主变交通洞开挖施工技术措施.docx

1、主变交通洞开挖施工技术措施主变交通洞开挖支护施工技术措施1 概述1.1 施工依据按照设计图纸及相应的规范标准进行施工方案编制，具体如下：（1）主变交通洞开挖支护图（2）水电水利工程爆破施工技术规范（DL/T 5135-2001）（3）水工建筑物地下开挖工程施工技术规范（DL/T 5099-1999）1.2 工程概况主变交通洞从主厂房运输洞洞内0+147.500桩号开口，16#施工支洞从主变交通洞0+052.500桩号穿过。主变交通洞总长为160.733m,断面型式为方圆型，断面形式尺寸分为两种：为8.3m8.65m（宽高），为9.49.2m（宽高）。主变交通洞主要作为主变室层、层、母线洞、厂房

2、、层的开挖支护及主变室、母线洞混凝土施工通道。主变交通洞主要工程量表见表1。表1 主变交通洞主要工程量项目单位数量石方洞挖m39954.1喷混凝土C20m3545.125砂浆锚杆，L=4.5m根1235钢筋网6.50.20.2mt8.48918工字钢t64.9228砂浆锚杆，L=6m根4191.3 工程地质条件主变交通洞围岩受F3断层及F35断层的影响。断层节理密集发育，一般充填高岭土或泥质，岩体破碎，主要为散体结构或碎裂结构岩体，断层带宽度1323m。主变交通洞洞口段受断层影响，主要为、类围岩，16#施工支洞至主变室段围岩比较完整，主要为、类围岩。1.4施工重点、难点1.主变交通洞与尾闸运输

3、洞交叉部位洞间岩层(岩柱)厚度薄，应力集中，这些部位的围岩稳定及施工安全问题突出，必须采取措施确保施工安全和围岩的稳定，这是施工中的重点。2.主变交通洞穿越F3断层是施工的重点和难点。2 施工布置2.1 施工通道布置主变交通洞开挖主要经3#施工支洞3#-2施工支洞尾闸室层16#施工支洞作为施工通道。2.2 施工供电、供水、供风布置（1）风、水、电布置：利用原布置在16#施工支洞开挖支护风水电系统接引至开挖工作面。（2）通信设施：施工管理人员配置移动电话，供场内联系及施工指挥。2.3 施工通风布置由原布置在16#施工支洞的风管接至开挖工作面2.4 施工排水布置由工作面排水系统排至原16#施工支洞

4、开挖支护排水系统内排除洞外。2.5 开挖渣料的利用和堆存规划洞渣有用料堆放在勘界河存渣场或根据业主(监理)要求存放。3 施工总体程序3.1 施工总体程序安排根据技术条款要求及主厂房开挖工期安排，在厂房层岩锚梁锚杆施工之前必须完成母线洞层开挖支护。为尽快为母线洞的开挖支护提供施工通道，主变交通洞开挖支护工作以16#施工支洞至主变室（0+0000+052.5）为主，16#施工支洞至厂房运输洞段（0+52.50+135.947）段为辅进行施工；待主厂房运输洞层开挖支护完成后再从主厂房运输洞开口对主变交通洞0+135.9470+160.773桩号三角体进行开挖支护。、类围岩支护滞后于开挖工作面不大于3

5、0m，F3断层及、类围岩支护紧跟开挖面及时支护。在主变交通洞开挖前必须先对16#施工支洞内交叉口15m进行系统支护及主变交通洞锁口锚杆支护。3.2 施工总体程序框图施工主题程序如下框图4 开挖支护施工4.1 开挖支护程序及方法4.1.1开挖支护程序主变交通洞采用全断面一次开挖的方法进行开挖。开挖支护程序如下框图：4.1.2 开挖支护方法主变交通洞采取手风钻水平钻孔全断面光面爆破技术进行开挖，以自制钻架平台作为施工平台，、类围岩排炮进尺2.53.0m，、类围岩排炮进尺为1.0m。出渣采用3m3装载机配15t自卸车运输，1.4m3反铲作安全处理及扒渣设备。根据16#施工支洞开挖揭露的地质情况分析，

6、交叉口部位地质条件较好，但主变交通洞为永久工程，为保证主变交通洞长期安全，在主变交通洞开口部位增设一排锁口锚杆，锚杆距开口线0.5m，边墙角度外偏10，顶拱角度外偏20，锚杆参数：25，L=*。锚杆钻孔采用三臂凿岩台车或手风钻进行造孔，采用自制平台作为升高设备，人工安制锚杆和钢支撑，喷砼施工采用喷车湿喷方法进行，、类围岩的支护视现场具体情况适时安排施工，局部不稳定块体以随机支护方法先进行支护，、类围岩每一循环支护跟进，D型断面系统锚杆排距调整为0.75m，与钢支撑排距一致，超前小导管间距调整为30cm，C型断面超前锚杆间距依据实际情况局部部位调整为30cm。 表2 主变交通洞开挖支护施工方案表

7、工程部位施工方案超前支护开挖方法一次支护主变交通洞B型断面局部岩体节理发育时采用超前锚杆手风钻钻孔，全断面开挖，周边光爆，循环进尺采用3.0m；3m3装载机配15t自卸车出渣，1.4m3反铲辅助装渣。一次支护适时进行，与后循环开挖平行作业，锚杆主要采用三臂凿岩台车或手风钻造孔，锚杆台车辅助，喷混凝土采用混凝土喷车施工。C、D型断面采用超前小导管注浆手风钻钻孔，全断面挖，周边光爆，为确保围岩稳定、降低超挖量，循环进尺采用0.81.5m；3m3装载机配15t自卸车出渣，1.4m3反铲辅助装渣。一次支护适时进行，与后循环开挖平行作业，、类围岩采用系统锚杆与钢支撑进行支护，锚杆主要采用三臂凿岩台车或手

8、风钻造孔，锚杆台车辅助，喷混凝土采用混凝土喷车施工。岔口段采用超前小导管注浆先开挖主厂房运输洞层，待层开挖支护完成后，然后进行主变交通洞的开挖，手风钻钻孔，全断面挖，周边光爆，循环进尺采用0.81.5m；3m3装载机配15t自卸车出渣，1.4m3反铲辅助装渣。采用系统锚杆、预应力锚杆、钢支撑进行支护，锚杆主要采用三臂凿岩台车或手风钻造孔，锚杆台车辅助，喷混凝土采用混凝土喷车施工4.2 特殊部位开挖支护措施根据相关工程经验及设计图纸，在主变交通洞洞身开挖前，洞口须进行锁口锚杆支护，采用短进尺、弱爆破的方式施工。根据施工程序安排，主变交通洞先于主厂房运输洞施工，为加强岔口钢支撑的承载能力，确保施工

9、安全，在交叉口钢支撑相接位置增设吊顶锚杆，参数为：25，L=4.5m，每一榀两根，钢支撑与吊顶锚杆牢固焊接。主变交通洞挖至0+135.947桩号时停止施工，待主厂房运输洞层开挖支护完成后再从主厂房运输洞开口对主变交通洞0+135.9470+160.773桩号三角体进行开挖支护。4.3 开挖施工作业4.3.1 施工准备洞内风、水、电就绪，施工人员、机具准备就位。4.3.2 测量放线洞内导线控制网测量采用全站仪进行。施工测量一般采用全站仪配水准仪进行。测量作业由专业人员实施，每排炮后进行洞室中心线、设计规格线测放，并根据爆破设计参数点布孔位。开挖断面测量在喷混凝土前进行，测量间距3m。定期进行洞轴

10、线的全面检查、复测，确保测量控制工序质量。同时，随洞室开挖、支护进度，每隔20m在两侧洞壁及洞顶设一桩号标志。洞内测量控制点埋设牢固隐蔽，作好保护，防止机械设备破坏。4.3.3 钻孔作业由合格钻工严格按照测量定出的中线、腰线、开挖轮廓线和测量布孔进行钻孔作业。各钻工分区、分部位定人定位施钻，实行严格的钻工作业质量经济责任制。技术人员现场旁站，便于及时发现和解决现场技术问题。每排炮由值班人员按“平、直、齐”的要求进行检查，做到炮孔的孔底落在爆破规定的同一个铅直断面上；为了减少超挖，周边孔的外偏角控制在设备所能达到的最小角度。光爆孔的偏差不得大于5cm，其它炮孔孔位偏差不得大于10cm。钻孔布置见

11、附图。4.3.4 装药、联网、起爆装药前用高压风冲扫孔内，炮孔经检查合格后，方可进行装药爆破；炮孔的装药、堵塞和引爆线路的联结，由合格的炮工严格按批准的钻爆设计进行施作，装药严格遵守爆破安全操作规程。爆破孔由熟练的炮工负责装药，光爆孔用小药卷捆绑于竹片上间隔装药。水平开挖洞室利用台车安全平台或平台车作为登高设备装药，爆破孔装药要密实，堵塞良好，严格按照爆破设计图（爆破参数实施过程不断调整优化）进行装药、用非电雷管联结起爆网络，最后由炮工和值班技术员复核检查，确认无误，撤离人员和设备，炮工负责引爆。装药结构见附图。光面爆破须达到以下要求：a、残留炮孔痕迹在开挖轮廓面上均匀分布；b、孔眼残痕率：对

12、微风化岩体达到80；对弱风化中、下限岩体不小于50%，对弱风化上限岩体不少于10；c、相邻两孔间的岩面不平整度，不得大于15cm，孔壁没有明显的爆震裂隙；d、相邻两排炮之间的台阶最大外斜值不应大于10cm。4.3.5 通风散烟除尘各工作面开挖施工过程中一直启动通风设备通风，利用已形成的排风系统进行排烟除尘，保证在放炮后规定时间内将有害气体浓度降到允许范围内。爆破散烟结束后，对开挖面爆破渣堆洒水除尘。4.3.6 安全处理由专职安全员全过程监控。爆破后，用反铲（或人工）清除掌子面及边顶拱上残留的危石及碎块，保证进入人员及设备的安全，岩面破碎洞段在进行安全处理后，进行出渣，然后再次进行安全检查及处理

13、。在施工过程中，经常检查已开挖洞段的围岩稳定情况，清撬可能塌落的松动岩块。4.3.7 出渣及清底采用3.4m3、3.2m3侧卸装载机装、配合20t、15t自卸汽车出渣，出渣完毕后用反铲或人工清出工作面积渣，为下一循环钻爆作业做好准备。4.3.8 围岩支护每排炮开挖结束后，对稳定性差的局部岩体及时进行随机锚喷支护和系统支护，围岩好的地段系统锚杆、挂网及喷混凝土可滞后开挖作业施工。4.4 支护施工作业4.4.1 锚杆施工工艺流程先注浆后插锚杆施工工艺流程框图 4.4.2 砂浆锚杆施工工艺措施1、造孔（1）钻头选用要符合要求，钻孔点有明显标志，开孔的位置在任何方向的偏差均应小于100mm。（2）锚杆

14、孔的孔轴方向应满足施工图纸的要求。施工图纸未作规定时，其系统锚杆的孔轴方向应垂直于开挖面；局部随机加固锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾向相反，其与滑动面的交角应大于45 ，钻孔方位偏差不应大于5 。锚孔深度必须达到设计要求，孔深偏差值不大于50mm。（3）钻孔结束，对每一钻孔的孔径、孔向、孔深及孔底清洁度进行认真检查记录。（4）钻孔完成后用风、水联合清洗，将孔内松散岩粉粒和积水清除干净；如果不需要立即插入锚杆，孔口应加盖或堵塞予以适当保护，在锚杆安装前应对钻孔进行检查以确定是否需要重新清洗。2、钻孔直径砂浆锚杆的钻孔孔径应大于锚杆直径。当采用“先注浆后安锚杆”的程序，钻孔直径应大于锚杆直径15

15、mm以上。3、锚杆的安装及注浆采用“先注浆后插锚杆”时：（1）锚杆插送方向要与孔向一致，插送过程中要适当旋转（人工扭送或管钳扭转）；（2）锚杆插送速度要缓、均，有“弹压感”时要作旋转再插送，尽量避免敲击安插。4.4.3 喷砼施工工艺流程喷砼与开挖、锚杆施工跟进平行交叉作业，除特殊地质段先喷后锚的程序外，其它部位均按如下工艺流程进行施工，其施工工艺流程为：喷砼一般施工工艺流程框图4.4.4 喷砼施工工艺措施各工序作业首先要认真遵照设计文件和施工规范要求进行。各工序作业要点如下：1、准备工作埋设好喷厚控制标志，作业区有足够的通风照明，喷前要检查所有机械设备和管线，确保施工正常。对渗水面做好处理措施

16、，备好处理材料，联系好仓面取样准备。2、清洗岩面清除开挖面的浮石、墙脚的石渣和堆积物；处理好光滑岩面；用高压风水枪冲洗喷面；仓面验收以后，开喷以前对有微渗水岩面要进行风吹干燥。3、钢筋网钢筋网由屈服强度为240MPa的光面钢筋（I级钢筋）加工而成。钢筋网与锚杆联接要牢固，且尽量紧贴岩面。对有凹陷较大部位，可加设膨胀螺杆拉紧钢丝网，再挂铺钢筋网，并与锚杆和附加插筋（或膨胀螺栓）连接牢固。4、喷射要点喷射砼要沿一定方向分区、分块、分薄层均匀施喷，边墙应自下而上施工，避免回弹料覆盖未喷面。喷头距施喷面要合适，喷射推进要有序，尽量减少回弹，刚喷射完的部分要进行喷厚检查（通过埋设点、钻孔、物探检测）不满

17、足厚度要求的，可及时复喷处理。挂网处要喷至设计厚度并无明显网条为止。喷射作业要连续，因故中断则需及时清理机械管道，防止管道堵塞。分层喷射时，后一层应在前一层砼终凝后进行，若终凝1h以后再行喷射，应先用风水冲洗喷层面。喷射作业应紧跟开挖工作面，砼终凝至下一次循环放炮时间不得少于3h。5、养护、检测喷射砼终凝2小时后，应喷水养护，养护时间一般不得少于14天，气温低于5时，不得喷水养护。当喷射砼周围的空气湿度达到或超过85时，经监理工程师同意，可准予自然养护。4.5 钢支撑施工工艺流程4.5.1 钢支撑施工工艺流程钢支撑施工工艺流程框图 4.5.2 钢支撑安装工艺流程4.5.3 钢支撑施工工艺措施1

18、、钢架放样、制模根据不同的工字钢制作半径，制作不同规格的模具。工字钢钢架的制作精度靠模具控制，故对模具的制作精度要求较高，模具制作控制的主要技术指标主要有内外弧长、弦长及半径。模具制作采用实地放样的方法，先放出模具大样，然后用工字钢弯曲机弯出工字钢，并进行多次校对，直至工字钢的内外弧长度、弦长、半径完全符合设计要求，精确找出接头板所在位置。2、钢架弯曲、切割工字钢用工字钢弯曲机加工，并根据加工半径适当调节液压油缸伸长量。工字钢弯曲过程中，必须由有经验的工人操作电机，进行统一指挥。工字钢经弯曲机后通过模具，并参照模具进行弧度检验，如弧度达不到要求，重新进行弯曲，弯好后，暂时存放在同样的4只自制简

19、易钢筋凳（带滚筒）上。弯好一个单元切割一个单元，工字钢切割时可采用量外弧长度、量内弦长度等办法，利用定型卡尺，控制工字钢切割面在径向方向上，然后用矢笔划线，利用氧焊切割，切割时，割枪必须垂直于工字钢，并保证切割面平整，切割完后，对切割面突出的棱角进行打磨。单根9m长工字钢弯曲结束之前需暂停弯曲，并将下一根9m长工字钢与其进行牢固焊接，然后继续进行弯曲。当班加工剩余的工字钢须抬至存放场地放好，并对工字钢弯曲机进行清扫。3、接头板焊接被弯好的工字钢经切割后，再检查工字钢弧长，如工字钢偏短，无法焊接接头板，须进行接长处理；如工字钢偏长，则须进行二次切割。工字钢弧度、长度满足设计要求后，将接头板放入卡

20、槽内，对切割线偏离径向方向偏差很小的工字钢，通过接头板进行调节，保证接头板轴线在径向方向。接头板焊缝按规范要求控制。接头板上的螺栓孔必须精确，与工字钢焊接时，必须上、下、左、右对齐固定后，方可进行焊接，焊接完成后，对螺栓孔、接头板面进行打整，减少工字钢组装连接时的误差。制作好的工字钢半成品需统一存放，并将不同半径、单元的钢架作好标识，便于领用。存放工字钢需下垫上盖。存放场尽量布置在交通方便处，便于钢架搬运。4、钢支撑运输钢架运输采用自卸车运输，人工抬至自卸车上，加工厂在发放钢架时必须按钢架规格认真发放。钢架运至工作面后，须存放于干燥处，禁止堆放在潮湿地面上，并标识清楚。当班技术员架设钢架前必须

21、仔细检查钢架规格，如规格误领，必须立即退回，重新领用。5、钢支撑安装（1）欠挖处理、清除松动岩石作业人员根据测量放线检查欠挖情况，欠挖10cm以内的，由架设钢架作业人员采用撬棍或风镐处理，同时对松动石块作撬挖处理。大于10cm的欠挖，由爆破作业人员进行爆破处理后，架设钢架人员检查岩石松动情况，清除松动岩石，保证架设钢架时的施工安全。欠挖处理结束后，经现场技术人员检查合格方可架设钢架。（2）架设钢架架设钢架在架子车上进行。运至现场的工字钢，由12名工人将工字钢搬运至架设地点，并将工字钢一端用绳子拴紧，工作平台上34名工人将工字钢提到工作平台上，施工人员根据钢架设计间距及技术交底记录找准定位点，先

22、架设钢架底脚一节，架设底脚一节时，工作平台上先放下底脚一节，下边2名工人进行底脚调整，以埋设的参照点进行调整，使钢架准确定位，严格控制底部高程，底部有超欠挖地方必须处理，工字钢底脚必须垫实，以防围岩变形，引起工字钢下沉，工字钢架设的同时，用20连接钢筋与上一榀工字钢进行连接。工字钢对称架设，架设完底脚一节后，进行拱顶一节的架设，架设拱顶一节时，先上好M20连接螺栓（不上紧），用临时支撑撑住工字钢，用20连接钢筋与上一榀工字钢连接，再对称安装另一节拱顶工字钢，安装完成后检查拱顶、两拱脚与测量参照点引线的误差，再进行局部调整，最后拧紧螺栓。作业人员首先进行自检，检查合格后，通知值班技术人员进行检查

23、。5 爆破设计5.1 爆破设计原则根据主变交通洞条件及岩性、技术规范要求、开挖方法及前期施工经验。采用手风钻进行全断面开挖。地质条件差的洞段（断层及其影响带、节理发育洞段），爆破设计按“短进尺、弱爆破、少扰动、强支护、快封闭、勤测量”的原则进行爆破设计。5.2 主要钻爆参数选择主变交通洞采用手风钻全断面开挖的，钻孔直径42mm，排炮进尺、类围岩排炮进尺2.53.0 m，特殊洞段、不良地质围岩洞段0.81.5m。5.3 爆破器材选用炸药根据岩性及地下水情况选用乳化炸药或岩石炸药，起爆均采用非电毫秒雷管。5.4 爆破参数表爆破设计的爆破参数见附图。5.5 开挖爆破排炮作业循环时间表3 主变交通洞围

24、岩开挖作业循环时间表（单位：h）工序名称部位（循环进尺）测量放线钻孔装药爆破通风散烟安全处理出渣支护合计B型断面142114316C、D型断面1421241024注：B型断面喷锚支护滞后开挖工作面，与开挖平行作业，不占直线工期；C、D型断面喷锚支护紧跟开挖工作面。6 施工进度计划6.1 施工进度分析在地质条件好的地段施工支洞开挖支护每2天循环3排炮，排炮进尺为2.53.0m , 单工作面月开挖循环45次，进尺2.5m，按单工作面计算，月开挖强度为112.5m，月开挖方量（按B型断面计算）约0.88万m。C、D型断面开挖支护每1天循环1排炮，排炮进尺为1.0m , 单工作面月开挖循环30次，进尺

25、1.0m，按单工作面计算，月开挖强度为30m，月开挖方量（按C型断面计算）约0.24万m。6.2 施工进度计划该工作面从10月15日，开始施工，到12月15日结束，工期为61天。7 施工资源配置7.1 施工设备配置表4 主要施工机械设备表序号设备名称型号及规格单位数量备注1平台车台12手风钻YT24台30根据实际需要调整3侧卸装载机柳工台2沃尔沃L150E，3.4m3台24反铲PC320B，1.2m3台25混凝土喷车麦斯特台16混凝土喷射机HJ-200台47砂浆搅拌机Deguna20TEV台48锚杆注浆机台49混凝土搅拌运输车6m3辆410自卸汽车斯太尔，20t辆3011载重汽车台1材料运输1

26、2型钢弯曲机台27.2 施工人员配置表5 开挖支护作业劳动力组合表工种队伍管理人员设备运转工钻工炮工支护工驾驶员电工普工合计人数614401040666402228 质量控制措施8.1 施工过程严把“四关”一是严把图纸关，技术员认真复核图纸，了解设计意图，严格按图纸和规范要求组织实施，并层层组织技术交底。二是严把测量关，项目部测量队对工程的设计控制数据进行认真复核，施工队测量组根据复核成果进行测量控制。三是严把材料质量及试验关，对每批进入施工现场的钢材、水泥、砂石骨料等按规范要求进行质量检验，杜绝不合格的材料及半成品使用到工程中。四严把过程工序质量关，实行施工过程的自控检查，开展自检、互检、交

27、接检，每道工序完工经项目部“三检”合格后报请监理工程师复检，上道工序不合格不准下道工序施工。8.2 施工过程质量控制措施（1）加强技术管理的基础工作，施工每道工序严格执行施工质量“三检制”和“联检制”，在三检合格的情况下由项目质检员将检验合格证交给监理工程师，再对申请验收的部位进行联检，在联检合格后，监理工程师在验收合格证上签字后方可进行下道工序的施工作业。（2）加强与业主、监理、设计单位的联系，在施工技术方面取得广泛的合作与支持，并及时解决施工中遇到的技术难题和问题。（3）隧洞光面爆破质量控制：A、钻孔前进行测量放线，精确定位边墙起拱点与顶拱中点，并适当加密顶拱轮廓线放样点。放样的同时，对上

28、一排炮的光爆残孔进行钎孔水平直线率检查，并填写检查记录。B、现场管理人员在钻孔过程中加强造孔质量管理，严格控制钻孔的间排距，尤其是周边孔造孔质量，起爆前应对其钻孔质量进行检查，如钻孔质量不符合要求，责令其整改，或重新造孔，并作好检查记录。周边孔的线装药，药卷必须采用竹片按照装药结构绑扎，严禁无竹片光爆。C、质检人员是施工质量的最后把关，进行每一排炮光爆残孔的检查和统计，并对A、B中的检查记录进行分析评价，对施工过程进行巡查，有不符合要求的施工行为和方法，及时对相关单位及个人提出整改意见并监督其整改，直至符合要求为止。D、技术人员适时跟踪，参与光爆质量分析，提出整改建议，必要时，根据实际情况，对

29、钻爆参数进行优化。9 安全及文明施工保证措施9.1 施工安全保证措施（1）所有进入施工区的人员，必须按规定戴好安全帽，听从指挥。（2）爆破出碴后，认真进行安全撬挖；专职安全员应经常检查边顶危石情况，发现隐患，及时处理。开挖结束后，严格按本技术措施及时进行安全支护。（4）施工用风、水、电严格按文明施工措施布置，必要时对用电器安设漏电保护装置。（5）隧洞施工放炮由取得“安全技术合格证”的爆破工担任，洞口段严格爆破警戒。放炮后15分钟后才允许人员进入工作面，安全后方能继续施工。（6）运输车辆装碴时应将车辆停稳并制动，文明行驶，不抢道、不违章。（7）对易燃、易爆物品、火工产品采购、运输、加工、保管、使用严格按手续进行，对器材定期检查。9.2 文明施工与环境保护措施（1）洞内施工的风、水、电管线路布置要求架设于边墙上，做到平、直、顺，整齐有序。施工道路平整、无积水。（2）合理安排施工顺序避免工序相互干扰，凡下道工序对上道工序会产生损伤或污染的，要对上道工序采取保护或覆盖措施。（3）设备停放有序，材料堆放合理，安全；现场的钢材，水泥等能入库的尽量入库，不能入库的进行铺垫、遮盖，做好防雨淋，日晒处理。