导流洞施工方案文档格式.docx
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28
L=8m
自钻式预应力锚杆（200KN）
120
30，L=15-20m
预应力锚杆（200KN）
36，入岩9m。
预应力锚索
20
3000KN，L=20～30m
钢支撑
t
140
固结灌浆
m
17656
回填灌浆
m2
13031
预埋灌浆管
6137
50
排水孔
1020
56
透水软管
510
46
预埋排水管
1584
洞身衬砌砼
49170
C25：
30936，C30：
18234
堵头段砼
15723
C25
施工支洞封堵砼
3242
C20
钢筋
待定
1.3施工情况
导流洞施工因部位提交滞后2.5个月，于2001年9月2日开工进行导流洞施工支洞施工，开工后5#道路仍在施工过程中，导流洞施工受其影响开始进展缓慢；
2001年11月6日进入导流洞主洞开挖，12月23日施工支洞全部完工；
截止2002年3月8日，导流洞上断面导洞开挖548m，扩挖500m，完成洞挖工程量约6.2万m3。
1.4气象、水文条件
红水河流域汛期为5~10月份,平枯水期为11月份至翌年4月份。
红水河流域洪水由暴雨形成。
坝区年最大洪水出现在6~10月份,其中主汛期6~8月份，洪水发生频繁。
由于左右岸道路施工及岩滩电站坝前水位影响造成河床水位涌高，水文条件的改变增加了导流洞施工的难度。
2主要施工措施
（1）为改善通风条件加快施工进度，增加新的工作面，在导流洞出口段开挖上导洞以使导流洞与出口贯通，不仅改善了施工环境，同时作为部分进行中断面的开挖施工道路，缓解施工支洞运输强度，出口工作面洞挖2.3万m3。
（2）上断面开挖时开挖高度由8m调整到8.5m，同时两侧墙按超挖40cm控制，以利下部开挖边墙预裂钻孔施工，中、下断面边墙预裂采取一次成孔，孔深钻至距导流洞底板以上50cm，中、下断面开挖一次预裂，加快施工进度。
（3）新增一个供风系统布置在导流洞出口5#公路旁，为中断面及下断面开挖提供施工用风，配备6台20m3/min电动空压机、1台100m3/min电动空压机供风，总供风量220m3/min。
（4）洞身砼衬砌施工采用砼搅拌运输车和新增的混凝土泵送车，根据衬砌砼施工程序和赶工施工进度的要求，洞身衬砌砼的浇筑，拟配6台砼搅拌运输车、2台拖式混凝土泵机和新增加一台混凝土泵送车，减少浇筑辅助工序时间。
（5）在原有的基础上拟增加一台钢模台车，相应增加钢筋台车一台，灌浆台车一台及增加相应的轨道数量；
（6）新增加一台洞内混装炸药台车（用于中断面开挖垂直孔装药）和一台装药台车（用于上断面开挖水平孔装药），减少洞内装药时间。
3主要控制性工期
（1）2002年3月15日,导流洞主洞上断面洞挖完工;
（2）2002年7月15日,导流洞中断面洞挖完工;
（3）2002年8月31日,导流洞洞挖全部结束;
（4）2002年9月1日,钢模台车开始安装;
（5）2002年10月1日，第二台钢模台车开始安装；
（6）2002年8月1日,导流洞底板第一仓砼开始浇筑;
（7）2002年8月1日，导流洞进口明挖开始；
（8）2002年12月1日，导流洞进口砼浇筑开始；
（9）2003年4月15日,导流隧洞衬砌完毕;
（10）2003年6月15日,导流隧洞灌浆及排水孔施工完毕;
（11）2003年8月1日,施工支洞封堵完毕;
（12）2003年8月14日，导流洞进口启闭机排架砼浇筑完成；
（13）2003年9月30日,围堰拆除完毕;
（14）2003年9月30日,本标段工程项目完工。
4新增主要施工设备
表1.1新增主要施工设备一览表
设备名称
型号规格
数量（台）
进场时间
备注
正铲
EX350
1
2001.12
2001年12月底进场
反铲
PC600
自卸汽车
15T
10
2002.1.25
五十菱
锚杆作业平台车
平板车改装
2
2002.1.20
自制
混装药台车
意大利BTI公司
2002.1
中断面开挖
装药台车
2002.2
上断面开挖
砼泵车
2002.6
日本三菱
钢模台车
2002.4
钢筋台车
灌浆台车
多卡模板
D22
16（套）
空压机
100m3/min
2002.1.30
20m3/min
3
推土机
D85
潜孔钻
YQ100
5施工布置
5.1施工道路布置
施工道路
根据地形特点和导流洞施工的需要，除充分利用场内已修建施工道路外，拟另行修建4条施工干道。
（1）由13#公路尾端以10%的纵坡顺等高线下降，与7#公路延长端连接，形成L7#施工干道。
主要承担260m以上开挖和支护设备进出和材料运输任务。
（2）以7#公路终点为起点，以8%的纵坡下降至进口围堰左端（230m），并经进口围堰内侧以10%的纵坡降至进口明渠215m，形成L9#施工干道。
并在其上分支线至245m，作为进口明渠260m以下开挖支护运输和出碴干道。
（3）以5#公路终点为起点，水平向上游延伸，与L7#施工干道连通，形成L10#施工干道。
作为5#公路在导流洞出口被挖断后，导流洞的出碴和运输通道。
（4）以7#公路中部为起点，以8%的纵坡向上游方向降至出口围堰左端（230m），并经下游围堰内侧以10%的纵坡降至出口明渠214m，形成L11#施工干道。
分别由其上分支线至245m和230m开挖层，作为出口明渠开挖、支护运输和出碴通道。
5.2风、水、电
（1）施工供风
①进口明渠
利用进水口固定供风站，施工用风160m3/min，供风管采用φ120钢管接至工作面附近。
②出口明渠和导流洞
采用固定式供风站，高峰期施工用风120m3/min，供风站布置于施工支洞洞口和导流洞出口明渠之间的7#公路上方，初期布置两台无基座20m3/min电动空压机，高峰期增加4台20m3/min柴油空压机。
明挖供风管采用φ120钢管接至工作面附近，洞挖采用φ120钢管作为主干管。
顺施工支洞壁面敷设，接近导流洞时分两条φ100支管分别接至上、下游工作面。
（2）施工供水
施工用水主要是台车钻孔和喷砼、养护砼用水，以及空压机冷却用水。
采用系统供水，进、出口明渠从供水主管路接支管至工作面附近。
洞内采用φ100PVC管为主干管，由供水主管接入，沿施工支洞壁面敷设，接近主洞时分两条φ80支管分别接至上、下游工作面。
（3）施工供电
进口和施工支洞洞口附近各布置一台变压器，洞外供电线路沿施工干道、施工便道架设，洞内采用电缆供电，分别敷设380V动力线和220V照明线。
为防止停电对隧洞施工造成影响，在支洞口设置1台360GF柴油发电机组作为自备电源。
当停电时，即启用之，以满足洞内排水和照明需求。
洞外照明采用镝灯，进、出口明渠和施工支洞洞口各安装两台3KW镝灯照明；
洞内已成洞段采用高压钠灯照明，每隔15m安装一盏400W高压钠灯，掌子面采用3KW投光灯照明。
5.3堆、弃碴场
（1）进口及出口明渠开挖料运往姚里沟碴场，其中弱风化石渣料运往B区，导流隧洞开挖料运往B区。
（2）枯水期围堰的填筑材料根据施工需要利用进出口明渠的开挖料进行填筑。
6导流洞进口段开挖支护施工
6.1导流洞进口段开挖施工
6.1.1开挖程序
根据进口明渠地质地形情况及土石方开挖施工强度高、工期紧等特点，在确保开挖边坡稳定的情况下，采取分层、多台阶同时开挖，尽可能多布置开挖掌子面。
230m以上开挖分A、B两个区从上、下游面同时进行，高边坡开挖在260m设出碴平台，230m以下开挖利用预留岩坎和枯期围堰挡水。
开挖台阶高度230m以上为15m，230m以下5--10m，各台阶高程原则上按290m、275m、260m、245m、230m、220m、215m7个台阶高程控制。
开挖分层详见附图，开挖程序见图7-1。
边坡砼喷护、系统锚杆及随机锚杆随着开挖层的下降，逐层及时进行。
6.1.2开挖方法
①覆盖层及土方开挖
高边坡覆盖层及土层采用PC400反铲抛至260m出碴平台，挖掘机在260m出碴平台装车，边坡采用人工配合反铲削坡。
230m以上岸坡覆盖层开挖，可直接用H95液压正铲和4m3电铲挖装，D85推土机配合，230m以下覆盖层开挖采用PC400反铲直接挖装，局部覆盖层较薄地带采用D85推土机集料，3m3装载机装车。
出碴运输车辆选用32t和20t自卸汽车，开挖料运至雷公滩渣场。
②石方开挖
a.一般石方开挖
一般石方开挖采用深孔梯段爆破，275m以上采取分层弱抛掷爆破，爆破施工工艺流程见图7-2。
275m以下岩石采取分层梯段微差挤压爆破，梯段高度230m以上15m，230m以下5~10m，采用ROC460和CM-351型钻机钻孔，临近保护层上一层开挖，用ROC712型液压钻（孔径在64～89mm之间）钻爆至基岩保护层顶部，保护层上层开挖装药直径不大于80mm。
建基面上预留保护层厚度按有关规范确定。
梯段爆破孔采用宽孔距，小排距梅花型布孔方式，排间或孔间（有特别控制要求时在孔内）用毫秒雷管微差起爆。
一般梯段爆破，最大段药量不大于300kg；
水平保护层上一层的梯段爆破，最大段药量不大于150kg；
邻近建基面和设计边坡时，最大段药量不得大于100kg。
紧邻边坡预裂面的2～3排爆破孔作为缓冲爆破孔，其间排距、装药量相对于主爆孔减少1/3～1/2，起爆时间迟于同一横排的主爆孔，以减轻对设计边坡的振动冲击。
一般石方的爆碴，采用H95液压正铲或4m3电铲直接挖装，275m以上爆碴，采用PC460反铲抛至260m出碴平台，由布置于出碴平台上的液压正铲挖装，32t或20t自卸汽车运至姚里沟碴场或施工需要的部位。
一般石方开挖施工工艺流程见图7-3。
b.特殊部位的控制爆破开挖
——设计边坡控制爆破
石质边坡采取预裂爆破，每两条马道间坡面按设计边坡一次预裂到底。
采用QZJ-100B支架式钻机或CM-351高风压钻机造孔，具体钻爆参数结合现场生产性试验调整确定。
预裂爆破工艺流程见图7-4。
——建基面保护层开挖
保护层开挖拟采取水平光爆，由导流洞从下游向上游面分段水平掘进，采用YTP-28气腿钻钻孔，每循环钻孔深度3.5m，钻爆参数通过爆破试验确定。
出碴采用PC400反铲倒退挖装，20t自卸汽车运至姚里沟碴场。
水平光爆开挖保护层的工艺流程见图7-5。
——沟槽开挖
沟槽两边采用预裂（或光面）爆破技术，两边可同次起爆、分段控制、起爆时间相对滞后不少于100ms。
槽内石方类似保护层分层爆破开挖方法，起爆网络呈“V”型布置，顺槽逐排起爆，以减轻对两侧边坡的冲击震动。
槽内钻孔采用手风钻，分层厚度不大于1.5m。
沟槽内的爆碴，用反铲挖装，20t自卸汽车运输，人工辅助清理。
③基岩地质缺陷处理
建基面范围内，缺陷内的充填物、破碎物主要依靠风镐、钢钎凿裂，必要时亦可进行小规模松动爆破，顺缺陷走向逐排起爆松动，缺陷两侧岩体如须修整，宜采用光面爆破技术，两侧起爆微差时间不少于100ms。
缺陷宽度1m以上的主要依靠反铲出碴，人工辅助；
缺陷宽度1m以内，主要依靠人工出碴、反铲配合；
开挖处理达到结构要求后，用风（水）枪、风镐将浮碴、岩面浮皮清理干净，交付回填部位。
6.1.2上游临时围堰设计施工
导流洞进口底板高程为215.00m，按照施工进度安排，导流明渠施工期要度过2002～2003年枯水期和2003年汛期。
根据进口明渠的地形地质条件和施工进度分析，施工期水流控制采取分期设置施工临时围堰挡水的方法进行施工。
6.1.3导流标准及上游临时围堰的设计
根据招标文件，导流标准为全年10年一遇洪水，相应流量为14700m3/s，相应河床水位高程约246.62m。
枯水期相应流量为3750m3/s（11月1日～次年4月30日），对应河床水位高程约230.17m。
采取设置一期枯水围堰保证开挖的顺利进行；
设置二期汛期围堰保证洞内施工的顺利进行。
一期枯水围堰的设计按迎水面坡度和背水面坡度均为1∶1.3，堰顶高程231.00m，堰顶宽度按5m宽设计。
堰体结构采用2m宽的土料和全断面土工膜挡水，土工膜嵌入混凝土20cm，迎水面采用石渣和块石回填挡水，背水侧采用石渣回填至设计坡度。
一期枯水围堰轴线的选线的原则为基础占压明渠段部位在235m高程以上均为强风化层，按招标文件提供的地质资料初步选定围堰轴线与导流洞轴线相交处桩号为EL0-110.069。
二期汛期围堰布置于进水塔处，迎水面坡度为1∶1.3，背水面坡度为1∶1（填筑材料为编制袋装石碴）或1∶1.3（填筑材料为石渣），堰顶高程248.00m，堰顶宽度按7m宽设计。
堰体结构采用2m宽的土料和全断面土工膜挡水，土工膜嵌入混凝土20cm，两侧回填土料；
迎水面采用石渣和块石回填，背水侧采用石渣和编织袋装石碴回填至设计坡度。
二期汛期围堰设置在导流洞进口桩号EL0-029.000处，利用山体和已浇筑并达到设计强度的砼联合挡水。
二期汛期围堰覆盖部位桩号为EL0-078.900～EL0-001.000，临时围堰设计图与临时工程量见附图LT/C-Ⅰ-17。
6.1.4临时围堰的施工与汛期防护
一期枯水围堰的施工在枯水季节首先开挖土工膜心墙的齿槽并进行土工膜的施工，然后开始堰体的回填。
齿槽的开挖采用手风钻造孔小药量爆破成型；
回填施工时，未达到231.00m高程的部位，按照围堰的设计断面分层碾压回填，各种填料的回填同步上升。
土料利用覆盖层开挖料，其它填筑材料从进口段边坡开挖取料。
汛前对一期围堰表面进行防护，并采取充水平压等措施，保证围堰安全渡汛。
二期汛期围堰的施工在进水塔底板和侧墙砼浇筑过程中，进行土工膜的埋设。
在进水塔砼浇筑至246.20m高程，并拆除塔机后，开始围堰的填筑施工。
围堰的填筑按照设计断面分层碾压回填。
洞内的碾压在振动碾无法到达的部位，采用小型夯机进行打夯压实。
洞内石碴编织袋的施工采用人工装石碴入编织袋并分层码实。
土工膜的施工，要求按照设计坡度进行折叠，底部嵌入混凝土20cm，两侧铺填土料，采层厚度按照设计厚度60cm控制。
在未开挖区的土工膜施工，要首先进行齿槽的开挖，开挖深度根据现场实际情况而定，保证齿槽砼建立在弱风化层面上；
土工膜的粘接采用粘合剂进行粘接，成型边坡无混凝土的部位，采用现浇砼进行土工膜和边坡的连接。
二期围堰的填筑进度为：
4月底前填筑至235.00m高程以上（高于11月1日～次年4月30的水位高程），5月中旬完成填筑施工。
汛期来临之前，根据水文气象预报，及时组织人员备料，作好防护准备工作。
汛期来临之后，安排专职人员日夜监测水情，如遇特大洪水超过248.00m高程，采取粘土和钢筋石笼配合，加高围堰进行防汛挡水。
6.1.5上游临时围堰的拆除施工
按照施工进度安排，在洞室混凝土衬砌完成并验收，导流洞具备过水条件之后，才能开始临时围堰的拆除施工。
临时围堰的拆除施工于2003年9月底完成，拆除工期为一个月。
临时围堰的拆除采用UH501长臂反铲配自卸汽车的施工方法进行施工。
首先排除一、二期围堰之间的积水，进行二期汛期围堰的拆除施工，然后进行一期枯水围堰的拆除施工。
二期汛期围堰的拆除施工分两步进行：
首先拆除230.00m高程以上的回填料，然后进行洞内的石碴编织袋的拆除和洞内的清理，最后从进口修路至224.00m高程与二期围堰的剩余部分相接，进行230.00m高程以下的拆除施工。
一期枯水围堰的拆除施工在二期汛期围堰拆除到一定的高程后开始施工。
首先进行水面高程以上部位的开挖，然后一次性挖除水面高程以下的部分填筑体，并达到设计要求。
明渠部分一期围堰的覆盖部位在215.00高程以上均为强风化层。
水面高程以下部位的开挖采用精确测量来控制开挖深度，在施工过程中，可采用反铲直接挖除，安排专职质检人员进行现场监督，严格控制开挖深度。
6.1.6施工进度及强度分析
（1）施工进度
进口开挖受引水洞进水口开挖的制约，根据总进度计划，进口开挖施工时段为2002年8月16--2002年11月31日，历时4个月，平均每个月下降两层。
施工进度安排如下：
①2002年9月完成进口边坡275m以上开挖，同时完成B区第Ⅰ层和第Ⅱ层的开挖。
②2002年9月完成230m以上边坡开挖。
③2002年10月完成215m以上开挖。
④2002年11月完成进口明渠底板开挖。
⑤2003年4月至5月中旬填筑进口汛期挡水围堰。
⑥2003年9月拆除进口汛期挡水围堰和枯期围堰。
（2）强度分析
进口明渠开挖总量29.5万m3，开挖历时3.5个月，平均月强度8.5万m3，最高月强度9万m3，发生于2002年10月份。
6.2导流洞进口段支护施工
6.2.1坡面排水设施施工
开口线外截、排水沟先于梯段开挖施工，始终低于梯段开挖底板高程，采用人工开挖。
沟底和沟浆砌片石料利用岸坡开挖石料，砂浆现场拌制，分段由下往上砌筑，每段之间的接缝灌注水泥砂浆，穿过施工道路的部分加盖盖板。
马道上的截、排水沟在上层边坡支护完成且排架拆除后进行，将马道清理并冲洗干净后，采取端退现浇砼，采用拌和站拌料，斗车运输至工作面，小型振捣器振捣密实，人工抹面。
砼强度达到70%后在砌挡水坎的部位凿毛，砌筑浆砌石截水墙，之后采用水泥砂浆抹面。
6.2.2坡面锚喷支护施工
⑴施工程序
导流隧洞进口明渠边坡采取锚、喷、网联合支护，锚固分别采取预应力锚索、预应力锚杆、高强锚杆和系统砂浆锚杆等多种形式。
由于进口开挖工期短、开挖高差大，一个月需下降2层以上。
因此，施工中拟采取如下顺序：
①坡面挖出后，先对坡面危岩进行随机锚固，并按设计要求实施超前锚固。
②随机和超前锚杆施工完毕后，初喷砼封闭坡面，防止坡面岩石风化、裂隙扩张。
③初喷砼结束4个小时后，即可进行下个梯段的爆破，炮后对马道进行清理，然后在马道上搭设钢管排架进行上一层坡面的系统锚杆、预应力锚索和复喷砼的施工。
边坡支护施工流程见图7-6。
⑵主要施工方法
①喷砼施工
采取干喷法施工，采用0.35m3强制式拌和机现场拌料，人力斗车运输，人工上料，喷射采用HPJ-1砼喷射机，人工手持喷头在排架上进行。
②锚杆施工
a、随机锚杆和超前锚杆
坡面上及马道上的随机和超前锚杆采用CM351钻机钻孔、人工安装锚杆，注浆采用2SNS砂浆泵。
b、系统锚杆
5m以内的系统锚杆及超过5m的系统锚杆均采用QB-100型钻机造孔，底板锚杆采用CM351型钻机造孔，超前锚杆杆体之间采用连接套联接，人工安装锚杆，注浆采用2SNS砂浆泵。
锚杆施工工艺见左岸岸破开挖。
6.7.3预应力锚索施工
导流洞进口段预应力锚索工程量见表7-2，为端锚型预应力锚索，施工中拟采用快速钻、MGJ-165钻造孔。
根据预应力锚索的布置情况，在确保进度的前提下，采取排架作业或利用爆碴作为作业平台，完成预应力锚索施工后，再行出碴。
锚索按坡顶、坡腰和坡底分层布置，结合开挖梯段分层的情况，与坡面开挖施工协调同步作业。
表7-2导流洞进口段预应力锚索工程量表
项目
规格
数量
岩锚2000KN
孔深35m
8120KKnm
端锚型
孔深45m
12330KKnm
（2）施工方法
①锚索施工程序
端头锚施工程序见图7-7。
钢绞线加工在加工车间专用生产线上完成，部分锚索可接设计长度断料后，将钢绞线卷盘运至现场工作平台上进行锚索编制。
②钻孔
选用KQG-100快速钻和钻造孔。
在土石方开挖过程中，开挖下降至锚索层面时，即可采用KQG-100快速钻和MGJ-165钻机进行锚索孔道施工。
锚索孔开孔偏差控制在10cm以内。
在钻进过程中，随时调整钻具支点并采用钻孔专用辅助工具——钻孔对中器以保证钻孔精度，并记录钻进速度、回风、排碴等情况。
锚孔钻进过程中，若出现不回风、塌孔、卡钻现象或因地质条件复杂节理裂隙发育，岩石破碎等情况，应进行孔道固结灌浆处理，灌浆压力控制在0.3~0.5Mpa之间，灌浆24小时后即可进行扫孔。
为保证安全钻进，拟采用分段灌浆的方式进行，内锚段一次灌完。
钻孔结束后，采用高压风、水轮换冲洗孔道，直至孔内返出清水为止。
达到设计要求后，进行孔道测斜，测斜采用多点成像测斜仪，检查合格后临时封孔保护。
③锚索制安、灌浆、砼、张拉
同岸坡工艺。
④质量控制
a.开工前，对施工材料进行到货后的材质检验；
b.验收试验和抽样检查
按监理人指示随机抽样进行验收试验。
抽样数量不少于3束。
验收试验必须在张拉后及时进行。
完工抽样检查：
可与验收试验合并进行。
此时，两项试验的数量为锚索总量的5%。
6.2.4施工进度分析
进口边坡支护考虑到开挖进度，分两期施工，初期支护采用干喷机生产率5m3/h左右，锚杆安装生产率2根/h左右，而且在初期支护时下个台阶的钻孔可正常进行，初期支护对开挖工期的影响不大。
二期支护由于场地的限制（只有2米宽马道），只能采用常规方法，其施工进度基本受制于锚索施工。
每层砼支护在下台阶爆破后20d左右可完成，即边坡支护滞后开挖一个月完成。
7导流洞出口段开挖施工
7.1开挖程序及开挖方法
（1）开挖程序
根据出口明渠地质地形情况及土石方开挖施工强度高、工期紧等特点，在确保开挖边坡稳定的情况下，采取分层、多台阶同时开挖，尽可能多布置开挖掌子面。
分A、B两个区从上、下游面同时进行，230m以下开挖利用预留岩坎和枯期围堰挡水。
开挖台阶高度230m以上15m，230m以下5~10m，各台阶高程原则上按245m、230m、220m、214.4m4个台阶高程控制。
开挖分层详见图“LT-CⅠ-13”，开挖程序见图7-8。
（2）开挖方法
①覆盖层及土层开挖
岸坡覆盖层直接用4m3电铲和PC400反铲挖装，明渠
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