金龙潭水电站引水隧洞实施性施组支洞.docx

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金龙潭水电站引水隧洞实施性施组支洞

第一章编制依据及原则

1.1编制依据

1.《某水电站引水隧洞施工支洞工程招标文件》,合同编号:

JLT/CⅠ-2；

2.水利水电工程施工组织设计手册及有关施工规范；

3.现场实际有关情况和调查所掌握的有关资料、信息；

4.我单位综合施工能力、现有机械设备、技术实力以及多年来从事地下工程建设的成功施工经验。

1.2编制原则

1.充分响应业主的招标邀约条件，并体现本工程项目特有的施工特点；

2.采用适合本工程特点、比较先进、常用、有实际效果的施工方法、措施，选用设备可靠；

3.充分利用以往类似工程积累的成功施工经验，确保工程施工安全顺利，以期达到合同工期要求。

第二章工程概述

2.1工程概况

某水电站位于四川省阿坝藏族羌族自治州茂县境内,是岷江上游太平至两河口段水电梯级规划的第三个梯级电站。

电站采用引水式开发，从上一梯级天龙湖水电站的尾水洞直接引水，经无压隧洞（即调节池）、压力隧洞、调压井、压力管道，至木学堡大桥下游建厂发电，电站设计水头210m,引用流量97.2m3/s,装机容量3×60MW，多年平均发电量9.272亿kW·h。

引水隧洞沿岷江右岸布置，全长13.006km。

本标为引水隧洞2#施工支洞土建工程标，该支洞位于石大关乡大店村沙坝组，洞口距213国道800米左右。

支洞全长687.665米，石方洞挖24068.3m3，进口底高程为1863.50m，交主洞高程为1883.70m，交主洞桩号为4+140.376，城门洞型，断面尺寸为6.5×6.0m（宽×高）。

计划开工时间：

2002年10月2日；

计划竣工时间：

2003年4月10日。

（日历工期193天）

2.2水文、气象

2#施工支洞洞口处有一小溪流，最小流量为0.5m3/s左右，每年5月~10月为汛期，11月~次年4月为枯水期。

溪水可作为生活及生产用水。

工程所在地地处青藏高原向四川盆地过渡地带，气候在地域上差异较大。

年平均气温11○C，最高气温31.8○C,最低气温－11.6○C,最大风速21m/s（ENE）,多年平均降雨量488.9mm,多年平均降雨天数155.2天,多年平均有霜日数57.5天,多年平均相对湿度72%，冬季溪流不封冻。

2.3工程地质

某水电站位于岷江断裂带、雪山断裂带和虎牙断裂带为界的川青断块东部。

工程区内除石大关断层外，无其他断裂构造，但褶皱变形强烈，主要岩性为石英千枚岩、千枚岩夹石英岩、大理岩和石英砂岩夹千枚岩等。

施工支洞最大埋深420m，最小埋深100m，穿越的岩层倾角在40~80。

之间，岩体内的错动带和节理发育。

整个施工支洞的围岩主要为Ⅲ和Ⅳ类围岩。

第三章施工总体布置及辅助设施

3.1施工交通

2#施工支洞位于岷江右岸茂县石大关乡大店村沙坝组,洞口距左岸213国道约800m,距茂县县城约33公里，距成都约223公里，进场便道已修至洞口。

3．2施工供风、水、电及通讯系统

3.2.1施工供风系统

本工程用风项目有石方洞挖、锚喷支护。

用风机具配置如表3-1。

表3-1

施工区域

设备名称

型号、规格

单台耗风量

（m3/min）

台数

备注

洞身段

风钻

YT-28

3~4

6

备用5台

砼湿喷机

TK-961

7.5

1

备干喷机1台

根据上述各种设备用风量及不同时系数计算高峰期用风量为30m3/min,因此在洞口设一座供风量为40m3/min的空压机房，配备一台3L－20/8型和两台电动（10m3/min·台）空压机。

3.2.2供水系统

本工程生产、生活用水采用取溪水沉淀过滤后使用，主要供砼拌合站、空压机房、风钻、砼养护、生活、消防及其他用水。

净水池设于溪沟上游距洞口500米处，高程为1895m左右,其容量为10m3,溪水流入水池，水池里砌一道隔墙沉淀泥沙,净化水质,并在水池底设一排沙孔,定期清除池内泥沙。

从水池引φ50mm水管至洞口，再接φ40mm水管至洞内,接φ30mm水管至其他各用水点。

冬天生产、生活用热水，采取设置一台1t热水锅炉供应。

3.2.3供电系统

变压器（315kVA）设于空压机房旁,在低压侧建一配电室，从配电室架设400/230V低压输电线至各用电区域：

架设一回3×240mm2＋1×185mm2的380V低压动力线至空压机房，一回3×120mm2＋1×95mm2的低压动力支线至砼拌合站和生产辅助企业区，一回3×70mm2＋1×50mm2的低压动力线至洞内，一回1×25mm2＋1×16mm2的照明线路至洞口，一回3×95mm2＋1×70mm2的低压动力线至洞口风机，一回1×25mm2＋1×16mm2的照明线路至生活区。

洞内成洞段采用220v电压照明,作业段采用行灯变压器变为36V安全电压照明，并使用低压防水、防爆灯泡；砼拌合站采用2kW管型氙灯进行大面积照明；停车场及道路采用光控高压汞灯照明。

3.2.4通讯系统

施工现场各管理人员配手持对讲机进行通信联络。

3.3施工辅助设施的布置

3.3.1砼拌和场

本标段砂、石骨料在业主指定的料场购买,距施工现场约8公里。

砼拌和场布置在进洞口左侧,场内布置一台JS350砼拌和机,一个50㎡水泥库、200㎡砂石料场。

3.3.2钢筋加工场布置

本标段钢筋加工厂布置在砼拌合站旁,占地100㎡。

加工厂机具配置及房建如下表3-2:

。

钢筋加工厂机具配置及房建表表3-2

序号

设备或项目名称

型号、规格

单位

数量

备注

1

钢筋弯曲机

GW-40B

台

1

3kW/台

2

断筋机

GQ-40

台

1

5.5kW/台

3

钢筋调直机

GTJ*14

台

1

4kW/台

4

交流电焊机

BX-300

台

1

20.5kW/台

5

直流电焊机

AX1-500

台

1

32kW/台

6

氧焊焊接切割设备

套

1

7

砂轮机

J3SL-400

台

2

0.75kW/台

8

电动除锈机

台

1

1.1kW/台

9

钢筋加工房

㎡

80

3.3.3修理厂

现场仅考虑机械设备的中修、小修、点修及日常维护保养，大修在附近的城镇进行。

修理厂和停车场至占地约200㎡，修理车间主要机械设备配置如表3-3：

修理车间主要机械设备配置及房建表表3-3

序号

设备或项目名称

型号、规格

单位

数量

备注

1

台钻

φ12-15mm

台

1

1.5kW/台

2

高压清洗机

台

1

5kW/台

3

砂轮机

φ300mm

台

1

6kW/台

4

手动葫芦

1.5t、3t、5t

个

各1

5

电动葫芦

CD5-6D5t

个

1

4kW

6

油压千斤顶

15t、30t、50t

台

各1

7

打气泵

1V-3/8

台

1

7.5kW

8

直流电焊机

AX1-500

台

1

32kW

9

交流电焊机

BX-300

台

1

20.5kW

10

乙炔发生器

台

2

11

手动加油泵

SJD-D60

台

2

12

电动加油泵

DJBF200B

台

1

3kW

13

修理车间

㎡

50

检修地沟1

14

工具库房

㎡

50

3.3.4材料及配件库的布置

材料库布置在洞口右侧,库房60㎡。

3.3.5炸药、雷管库的布置

炸药、雷管库、值班房分别为20㎡、15㎡、15㎡，占地100㎡，设于洞口右侧100米左右。

3.3.6油库的布置

工地用油主要是柴油和各种特种油，油库布置在停车场旁，特种油采用油桶储备，库房10㎡，柴油采用5t油罐储备，油罐棚20㎡。

3.4办公及生产、生活用房

办公及生产、生活用房一览表表3-5

序号

项目名称

单位

数量

备注

一

生活用房

㎡

195

由于场地限制，项目经理部暂时租房使用。

1

宿舍

㎡

100

2

食堂

㎡

30

3

招待所

㎡

20

4

厕所

㎡

15

5

小车库

㎡

30

二

生产用房

㎡

395

1

办公室

㎡

20

2

材料库

㎡

60

3

机、汽修厂

修理车间

㎡

50

占地200㎡

工具库

㎡

50

4

钢筋加工厂

加工场

㎡

80

占地100㎡

工具库

㎡

20

5

工地厕所

㎡

15

6

炸药库

㎡

20

占地100㎡

雷管库

㎡

15

值班房

㎡

15

7

水泥库

㎡

50

8

油库

特种油库房

㎡

10

柴油罐棚

㎡

20

9

配电室

㎡

10

10

空压机房

㎡

40

3.5施工用地计划表

表3-6

序号

临建设施名称

房建（㎡）

占地（㎡）

所在位置

1

生活及办公区

215

400

生产及生活征地区

2

钢筋加工厂

100

100

隧洞口附近

3

材料库

60

100

隧洞口附近

4

油库

30

50

隧洞口附近

5

砼拌合场

50

200

隧洞口附近

6

修理厂及停车场

100

200

隧洞口附近

7

配电室

10

40

隧洞口附近

8

空压机房

40

50

隧洞口附近

9

炸药及雷管库

50

100

隧洞口附近

合计

655

1240

第四章支洞工程主要项目施工方法

4.1工程特点

2#施工支洞进口边坡采用喷锚砼护坡；洞身段长687.665m，设计断面尺寸为6.5m×6m（宽×高），洞内底坡为2.79%（进洞方向为上坡）,围岩多为Ⅲ、Ⅳ类，局部为Ⅴ类。

隧洞Ⅲ类围岩开挖一般不支护，仅在局部采用喷锚砼支护（5～8cm厚），Ⅳ类围岩采用挂网喷锚支护（厚10～15cm），Ⅴ类围岩采用砼衬砌（厚50cm）。

4.2施工程序

根据设计文件资料并结合本工程特点,地质状况差的围岩段集中在洞身进口部位,在满足进度的前提下,前期将采取稳扎稳打的施工思路,先分步按序处理好进口段（洞脸和边坡）、洞身进口开挖与砼支护作业，再进行洞身其余段开挖施工，施工程序如下：

4.3进口明挖段施工

4.3.1土石明挖

洞口有一3米左右高的平台需明挖，明挖段开挖,首先测量放线,人工清除边坡危石、树木并设置截水沟，装载机与人工配合自上而下清除覆盖土层，风化岩石进行分层剥离、撬挖，岩石采用YT-28型风钻钻孔，人工装药，非电毫秒雷管微差起爆，2#岩石硝铵炸药小药量爆破，周边岩孔先实施预裂爆破以控制开挖质量，分层爆破开挖，施工弃碴用装载机装碴，5t自卸式汽车运输至碴场卸碴。

4.3.2锚喷支护

洞口边坡锚喷支护随边坡分层开挖跟进施工。

锚杆采用卷式锚固剂锚固，利用自制简易平台,人工持YT-28型风钻钻孔,然后将每个锚孔，即一根锚杆所需卷式锚固剂的条数，一次性浸入清洁水中（不小于30cm深度）100秒至150秒后取出，再逐条依次用木棍或炮棍装入锚孔并逐条压实，将锚杆插入或打入锚孔中预定设计安装位置，工艺操作要求快速浸泡、快速填装、快速插入杆体，以达到最佳的锚固效果；喷砼采用湿喷法施工工艺，利用5t自卸汽车运料，用TK-961型砼喷射机自下而上分层喷射，人工喷水养护，喷射前岩面采用高压风、水枪冲洗。

湿喷砼具有粘结性好、一次喷射厚度可达10cm，且回弹率小的优点，能够保证初期支护和施工支护的质量，充分发挥围岩的自承能力。

设备选用铁道部科学研究院西南分院研制的TK-961型湿喷机。

原材料的选择：

425#普通硅酸盐水泥；细度模数为2.5～3.0中砂，粒径为5～10mm的碎石，铁道部科研院西南分院研制的TX-1型液体速凝剂。

湿喷砼配合比：

水泥：

砂:

碎石:

水：

速凝剂=1:

2.47:

1.53:

0.4:

0.04。

施工工艺：

砼喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔10mm），防止超粒径骨料进入喷射机；用高压水冲洗受喷岩面，而后开始喷射砼。

喷射时，送风之前先打开计量泵，以免高压砼拌合物堵塞速凝剂环喷射孔；送风后调整风压，使之控制在0.45～0.7MPa之间，按砼回弹量小、表面湿润易粘着为度来掌握。

喷射机司机与喷射手要配合好，根据喷射手反馈的信息及时调整风压和计量泵，控制好速凝剂掺量。

喷嘴与岩面的距离为60～100cm，太近太远都会增加回弹量；喷射方向尽量与受喷面垂直，拱部尽可能以直径方向喷射。

一次喷射厚度不宜超过10cm，若需喷第二层，两层喷射的时间间隔为15～20min。

为提高工效和保证质量，喷射作业应分片进行，按照先边墙后拱脚，最后喷射拱顶的顺序施喷。

喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，每圈压前面半圈，绕圈直径约30cm，力求喷出的砼层面平顺光滑。

4.4洞身段施工

4.4.1支护设计

隧洞Ⅲ类围岩开挖一般不支护，仅在局部裂隙发育、节理面分布不利等不良地质地段采用喷锚砼支护，喷砼厚5～8cm，锚杆钢筋采用Φ20、L=3m；Ⅳ类围岩采用挂网喷锚支护，喷砼厚10～15cm，锚杆钢筋采用Φ20、L=3m，间排距1.2～1.5m,钢筋网钢筋φ6.5～8,网格尺寸为20㎝×20㎝;Ⅴ类围岩临时支护采用钢拱架支撑、喷砼（5cm厚）封闭处理。

4.4.2洞内布置

A.洞内供风、水、电系统

供风、水、电管线布置在隧洞左侧，供风管采用φ125mm钢管，供水管采用φ50mm钢管，动力线采用3×70mm2＋1×50mm2铝芯胶皮绝缘电线，照明电源采用36V安全电压，利用行灯变压器降压引入洞内，成洞段采用220V电压照明。

B.洞内排水

洞内采用设置排水沟自流排水,局部辅助1.1Kw潜水泵抽排,排水沟设于洞内左侧,尺寸为35×35cm。

C.洞内通风

洞内通风采用2×55Kw轴流式风机压入式通风,通风管采用φ800mm帆布风筒,布置于隧洞顶部,随开挖随接长。

在供风管末端与掌子面间，另配置一台可以移动的11Kw离心式风机辅助排风，排除在工作面的烟尘，风筒采用φ600mm帆布风筒。

4.4.3洞身开挖

A.Ⅴ类围岩洞挖

Ⅴ类围岩,岩性软弱,岩体破碎,成洞条件差,施工采用“分部开挖、短进尺、钢支撑与网喷结合跟进”原则。

洞脸锁口后进行洞身开挖，根据围岩情况，选用先上导洞后分序扩挖或环形开挖的方法进行。

导洞开挖法：

采用先开挖上导洞，临时支护处理后在开挖下部，上导洞领进下部3～5m，根据围岩情况，下部采用一次或分序开挖，利用YT-28型风钻成孔，人工装药，毫秒非电雷管起爆，2#岩石硝铵炸药小药量爆破，周边实施光面爆破，每循环1～1.5m,爆破、安全处理后，及时喷5cm厚砼封闭围岩，制安锚杆，然后架设18号工字钢，间距60～80cm，支撑间采用钢筋网络联结，在进行喷砼，喷砼厚度以覆盖钢支撑一半为准，工字钢安装稳固且紧靠岩面，有空隙采用砼预制块填充，上下部结合紧密，上导洞爆破后采用人工翻碴，石碴采用ZL40侧翻式装载机和5t自卸汽车装运至碴场。

环形开挖法：

采用风镐人工先沿顶拱周边挖槽，然后安装工字钢拱架，再进行喷砼支护，然后爆破开挖中部留核和下部，边槽宽100cm左右，深度为100～120cm，工字钢安装间距60～80cm，石碴采用ZL40侧翻式装载机和5t自卸汽车装运至碴场。

开挖支护后，及时进行边顶拱砼衬砌，为加快施工进度，砼衬砌模板采用穿行式桁架支撑，保证开挖与之平行作业。

Ⅴ类围岩开挖按一天一个作业循环，每个循环1～1.5m,月进尺30～40m。

B.Ⅲ、Ⅳ类围岩开挖

Ⅲ类围岩段，采用钻爆法全断面掘进施工，利用自制自行式平台车，人工手持YT-28型风钻成孔，人工装药，毫秒非电雷管或电雷管起爆，2#岩石硝铵炸药小药量爆破，周边实施光面爆破。

石碴采用ZL40侧翻式装载机和5t自卸汽车装运至碴场。

洞挖作业循环框图如下:

爆破参数表:

表4-1

掏槽型式

孔径（mm）

孔数（个）

孔深（m）

总孔长（m）

堵塞长度（m）

进尺（m）

方量（m3）

装药量（kg）

单孔耗药（kg/m3）

楔型

40

100

2.5

250

0.75

2.2

76.01

49.41

0.65

洞挖作业循环时间表:

表4-2

序号

项目名称

时间（min）

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

1

施工准备

60

含齐头清理等

2

测量放线

30

3

钻孔

180

4

装药爆破

60

5

通风散烟

30

6

安全处理

60

7

出碴

180

每循环时间

10小时

经计算,每天可进行2.4个循环,按每个循环进尺2.5m,每天进尺6m。

考虑受特殊地段处理等综合因素影响,每月按工作25日计算,每月进尺可达150m。

Ⅳ类围岩岩性较软弱,岩体较破碎,钻爆开挖一般采用浅眼、密孔、短进尺、多循环的施工方案，根据地质情况，并辅以导坑领进二次扩挖施工，施工中严格控制装药量，尽量减少对围岩的扰动，开挖后及时支护，喷锚支护一般在出碴前进行。

Ⅳ类围岩深埋段可能存在塑性变形，施工中设置变位观测装置，定期监测，认真分析，及时推断前方岩石情况并制订相应对策，做到“早发现早处理”。

Ⅳ类围岩每循环锚喷支护时间较Ⅲ类围岩增加2个小时，开挖按一天2个作业循环，每个循环进尺2.2m，综合考察个种不利因素，月计划进尺110m。

C.不良地质地段处理

由于隧洞埋藏深,岩层中夹有千枚岩,在施工过程中可能会出现岩爆、地下水的危害等。

不良地质地段，根据具体情况，拟采用下列方法施工：

1.软弱地质段，采用浅眼少药量多循环钻爆开挖，并及时进行喷砼临时支护封闭，以保证开挖的质量和安全。

2.岩层较差和脱层掉块严重地段,采用浅眼少药量多循环钻爆开挖，跟进钢支撑并及时喷砼支护。

3.对松散、破碎、无自稳能力的围岩，采用超前管棚、锚杆或超前注浆等方法加固岩体，再开挖，必要时设钢拱架与锚喷联合支护，以增加支护刚度。

4.对深埋洞身开挖，搞好光面爆破，保证开挖成型，对突变凸块及时处理，对开挖岩面喷水湿润防止岩爆发生。

5.对地下水出露的地方,设置排水孔、喷速凝砼封闭，堵引结合，防止开挖后由于地下水浸泡岩体而造成围岩破坏失稳。

施工前，做好有关支护材料及机具的准备和钢支撑的制作。

4.4.4洞身锚喷砼施工

洞身锚杆采用药卷锚固剂锚固，施工方法同进口段。

喷砼施工工艺基本与进口段相同，网喷砼施工工艺采用：

施工准备→岩面冲洗、验收→喷基层砼（3～5cm）→钻孔→注浆→锚杆安装→挂网→面层分层喷砼→回弹料清理→洒水养护。

Ⅳ类围岩喷锚支护一般在出碴工序前进行。

4.4.5砼衬砌施工

洞身Ⅴ类围岩采用砼衬砌,一般采用先墙后拱方式,以便洞内开挖与砼施工同时交叉进行,考虑衬砌段围岩状况,砼衬砌由外向里分段进行,每段长度6m左右。

4.4.6回填灌浆

砼衬砌段回填灌浆,待衬砌砼全部完成、砼强度达设计强度的70%后，在不影响洞内施工的前提下，由外向内及时跟进回填灌浆施工。

回填灌浆孔按拱部140o范围布设，每排3个孔，排距2.5～3m,在顶拱砼衬砌时按设计孔位埋设φ50塑料（钢）管，回填灌浆前，钻孔深度伸入基岩10cm，回填灌浆和检查孔（灌浆孔总数的5%）的布设严格按施工规范进行，若灌浆中断，必须采取相应处理措施，确保灌浆质量。

第五章施工进度计划

根据本工程特点、现场施工条件，在科学、可行的前提下，安排施工进度如下：

1.2002年9月1日～10月1日,开工准备；

2.2002年10月2日，工程开工；

3.2002年10月2日～10月3日,洞口段土石明挖、边坡支护；

4.2002年10月4日～11月4日,桩号0+000～0+050段洞挖、支护；

5.2002年11月5日～2003年1月9日,桩号0+050～0+290段洞挖、支护；

6.2003年1月10日～2003年3月30日,0+290～0+687.665段洞挖、支护；

7.2003年4月1日～2003年4月10日，洞内清理，竣工。

洞挖Ⅲ类围岩月计划平均进尺150m，Ⅳ类围岩洞挖月计划平均进尺110m，Ⅴ类围岩洞挖月计划平均进尺30m。

第六章主要施工机械设备表

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

备注

1

装载机

ZL-40

台

2

备用一台

2

5t自卸汽车

东风

台

6

前期上三台

3

自制平台车

5t

台

1

4

砼湿喷机

TK-961

台

1

5

砼振捣器

φ2〃

台

6

6

砼搅拌机

JS350

台

2

7

注浆机

台

1

8

空压机

4L-20/8

台

1

4L-10/8

台

2

9

轴流式风机

2×55kW

台

1

10

离心式鼓风机

11kW

台

1

11

风钻

YT-28

台

10

12

水泵

D46-30*6

台

2

第七章工程施工质量保证措施

7.1工程质量目标

本工程质量目标为：

分项工程一次检查合格率100%，优良率达到95%以上。

确保工程整体全面达优良级。

7.2质量保证体系

本标段质量管理保证体系的建立原则为：

紧紧围绕质量管理目标制订切实可行的质量创优规划，通过质量管理及组织、技术保证措施和及时准确的质量管理信息系统，实现项目施工全过程的质量控制。

为了保证本项目的质量目标和方针的实现，确保承建的工程创优，使各项质量活动程序化、规范化和标准化，按照ISO9002体系的《质量手册》、《程序文件》，制定《项目创优规划》，对本工程施工全过程的质量管理活动进行具体描述。

结合本工程项目的特点建立相应的质量保证体系，根据质量体系要求，建立健全质量保证制度和实施细则，形成项目经理部、施工队、工班三级质量管理职能体系。

质量要素按照工程的特点和企业规模、施工生产方式，通过统筹规划，全面安排，分解、分配落实到有关业务部门，形成质量管理责任工作体系，再经部门分解落实到岗位或个人，形成岗位责任或个人岗位责任，从而构成完整的项目质量责任体系。

7.3质量管理组织机构及工程质量管理责任制

7.3.1质量管理组织机构

项目经理部成立“质量管理领导小组”，由项目部经理任组长，项目部总工程师、项目部各有关业务部门人员和各施工队队长、主管工程师和专业工程师为组员。

同时形成内外贯通、纵横到位的质量管理组织机构。

7.3.2质量管理责任制

根据质量创优目标，我部将在中标后建立系统的岗位责任制。

具体如下：

1.项目负责人

①代表单位履行对业主的投标承诺和工程承包合同，执行单位的质量方针，实现工程质量目标。

②负责本项目质量保证