调压井工程施工方案.docx

1、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m3448802石方明挖2-1石方开挖m3478503地下洞室开挖3-1石方洞挖m354703-2石方井挖m3295113-3二次扩挖m32003-4洞内塌方清运m312004支护4-1边坡锚杆25，L=5M根504-2边坡锚杆25，L=4M根504-3洞内锚杆25,L=6M根14144-4洞内锚杆25，L=5M根504-5洞内锚杆25

2、，L=4M根504-6洞内锚杆22，L=4M根504-7洞内锚杆22，L=5M根504-8洞内锚杆28，L=6M根504-9洞内自钻式锚杆25，L=4M根2004-10C20喷混凝土（边坡厚度5-20CM）m34624-11C20喷混凝土（洞内5-20CM）m312004-12钢筋格栅拱架制作安装t104-13钢支撑制作安装t304-14挂网钢筋t1105钻孔灌浆和排水5-1固结灌浆（L=4M）m19164单孔耗灰量按80KG计5-2固结灌浆超灌水泥量T3005-3回填灌浆m 26115-4调压井井壁超前固结灌浆m12005-5调压井井壁锚筋束制安(3根28)M20005-648管棚制安m20

3、05-7管棚注浆m2006混凝土工程6-1C25混凝土（渐变段及(方形引水道）m32881F100W66-2C25混凝土（井筒）m311734F100W66-3C25混凝土（下室）m3474F100W66-4地质超填混凝土C25m312006-5铜片止水(厚1.2MM,宽50CM)m2586-6651橡胶止水m656-7钢筋制安t21937砌体工程7-1M7.5浆砌块石护坡及排水沟m3373810.1.2 地质条件调压井地面高程27652810m，井中心地面高程2802.95m，地形坡角443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815m，呈松散状。下伏基岩为T3t12泥质

4、板岩与灰岩互层，呈薄层状（层厚0.050.3m），岩层产状N05E/SE6585，岩体强、弱风化带水平宽度分别为612m和1525m，垂直厚度分别为1025m和2030m，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

5、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1045m，井壁围岩以强风化结晶灰岩及弱风化泥质板岩为主，围岩类别为类；高程27502767m段，井壁侧向水平埋深4570m，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1类；高程27

6、50m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

7、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

8、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。

9、施工用风、用水分别采用4供风管、3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3030cm，集水坑尺寸为10010080cm（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

10、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

11、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

12、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LM200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216mm，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

13、行扩挖。竖井扩挖采用2.02.5m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LM200型反井钻机自上而下形成216mm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140cm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

14、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0.40.5m，崩落孔间距0.60.8m。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，

15、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m24.43开挖面积m2466二、主要施工机械1钻孔机械台20 YT28手风钻其中6台备用2扒碴机械台1台ZX75U反挖3装渣机械台1台ZL-50装载机4运输机械台4台15T自卸汽车三、爆破参数一）崩落孔个3791炮孔深度m2.002炸药类型2#岩石乳化炸药3起爆类型非电毫秒雷管4药卷直径mm325装药量kg/m0.8二）周边孔个2851炮孔深度m2.002炸药类型2#岩石乳化炸

16、药3起爆类型导爆索4药卷直径mm25底孔加强325线装药密度kg/m0.2三）总装药量kg1200分5区爆坡,最大单次起爆药量为220kg四）平均进尺m1.7m五）开挖体积m3792六）单耗药量kg/m30.66说明1、起爆网络采用非电毫秒雷管起爆网络。2、表中所有爆破设计参数是根据计算及以往类似工程经验确定，在具体施工中可根据现场实际情况不断进行调整优化。6 安全处理爆破完毕，通风散烟后，人工仔细检查并清除开挖面上残留松动岩块。10.4.2.4 临时支护调压井临时支护采用沿井壁布置砂浆锚杆，梅花型布置。间距1.5m，制安22，L=6.0m，挂6.51515cm钢筋网，喷C20混凝土12cm，

17、为防止井壁受力变形，另间隔23m布置一圈钢支撑井壁。10.4.3调压井下室开挖调压井下室开挖总长为60米，其开挖直径由洞口的6.0m渐变至洞底的4.5m。利用竖井扩挖到2826.50m高程作为下室的开挖平台。下室开挖用YT28气腿式风钻造孔，人工装RJ岩石乳化炸药，非电毫秒延期雷管引爆，周边光面爆破控制。人工处理安全，ZL30装载机端碴经调压井导井溜碴至井底，然后由ZL50C装载机装15t自卸汽车转运至洞外碴场弃碴。下室临时支护紧跟开挖工作面进行，沿拱座以上部位布置砂浆锚杆，间排距1.5*2米，喷510CM厚的混凝土进行封闭，直墙部位喷510CM的素混凝土进行封闭。局部地段进行挂网喷护。10.

18、5 支护工程施工10.5.1 锚杆施工10.5.1.1 施工工艺流程施工工艺流程图10.5.1.2 施工方法1 钻 孔利用自制简易平台，人工手持YT-28手风钻或导轨式钻机钻孔，钻孔孔位由测量测出控制点后，根据施工图纸所示间排距确定具体孔位，孔位在任何方向的偏差应小于100mm，孔深偏差应小于50mm；孔轴方向应满足施工图纸的要求，因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；注浆锚杆的钻孔孔径应大于锚杆直径，如为下倾的锚杆孔，其钻孔孔径应大于锚杆直径15mm以上，如为上仰的锚杆孔，其钻孔直径应大于锚杆直径

19、25mm以上。2 钻孔冲洗清孔采用高压风水枪联合冲洗孔内岩粉和积水，直至干净。 3 注 浆注浆采用站UH4.8锚杆注浆机边拌合边注浆，注浆水泥采用425#普通硅酸盐水泥，砂采用最大粒径小于2.5mm的中细砂。拌合砂浆的时间应不少于3min，一经拌合，应尽快使用，拌合后超过1h的砂浆不能再用。水泥砂浆配合比为水泥：砂=1：11：2（重量比）或1：0.381：0.45，其强度等级不应低于20MPa。对于下倾的孔，注浆管应插至孔底处1m左右，并从注浆管注浆直至孔口冒浆为止。在灌浆过程中，若发现有浆液从岩石锚杆附近流出时应及时堵填，以免继续流浆。对于上仰式的孔，采用“先安装后注浆”的方法，从孔口灌注浆

20、液，直到安装在孔底的排气管孔口返浆为止。注浆时应有监理工程师旁站时才能进行。锚杆注浆后，在砂浆凝固前，不得敲击、碰撞和拉拔锚杆。4 水泥砂浆锚杆安装对于下倾的孔，采用“先注浆后安装锚杆”的方法，由人工将锚杆尽快插入充满浆液的孔内直到孔底。对于上仰的孔，采用“先安装后注浆”的方法。5 锚杆制作锚杆材料按施工图纸要求，选用II级螺纹钢筋或变形钢筋。钢筋在使用前必须进行取样试验，合格方可投入使用。6 岩石锚杆质量检验1锚杆材质检验：每批锚杆材料均应附有生产厂的质量证明书，并按施工图纸规定的材质标准以及监理人指示的抽检数量检验锚杆性能；2注浆密实度试验：选取与现场锚杆的锚杆直径和长度、锚孔孔径和倾斜度

21、相同的锚杆和塑料管（或钢管），采用与现场注浆相同的材料和配合比拌制的砂浆，并按现场施工相同的注浆工艺进行注浆，养护7天后剖管检查其密实度；3按监理人指示的抽验范围和数量，对锚杆孔的钻孔规格（孔径、深度和倾斜度）进行抽查并作好记录；4拉拔力试验：边坡和地下洞室的支护锚杆，按作业分区在每300根锚杆中抽查三根进行拉拔力试验；10.5.2 喷混凝土施工调压井和压力管道喷混凝土为挂网喷混凝土，厚度10cm，采用湿喷法，10.5.2.1 喷混凝土施工工艺流程喷混凝土施工工艺流程10.5.2.2 喷混凝土配合比喷混凝土配合比应通过室内试验和现场试验选用，并应符合施工图纸要求，在保证喷层性能指标的前提下，尽

22、量减少水泥和水的用量。速凝剂的掺量应通过现场试验确定，喷混凝土的初凝和终凝时间，应满足施工图纸和现场喷射工艺的要求，喷射混凝土的强度应符合施工图纸要求，配合比试验成果报送监理工程师批准后，方可用于施工。10.5.2.3 喷混凝土的准备工作 应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、石碴和堆积物；处理好光滑岩面；自制平台就位；用高压风水枪冲洗喷射面，对遇水易潮解的泥化岩层，应采用高压风清扫岩面；埋设控制喷混凝土厚度的标志；作业区应具有良好的通风和充足的照明设施。喷射作业前，应对施工机械设备、风、水管路和电线等进行全面检查和试运行。在受喷滴水部位埋设导管排水，导水效果不好的

23、含水层可设盲沟排水，对淋水处可设截水圈排水。10.5.2.4 喷混凝土施工喷混凝土采用湿喷法施工工艺，并加以DS-1型喷混凝土结合剂以减少回弹。喷混凝土料利用井口的拌和机拌制，自制升降平台送至工作面，TK961型混凝土湿喷机输送，人工持喷头喷射。喷混凝土作业根据开挖面进程，分段分片依次进行，喷射顺序自下而上，喷混凝土分23层进行，每一层喷射厚度约5cm，后一层应在前一层混凝土初凝前进行。喷射机作业严格按喷射机的操作规程执行，应连续向喷射机供料，保持喷射机工作风压稳定，完成或因故中断喷射作业时，将喷射机和输料管内的积料清除于净。喷混凝土的回弹率：洞室顶拱部不应大于25%，边墙应不大于15%。喷混

24、凝土在终凝2h后喷水养护，养护时间不少于14昼夜。10.5.2.5 钢筋网材料及挂网喷混凝土按施工图纸要求和监理人的指示，在指定部位进行喷混凝土前布设钢筋网，钢筋网的间距采用150300mm，钢筋采用直径为412mm、屈服强度240Mpa的光面钢筋，钢筋保护层厚度不应小于50mm。对于钢筋网喷混凝土施工，厚度不应小于100mm，也不应大于250mm。钢筋网喷混凝土施工严格按DL/T5181-2003的有关规定执行。10.5.2.6 喷混凝土修补对以下情形喷混凝土必须在监理工程师批准前提下进行修补： 未能与岩石表面粘结的喷混凝土； 未能与喷混凝土面粘结的喷混凝土； 不符合规范要求的喷混凝土； 在

25、施工作业过程中受到损坏的喷混凝土； 没有达到设计规定最小厚度的地方要进行补喷混凝土。10.5.3 调压井施工特殊支护措施10.5.3.1 井口固结灌浆在反井钻机导孔钻孔施工前，因调压井上部围岩以强风化结晶灰岩及弱风化泥质板岩为主，且调压井开挖直径较大，围岩完整性和稳定性很差，溜碴导井成井后围岩自稳能力薄弱、易发生塌井，不能保证调压井扩挖正常施工，因此需对导井和井圈周围进行24m深的超前固结灌浆。导井周围超前固结灌浆与井口锁口混凝土的施工同时进行，导井固结灌浆完成后随即进行溜渣导井的施工与井身超前固结灌浆的施工。10.5.3.2 钢筋混凝土锁口为加强井口和竖井下部施工安全，需对井口进行扩挖设锁口

26、混凝土衬砌。竖井井口结合竖井段永久混凝土衬砌，浇筑C20钢筋锁口混凝土，配双层环向钢筋2520cm（垂直洞轴线），纵向钢筋1620cm。在调压室井扩挖5m后，对调压井井口圆周上浇筑宽150cm，厚100cm的锁口混凝土，施工时采用外撑内拉，人工组合钢模板的施工方法。混凝土由拌和机拌制，由6m3罐车运输，卸至混凝土泵机中，再由人工配合浇筑完成。10.5.3.3 其它技术措施考虑山体推力对竖井的影响及围岩对混凝土挤压作用，除了常规的支护方式外，在围岩较差的部位采用：型钢拱架+钢钢筋网+锚杆+喷混凝土。施工中型钢拱架钢筋网结构紧巾井壁围岩设置，锚杆设置在拱架底部并与拱架焊接，用C20混凝土充填拱架，

27、形成临时支护结构主体，确保井壁围岩结构的安全稳定。10.6 混凝土工程10.6.1 调压井混凝土施工10.6.1.1 调压井倒挂混凝土施工为了确保调压井在扩挖过程中井壁的安全稳定，除在井口采用锁口混凝土外，别外在井口以下5m范围内采用50cm的倒挂混凝土，采用人工组合模板施工，混凝土采用6m3混凝土罐车运输混凝土，缓降溜筒入仓。两层倒挂混凝土之间的施工缝预埋灌浆管，在调压井混凝土施工完成后，进行回填灌浆。材料的转运主要采用布置于洞口附近的C4010塔式起重机施工。混凝土入仓后人工平仓，2软轴插入式与附壁式振捣器相结合，将混凝土振捣密实。混凝土养护采用人工手持雾化喷头，喷水雾养护或洒水养护，其养

28、护时间不少于14天。倒挂混凝土施工作业面与调压井扩挖工作面距离不小于5m。10.6.1.2 调压室阻抗孔混凝土施工调压井阻抗孔直径2.8m，底部与引水隧洞顶部贯通。阻抗孔混凝土施工均由引水隧洞提供运输通道及施工工作面。混凝土施工同该部位的方形引水道和竖井下部一层混凝土衬砌同时进行，在竖井大面积衬砌前先行完成，以便作为液压滑模滑升平台。模板采用人工组合模板施工，混凝土采用6m3混凝土罐车运输混凝土，HB-60混凝土泵机泵送入仓。人工平仓，2软轴插入式与附壁式振捣器相结合，将混凝土振捣密实。混凝土养护采用人工手持雾化喷头，喷水雾养护或洒水养护，其养护时间不少于14天。10.61.3 调压室井身段混

29、凝土施工调压井井身混凝土施工在底部混凝土完成后进行。由招标文件可知，调压井在EL2772.0m高程以下井壁衬砌后内径为11.0m，在EL2772.0m以上段衬砌后内径为20.4m。由于本工程调压井井身EL2772.0m高程以下段高86.382m，混凝土施工采用液压滑模，EL2772.0m高程以上上室混凝土利用滑模作为支撑平台，人工组立模板进行浇筑。竖井井身段下部60m混凝土浇筑采用布置在调压井底部引水隧洞内的HB60泵机泵送混凝土入仓，井身段上部26.382m采用缓降溜筒入仓。同时布置在调压井井口附近的C4010塔机作为井内钢筋等材料的调运机械和辅助上部混凝土施工。为如期将井身段浇筑完成，满足液压滑模连续滑升的质量要求，对施工布置、混凝土运输及入仓方式、机械设备投入、劳动力组合等必须进行科学、合理的组织安排,并及时加强现场施工协调管理。10.6.1.3.3 滑模混凝土浇筑施工在进行井壁滑模施工前，1 混凝土入仓井身段下部60m采用泵机入仓，井身段上部26m采用缓降溜管(溜筒)入仓。溜管(溜筒)分到升管井壁四周均