电雷管起爆，岩石硝铵炸药小药量爆破，周边实施光面爆破，每循环～,爆破、安全处理后，及时喷厚砼封闭围岩，制安锚杆，然后架设号工字钢，间距～，支撑间采用钢筋网络联结，在进行喷砼，喷砼厚度以覆盖钢支撑一半为准，工字钢安装稳固且紧靠岩面，有空隙采用砼预制块填充，上下部结合紧密，上导洞爆破后采用人工翻碴，石碴采用侧翻式装载机和自卸汽车装运至碴场。
环形开挖法：
采用风镐人工先沿顶拱周边挖槽，然后安装工字钢拱架，再进行喷砼支护，然后爆破开挖中部留核和下部，边槽宽左右，深度为～，工字钢安装间距～，石碴采用侧翻式装载机和自卸汽车装运至碴场。
开挖支护后，及时进行边顶拱砼衬砌，为加快施工进度，该段砼衬砌模板采用穿行式桁架支撑，保证开挖与之平行作业。
Ⅴ类围岩开挖按一天一个作业循环，每个循环～,月进尺～。
、Ⅲ、Ⅳ类围岩开挖
Ⅲ类围岩采用钻爆法全断面掘进施工，利用自制自行式平台车，人工手持型风钻成孔，人工装药，毫秒非电雷管起爆，岩石硝铵炸药小药量爆破，周边实施光面爆破。
石碴采用侧翻式装载机和自卸汽车装运至碴场。
Ⅲ类围岩洞挖作业循环时间表
序号
项目名称
时间（）
施工准备
含齐头清理等
测量放线
钻孔
装药爆破
通风散烟
安全处理
出碴
每循环时间
小时
经计算,每天可进行个循环,按每个循环进尺,每天进尺。
考虑受特殊地段处理等综合因素影响,每月按工作日计算,Ⅲ类围岩每月进尺可达。
Ⅳ类围岩岩性较软弱,岩体较破碎,钻爆开挖一般采用浅眼、密孔、短进尺、多循环的施工方案，根据地质情况，并辅以导坑领进二次扩挖施工，施工中严格控制装药量，尽量减少对围岩的扰动，开挖后及时支护，喷锚支护一般在出碴前进行。
Ⅳ类围岩深埋段可能存在塑性变形，施工中设置变位观测装置，定期监测，认真分析，及时推断前方岩石情况并制订相应对策，做到“早发现早处理”。
类围岩每循环锚喷支护时间较Ⅲ类围岩增加个小时，开挖按一天个作业循环，每个循环进尺，综合考察个种不利因素，Ⅳ类围岩月计划进尺。
、不良地质地段处理
由于隧洞埋藏深,岩层中夹有千枚岩,在施工过程中可能会出现岩爆、地下水的危害等。
不良地质地段，根据具体情况，拟采用下列方法施工：
（）、软弱破碎带、断层带，采用导坑长台阶浅眼少药量多循环钻爆开挖，预留光面层光面爆破或预裂爆破，并及时进行喷砼临时支护封闭，以保证开挖的质量和安全。
（）、岩层较差和脱层掉块严重地段,采用浅眼少药量多循环钻爆开挖，跟进钢支撑并及时喷砼支护。
（）、地质特差地段，采用管棚、花管锚杆、超前注浆等特殊措施处理。
（）、对深埋洞身开挖，搞好光面爆破，保证开挖成型，对突变凸块及时处理，对开挖岩面喷水湿润防止岩爆发生。
（）、对地下水出露的地方,设置排水孔、喷速凝砼封闭，堵引结合，防止开挖后由于地下水浸泡岩体而造成围岩破坏失稳。
施工前，做好有关支护材料及机具的准备和钢支撑的制作，洞口钢支撑数量按～准备。
（二）钻孔与爆破
、根据围岩情况设计爆破参数和钻爆图，经监理工程师同意，先进行光面爆破试验，从而选择合理的爆破参数，以确定钻孔和爆破符合规定要求。
在隧洞开挖过程中，将根据围岩条件的变化随时调整钻孔和爆破方式，并将修正后的参数报监理工程师审批，使爆破达到一个好的效果。
为减少超欠挖和对围岩的扰动，类围岩采用光面工爆破，Ⅴ类围岩采用预裂爆破的方式作业。
、钻空前必须测出开挖断面的中线、水平和轮廓线，并根据爆破图标出炮眼位置。
钻孔时严格控制周边孔的角度和方向，其误差不大于，底脚眼不超出开挖端面轮廓线。
、装药：
爆破采用号岩石硝铵炸药，周边眼采用φ药卷，其余采用φ药卷。
装药前先将炮眼内的泥浆、石粉用高压风吹洗干净，所有炮眼均用炮泥堵塞，堵塞长度按规定要求。
爆破参数表
掏槽型式
孔径（）
孔数（个）
孔深（）
总孔长（）
堵塞长度（）
进尺（）
方量（）
装药量（）
单孔耗药（）
楔型
光面爆破参数
围岩类别
周边眼间距（）
周边眼最小抵抗线（）
周边眼装药集中度（）
Ⅲ
～
～
～
Ⅳ
～
～
～
预裂爆破参数
围岩类别
周边眼间距（）
崩落孔至预裂面距离（）
周边眼装药集中度（）
Ⅴ
～
～
光面爆破和预裂爆破效果应达到以下要求：
（1）残留炮孔痕迹应在开挖轮廓面上均匀分布；
（）炮孔痕迹保存率：
完整岩石在以上，较完整和完整性差的岩石不少于，较破碎和破碎岩石不少于；
（3）邻两孔间岩面平整，孔壁不应有明显的爆震裂隙；
（）相邻两茬炮之间的台阶或预裂爆孔的最大外斜值，不应大于；
（4）预裂爆破后，必须形成贯穿连续性的裂缝。
、开挖断面的控制
开挖断面严格按照设计断面进行放样，开挖时做到不欠挖，，严格控制超挖。
对喷砼段，在设计开挖线以内的岩尖角、锚杆头，均应按规范进行处理，开挖面的相对起伏差不大于厘米。
、开挖面排险
每次爆破后和出碴前清撬残留的危石碎块，并经常检查已开挖段围岩的稳定情况，清除可能塌落的松动岩块。
洞内作业期间，专职安全员昼夜检查洞内的安全情况，施工作业面设专职排险人员。
、地质超前勘探
采用地质钻机，在监理工程师指定的掌子面，按规定位置钻探测孔，并进行详细记录，将钻孔岩芯及钻孔纪录报监理工程师审查，共同判定围岩地质情况。
超前勘探孔的最小长度为，最大，孔径不小于。
（三）洞内通风及照明
、隧洞开挖过程中，人体吸入的空气的含氧量不应小于，考虑到时间、湿度、温度及污染物的综合影响，空气中的瓦斯、烟雾和粉尘等杂质浓度不得超过国家规定的人体安全保健标准，要求洞内施工的每人的新鲜空气供给量不小于。
根据隧洞断面尺寸、长度和以往的经验，经计算，通风机选用Ⅰ型隧道风机，风筒采用φ玻璃钢风管，通风方式采用混合式通风。
风管安装在隧洞起拱部位，管头距工作面不大于，整个风管接头做到严密牢固不透风。
（附通风布置图）
通风平面布置图
、为了降低有害气体浓度，降低粉尘含量，在掌子面处，距离地面处设两个喷雾降尘器，进行水幕降尘。
、在隧洞施工期间，洞内必须提供全部照明，亮度符合规范规定标准，洞内照明系统的电压采用安全电压。
照明电源采用安全电压，利用行灯变压器降压引入洞内。
（四）锚喷支护
、锚杆
采用砂浆锚杆或药卷锚杆。
锚杆直径，长，超前锚杆长，直径，螺纹钢制作。
锚杆钻孔采用气腿式凿岩机，选派有经验、合格人员安装锚杆，并选派有丰富经验的技术人员现场指导和监督。
锚杆安装完毕，强度达到后进行抗拔试验。
、钢筋网制安
钢筋质量符合规范要求，采用绑扎或焊接施工，钢筋网紧贴岩面并与锚杆连接牢固。
Ⅲ类围岩局部布设，Ⅳ、Ⅴ类围岩拱部布设。
、钢拱架支撑及安全支护
Ⅴ类围岩临时支护采用钢拱架支撑、喷砼（厚）封闭处理。
钢支撑的附件安置就位后，应与钢支撑焊牢，浇筑砼时可将钢支撑及其附件留在其中。
钢支撑之间采用钢筋网制成挡网，防止岩石掉块，钢筋网采用焊接与钢支撑牢固连接。
在砼衬砌施工前，应按监理工程师的指示，拆除一定范围的上述钢筋网，以保证砼衬砌尽量填满空隙。
、喷砼施工
喷砼采用湿喷法施工工艺，利用自卸汽车运料，用型砼喷射机自上而下分层喷射，人工喷水养护，喷射前岩面采用高压风、水枪联合作业。
湿喷砼具有粘结性好、一次喷射厚度可达，且回弹率小的优点，能够保证初期支护和施工支护的质量，充分发挥围岩的自承能力。
设备选用铁道部科学研究院西南分院研制的型湿喷机。
原材料的选择：
普通硅酸盐水泥；细度模数为～中砂，粒径为～的碎石，铁道部科研院西南分院研制的型液体速凝剂。
湿喷砼配合比：
水泥：
砂:
碎石:
水：
速凝剂。
施工工艺：
砼喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔），防止超粒径骨料进入喷射机；用高压水冲洗受喷围岩面，而后开始喷射砼。
喷射时，送风之前先打开计量泵，以免高压砼拌合物堵塞速凝剂环喷射孔；送风后调整风压，使之控制在～之间，按砼回弹量小、表面湿润易粘着为度来掌握。
喷射机司机与喷射手要配合好，根据喷射手反馈的信息及时调整风压和计量泵，控制好速凝剂掺量。
喷嘴与岩面的距离为～，太近太远都会增加回弹量；喷射方向尽量与受喷面垂直，拱部尽可能以直径方向喷射。
一次喷射厚度不宜超过，若需喷第二层，两层喷射的时间间隔为～。
为提高工效和保证质量，喷射作业应分片进行，按照先边墙后拱脚，最后喷射拱顶的顺序施喷。
喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，每圈压前面半圈，绕圈直径约，力求喷出的砼层面平顺光滑。
网喷砼施工工艺采用：
施工准备→岩面冲洗、验收→喷基层砼（～）→钻孔→注浆→锚杆安装→挂网→面层分层喷砼→回弹料清理→洒水养护。
（五）隧洞出碴
采用无轨运输，使用型装载机和自卸式东风汽车。
弃碴堆放在业主指定的地点，碴场采用推土机进行平整并设置干砌片石护脚。
（六）洞内施工排水
隧洞上游工作面设排水边沟（×）将洞内地下水和施工用水顺坡排出洞外，下游工作面设集水井采用水泵抽排出洞外。
所有污水经净化后再排入洞口溪沟。
隧洞砼衬砌施工
施工准备
、施工措施计划
在砼浇筑前天，提交砼工程施工措施计划，报监理工程师审批，其内容包括：
水泥、钢筋、骨料、模板、的供应计划和砼分块浇筑程序图、施工进度计划等。
、现场实验室设置计划
在砼浇筑前天，向监理提交现场实验室的设置计划，其内容包括：
实验室的规模、试验设备和项目、试验机构设置和人员配备等。
、机械设备配备完善
砼施工所序的拌和站、砼运输车、砼输送泵等机械设备配备完善，满足工程需要，保持机械设备完好率。
施工程序
引水隧洞砼衬砌施工方法
（一）模班及支撑
、砼衬砌模板及支撑采用厂制定型钢模板衬砌台车。
台车结构稳定性、刚度和强度满足要求，能够承受砼浇筑和振捣的侧向压力和振捣力，
升级会员 