引水隧洞开挖衬砌施工专项方案.docx

1、引水隧洞开挖衬砌施工专项方案第一章 工程概况1.1工程简介南郑县云河水利水电枢纽工程引水建筑物包括坝式进水口、坝身有压段、压力钢管和压力隧洞。全长314.4m，圆形断面，内径2.0m，流量7.47m/s，流速2.38m/s。桩号引0+000引0+008.3为坝式进水口，桩号引0+008.3引0+033.7为坝身有压段，长25.4m，圆形断面，采用C25钢筋砼浇筑，厚1.0m；桩号引0+033.7引0+080.2为压力钢管段，压力钢管内径2.0m，壁厚14mm，连接坝身有压段和压力隧洞段，深入坝身3.4m，深入隧洞5m；桩号引0+080.2引0+307.9为压力隧洞段。压力隧洞由上平段、斜直段和

2、下平段组成，全长227.7m。其中转弯段共3你别为：2#转弯点长度为6.9m，3#转弯点长度为，2.8m，4#转弯点长度为4m。上平段长度为17m，斜直段长度为53.9m，下平段长度为144.7m。隧洞采用C25钢筋砼衬砌，衬砌厚度0.4m。隧洞每12m设伸缩缝一道，缝宽3cm，缝内填充沥青砂浆，设紫铜止水一道。隧洞进出口分别于14mm钢管衬砌搭接5m。隧洞进出口洞脸开挖坡比为1:0.5，25砂浆锚杆深入岩体3m，挂8钢筋网，喷C20砼，厚0.1m。1.2工程地质引水洞开挖段出露岩层比较复杂。震旦系结晶灰岩、砂岩，寒武系砂页岩、灰岩，奥陶系砾岩、灰岩，志留系页岩，二迭系灰岩均有。但以结晶灰岩、

3、灰岩为主，具有“硬、脆、碎”的特点，施工难度较大，加强施工地质工作，发现不稳定岩块，及时支护或喷锚支护，以保施工安全，是引水隧洞重点之一。洞室围岩透水性强，地下水位低，隧洞采用钢筋混凝土衬砌。1.3水文地质坝址以上地势较高、夏季微热、冬季较冷，因地处米仓山降水高值区，多年平均降雨量超过1400mm，根据云河雨量站19801987年实测资料统计，年平均降水量为1515.9mm，其中79月降水量占全年降水的56.9%，而6月份降水量仅占年降水量的11%。；坝址地处山区，河流属山溪型河流，洪水多发生在69月，大洪水多为高强暴雨形成，洪水表现为陡涨陡落，汇流速度快，洪水过程一般为13天，多呈峰高量小、

4、尖瘦的单峰型过程。1.4风、水、电供应系统（1）施工用电：施工现场采用碎石加工厂附近由黄官电管所现有400KVA变压器供电电源接线点，并从电源接线点高压侧进行电度计量。为提高施工供电质量，在各变压器低压侧采用PGJ1型无功功率自动补偿屏进行补偿。施工用电就近从变电站引用，并设配电箱控制供电。备用电源：考虑到系统停电、检修等因素，引用施工现场安设150KW柴油发电机为备用电源，以满足施工急用点的加工，以及混凝土浇筑等。（2）施工用水：根据现场实际情况，施工现场用水采用水泵从河水中抽取。（3）施工用风：根据本工程施工特点，按工程用风的需要采取分散供风的方案，拟设两个供风点，即在隧洞进、出口各设一个

5、供风系统。第2章 编制依据（1）.云河水利水电枢纽工程水电站引水隧洞工程施工招标文件及答疑文件。（2）.引水隧洞系统施工设计图纸。（3）.水利水电工程锚喷支护技术规范SL-377-2007（4）.水工建筑物地下开挖工程施工规范SL-378-2007（5）.水工混凝土钢筋施工规范DLT 5169-2002 （6）.水工混凝土施工规范SL-677-2014（7）.水利水电施工测量规范 SL-52-93（8）.水利水电建设工程验收规程SL-223-2008（9）.水工建筑物止水带技术规范DLT-5215-2005 （10）.水电水利工程模板施工规范DLT 5110-2013 （11）.通用硅酸盐水泥

6、GB-1752007（12）.砼泵送施工技术规范JGJ/T-102011（13）.混凝土强度检验评定GB/T-501072010（14）.混凝土用水标准JGJ-632006（15）.水工混凝土外加剂技术规程DL/T-5100-2014（16）.水工混凝土试验规程SL-325-2006（17）.水工建筑物抗冲磨防空蚀砼技术规范DL/T-50272005（18）.水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T-5148-2012 （19）.本单位有关质量管理、安全管理、文明施工管理等项目管理方面的文件。第3章 施工内容及部署3.1施工内容 本次主要施工部位为引水隧洞压力隧洞段 ，隧洞全长227.7m，开挖

7、半径为1.4m，洞身采用C25钢筋混凝土衬砌，衬砌洞半径为1m，圆形断面，引水洞施工主要涉及的施工内容包括进出口洞脸开挖施工、洞脸锚喷支护施工、洞身爆破开挖施工、洞身锚固支护施工、洞身钢筋砼衬砌施工、进出口洞脸C15砼施工、隧洞内灌浆施工和压力钢管安装施工。3.2施工总进度计划（1）按招标文件总工期要求编制施工总进度计划。（2）按照拟定的施工方案，施工总体布置，制定施工进度计划。（3）在确保工程质量和满足总工期、分部工程工期要求的前提下，统筹兼顾、精心安排，施工总进度计划尽可能做到连续、均衡、经济合理，并留有余地。本次施工工期2017年1月至2017年8月工程完工。3.3主要工程量序号项目单位

8、数量1石方一般开挖m312602石方洞室开挖m314403C15砼洞脸m3190425锚杆（长3m，间距3m）根9558钢筋网（0.2m0.2m）t1.086喷C20混凝土（厚10cm）2807固结灌浆钻孔40mm（孔深2m）m310.88预埋灌浆管套40PVC，单根长0.5mm3409隧洞固结灌浆m310.810隧洞回填灌浆49011C25钢筋混凝土72012钢筋t27.8913钢材t9.0414沥青砂浆沉降缝（缝宽3cm）4815U形紫铜止水（厚1.2mm，宽27cm）m1213.4人员、机械准备 为保证结构按期优质完工，项目部将严格按照施工方案，合理安排机械设备和施工人员，监督落实计划中

9、每个节点的实际完成情况，及时制定出相应有效措施，确保工程工期目标和质量目标的实现。 3.4.1劳动力计划序号工 种人数1测量工2测量放样2压风工2空风机操作3钻爆工10钻孔、爆破、出渣4电工2电线架设、维护5修理工1机械维修6木工5模板支护7钢筋工5钢筋加工、安装8浇筑工15混凝土浇筑9砼搅拌运输车6混凝土及骨料运输10拌和楼运转人员5混凝土拌和11试验人员4试验12施工技术人员2技术、质量管理13施工管理人员5施工调度、工作协调14普工20 3.4.2施工机械设备设备名称型号及规格数量购置年份已使用台时检修情况装载机Z50型1台20133000良好挖掘机PC3601台20133100良好自卸

10、汽车2t2辆20131430良好支腿式手风钻YT-285台20151520良好矿用挖掘式装载机ZWY-80/181台20131130良好振捣器插入式10台20141134良好振捣器平板式15台20121634良好拌合机HZS2701套20141100良好电动空压机20m31台20131470良好柴油空压机12m31台20141308良好砼输送泵HB-602台2014700良好多功能作业台架自制2台20160良好轴流式通风机KJ66-112台20122400良好柴油发电机150KW1台20151246良好水准仪DSZ22套2015782良好全站仪GTS-3101台2015246良好钢筋加工机械2

11、套20121200良好木工加工机械2套20111130良好电焊机5台2015860良好喷浆机XZ-752套2012670良好灌浆自动记录仪1套2016132良好灌浆泵2台2016352良好压力表2套2016352良好压力传感器4套2016352良好3.5施工放线 3.5.1技术准备（1）熟悉、审查图纸和有关资料，领会设计意图和建设单位要求，做到心中有数。收集资料：（2）进行详细的实地调查，了解现场实际情况（3）做好各类原材料的检验工作和砼的试验工作。（4）做好施工前期技术交底工作。 3.5.2现场准备（1）施工测量放样和定位原则 对业主提供的平面控制点、水准点进行检查复核。 测量的方法和精度以

12、及所用仪器应符合现行行业标准水利工程测量规范的规定。 测量放样时，应邀请业主和监理工程师参加，测量成果应双方确认。（2）测量放样应遵守下列的规定 施工放样前要对平面控制网点高程及坐标点进行检查复核； 当现有控制网点不足时，应按施工图提供的测量点根据施工需求布设三角网或导线网，作为施工的平面控制依据； 施工基线测设的测角误差应不大于12，基线长度的相对误差应不大于1/1250； 施工放样的测站应埋设固定标志标定，采用砼永久固定桩标定； 应采用导标将设计起始线、终止线、工程分界线、中线和转向点等标出，并根据设置里程标和分段施工标示； 3.5.3测量施工方法 开挖前采用设计单位提供的施工图及坐标点，

13、在CAD中编制出施工坐标放线图，为方便施工及控制开挖精度，在施工放线坐标图中对照引水隧洞轴线每5m做一施工控制点，并记录高程及坐标。在隧洞开挖过程中要求测量人员每开挖5米时需进行一次隧洞轴线的坐标及高程测量，在测点架设临时控制桩，以便及时跟踪或纠正隧洞开挖是否偏离设计图纸要求。在开挖过程中根据测量人员提供的控制桩及高程，利用提前采用钢筋加工好的2.8m两个圆放置隧洞轴线上，利用吊锤进行调整钢筋圈的垂直度，两个钢筋圆之间每30cm使用5m线绳连接。使用线绳连接时，出现岩石顶着线绳情况时，则存在欠挖现象，在该部位使用喷漆进行标记欠挖位置及范围，带洞内检查完毕后对标记有欠挖位置人工凿刻处理，处理完成

14、后再进行复查，直至隧洞断面符合设计要求后，在进行下段施工。在检查过程中如出现明显超挖部位，使用全站仪对存在超挖部位进行量测，同时记录出存在超挖部位的范围，超挖值，坐标及高程，每段部位检测完成后记录表及时交由资料员存档保存。（1）平面轴线的控制根据设计单位提供的控制基准点及施工坐标放线图，用全站仪放出施工控制轴线，按照设计图纸放出相关控制轴线及控制点等，并确保其满足施测精度。在施工时应保护好所有控制基准点和增设的控制点，对主要轴线点打设保护桩，万一原点破坏时也能很快恢复，轴线测定后请监理工程师复测并认可后方能继续施工。（2）高程的控制 利用水准仪控制高程，在隧洞出口处区域内不易破坏的位置分别打设

15、混凝土钢钉桩作为临时水准点，从建设单位提供的水准点引测高程到临时水准点，对所设临时水准点按四等水准测量要求进行闭合调差，并定期进行校核，以该临时水准点作为施工时的高程控制。（3）座标点、高程控制点设置 座标点、高程控制点设置在坚实地基，且不受施工影响、不易被损坏、便于复测、视线好的地方，并浇好砼基础保护，同时设置好保护桩。（4）测量放样人员组成 工程测量放样的好坏是影响工程施工质量能否达到预定效果的重要环节，为此，我们拟成立了专门测量放样小组，并配备具有施工测量经验的测量员，在整个施工过程中，进行测量放样和复测。（5）测量仪器配备 根据工程施工实际，拟配备全站仪1台，水准仪2台，以及相应的钢尺

16、、水准尺及花杆等测量工具。工程竣工前对施工建筑物（包括隐蔽工程覆盖前）进行测设建筑物位置和标高。对工程测量所得出的精确数据，报送监理单位，并经监理工程师审批后备案。第4章 洞脸施工4.1洞脸开挖施工进洞前洞口土石方施工和洞口加固，随洞口场地一并施工。根据设计提供和现场实际考察，引水隧洞洞口边坡地质结构较差，多为覆盖层，洞区域围岩以类围岩，局部呈块状结构。根据设计图纸说明及施工规范，洞脸开挖采取分层自上而下进行，开挖坡比为1:0.5，每开挖5m，进行一次锚喷支护后在进行下段开挖施工。开挖采用PC360挖机配合人工清理作业，在开挖喷护至洞口位置时同时进行截（排）水沟的施工。 4.2锚杆支护锚杆技术

17、是将一种受拉杆件的一端固定在边坡或地基的稳定岩土中，另一端与建筑物、构筑物以及不稳定的岩土相连，从而利用地层的锚固力以维护建筑物（或表土层）的稳定。（1）锚杆材料锚杆杆材选用25规格的螺纹钢。砂浆锚杆的锚固砂浆水泥采用42.5Mpa的普通硅酸盐水泥，砂采用粒径小于2.5mm的坚硬干净的中细河砂。水泥砂浆的配合比通过试验选定。（2）锚杆施工钻孔采用风钻成孔，孔径42mm，孔位偏差不大于100mm，孔深偏差不大于50mm。成孔后，坚硬岩石要对钻孔进行风水冲洗，对易软化岩石进行压风清孔。 锚杆按设计长度裁剪制作好。砂浆采用机械拌和，拌制好的砂浆通过压浆泵输送到钻孔内，插入钻孔的输浆管管口距孔底510

18、cm，待砂浆从孔口流出，拨出输浆管，最后插入锚杆。 刚施工的锚杆，在砂浆硬化之前，不能承受外力或由外力引起的锚体移动。 锚杆施工的工艺如下图：（3）锚杆施工的现场试验与质量检验：锚杆施工前应对确定的施工工艺进行试验，主要是检查注浆密实度。试验前，向监理报送试验计划，经监理审批后，采用现场施工相同的材料、技术要求和施工工艺进行注浆密实度试验。对锚杆的材质应进行检验。在有代表性的岩体中做拉拔力试验，直至将锚杆拔出或将锚杆拉断，求出极限抗拔力。对已支护的锚杆进行抽检试验，当拉拔力达到规定值，应立即停止加载，结束试验。4.3喷射砼支护 喷射砼支护是借助喷射机械，利用压缩空气或其他动力，将按一定比例配合

19、的拌和料，通过管道输送并以高速喷射到受喷面，用以提高表层岩（土）的稳定性的一种支护方法。（1）喷射砼 喷射砼的材料按施工设计的要求选取，配合比通过室内试验和现场试验选取。喷射砼以4cm为一层进行喷射施工。（2）喷射砼的拌制和喷射机械 砼的拌制采用0.25m3的滚筒式拌和机洞内拌和，其配合比由试验确定。喷射机采用XZ-75型砼喷射机。（3）喷射施工 喷射施工前应清除受喷面的浮石，用风水冲洗喷面，对遇水易软化的岩层，采用压风清扫岩面；按一定的控制网格，埋设厚度标志，以便控制和检查喷层的厚度；选择合适的供水量、喷射角以及喷嘴到受喷面的距离，以加快施工速度，降低回弹率；喷射分层的厚度应根据喷射方向和是

20、否加速凝剂具体选定；当受喷面较大时，应分段分块施喷，块与块之间设施工缝。施工缝应喷筑成斜面；喷嘴指向一个地点的时间不应过久，因为这样会增加回弹并难于取得均匀厚度。喷嘴应稳定而有节奏地作园形和椭园形移动；喷射砼终凝2h后，利用喷射机进行风水养护，气温低于+ 5时，采用薄膜养护或监理人批准的其它方式进行养护。4.4锚喷支护控制及要求（1）施工方法及技术要求 锚杆要求 挂网锚杆采用3m，直径25mm的钢筋。锚杆埋设深度根据依据施工设计图纸要求为3m，误差不大于50mm，孔位偏差不大于100mm，锚杆轴向孔斜度满足设计要求。 挂网要求 钢筋网采用8mm钢筋，网格尺寸2020cm，利用活动工作台，人工现

21、场挂设。钢筋网在开挖面喷射一层砼后，沿受喷面铺设，局部采用扎丝牢固绑扎。在受喷面滴水部位埋设导管排水。 喷砼注意事项 喷砼作业时可采用2台XZ-75型喷射机进行，严格执行喷机操作规程，及时调整喷头至受喷面的距离和角度，螺旋状前进。供料要连续，保持喷射机工作风压稳定。控制好水灰比，保证水压水量稳定。当喷射面完全形成后，将排水孔的孔塞开启。喷射的回弹率不应大于15。该作业对气温要求严格，气温低于+5，混合料进入喷射机的温度不应低于+5；普通硅酸盐水泥或矿渣水泥配制的喷射砼在分别低于设计强度30%和40%时，不得受冻。（2）施工材料质量控制 水：采用符合饮用水标准的水源作为拌合、养护用水。 水泥：水

22、泥砂浆锚杆选用符合国标的42.5普通硅酸盐水泥。砂：砂浆锚杆用含泥量小于3、云母及有机质含量小于2、细度模数2.5的砂。钢筋网：采用钢筋调直机对盘条钢筋进行调直，按照现场需求进行人工剪裁绑扎，钢筋网依据施工图纸要求采用直径8mm盘条钢筋，施工时钢筋的绑扎和焊接按规定以及施工图纸的要求执行。配合比控制锚杆砂浆水泥：砂1：11：2（重量比）水泥：水1：0.381：0.45（3）施工过程质量控制施工时，每班对喷射混合料、锚杆用水泥砂浆配合比及拌合料的均匀性进行两次检查。喷层厚度，对于未达到厚度的进行补喷。对检查所发现的喷射面的鼓包、剥落应立即进行修补。对于锚杆深度、倾斜度、孔位偏差等跟班检查，并作好

23、记录。锚杆作抗拔试验。第5章 引水洞施工5.1隧道开挖施工工序安排进洞前准备测量放线洞口开挖钻炮孔、清理装药起爆检查排除险情出渣进入下个开挖循环（直至开挖完成） 5.1.1进洞前准备 进洞沿开挖轮廓线外距边缘线30cm处，施作超前锚杆（25mm，L=3m，间距3m，梅花型布置），挂钢筋网（8间距20cm20cm），喷10cm厚的混凝土进行洞脸锁固。洞口覆盖层采用打40钢管，注浆固结后，再施作超前锚杆,挂网、喷砼进行洞脸锁固。 隧洞身爆破采用汉中市凯翔爆破有限公司进行爆破工作，爆破前需对公司资质及爆破员上岗证进行审核备案，审核通过后才可进行爆破工作，爆破人员必须持证上岗。开挖轮廓线的周边采用密钻

24、眼对岩体进行切割，拱部眼间距为20cm，边墙间距为30cm。 开口采用短进尺（第一次为0.5m）弱爆破，周边眼采用32小药圈，间断装药。爆破后对松散部分进行人工找顶清除，并检查断面尺寸，如有欠挖进行小炮处理。 5.1.2测量放线根据设计单位提供的控制基准点及施工坐标放线图，用全站仪放出施工控制轴线，按照设计图纸放出相关控制轴线及控制点等，采用水泥钉固定并确保其满足施测精度。在施工时应保护好所有控制基准点和增设的控制点，对主要轴线点打设保护桩，轴线测定后请监理工程师复测并认可后方能继续施工。 5.1.3洞口开挖作业 开挖采用光面爆破法施工，进洞后20m范围内按正台阶法开挖，其余范围采用全断面法开

25、挖。从地质资料上看，洞区均以类围岩为主，施工前作好各类围岩的爆破设计，在施工中根据爆破效果，及时修改爆破设计参数。由于地质变化，当引水洞穿越软弱围岩或断层时，应采用微台阶施工。其台阶长度为35m，同时应加强初期支护。 全断面开挖：采用自制多功能台架，气腿式风动凿岩机钻孔，光面爆破，每循环钻孔深度2.5m，进尺2.32.5m，爆破后超挖平均线性小于20cm。 5.1.4钻孔隧洞出口处布置20m3电动空压机1台风钻钻孔施工，钻孔采用2台YT-28支腿式凿岩机进行爆破孔钻进，钻孔施工时钻孔方向为垂直于隧洞轴线方向，钻孔孔距等依据爆破孔位图为准。为保证洞内施工环境，隧道钻孔采用注水钻孔。 爆破孔孔位示

26、意图： 5.1.5装药爆破引水洞开挖一次成型，隧洞掘进采用角锥形掏槽，钻孔孔径42mm，孔深为2.5m，掏槽孔孔距0.6m，排距0.6m，掏槽孔单孔装药量为2.02.5kg。辅助孔孔距0.5m，单孔装药量1.52.0kg，周边采用光面爆破，光爆孔孔距0.4m，线装药密度为70120g/m。（4）爆破循环及设备配套计算作业循环计算循环进尺开挖孔深2.5m，每循环进尺L=2.50.85=2.125m作业循环时间作业循环时间T=Td+Tm+Ts+Tdp+TmpTd钻孔作业时间，Td=Ld/VddKdNdTm出渣作业时间，Tm=60Vm/PmNmKm引水洞出渣每工作面采用一台0.5m3装岩机装车，每台

27、装岩机生产率为：Pm=60qkekchkq/T=20.1m3/hTdp与钻爆有关的辅助作业时间，取Tdp=120minTmp出渣辅助作业时间，Tmp=75minTs支护时间，Ts=30minTd=362.5/（0.1660.70.854）=228minTm=6020.432.125/20.10.71=185minT=Td+Tm+Ts+Tdp+Tmp=638min=10.63h，断面长235.7m，共计需要42天。 5.1.6检查、排除险情爆破完毕后，及时进行洞内排放措施，排烟时间约为20min，带洞内烟雾排除完毕后，由爆破员及安全员检查洞内有无危石、盲炮等不安全因素，如存在哑炮、盲炮由爆破员进

28、行排炮处理。 5.1.7石渣清理引水隧洞洞口石方明挖采用一台液压式PC360挖掘机装渣、出渣，洞内布设一台ZWY-80型扒渣机1台，用于洞内挖渣施工；小型农用三轮运输车2台，用于石渣运输施工，可满足洞内清渣要求。5.2引水洞混凝土施工 5.2.1引水洞砼施工工序：钢筋绑扎模板、埋件安装砼浇筑砼脱模养护（进入下个循环） 5.2.2钢筋施工（1）钢筋来源钢筋采用陕西龙门钢材生产的12、16型号钢筋，采用托板运输车运至钢筋加工厂。（2）原材料进场进场的钢筋原材料，必须具备出厂合格证和材料报告。收料员认真核查产地、批号、规格是否与合格证相符，经确认无误后，方可收货进场。钢筋进场按批检查验收，重量不大于

29、60t。每批钢筋取两根试样，在同批次的钢筋中段上切取，并将试样送试验部门复检。经复检合格后方可使用。（3）钢筋及焊条材料要求钢筋：采用HRB235及HRB335 级钢筋。材质应分别符合现行国家标准钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（GB1449）。焊条：采用J426型用于HRB235及HRB335 级钢筋级钢筋，焊接熔敷金属的化学成分和力学性能满足（GB/T5117-1995）和（GB/T5118-1995）的规定。内衬钢板及止水环采用Q235C。（4）钢筋加工本工程钢筋根据施工图纸在钢筋加工厂内加工成半成品，按不同型号、规格，依次编号，分别挂牌堆放，利于辨别。安装时，用汽车运至洞内，再用人工搬运到作业面，现场安装，绑扎、焊接成型。钢筋接头采用单面搭接，其焊接长度不小于10d，钢筋保护层为50，采用预制砂浆垫块绑扎在钢筋上进行控制。钢筋架设时，底部安设架立钢筋，同时别用锚杆加焊固定，保证钢筋的安装定位准确。项 目允许偏差（mm）受力钢筋顺长度方向全长的净尺