第三层排水洞开挖支护施工技术措施.docx
《第三层排水洞开挖支护施工技术措施.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三层排水洞开挖支护施工技术措施.docx（13页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
第三层排水洞开挖支护施工技术措施
第三层排水洞开挖支护施工技术措施
1概况
1.1施工依据
按照投标文件及相应的规范标准进行施工方案编制，具体如下：
1、水工建筑物地下开挖工程施工技术规范（DL/T5099-1999）
2、水利水电工程爆破施工技术规范（DL/T5135-2001）
3、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》
4、厂区防渗排水第三层排水洞开挖支护图（ND62-KM0346-0944-45-2-05）
5、投标文件
1.2工程概述
厂区第三层（EL.578.61m～575.20m）排水平洞从两端以i=0.5％降坡至集水井575.20高程，总长817.598m（含锁口段），开挖断面形式为城门洞型P1型排水洞（3.0m×4.0m）（宽×高）以及锁口段5.0m城门型洞型（3.6m×4.6m）（宽×高）。
具体布置见附图01。
主要工程量见表1。
表1主要工程量表
项目
单位
工程量
石方洞挖
m3
9468
喷C20混凝土（厚10cm）
m3
555.4
喷C20混凝土（厚15cm）
m3
353.1
钢筋网（Φ6.5@20×20cm）
㎏
6230
系统锚杆（Φ22L=1.5m）
根
1134
注：
1、系统支护面积按开挖面积30％计算，工程量表中未计随机支护量。
2、工程量以实际发生量计
1.3工程地质条件
第三层排水洞主要位于花岗岩内，岩石坚硬，微风化～新鲜，主要为块状结构或整体结构岩体。
第三层排水洞穿越F20、F22和F23三条Ⅲ级结构面的断层；F20断层位于主厂纵0+183.5桩号左右，其产状为N20°～30°E,NW∠60°～64°，断层破碎带宽度为0.3m～0.4m，主要由角砾岩、片状岩组成，局部有少量断层泥（宽1mm～2mm）、糜棱岩及花岗岩透镜体，胶结差，断层影响带岩体破碎，不规则节理发育，多为碎裂结构岩体；F22断层位于主厂纵0+232.5桩号左右，其产状为N0°～22°W,SW∠42°～58°，断层破碎带宽度为0.5m～1.2m，断层带主要由角砾岩、碎裂岩、糜棱岩组成，局部有少量石英脉及断层泥（宽1mm～4mm，呈软塑状），胶结差，断层影响带较宽，岩体破碎，不规则节理发育，断层带及影响带多为散体结构和碎结构岩体；F23断层位于主厂纵0+410桩号左右，其产状为N20°～32°E,NW∠75°～85°，断层破碎带宽度为4.8m，断层带由角砾岩、松散岩块、石英脉及少量糜棱岩、断层泥组成，断层影响带较宽，岩体破碎，不规则节理发育，断层带及影响带多为散体结构和碎裂结构岩体。
1.4施工重点、难点
1、穿越F20、F22和F23三条断层带是施工、安全的重点、难点。
2、保证洞室交叉部位的稳定是施工的重点。
3、洞室长，断面小，出碴、散烟是施工的难点。
4、施工工期紧，保证正常工期目标是重点。
2施工布置
2.1施工道路布置
1、进厂公路→尾闸运输洞→6#施工支洞→8#施工支洞→12#施工支洞→第三层排水洞。
2、进厂公路→尾闸运输洞→6#施工支洞→2#尾支洞→17＃施工支洞→12#-1施工支洞→第三层排水洞。
2.2施工供风、供水、供电布置
1、施工供风：
沿用12＃以及12＃-1施工支洞供风站，接4′钢管引至工作面供风；在风管适当位置上设置闸阀接口，以供喷砼、造孔等用风；
2、施工用水：
沿用12＃以及12＃-1施工支洞供水管引至工作面；
3、施工用电：
沿用12＃以及12＃-1施工支洞已有电路引至工作面。
2.3施工通风布置
在12#施工支洞及12＃-1施工支洞洞口各布置一台50kw的轴流风机正压送风至工作面，采用φ80cm的风带，以供通风散烟用。
开挖完成5＃、6＃通风竖井后，主要以两条竖井进行通风散烟。
2.4渣料利用和堆存规划
开挖渣料采用2t自卸车运至指定临时位置积存，然后倒运至右岸火烧寨沟弃、存渣场，或根据业主、监理人现场指定位置存放，严禁将可利用料和弃渣混杂堆存。
3施工总体程序
3.1施工总体安排
12#施工支洞以及12＃-1施工支洞开挖结束后即可进行第三层排水洞开挖，由两条支洞打开的两工作面进行开挖，开挖至5＃、6＃通风竖井后先进行竖井开挖，保证通风条件，再进行横向至集水井段开挖，最后进行右侧端部12＃-1施工支洞下游侧段开挖。
结合引水下平洞压力钢管及1＃、2＃尾支Ⅱ层开挖工期，在1＃、2＃尾支Ⅱ层开挖最迟开工工期前力争两个工作面贯通，贯通后主要以12＃施工支洞作为施工通道进行施工。
在引水下平洞压力钢管安装前，距相应引水下平洞100m范围内的三层排水洞必须开挖结束，保证爆破振动不对压力钢管产生影响。
3.2施工总体程序框图
第三层排水平洞施工总体程序框图如下：
第三层排水平洞施工总程序框图
右侧端部12＃-1施工支洞下游侧段开挖
4开挖支护施工
4.1开挖遵循的原则
开挖应遵循“短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤测量”的原则进行。
4.2开挖支护方法
根据洞室稳定和施工质量要求，第三层排水洞开挖支护方法见下表2。
为加快施工进度，从12＃以及12＃-1施工支洞双面掘进；洞室开挖断面小，而且长，洞内布置回车场（见附图01），以提高出渣效率，另布置两条通风竖井，改善通风条件。
开挖、支护方法见附图。
表2排水洞开挖、支护方案表
支洞名称
部位
施工方案
开挖方法
支护程序及方法
第一层排水洞
Ⅱ、Ⅲ
类围岩
用手风钻配合平台车全断面开挖,循环进尺1.5～2.5m，周边光面爆破。
开挖石渣采用小型装载机配合2t自卸车先集存洞外适当位置，再用3m3装载机配合20t自卸车倒运至渣场。
系统支护滞后开挖掌子面15～30m；与开挖施工平行作业。
局部稳定性差的岩体开挖后及时进行随机锚杆支护。
锚杆孔钻孔采用手风钻钻孔，钻架台车配合人工注浆。
喷砼采用0.35m3机动翻斗车运输，混凝土湿喷机施喷。
Ⅳ、Ⅴ类围岩
用手风钻配合平台车全断面开挖，循环进尺0.8～1.5m，采用小药量、弱爆破、多循环的方法，周边密孔小药量光爆。
出渣方法同上。
不良地质段排炮循环进尺控制在1.5m以内，每排炮后及时进行系统支护，必要时采用钢支撑加强支护，开挖前视实际地质情况，采用砂浆锚杆或注浆小导管进行超前支护。
4.3支护参数
排水洞支护参数按照设计蓝图进行施工。
Ⅱ、Ⅲ类围岩边顶拱随机锚杆Φ22L=1.5m，外露0.1m，边顶拱喷C20素砼，厚0.1m，若通过破碎带挂网Φ6.5@0.2×0.2m，喷砼厚0.15m；Ⅳ、Ⅴ类围岩边顶拱系统锚杆Φ22@1.5×1.5mL=1.5m梅花型布置，外露0.1m，喷C20素砼，厚0.15m，挂网Φ6.5@0.2×0.2m，特殊情况视需要增设超前锚杆Φ22L=3.0m@0.5×2.0m，钢支撑Ⅰ16@75cm,连接筋Φ20@1.0m,喷C20砼20cm；P1型排水洞锁口段边顶拱随机锚杆Φ22L=1.5m，外露0.1m，喷C20素砼，厚0.1m。
5施工工艺及措施
5.1开挖施工工艺流程
开挖支护施工工艺流程框图
5.2开挖措施
1、开挖准备
洞内风、水、电就绪，施工人员、机具准备就位。
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5m。
定期进行洞轴线的全面检查、复测，确保测量控制工序质量。
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。
3、钻孔作业
爆破施工由手风钻完成，主爆钻爆参数为：
孔径φ42mm、药径φ32mm，光爆孔钻爆参数为：
孔径φ42mm、药径φ25mm、间隔装药，孔距0.5m、最小抵抗线0.6m。
当班技术员严格按照测量放线结果和爆破设计初拟的参数进行孔位放样，并在造孔前对造孔孔位、方向进行检查，无误后方能开钻。
造孔施工由合格钻工严格按照孔位放样结果执行，各钻工分区、分部位定人定位施钻。
钻孔结束后由当班技术员对孔距、孔深、孔向进行检查并签字认可后方能装药。
4、装药、联线、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，由考核合格的炮工严格按钻爆设计进行施作，装药严格遵守爆破安全操作规程。
光爆孔捆绑于竹片上间隔装药。
利用自制钻架台车作为登高设备装药，扩槽孔和其它爆破孔装药要密实，堵塞良好，按照爆破设计图进行装药，根据现场情况可作适当调整，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。
光面爆破须达到以下要求：
（1）残留炮孔痕迹在开挖轮廓面上均匀分布；
（2）孔眼半孔率：
对微风化岩体达到90％；对弱风化中、下限岩体不小于80%；
（3）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；
（4）相邻两排炮之间的台阶或预裂爆破孔的最大外斜值不应大于10cm。
5、安全处理
由专职安全员全过程监控。
爆破后，用人工清除井壁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，可初喷混凝土进行封闭，出渣后再次进行安全检查及处理。
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。
6、出渣及清底
采用扒渣机配合2t自卸车进行出渣。
支护结束后人工清出工作面积渣，为下一循环钻爆作业做好准备。
5.3锚杆施工工艺流程
先注浆后插锚杆施工工艺流程框图
5.4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。
采用“先注浆后安锚杆”的程序，钻孔直径应大于锚杆直径15mm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。
5.5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
砼拌制运输出
仓面验收
岩面清洗
5.6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。
结合以往施工经验，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，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、由于喷射砼量较小，断面窄，不便大型机械运输，采取0.45m3混凝土搅拌机现场拌制混凝土，0.35m3机动翻斗车运输，混凝土湿喷机喷射。
混凝土严格按试验室配合比进行拌制，上料前做好计量工作，确保混凝土质量。
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、针探、高精度断面仪检测）不满足厚度要求的，可及时复喷处理。
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。
砼终凝至下一次循环放炮时间不得少于3h。
4、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。
6爆破设计
6.1爆破设计原则
根据第三层排水洞断面尺寸，开挖采用全断面爆破（爆破设计见附图），按“短进尺、控爆破、少扰动、强支护、快封闭、勤测量”的原则进行。
本措施钻爆设计时按照Ⅱ、Ⅲ类围岩设计，现场施工根据实际围岩类别进行调整。
6.2主要钻爆参数选择
爆破施工由手风钻完成，主爆钻爆参数为：
孔径φ42mm、药径φ32mm；光爆孔钻爆参数为：
孔径φ42mm、药径φ25mm、间隔装药，孔距0.5m、最小抵抗线0.6m。
Ⅱ、Ⅲ类围岩开挖爆破预期进尺为1.5～2.0m，Ⅳ、Ⅴ类围岩排炮循环预期进尺为0.8～1.5m。
6.3爆破器材选用
炸药根据岩性及地下水情况选用乳化炸药和水胶炸药，起爆均采用非电毫秒雷管和电雷管。
6.4爆破参数
爆破参数见附图04。
6.5开挖爆破排炮作业循环时间
开挖排炮作业循环时间见下表3。
表3开挖排炮作业循环时间表
工序
部位
时间
单位
测量
放线
钻孔
装药
爆破
通风
散烟
安全
处理
出渣
清底
循环
时间
第三层排水洞
h
1.5
5
1．5
2
1
4
1
16
7施工进度计划
7.1施工进度分析
第三层排水洞开挖在Ⅱ、Ⅲ类围岩进度排炮进尺1.5～2.5m，每天可循环1～1.5排炮,平均70m/月，Ⅳ、Ⅴ类围岩进度排炮进尺0.8～1.5m，每天可循环1排炮,平均30m/月。
7.2施工进度计划
表4施工进度安排表
工程名称
计划开工时间
计划完工时间
工期（天）
第三层排水洞
2009年1月1日
2009年10月31日
300
8施工资源配置
8.1施工设备配置
施工机械设备配置见下表5。
表5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
手风钻
YT24/YT28
台
12
根据实际需要调整
2
钻架台车
自制
台
2
3
混凝土湿喷机
台
2
4
混凝土搅拌机
0.45m3
台
2
5
小型装载机
台
1
6
自卸车
2t
辆
2
7
砂浆搅拌机
台
1
8
锚杆注浆机
UH4.8
台
1
9
电焊机
AX-320
台
2
10
装载机
3.0m3
台
1
11
自卸车
20t
辆
4
12
机动翻斗车
0.35m3
台
1
13
空压机
20m3/min
台
2
8.2施工人员
施工人员配置见下表6。
表6劳动力配置表
工种
管理
人员
技术人员
测量工
电工
修理工
钻工
炮工
喷锚工
驾驶员
运转工
合计
人数
4
2
4
2
4
12
12
12
6
6
64
9施工质量控制
9.1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，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。
四是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、交接检，每道工序完工经“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。
9.2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：
（1）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。
（2）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。
（3）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，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。
（4）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，对钻爆参数进行优化。
10安全保证措施
10.1主要危险源分析
1、不良地质段围岩稳定问题突出。
2、洞室较多，且距离较近，爆破施工作业互相影响较大。
3、洞室处在地下水位线以下，渗水较多，施工中有可能损坏原布置的电路，会造成漏电。
10.2施工保证措施
1、加强地质监测，收集地质情况，指导和调整施工方案，确保施工安全。
2、加强不良地质段及隧洞交叉口支护，以确保岩体的稳定。
3、爆破出渣后，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；不良地质段，严格按技术措施及时进行安全支护。
4、放炮由取得“安全技术合格证”的爆破工担任，严格爆破警戒；火工材料要求派专人对火工材料全过程监管，直至剩余火工材料退库手续结束。
5、电气设备及线路要配漏电保护器，防止因潮湿漏电和绝缘损坏引起触电及设备事故。
6、12＃与8＃施工支洞交叉口处以及12#-1与1＃尾支交叉口处设警视牌，对机动车辆驾驶员进行安全教肓，防止发生交通事故。
7、其它按项目管理部安全管理规定执行。
11环境及文明施工措施
1、保持施工道路平整、无积水。
2、设备停放有序，材料堆放合理，安全；确保施工道路畅通。
现场的钢材，水泥等能入库尽量入库，不能入库进行铺垫、遮盖，做好防雨、防晒处理。
3、施工环境派专人经常清扫，保持现场干净、整洁的施工条件。
4、施工废水经沉淀后的固体废弃物等按要求装袋并运至指定的位置进行堆放。
5、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。
6、所有进入施工区的人员，必须按规定戴好安全帽。
7、严格按施工技术措施进行施工作业。
升级会员 