3#施工支洞开挖支护施工方案.docx
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3#施工支洞开挖支护施工方案
3#施工支洞开挖及支护施工方案
目录
1、概述1
1.1工程概述1
1.2施工条件1
1.3主要工程量1
2、编制依据2
3、施工平面布置3
3.1施工风、水、电布置3
3.1.1施工供风3
3.1.2施工供水4
3.2.3施工供电、照明4
3.2.4施工道路5
3.2施工通风及排水系统5
3.2.1施工通风5
3.2.2排水系统5
4、施工进度计划5
5、施工工艺及方法5
5.13#施工支洞工程开挖支护形式6
5.1.1洞身开挖方法6
5.1.2洞身爆破设计8
5.2支护施工9
5.2.1洞身支护施工9
5.2.2洞身衬砌施工12
6、主要施工机械及人员配置12
7、雨季施工措施13
8、质量、安全保证措施与劳动保护14
8.1质量保证措施14
8.2安全保证措施16
9、质量通病防治18
10、标准化工艺18
11、强制性条文清单19
12、附件：
1、3#施工支洞开挖爆破设计图（HG/C2-Z3-01、HG/C2-Z3-02、
HG/C2-Z3-03）；
2、3#施工支洞钻爆开挖、支护台车设计图。
3#施工支洞开挖及支护施工方案
1、概述
1.1工程概述
3#施工支洞洞长247.92m，纵坡为3.41％，起点位于2#施工支洞桩号0+493.37m处，起点洞底高程为140.00m；终点与地下厂房相连接，在桩号0+77.98m处与6#施工支洞相交。
3#施工支洞将厂房中下部与2#施工支洞、交通洞有机地连接起来，与2#施工支洞和交通洞共同承担厂房中下部开挖出渣。
1.2施工条件
1.2.1水文气象
**抽水蓄能电站地处寒温大陆性季风湿润气候区，夏季炎热多雨，冬季漫长寒冷，多年平均气温3.2℃；多年最高气温37.5℃；极端最低气温-45.2℃；多年平均降雨量572.7mm，多年平均蒸发量550.4mm，一次降雨历时主要集中在3天内。
多年平均风速2.6m/s，最大风速24m/s，多年最大冻土深1.91m。
1.2.2工程地质条件
围岩为新鲜白岗花岗岩，岩质坚硬、完整。
围岩基本稳定，该段属II类围岩，局部断层为Ⅳ类围岩。
1.3主要工程量
编号
项目
单位
工程量
备注
1
石方洞挖
m³
12223
2
喷混凝土
C20
m³
231
3
锚杆
C22mm，L=3m
根
407
入岩深度2.9m
4
混凝土衬砌C25
m³
889
5
路面混凝土C25
m³
256
6
回填灌浆
㎡
1077
7
PVC灌浆管
m
78
8
排水孔
m
380
注：
以上均为设计量，现场以实际发生量计。
2、编制依据
（1）**抽水蓄能电站输水发电系统土建及金属结构安装工程（C2标）施工投投标文件；
（2）**抽水蓄能电站输水发电系统土建及金属结构安装工程C2标引水系统土建工程施工合同；
（3）现行国家水利水电工程施工规范以及其他有关水工及机电设备施工规范。
序号
名称
执行编号
备注
1
《爆破安全规程》
GB6722-2011
2
《水电水利工程爆破施工技术规范》
DL/T5135-2001
3
《水电水利工程施工通用安全技术规程》
DL/T5370-2007
4
《水电水利工程土建施工安全技术规程》
DL/T5371-2007
5
《水电水利工程施工作业人员安全技术操作规程》
DL/T5373-2007
6
《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》
DL/T5099-2011
7
《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》
DL/T5148-2012
8
《水工混凝土施工规范》
DL/T5144-2014
9
《水电水利锚喷支护施工规范》
DL/T5181-2003
10
《混凝土结构工程施工质量验收规范》
GB50204-2002
11
《通用硅酸盐水泥》
GB175-2007
12
《水工混凝土外加剂技术规程》
DL/T5100-1999
13
《水工混凝土试验规程》
DL/T5150-2001
14
《水工混凝土砂石骨料试验规程》
DL/T5151-2014
15
《水工混凝土配合比设计规程》
DL/T5330-2005
16
《水电水利基本建设工程单元工程质量等级评定标准第一部分土建工程》
DL/T5113.1-2005
17
《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》
DL/T5055-2007
18
《混凝土拌和用水标准》
JGJ63-89
19
《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》
JGJ52-92
20
《普通混凝土配合比设计规程》
JGJ55-92
21
《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》
JGJ53-92
22
《用于水泥中的火山灰质混合材料》
GB/T2847-2005
23
《建筑工程冬期施工规程》
JGJ104-2011
24
《混凝土泵送施工技术规程》
JGJ/T10-2011
25
《清水混凝土应用技术规程》
JGJ169-2009
26
国家电网公司基建质量管理规定
国家电网基建[2011]1759号
27
《进一步提高工程建设安全质量和工艺水平工作方案》附件《提高工程建设安全质量和工艺水平110项重点措施》
新源基建[2011]415号
28
《施工工艺示范手册》
2011版
29
《水电水利工程施工测量规范》
DL/T5173-2012
30
《水电水利工程爆破安全监测规程》
DL/T5333-2005
31
《水电水利工程锚杆无损检测规程》
DL/T5424-2009
32
《建筑用砂》
GB/T14684-2001
33
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》
GB50086-2001
34
《建筑工程施工质量验收统一标准》
GB50300-2013
35
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》
GB50202-2002
36
《混凝土拌和用水标准》
JGJ63-2006
37
《水利水电工程施工组织设计规范》
SL303-2004
（4）**抽水蓄能电站工程3#施工支洞施工图。
（5）**抽水蓄能电站工程3#施工支洞技术要求。
3、施工平面布置
3.1施工风、水、电布置
我部目前暂时将风水电全部布置于2#施工支洞桩号0+090m处，与2#施工施工支洞风水电使用同一套设备。
3.1.1施工供风
空压机站主要用风设备明细表
序号
设备名称
设备型号
单位
数量
单台风量（m3）
风量（m3）
备注
1
手风钻
YT-28
台
12
3.5
42
2
混凝土喷射机
HSP-7
台
1
10
10
3
总风量
52
根据施工组织设计手册压缩空气需要量计算：
Q=K1K2K3∑nqK4K5
Q---压缩空气需要量m3/min
K1----考虑空气压缩机效率取1.05
K2----管路漏气修正系数取1.1
K3----高程修正系数取1.0
n----在一个班内工作的相同规格的风动机具台数
q----一台风动机具耗风量m3/min
K4---各种风动机具工作系数
K5---风动机具磨损系数取1.15
利用目前在2#施工支洞桩号0+090m处布置3台ML110电动空压机对3#施工支洞开挖支护进行供风，在2#施工支洞与3#施工支洞交接处进行分接供风管，3#施工支洞长约为249.00m，供风压力损耗为7kgf/cm²-1.55=5.45大于5kgf/cm²，经计算满足供风要求，考虑到供风的损耗，共设3台20m3/min电动无基础空压机，其供风能力共为60m3/min，可以满足3#施工支洞内开挖及支护的施工用风。
施工供风主要设备及材料
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
电动空压机
ML110（20m3）
台
3
无基础110KW
2
供风管
DN100
m
250
钢管
3
储气罐
4m3
台
3
3.1.2施工供水
利用目前2#施工支洞洞口布置10t水箱，供3#施工支洞开挖及支护工作面用水，在2#施工支洞与3#施工支洞交接处设置分水阀，引水供#3施工支洞，供水管路采用DN75钢管至10t水箱内，管路长度为：
493m，用水量估算为：
7.2m3/h，选用一台QW50-25-32-5.5水泵。
施工供水主要设备材料表
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
水泵
QW50-25-32-5.5
台
1
备用1台
2
供水管
DN75钢管
m
493
3
供水管
m
250
软管
4
水箱
钢制
t
10
3.2.3施工供电、照明
洞内主要用电设备如下表所示：
3#施工支洞施工用电设备明细表
序号
设备名称
设备型号
单位
数量
额定功率（KW）
功率（KW）
备注
1
供风设备
（1）
空压机
20m3
台
3
110
330
2
通风设备
（1）
轴流风机
SDFB-NO12.5
台
1
2*110
220
3
支护设备
（1）
混凝土喷射机
HSP-7
台
1
7.5
7.5
4
给、排水用电
（1）
潜水泵
QW50-25-32-5.5
台
1
25
25
（2）
多级水泵
台
4
3.5
14
5
照明用电
项
1
20
20
6
其他机械用电
项
1
20
20
7
总功率
636.5
考虑到设备不同时使用，所以设备总用电负荷累计约为636.5kw，现业主供电系统已形成，施工电源由D12/D12a终端杆，利用目前在2#施工支洞桩号0+90处S9-1000/10/0.4变压器进行3#施工支洞的施工用电，配备低压开关柜，施工用电从低压开关柜接引，经计算，可以满足3#引施工支洞的施工用电（配备一台300kw、一台200kw发电机，作为临时施工用电）。
3.2.4施工道路
石渣运输路线：
3#施工支洞→2#施工支洞→交通洞→上下库连接路→指定渣场。
3.2施工通风及排水系统
3.2.1施工通风
利用目前2#施工的通风系统SDFB-NO12.5型轴流式隧道排风机，通风能力为1500m3/min，电机功率2×110KW，在2#施工支洞与3#施工支洞交接处采用采用直径1.2m柔性风筒分接至3#施工支洞内进行通风，通风距离至工作面60m。
施工通风主要设备及材料表
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
通风机
SDFB-NO12.5
台
1
2×110KW
2
风筒布
Φ1200mm
m
200
3.2.2排水系统
利用2#施工已形成的排水系统进行排水至交通洞洞口三级沉淀池（长10m*宽10m*深3m，）经沉淀后重复利用。
4、施工进度计划
根据施工总进度计划及2016年施工进度计划要求2016年4月8日进行3#施工支洞开挖及支护施工，计划2016年6月21日完成3#施工支洞开挖及支护，每天进尺4m，每月按25d，每天安排2班，单班进尺2m，月进尺100m（根据围岩类别情况适当调整）。
具体开工日期以监理人批准的日期为准。
5、施工工艺及方法
5.13#施工支洞工程开挖支护形式
洞挖主要开挖断面基本有A、B、D三种开挖断面形式，分别适用于Ⅳ类、Ⅱ类围岩及断层带。
如体形式如下：
A型：
开挖断面为8.5×7.15m（宽×高），3#施工支洞A型段桩号为0+010.00-0+020.00、0+42.77-0+52.776、0+62.77-0+97.77、0+194.00-0+204.00；支护采用锚杆为C22，L=3m，入岩2.9m，间排距2m，梅花型布置，排水孔布置间排距为3m，排距3m，钻孔直径为50mm，梅花型布置，孔深为2.5m。
各段衬砌混凝土为C25，喷混为C20（衬砌40cm，喷混厚度10cm）。
B型：
开挖断面为7.5×6.65m（宽×高），3#施工支洞B型段桩号为0+020.00-0+42.77.56、0+052.77-0+062.77、0+097.77-0+194.00；围岩级别为Ⅱ类，不支护；路面采用C25混凝土浇筑，厚度为15cm。
D型：
开挖断面为8.5×7.65m（宽×高），3#施工支洞D型段桩号0+204.00-0+249.00；支护采用锚杆为C22，L=3m，入岩2.9m，间排距2m，梅花型布置，排水孔布置间排距为3m，排距3m，钻孔直径为50mm，梅花型布置，孔深为2.5m。
各段衬砌混凝土为C25，喷混为C20（衬砌40cm，喷混厚度10cm）。
5.1.1洞身开挖方法
（1）施工方法
3#施工支洞的施工主要通道是2#施工支洞、交通洞，洞外是上下库连接道路。
根据施工图纸所示，3#施工支洞洞身段主要是Ⅱ类围岩，局部或断层带为Ⅳ类围岩，3#施工支洞开挖采用自制钻爆台车，手风钻钻孔，全断面毫秒微差爆破开挖，周边光面爆破，3m3侧卸装载机装20t自卸汽车进行出渣。
Ⅱ类围岩钻孔深度控制在3.5～4.0m，不良地质段采取短进尺、弱爆破，控制循环进尺为1.5m内，开挖完成后及时进行支护施工；在2#施工支洞开挖至桩号0+493处，先进行3#施工支洞开口施工，根据围岩情况做好锁口支护工作，待2#施工支洞距3#施工支洞开挖滞前一定距离后，3#施工支洞不受爆破影响，进行3#施工支洞开挖，3#施工支洞内的开挖采用YT28手风钻进行钻孔，人工装药爆破，3m3侧卸装载机装20t自卸汽车进行出渣；出渣完毕后再采用1.2m3液压反铲进行清底及围岩断面的危石清理等工作。
3#施工支洞钻爆开挖支护台车见附图2；
根据图纸可知，3#施工支洞局部存在断层（Ⅳ类围），断层处开挖主要工序作业措施基本同Ⅱ类围岩。
但在钻孔前，做好超前支护，超前支护形式有自进式（中空注浆）锚杆及管式（中空注浆）锚杆支护，只有当超前支护完成后，确保洞室能满足开挖爆破施工要求时，才能钻进爆破开挖，并在开挖结束后系统支护跟进，对层间错动带、小断层及节理裂隙较为突出的部位进行随机支护或加强支护。
开挖遵循“短进尺，弱爆破”的原则，进尺控制在1.5m左右。
（具体开挖进尺和支护形式可现场确定）
Ⅱ类围岩开挖支护施工工艺流程
（1）施工准备：
出渣完后，立即采用反铲对工作面进行清理，人工清理底孔炮位，清理距离满足钻机工作要求，同时布置好排水设施等。
（2）施工测量：
为满足设计断面要求，每个循环钻孔前必须采用全站仪对开挖掌子面进行全断面测量放样，测出断面开挖轮廓线，用红油漆标在开挖面上。
洞顶中心线、两侧起拱点（腰线）及钻孔方向点等由测量人员向施工人员进行交底，并在断面上标出。
同时将上个循环断面的超欠挖情况进行复测，对欠挖部位立即处理，并严格控制超挖。
（3）布孔：
爆破工程师根据揭露的岩石情况、测量交底、按爆破参数以及爆破监测成果，填写爆破参数表，交底至现场施工员、钻爆队，并组织布孔。
炮孔孔位用红喷漆在开挖面上标出，同时施工员组织施工。
（4）钻孔、验孔：
一切交底确认无误后进行开钻。
钻孔过程中，施工员要逐一检查每个钻孔角度、深度及间排距等控制要求，经检查不符合要求的钻孔，要进行处理或重新钻孔。
钻孔完成后，由质检人员抽检炮孔孔深、间排距、角度等，查看与设计是否相符，填写炮孔检查记录，上报爆破工程师。
（5）装药、联网、起爆：
炮孔验收合格后，由爆破员按钻爆设计，操作规程进行装药、堵塞。
严格按爆破设计要求进行装药，采用炮泥等柔性材料对炮孔进行堵塞，并用炮棍轻轻捣实。
装药、堵塞完成后，按设计联网。
爆破网络要处于松弛状态，不要拉得太紧，要有一定的拉伸余地。
联网结束后，要检查复核整个网络，避免漏装漏联。
爆破前进行清场警戒，施工人员撤离警戒区域，机械设备做好安全防护，并预警三次。
第三次预警结束，确认一切准备工作完毕后，由爆破员起爆。
（6）爆破后安全检查及处理：
待烟尘消散后，爆破员进入作业面进行检查，发现瞎炮、拒爆及时处理。
确认安全后解除警报、警戒，进行安全处理转入下一工序。
3#施工支洞各类围岩开挖作业循环时间表表5-1
部位
工序
Ⅱ
（h）
Ⅳ类
（h）
备注
测量放线
1.0
1.0
①Ⅱ类围岩洞身段系统支护不占直线作业时间；
②每月按22d计算，每天进迟5m；
③不良地质段超前支护结束后的待凝时间可进行掌子面钻孔和装药，开挖循环时间中不计待凝时间。
超前支护
0
6.0
钻孔
4.0
3.0
装药连线
2.0
1.0
人员设备退场
0.5
0.5
爆破通风散烟
1.0
1.0
安全处理
0.5
1.0
围岩支护
滞后
4.0
出渣
3.5
2.0
清底
0.5
0.5
循环时间
13.5
20
循环进尺
2.5m
1.5m
月进尺
110m
37.5m
5.1.2洞身爆破设计
开挖采用手风钻钻孔，中间为菱形掏槽，Ⅱ类围岩钻孔深度3.5-4.0m，预计循环进尺2.5～3m之间，不良地质段循环进尺控制在1.5m内，炸药选用乳化炸药，崩落孔药卷直径为Ф32mm，连续装药，周边孔选用Ф32光爆药卷，间隔装药，爆破采用毫秒雷管、导爆管微差起爆，周边孔间距为40～50cm，主爆孔间排距为70～80cm之间，A、B、D断面开挖爆破参数、炮孔布置详见附图1（HG/C2-Z3-01、HG/C2-Z3-02、HG/C2-Z3-03）。
5.2支护施工
5.2.1洞身支护施工
（1）锚杆施工
根据设计图纸，3#施工支洞支护形式锚杆设计均为砂浆锚杆，型号为：
C22mm、L=3m，入岩2.9m，间排距2m，梅花型布置，施工时，直径C22mm锚杆，拟采用YT—28型手风钻进行钻孔，由砂浆搅拌机配灌浆泵进行注浆的方式进行锚杆施工。
施工工艺流程
采用“先注浆后插锚杆”法，其施工工艺流程见框图
先注浆后插锚杆施工工艺流程图
1）工艺要求、标准
a锚杆作业在初喷混凝土后及时进行。
b锚杆杆体的类型、规格、质量及其性能必须与设计相符。
c锚杆孔的开孔按施工图纸布置的钻孔位置进行，孔位误差不大于100mm。
d锚杆孔的孔轴方向满足施工图纸的要求，图纸未作规定时，其系统锚杆的孔轴方向垂直于开挖面；局部加固锚杆的孔轴方向与可能滑动面的倾向相反，其与滑动面的交角应大于45°。
e锚杆孔深必须达到施工图纸的规定，孔深偏差值不大于50mm。
f注浆锚杆的钻孔孔径大于锚杆直径，采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工时，钻头直径大于锚杆直径15mm以上；采用“先安装锚杆后注浆”的程序施工时，钻头直径大于锚杆直径25mm以上。
g注浆锚杆水泥砂浆的强度等级不低于30MPa，水泥采用强度等级不低于P.O42.5的普通硅酸盐水泥，砂采用细度模数不大于2.5的中细砂，使用前必须过筛。
h先注浆的锚杆，在钻孔内注满浆后立即插杆；后注浆的锚杆，在锚杆安装后立即进行注浆。
（2）喷射混凝土施工
3#施工支洞喷射混凝为素喷，强度等级C20混凝土，混凝土厚度为10cm。
1）施工工艺
混凝土喷射施工工艺流程图
2）技术质量措施
材料选择：
水泥：
优先选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥，当有防腐或特殊要求时，经监理工程师批准，可采用特种水泥。
喷射混凝土水泥强度等级不低于42.5。
进场水泥有生产厂家的质量证明书。
骨料：
细骨料应采用坚硬耐久的粗、中砂，细度模度宜为2.5～3.0，使用时的含水率宜控制在5%～7%，粗骨料应采用耐久的卵石或碎石，粒径不应大于15mm；喷射混凝土中不得使用含有碱活性的骨料，喷射混凝土的骨料级配，应满足下表的规定。
喷射混凝土用骨料级配
项目
通过各种筛径的累计重量百分数（%）
0.15mm
0.3mm
0.6mm
1.2mm
2.5mm
5mm
10mm
15mm
1
5～7
10～15
17～22
23～31
35～43
50～60
73～82
100
2
4～8
5～22
13～31
18～41
26～54
40～70
62～90
100
注：
优先采用项目1。
外加剂：
施工中可使用具有速凝、早强、减水等性能的外加剂，其质量要符合DL/T5100-1999的有关规定，对所有使用的各种外加剂，做与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结试验，掺速凝剂的喷射混凝土初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min。
选用外加剂要经监理工程师批准。
外掺料：
当工程需要采用外掺料时，掺量要通过试验确定，加外掺料后的喷射混凝土性能必须满足设计要求。
（2）喷射混凝土配合比
喷射混凝土配合比，通过室内试验和现场试验选定，并符合施工要求，在保证喷层性能指标的前提下，尽量减少水泥和水的用量。
速凝剂的掺量通过现场试验确定，喷射混凝土的初凝和终凝时间，满足施工现场喷射工艺的要求，喷射混凝土的强度符合施工图纸要求，配合比试验成果报送监理人。
（3）配料、拌和及运输
a称量允许偏差
拌制混合料的称量允许偏差应符合下列规定：
水泥和速凝剂±2%、砂、石±3%、
b搅拌时间
混合料搅拌时间应遵守下列规定：
采用容量小于400L的强制式搅拌机拌料时，搅拌时间不得少于1min；采用自落式搅拌机拌料时，搅拌时间不得少于2min；混合料掺有外加剂时，搅拌时间应延长。
c运输
混合料在运输、存放过程中，应严防雨淋、滴水及大块石等杂物混入，装入喷射机前应过筛。
d喷射混凝土的准备工作
A在喷射前对喷射面进行检查，并做好以下准备工作：
清除开挖面的浮石、墙脚的石渣和堆积物；处理好光滑岩面；安设工作平台；用高压风水枪冲洗喷面，对遇水易潮解的泥化岩层，采用高压风清扫岩面；埋设控制喷射混凝土厚度的标志；作业区具有良好的通风和充足的照明设施。
B喷射作业前，对施工机械设备，风、水管路和电线等进行全面检查和试运行。
C在受喷面滴水部位埋设导管排水，导水效果不好的含水层设盲沟排水，对淋水处设截水圈排水。
e喷射质量检查
A按规范检查喷射表面，是否有松动、开裂、下坠、滑移等现象，如有，及时清除重喷。
B喷体达到一定强度后可用锤击听声音，对空鼓脱壳处及时进行处理。
C钻眼量测，厚度不够处补喷。
D及时测定回弹率和实际配合比，以指导下步施工。
E进行喷体试件的力学试验。
F坚决实行“四不”制度，即“喷锚工序不完毕，掌子面不前进；喷射混凝土厚度不够不前进；开挖、喷锚后发现问题不解决不前进；量测结果判断不安
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