调压井工程施工方案.docx
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调压井工程施工方案
第十章调压井工程
10.1工程概况
10.1.1工程特性
调压室为开敞水室式，井筒为圆形，内径11m，净空高度87m。
井底高程2683.00m，井高109m。
表10.1-1调压井主要工程量表
序号
项目名称
单位
工程量
备注
1
土方明挖
1-1
覆盖层开挖
m3
44880
2
石方明挖
2-1
石方开挖
m3
47850
3
地下洞室开挖
3-1
石方洞挖
m3
5470
3-2
石方井挖
m3
29511
3-3
二次扩挖
m3
200
3-4
洞内塌方清运
m3
1200
4
支护
4-1
边坡锚杆Φ25，L=5M
根
50
4-2
边坡锚杆Φ25，L=4M
根
50
4-3
洞内锚杆Φ25,L=6M
根
1414
4-4
洞内锚杆Φ25，L=5M
根
50
4-5
洞内锚杆Φ25，L=4M
根
50
4-6
洞内锚杆Φ22，L=4M
根
50
4-7
洞内锚杆Φ22，L=5M
根
50
4-8
洞内锚杆Φ28，L=6M
根
50
4-9
洞内自钻式锚杆Φ25，L=4M
根
200
4-10
C20喷混凝土（边坡厚度5-20CM）
m3
462
4-11
C20喷混凝土（洞内5-20CM）
m3
1200
4-12
钢筋格栅拱架制作安装
t
10
4-13
钢支撑制作安装
t
30
4-14
挂网钢筋
t
110
5
钻孔灌浆和排水
5-1
固结灌浆（L=4M）
m
19164
单孔耗灰量按80KG计
5-2
固结灌浆超灌水泥量
T
300
5-3
回填灌浆
m2
611
5-4
调压井井壁超前固结灌浆
m
1200
5-5
调压井井壁锚筋束制安（3根Φ28）
M
2000
5-6
Φ48管棚制安
m
200
5-7
管棚注浆
m
200
6
混凝土工程
6-1
C25混凝土（渐变段及（方形引水道）
m3
2881
F100W6
6-2
C25混凝土（井筒）
m3
11734
F100W6
6-3
C25混凝土（下室）
m3
474
F100W6
6-4
地质超填混凝土C25
m3
1200
6-5
铜片止水（厚1.2MM,宽50CM）
m
258
6-6
651橡胶止水
m
65
6-7
钢筋制安
t
2193
7
砌体工程
7-1
M7.5浆砌块石护坡及排水沟
m3
3738
10.1.2地质条件
调压井地面高程2765～2810m，井中心地面高程2802.95m，地形坡角4°～43°地表局部有坡积、残积层分布，物质组成为碎石夹粉质粘土，厚度8～15m，呈松散状。
下伏基岩为T3t12泥质板岩与灰岩互层，呈薄层状（层厚0.05～0.3m），岩层产状N0～5°E/SE∠65～85°，岩体强、弱风化带水平宽度分别为6～12m和15～25m，垂直厚度分别为10～25m和20～30m，岩体完整性强风化属较破碎岩体，弱风化属完整性差～较完整岩体，新鲜岩体属较完整～完整岩体。
据钻孔压水试验，强风化带泥质板岩属中等透水层，弱风化及新鲜泥质板岩属弱透水层；强风化灰岩属中等透水层，弱风化及新鲜灰岩为弱透水层。
经钻孔终孔水位测试，地下水位高程2692.54m，高于设计调压井底板高程约15m。
岩体中裂隙发育，调压井结构面赤平投影分析图如图10-1。
图10-1调压井结构面赤平投影分析图
据赤平投影分析可知，内侧壁CM与L2和L3、L2与L3及L1与L3形成组合面，在上游侧壁仅L1与L3形成组合面，在外侧壁L1与L3形成组合面，下游侧壁有层面与L1、L2、L3组合，所有组合面均倾向调压井内，形成不利组合，不稳定楔形块体易产生掉块、坍塌，尤其层面倾向SE，且倾角70度左右，呈薄层状，在与各裂隙面的组合中，下游侧壁围岩稳定性差，易沿层面向洞内滑出，施工中应及时加强支护、并永久衬砌。
调压井井壁在高程2767m以上，侧向水平埋深10～45m，井壁围岩以强风化结晶灰岩及弱风化泥质板岩为主，围岩类别为Ⅴ类；高程2750～2767m段，井壁侧向水平埋深45～70m，其围岩为弱风化结晶灰岩，薄层～镶嵌状结构，裂隙较发育，围岩为Ⅳ1类；高程2750m以下段，井壁侧向水平埋深大于70m，围岩为新鲜结晶灰岩，多呈中厚层状，局部为厚层和薄层状结构，岩体完整性较好，围岩类别主要为Ⅲ类。
如前所述，层面及构造裂隙存在倾向井内的不利楔形体组合，尤其井底附近，由于地下水存在，围岩稳定性降低，存在楔形体失稳可能。
洞底段可能出现涌水问题，应采取排水措施。
10.2施工规划及程序
根据现场踏勘情况可知，调压井施工，首先要从8#施工支洞洞口分支出施工支道，爬坡至调压井2791.30m高程，作为调压井的主要施工道路。
该道路在进行调压井边坡明挖时，沿调压井开挖边线分别上升至2930.0m、2880.0m、2831.20m高程和2811.20m高程，作为边坡开挖和支护的临时施工道路，该施工道路最终成为调压井导井开挖以及上部混凝土施工的道路。
调压井边坡土方开挖采用PC220反挖直接挖除，石方开挖主要采用QZJ-100B潜孔钻配合YT-28手风钻钻孔，边坡采用预裂爆破，开挖渣料采用PC220反挖装15t自卸汽车运至弃渣场。
边坡支护紧随开挖进行。
调压井竖井的开挖安排在压力管道斜井导井开挖完成后进行，采用LM-200反井钻机施工，竖井段的全断面扩挖，由人工从上向下进行施工，采用YT-28手风钻钻孔。
扩挖爆碴采用ZX75US反挖翻至溜碴井，在爆破时对反挖采取遮盖保护。
井壁支护紧随开挖进行，井口锁口和倒挂混凝土在开挖过程中完成。
开挖渣料用通过经扩挖后的溜碴井直接溜至调压井底部的引水隧洞内，由ZLC50装载机端碴至8#支洞与引水隧洞相交的三岔口部位装15t自卸汽车运至弃渣场。
调压井下室开挖利用2685.5大井扩挖平台作施工布置平台，在大井扩挖至该高程后，利用井口布置的塔机将ZL30装载机吊至该平台，爆碴经导井溜至井底后转运至洞外碴场。
调压井施工材料的转运主要利用布置在井口2791.30m高程平台上的C4010塔机完成；竖井段混凝土衬砌采用液压滑模施工，上室混凝土待液压滑模施工到2770.0m高程后，滑模停滑以此作为支撑平台，人工组立模板进行上室混凝土衬砌。
10.3施工布置
10.3.1施工供风、供水
明挖和竖井施工用风、用水由布置在附近的空压站和水池接入。
施工用风、用水分别采用Φ4″供风管、Φ3″供水管。
10.3.2施工供电
明挖和竖井施工用电由布置在附近的变压器接入。
10.3.3通风散烟
调压井导井施工完成后，形成自然通风条件，能满足扩挖时通风要求，竖井不考虑设置风机。
下室洞内施工用风则考虑在洞口布置一台37kw风机供风。
10.3.4施工排水
1施工污水处理
洞内施工污水抽排主要采用设置排水沟和集水坑安置抽水设备抽排的方式，排水沟设置在隧洞右侧，尺寸为30×30cm，集水坑尺寸为100×100×80cm（长×宽×高）。
2散水及涌水的处理
若发现散水，在出现散水处，安置PC排水花管，用速凝混凝土药卷封口。
散水通过PVC排水花管排至洞内排水沟内，再汇入集水坑，最后和施工污水一道排出洞外。
3涌水的处理
在出现涌水位置的附近设置集水坑，再在集水坑与涌水处设排水沟或安置PC排水花管，将水引至集水坑内，最后和施工污水一道排出洞外。
10.3.5洞内交通及出碴
调压井扩挖爆碴主要从溜渣井溜入调压井下部的引水隧洞内，由ZLC50装载机端碴至三岔口位置装15t自卸汽车，经8#支洞运至碴场。
10.4调压井开挖
10.4.1调压井边坡开挖
根据招标文件可知，调压井边坡明挖工程量92730m3。
首先要从8#施工支洞洞口附近分支出施工支道，爬坡至调压井开口线2930.0m附近和分支至2880.0m、2831.20m高程，作为调压井边坡开挖上部施工道路，并随着开挖高程下降，分层下卧至调压井上口2791.30高程，最终成为调压井导井开挖以及上部混凝土施工的道路。
在边坡开挖前，首先在边坡开口线外一定高程上设置截、排水沟、拦石屏障、清除植被。
土方明挖利用人工配合削坡，PC220反铲挖装，边坡预留30cm的保护层，人工整修成型，出露岩石后，即可进行石方的钻孔、爆破作业，开挖采用QZJ-100B潜孔钻辅以YT-28手风钻钻孔，人工装填2#硝铵岩石炸药、非电雷管毫秒微差挤压爆破，预裂爆破。
爆碴采用PC220挖掘机配合ZLC50装载机装碴，15t自卸汽车运至碴场堆放。
各层开挖后及时采用锚喷混凝土结合挂网等方式进行边坡支护。
为了防止调压井施工道路及边坡开挖爆碴滚入下边坡，对附近村庄及厂房施工造成威胁，在调压井外侧边坡开口线外设置钢筋网安全屏作防护，并在爆破作业时尽量采用松动爆破，减少飞石的产生，以减小对周围村庄的影响。
10.4.2调压井竖井开挖
10.4.2.1施工方案
为了确保竖井施工期间的安全，竖井施工在调压井边坡开挖支护完成后进行。
在竖井井口工作面形成后，在竖井中心安置一台LM－200型反井钻机，沿竖井中心线自上而下进行导孔施工。
导孔直径为Φ216mm，导孔完成后，在井底安装刀具，然后进行反向扩挖形成1.4m溜碴井。
为了确保调压井在扩挖过程中井口的稳定，在进行人工扩挖之前，首先对调压井井口进行预灌浆处理。
待灌浆完成后再进行调压井的扩挖。
调压井扩挖采用分层、分区、分块进行扩挖。
竖井扩挖采用2.0~2.5m钻孔深度，开挖过程中及时喷混凝土封闭岩面，防新鲜岩层风化崩解，并跟进其它临时支护。
10.4.2.2具体施工方法
1测量放线及辅助设施
采用激光经纬仪精确测量，在井口位置用十字线定出中点，以中点引铅垂线在掌子面用红油漆画出开挖边线。
同时，完成反井钻机相应的辅助设施，如基础混凝土、轨道等。
2导井及钻爆施工
沿竖井中心线采用LM－200型反井钻机自上而下形成Φ216mm导孔，导孔完成后，在竖井底部安装扩孔钻头，自下而上扩孔为直径Φ140cm的溜碴井。
溜碴井形成后进行井身的扩挖，上室从上而下分5大块采用梯段扩挖，竖井断面较小分3大块进行扩挖。
扩挖采用人工手持YT-28手风钻钻孔，人工填装2#硝铵岩石炸药或乳化炸药，非电毫秒雷管微差挤压爆破，周边实施光面爆破，导爆索起爆，周边光爆孔距0.4～0.5m，崩落孔间距0.6～0.8m。
3安全处理
爆破完毕、通风散烟后，对爆破面上残留的松动岩块进行彻底的检查清除。
4出碴
竖井扩挖时，由于开挖半径较大人工翻碴难度大，故吊运一台ZX75US型反铲至竖井开挖工作面，负责翻碴。
开挖放炮前利用自制钢筋笼保护罩对反挖实施保护，并在保护罩外设置竹跳板挡墙将其隔离，以防止爆破飞碴砸坏反铲。
翻碴经溜碴井落至井底，余下少量边角爆碴由人工清理。
爆碴在井底采用ZLC50装载机端碴至三岔口位置装15t自卸汽车，经8＃施工支洞运至弃碴场。
在竖井扩挖完成后，反挖经竖井底部，从引水隧洞内开出。
5循环时间及进尺
根据地质资料及施工进度安排，上室扩挖施工参数见表10.4-1。
表10.4-1调压井上室扩挖爆破参数表
序号
名称
单位
数量及类型
备注
一、结构参数
1
断面型式
圆型
2
断面直径
m
24.4
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