排水廊道施工方案样本.docx
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排水廊道施工方案样本
高压钢管上层排水廊道施工方案
1、工程概述
1.1工程简介
洪屏抽水蓄能电站引水系统采用二洞四机的布置型式,其中高压钢管上层排水廊道长为344.66m,坡度为1％,水流顺流至PDX4探洞方向,开挖断面为城门洞型,断面宽*高为2.5m*3m,此段施工原则上由PDX4探洞进入,在PDX4探洞1+290m处进入上层排水廊道工作面。
2、施工平面布置
遵循”有利施工、便于管理”的布置原则,力求布置紧凑,规模精简,以降低工程造价。
施工现场供风、供水、供电、通讯系统如下:
现场供风:
利用现有2#支洞洞内的2台20m³/min移动式电动空压机,采用φ108×4无缝供风钢管经过2#中平洞及2#引水下竖井接引至排水廊道工作面。
现场供水:
在2#引水下竖井扩挖至高程▽185处布置一水箱,利用2#引水下竖
井供水管路把水箱灌满,排水廊道的水从水箱引入。
现场供电:
利用2#引水下竖井供电系统接引至排水廊道工作面。
现场通讯:
利用对讲机进行通讯。
3、施工目标规划
3.1工期目标
因2#引水下竖井完工节点工期紧张,当下竖井扩挖到排水廊道入口处（即▽185处）,开始进行2#下竖井与排水廊道连接段（长度为17m）的施工,然后进行排水廊道到PDX4探洞段的洞身开挖,最后进行排水廊道剩余段洞身开挖,当排水廊道开挖施工完毕后,将继续开挖剩余的2#下竖井扩挖作业,以保证压力钢管后期的正常安装。
项目工期表如下:
序号
工程部位
工程项目
工期天
计划开工日期
计划完工日期
1
2#下竖井
导孔钻设
46
3月1日
4月15日
2
2#下竖井
导井开挖
46
4月16日
5月31日
3
2#下竖井
▽392～▽185
118
6月5日
9月30日
4
竖井与排水廊道连接段
2#下竖井（▽185处）至PDX4探洞（1+290处）共计120m
51
10月1日
11月20日
5
上层排水廊道
上层排水廊道剩余225m及1#下竖井▽185处至A1-5工作面17m
65
11月21日
1月23日
6
2#下竖井
▽185～▽105
67
1月24日
3月31日
7
2#下竖井
压力钢管安装及混凝土衬砌
375
5月1日
4月30日
3.1详细工期计划
1、2#引水下竖井导孔、导井及2#引水下竖井▽392-▽185处扩挖工期:
（1）导井开挖:
3月1日-5月31日,导孔共计287m,导孔钻设工期为46天,去除不确定因素工期10天,平均日进尺7.97m,反井钻机满足施工要求。
（2）导井扩挖:
4月16日-5月31日,导井共计287m,导井扩挖工期为46天,去除不确定因素工期10天,平均日进尺7.97m,反井钻机满足施工要求。
（3）2#引水下竖井（▽392-▽185）:
6月5日-9月30日,此段竖井扩挖工期为118天,去除不确定因素工期15天,平均日进尺2m,竖井扩挖满足施工要求。
2、2#引水下竖井高程▽185处至PDX4探洞（桩号1+290）处洞身开挖工期:
（1）2#引水下竖井高程▽185处至PDX4探洞（桩号1+290）处洞身开挖17m,此段洞身开挖工期为8天,去除不确定因素工期1天,日平均进尺为2.4m,现场满足施工要求,此段施工日期为:
10月1日-10月8日。
（2）A1-5工作面至A1-1工作面之间洞身长度为10.5m,此段洞身开挖工期为5天,去除不确定因素工期1天,平均日进尺2.6m,现场满足施工要求,此段施工日期为:
10月9日-10月13日。
（3）A1-3与A1-5交叉部位到PDX4探洞段洞身开挖共计92.5m,此段施工工期为38天,去除不确定因素工期4天,日平均进尺2.7m,现场施工满足要求,此段施工工期为:
10月14日-11月20日。
3、剩余上层排水廊道剩余225m及1#下竖井▽185处至A1-5工作面17m洞身开挖工期:
（1）由于排烟送风通道已形成,因此可从A1-5工作面向右、A1-1向上游、A1-2向上游三个工作面同时施工至A1-3工作面,再分四个工作面施工A1-3（A1-5工作面已完成）,这样可保证每天至少两个工作面施工剩余的洞身开挖作业,且每天能保证4m洞身开挖施工,当排水廊道施工完成后,再把1#下竖井▽185处至A1-5工作面17m洞身开挖完成,此段洞身总长共计242m,洞身开挖工期为65天,去除不确定因素工期5天,日平均进尺4m,现场施工满足进度要求,此段施工工期为:
11月21日-1月23日。
4、2#因素下竖井▽185～▽105段扩挖工期:
2#引水下竖井（▽185-▽105）施工工期为:
1月24日-3月31日,此段竖井扩挖工期为67天,去除不确定因素工期10天,平均日进尺1.4m,竖井扩挖满足施工要求。
5、2#引水下竖井钢管安装及混凝土衬砌施工工期:
按本标段总进度计划进行施工。
4、施工技术方法
因PDX4探洞通道断面较小,且距离较长,排烟送风很困难,对施工的安全也无法保障,且洞内已布置风、水、电等管线,运输通道狭小,无法再布置风、水、电管线,且对排水廊道的出渣施工不便,现从2#引水下竖井高程▽185处进入上层排水廊道,如下图所示,当2#引水下竖井扩挖至高程▽185处时,因排水廊道（近2#引水下竖井侧）在高程▽185.605处有2根φ150排水孔,直达2#引水下竖井,因此2#引水上竖井从此处开口（如下图所示）直达排水廊道,此段的断面与排水廊道开挖断面一致,作为排水廊道风、水、电管线及施工通道。
为了保证工期,首先从2#下竖井▽185处开挖17m长施工通道至A1-5工作面,在向左（A1-1工作面方向）开挖10.5m至A1-1工作面,沿A1-1工作面开挖至PDX4探洞方向（PDX4探洞桩号1+290处）共120m,形成PDX4探洞与2#引水下竖井连通的通道,使排烟供风畅通。
排水廊道采用光面爆破,轮胎式扒渣机挖装,小型翻斗车运输至2#引水下竖井▽185处,人工进行溜渣,经过2#引水下竖井导井至2#引水下竖井下弯段处,装载机、挖掘机进行装渣,自卸汽车进行出渣,从3#施工支洞将渣体运输到弃渣场。
当排水廊道洞身开挖完成后,将继续扩挖2#引水下竖井施工作业,其余混凝土、排水孔等施工项目均利用PDX4探洞工作面为施工通道进行剩余项目的施工,已不影响2#引水下竖井的扩挖施工。
4.1主要工程量
主要工程量表:
项目名称
单位
工程量
开挖
石方洞挖
m3
2505
支护
锚杆
根
675
喷混凝土
m3
167
挂网钢筋
t
5
C15混凝土
m3
143
排水孔
系统排水孔
m
13662
4.2石方洞挖施工
由于排水廊道断面小,排水廊道的开挖为2-4个工作面同时开挖,采用YT-28手风钻钻孔,全断面开挖,周边光面爆破,石渣采用小型扒渣机配置小型翻斗车运往2#引水下竖井导井（▽185处）工作面进行弃渣,人工进行溜渣,从2#引水下竖井导井溜渣,在2#引水下竖井下弯段处用3m³装载机、1.2挖掘机装渣,12t自卸汽车将渣体运输至指定的弃渣场。
开挖单个工序循环时间表
部位
工序
Ⅱ、Ⅲ类围岩
（h）
不良地质段（ⅣⅤ）（h）
备注
测量放线
0.6
0.8
断面特性:
断面7.03m2
孔数:
32个
出渣:
14.06m3（自然方）。
（此开挖循环为单循环时间,同时开挖的工作面未2-4个,实际月进尺大于此月进尺）
钻孔
3.5
4
装药连线
0.5
0.7
人员设备退场
0.5
0.5
爆破通风散烟
2.0
2.0
安全处理
1.5
1.5
围岩支护
2
2
出渣
4.5
4.5
清底
1.0
1.0
循环时间
16.1
17.6
循环进尺
2m
1.5m
月进尺
89m
60m
4.2.1围岩爆破设计
排水廊道采用YT-28手风钻钻孔,钻孔直径为Ф42mm,选用乳化炸药,崩落孔药卷直径Ф35mm,连续装药,周边孔选用Ф25光爆药卷,不连续间断装药。
Ⅱ、Ⅲ类围岩钻孔深度2.5m,循环进尺2m。
不良地质段采取短进尺、弱爆破,控制循环进尺为1.5m左右。
开挖完成后及时进行支护施工,其初选爆破参数及其炮孔布置见附图《引水上层排水廊道爆破炮孔布置图》。
在实际施工时,爆破参数根据岩石情况、开挖断面,并结合开挖的施工经验,采用经验公式进行选取,经现场爆破试验后进行确定。
4.3洞身支护施工
4.3.1洞身支护施工
本工程支护类型主要为:
锚杆、钢筋网、钢格栅、小导管及喷射混凝土,锚喷支护施工紧跟工作面,与开挖交叉进行。
钢筋网、锚杆等支护材料在钢筋加工厂预制,8t汽车吊配合人工进行装车,载重汽车经2#施工支洞运至2#引水下竖井上弯段工作面处,8t汽车吊配合人工进行装上设备工作盘,在利用2#引水下竖井工作大盘将混凝土料运至竖井高程▽185工作面处,人工进行装车,再经过翻斗车将材料运至排水廊道指定的工作面处,支护作业完毕后进行喷混施工作业。
喷砼按照施工部位采用TK-961型喷射机施喷,喷混凝土料在3#施工支洞营区拌合楼系统集中拌制,6m3混凝土搅拌运输车经2#施工支洞运至2#引水下竖井上弯段工作面处,在利用2#引水下竖井工作大盘将混凝土料运至竖井高程▽185工作面处,8t汽车吊配合人工进行装上设备工作盘,再经过翻斗车将混凝土料运至排水廊道指定的工作面处进行施工。
4.3.2断层、岩石破碎地段的开挖方法
开挖时遇断层及岩石破碎地段,采用实行短进尺、弱爆破、支护紧跟进的方法施工,断层及围岩破碎带处理方法为打随机锚杆,锚杆孔采用YT-28手风钻造孔,钻孔达到设计深度后钻机退出,用高压水、高压风冲洗钻孔,随机锚杆为Φ22砂浆锚杆,每根长度为2～4.5m（具体长度根据现场实际情况而定）,锚杆注浆严格按照图纸规定的参数进行施工,局部挂钢筋网,钢筋网为φ6.5钢筋,钢筋网网格间距为20×20cm,必要时支立I18钢拱架或钢格栅,钢拱架及钢格栅间距根据现场围岩情况确定,钢拱架及钢格栅设Φ22环向钢筋,环向间距根据现场围岩确定,连接筋纵向搭接长度不小于10cm,所有超挖部位采用与图纸相同项目的C25喷射混凝土进行喷护,掌子面特殊地带根据现场实际围岩情况采用超前小导管或超前灌浆管棚支护后再进行开挖施工,超前小导管采用Φ42钢管,钻孔采用YT-28手风钻造孔,钻孔达到设计深度后钻机退出,用高压水、高压风冲洗钻孔,单根3.5～9m（具体长度根据现场实际情况而定）,壁厚4mm,起拱106°范围内进行打设,超前小导管环向间距为40cm,小导管安装完成后及时注浆,注浆采用M25水泥砂浆。
本工程断层、岩石破碎带支护类型主要为:
超前小导管、锚杆、钢筋网、钢格栅及钢拱架、连接筋及喷射混凝土。
锚喷支护施工紧跟工作面,与开挖交叉进行。
钢筋网、锚杆等支护材料在钢筋加工厂预制,8t汽车吊配合人工进行装车,载重汽车经2#施工支洞运至2#引水下竖井上弯段工作面处,8t汽车吊配合人工进行装上设备工作盘,在利用2#引水下竖井工作大盘将混凝土料运至竖井高程▽185工作面处,人工进行装车,再经过翻斗车将材料运至排水廊道指定的工作面处,支护作业完毕后进行喷混施工作业。
喷砼按照施工部位采用TK-961型喷射机施喷,喷混凝土料在3#施工支洞营区拌合楼系统集中拌制,6m3混凝土搅拌运输车经2#施工支洞运至2#引水下竖井上弯段工作面处,8t汽车吊配合人工进行装上设备工作盘,在利用2#引水下竖井工作大盘将混凝土料运至竖井高程▽185工作面处,再经过翻斗车将混凝土料运至排水廊道指定的工作面处进行施工。
锚杆、钢筋网、钢拱架、钢格栅、超前小导管、超前注浆管棚、连接筋等支护材料施工前的准备在钢筋加工厂预制,8t汽车吊配合人工进行装车,载重汽车从钢筋加工厂运至上平洞指定施工工作面,8t汽车吊配合人工进行卸车并吊装到位进行安装,安装完毕后进行喷混施工作业。
（1）渗水处施工
在地下水活动较为活跃处,加强渗水处的地质监测,根据围岩状况确定合理的开挖支护方案。
对于地下水主要采取排、引、堵、截等方式进行处理。
观察渗水部位出水的渗水点,对渗水点打排水孔进行引、排,钻孔孔径40mm,钻孔深度视地质情况和渗水情况而定,在孔口安装埋设导管排水,导水效果不好的含水层设排水盲沟,对淋水处可设截水圈排水。
顶拱部位的排水设施沿开挖周边引至侧墙底部,达到妥善排水的目的。
（2）塌方的预防与处理
①塌方前征兆:
塌方前的征兆主要表现在如下方面:
监测设施所反映的围岩变形速率或数值超过允许范围;喷混凝土产生纵横向的裂纹或龟裂;隧洞顶拱、侧墙发现掉块或支撑间隙不断漏出碎石等;支撑变形或折断;岩石的层理、节理缝、裂隙等变大或张开;隧洞渗水、滴水突然加剧或变浑。
②预防措施:
防止塌方是确保隧洞开挖质量和安全的特等大事,开挖支护施工必须以预防塌方为核心,必须认真对待。
一定要严格执行设计标准、设计施工规范、设计图纸等,根据地质变化情况因地制宜地确定开挖支护施工方案。
开挖前早预报、早超前支护,开挖后早支护、早锚喷、强支护,做到宁早勿迟、宁强勿弱,勤检查、勤监测,发现围岩变化异常,立即采取有效措施及时处理。
③塌方处理:
开挖过程中,一旦出现冒顶塌方情况,要立即停止施工,疏散施工人员,并上报项目部,分析情况,及时制定处理方案。
根据多年洞挖施工经验,塌方处理首先对塌方相邻段加强支护,以控制塌方的发展和蔓延,而后对塌方体采用超前管棚等方法支护、注浆、灌浆,再进行临时锚喷支护,而后进行钢支撑（视情况可用格栅钢架）加挂网喷混凝土支护,最后依据设计要求进行钢筋混凝土衬砌。
施工过程中要不间断的进行监测,发现异常立即停止施工,重新研究支护方案。
所有支护方案必须先进行研究、设计,严格按照设计施工。
待支护完成确保围岩稳定后,方可继续施工。
最后依据设计要求可进行钢筋混凝土衬砌,顶部进行回填灌浆后再进行固结灌浆,以确保结构稳定。
4.3.3超前勘探施工
为确保开挖后洞室安全稳定,开挖遇不良地质段时,必须谨慎施工。
为查清未开挖岩体的地质情况,及时选定开挖后的断面尺寸和支护措施等,必要时先进行勘探孔施工。
超前勘探孔的位置、长度、数量等与监理工程师共同商定后组织施工,施工时详细勘察围岩状况、记录钻进情况并钻取岩芯等,及时搜集整理超前勘探资料并报送监理工程师。
最后按监理工程师指示要求进行开挖施工。
依据围岩监测资料和超前勘探资料等,可随时分析洞室围岩的稳定性,及时进行相应支护施工,对有可能发生塌方的危险情况,及时采取紧急措施快速支护,尽最大可能避免塌方现象发生。
4.3.4上层排水廊道围岩支护观测布置
引水高压上层排水廊道观测布置图（1/3～3/3）,详见图纸:
H76J-5D11-4-14～16。
5、施工质量保证措施
为保证施工质量,必须严格按规范及设计要求进行施工,现场设立专门质量检查机构,实行”三检”制度,对施工工艺和施工过程进行全面控制。
加强测量、实际监测等手段,确保施工质量满足设计要求。
5.1石方洞挖质量控制
（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,所有测量设备必须检验合格才能使用,控制测量和施工测量采用全站仪进行,测量作业由富有经验的专业人员进行测量放线、复测。
（4）炮孔的孔底应落在爆破图规定的平面上;
（5）炮孔经检查合格后,方可装药爆破。
（6）每次爆破后,对岩石爆破的效果进行现场实地调查并作出评价,经过仪器测定爆破对岩体完整性的影响（岩体声波测试）,对爆破参数进行适当调整。
（7）光面爆破效果达到下列要求:
①残留炮孔痕迹在开挖轮廓面上均匀分布;
②炮孔痕迹保存率:
炮孔半孔率Ⅱ类围岩不得小于90%,Ⅲ类围岩不得小于80%,Ⅳ类围岩不得小于50%,并按照规范和国网公司达标投产的相关规定中两者要求较高者执行。
③相邻两孔间的岩面平整,孔壁没有明显的爆震裂隙;
④相邻两茬炮之间的台阶,不应大于5cm。
5.2锚喷支护质量控制
（1）砂浆锚杆
锚杆长度要符合设计要求,锚杆施工控制措施:
钻孔深度严格控制,采用高压风清孔;锚固砂浆随拌随用,一次拌合的砂浆在初凝前用完,注浆孔口压力不大于0.4Mpa,注浆开始或中途停止超过30分钟,应用水润滑灌浆罐及其管道,严格控制水灰比,定期检查配制砂浆的早期强度,24小时的砂浆早强度应保证在20Mpa。
（2）喷射砼
选用TK961型混凝土喷射机喷射砼,喷射厚度按设计要求施工。
控制措施:
检查开挖断面尺寸,清除杂物,松动岩体;埋设短节钢筋,标志砼应喷厚度,用高压风、水冲洗受喷面,喷射作业时分段、分片、分层,自下而上依次进行,喷射砼进跟工作面,在喷射作业结束后4小时内,不得进行下一循环的爆破作业。
6、施工测量保证措施
6.1施工测量控制
（1）施工控制网的布设
①平面控制测量
a平面控制网的精度指标及布设密度,根据本工程规模及建筑物的精度要求,本工程平面控制网的等级采用二等平面控制网。
b平面控制网的梯级布设,其最末级平面控制点相对于同级起始点或邻近高一级控制点的点位中误差不大于±10mm。
对于隧洞地面控制网,其相邻洞口点的点位中误差满足设计及规范要求。
c平面控制网建立后,定期进行复测,在开挖结束后,各阶段进行测量复测。
若使用过程中发现控制点有位移迹象时,及时进行复测,修正偏差。
②高程控制测量
a高程控制测量的精度要求,其最末级高程控制点相对于首级高程控制点的高程中误差,对于混凝土建筑物不大于±10mm。
本工程高程控制网的等级采用二等高程控制网。
b布设高程控制网时,首级网布设成环形网,加密时布设成复合路线或结点网。
c测量中使用的水准仪、水准标尺、测距仪及其附件符合《国家水准测量规范》及《中、短程光电测距规范》中的有关规定。
（2）施工放样加密控制网的测设
作为基本控制的首级控制网点的数量一般不能满足工程细部施工测量工作的需要,因此需进行必要的二次加密控制。
加密控制网的精度必须符合《水利水电工程施工测量规范》（DL/T5173-）的要求,加密网点的密度应满足施工细部放样的要求。
加密网测设完毕并经过精密平差后,应汇同首级控制网平差后将成果提交监理工程师审批。
（3）控制网的选点与埋设
①平面控制点选在通视良好,基础稳定且能长期保存的地方,视线离障碍物（上、下和旁侧）不小于2m。
②长期保存、离施工地点比较远的平面控制点,着重考虑图形结构和便于加密为原则,用于施工放样的控制点侧重考虑方便放样为宜。
③位于主体工程附近的控制点和主轴线标志点,埋设具有强制归心装置的混凝土观测墩。
其它部位根据情况埋设暗标或半永久标志。
对于首级网,同一等级的控制点埋设相同类型的标志。
6.2施工放样程序
为保证本工程测量放样工作的有序进行,严格保持所放样各元素之间存在的几何关系,遵循由整体到局部的原则。
即直接由等级控制点（首级及加密控制点）进行放线,也能够由细部临时加密的点线进行放样,重要部位采用首级控制点进行放线。
做到”四无”,即无缺测、无漏测、无不符合精度、无违时;”四随”,即随时观测、随时记录、随时计算、随时校核。
（1）施工放样方法的选择及放样数据的准备
熟悉建筑物的总体布置图和细部结构设计图,找出主要轴线和主要点线的设计位置,以及各部分之间的几何关系,结合现场实际情况,平面位置的放样可采取直角坐标法、极坐标法、前方交会法、正倒镜投点法等放样方法;高程放样采用水准测量法、三角高程法。
在计算放样数据并核实无误后,进行施工放样。
对于重要的点线须由控制检查组检查校核无误后,方可进行施工。
开挖放样采用全站仪配合卡西欧fx-4500PA编程计算器进行,预先编辑好放样程序,使放样精度及效率都大大提高。
（2）内业整理
在每次外业观测时,做好相应的观测记录。
每一单元均提交相关的记录及验收图,观测数据严格按照《水利水电工程施工测量规范》（DL/T5173-）进行相应的平差、改正和归算。
平差、改正和归算后的数据提交监理工程师进行审批,存档备查。
6.3施工测量保证措施
现场监控量测是监视围岩稳定性,检验设计参数和施工方法是否正确合理及安全的重要手段,量测信息及时反馈到设计施工中去,对支护参数和施工方法作出修正。
本工程量测项目和具体施作如下:
1、地质和支护状态观察。
每次爆破后观察确认围岩名称、类别、岩层倾角,走向及变化情况与趋势,断层、节理、裂隙发育、发展情况、洞内渗水、涌水部位、里程、流量等作地质状况的观察作地质描述。
观察频率每循环一次。
支护状况观察,对初期支护和二次衬砌的情况进行观察,并注意位移,变形发展趋势,以保证施工安全和反馈支护结构是否合理。
2、周边位移量测。
IV、V类围岩每20m一个断面,每个断面设两条水平测线,主要量测边墙,边墙与拱部相对位移,是判断围岩稳定性的重要手段,主要工具为收敛计。
3、拱部下沉量测。
用以判断拱部稳定性,防止坍方,量测点布置与周边位移量测相同,每个断面拱顶部位安设一个观测点,在后面设一个固定水准点,用精密水准仪量测出拱部标高,计算出拱部下沉量。
7、安全保证措施
在施工期间,消灭责任性因工重伤以上事故,杜绝火灾事故以及重大、年负伤频率控制在5‰以下。
本工程我方劳动安全与工业卫生目标是:
（1）不发生人身死亡事故;
（2）不发生重大及以上施工机械设备损坏事故;
（3）不发生重大及以上的火灾事故;
（4）不发生负同责及以上的重大交通事故;
（5）不发生恶性误操作事故;
（6）不发生重大跨塌事故;
（7）不发生重大环境污染事故。
（8）安全设施标准、行为规范、施工有序、环境整洁。
（9）创国网水电工程建设安全文明施工一流水平,保证施工人员施工过程中安全。
（10）确保不因工程施工使职工的身体健康状况受到影响。
为保证洞内施工安全,施工通信采用有线和无线、固定和移动相结合的方式,以满足洞内较小的施工作业面及流动作业的
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