引水隧洞洞内支护施工方案设计.pdf
.目 录 1 概述 1 1.1 工程概况 1 1.2 地质表示 1 2 总平面布置 2 2.2 施工供排水 2 2.3 施工用电 2 2.4 施工供风 2 3 洞挖支护施工方案 2 3.1 钻孔 3 3.2 锚杆 3 3.3 钢筋网制安 4 3.4 钢拱架支撑与安全支护 4 3.5 喷混凝土施工 4 4 资源配置 5 4.1 人力资源 5 4.2 机械配置 6 5 质量控制 6 6 安全管理与文明施工 6 6.1 安全管理 6 6.2 安全防 X 重点 6 6.3 安全管理措施 7.引水隧洞施工支洞洞内支护施工方案 1 概述 1.1 工程概况#隧洞工程全长 7.9km,共设计有 4 个支洞；1施工支洞与主洞相交于#,2施工支洞与主洞相交于 Y#,3施工支洞与主洞相交于 Y#1,4施工支洞与主洞相交于 Y#；施工支洞的主要作用是作为引水隧洞主洞开挖运输弃渣的主要交通要道.1.2 地质表示 1与2支洞围岩主要为T1j4灰质白云岩与泥质灰岩,围岩为T1j4灰质白云岩与泥质灰岩,T1j3灰色中厚层状灰岩夹灰质白云岩与紫红色泥质灰岩,T1j2灰色厚层状白云质角砾岩与灰至深灰色薄至中厚层状灰质白云岩,大局部为微新岩石,岩层走向 275295,倾向 SW,倾角 6675.该段为中梁向斜核部,受挤压岩体完整性稍差,发育有溶洞,主要岩体类别为类,开挖时应特别注意掉块,与时支护 3支洞围岩为大隆组黑色炭质页岩夹深灰色薄层灰岩或灰岩,长兴组灰色厚层含燧石灰岩,吴家坪组深灰至灰色中厚层、厚层燧石团块灰岩,底部王坡段为 1m3m 的黑色炭质页岩与煤层,茅口组灰色厚层状含燧石灰岩,栖霞组灰黑色厚层沥青质含有燧石结核或硅质条带灰岩,并夹粉砂质炭质页岩,微新岩石.岩层走向 285,倾向SW,倾角 68.节理主要有走向330345,倾向 NE,倾角 5070；走向 6080,倾向 NW,倾角 7080；330340,倾向 NE,倾角 3040；350358,倾向/SW,倾角 7580等 4 组；主要岩体类别为类,开挖时应特别注意掉块,与时支护该段溶洞发育.4#施工支洞围岩为 T1d1 灰质页岩夹泥质灰岩,T1d2 灰至深灰色薄层灰岩与泥质灰岩夹灰质页岩,T1d3 灰色厚层角砾状灰岩薄层灰岩夹泥质条带灰岩与暗灰色迭层状泥质条带灰岩,微新岩石.岩层走向 285,倾向 SW,倾角 68.节理主要有走向 330345,倾向 NE,倾角 5070；走向 6080,倾向 NW,倾角 7080；330340,倾向 NE,倾角 3040；350358,倾向/SW,倾角 7580等 4 组.主要岩体类别为类类,开挖时应注意层面与倾NE向节理组合形成的楔形体掉块,与时支护.特别是二叠系段地层段溶洞发育,地下水位变幅较大,可能会遇到溶洞而发生岩溶塌陷与突发性涌水,开挖时应采取相应措施.2 总平面布置 2.2 施工供排水 1施工供水 水源为山沟里聚集的山泉水,通过40mm的塑料胶管接至25m3高位水池,且高位水池至进洞口底部自然落差大于 30m,作为现场施工生产用水.主水管采用 DN50mm 钢管引入,沿隧洞一侧洞壁布置,距离底板 50cm,随着洞挖的掘进向里延伸,且每间距 1520m 设置支管,用20mm 的软管延伸到各施工作业面供水.2施工排水 洞内排水系统：沿洞室一侧设置排水沟,让洞内积水自流排出洞外.在洞挖施工过程中,对于洞壁出现渗水如此采用堵、排相结合的方法,集中引排到排水沟；假如开挖面出现大的涌水,与时上报处理方案.2.3 施工用电 喷浆机、现场施工照明、YT28 手风钻等支护机械设备与照明用电直接接各个施工支洞口附近配备的变压器,每个支洞口附近配备一台 500KVA 的变压器,同时各配备一台120KVA的柴油发电机作为备用.2.4 施工供风 施工供风采用20 m3/min电动空压机供风,前期施工支洞开挖配备的电动空压机,每个支洞口附近配备一台 20 m3/min 电动空压机.3 洞挖支护施工方案 通过对地质情况的分析,施工支洞开挖存在的围岩类型为类、类、类、类和局部破碎带；均以类和类围岩为主,有些部位局部有类围岩,含少量的类围岩和破碎带,对于不同的围岩类型采取不同的支护施工方法：1当开挖遇到类围岩时,采用直接喷射混凝土的支护方法；混凝土的喷射厚度为 3cm 厚.对于局部存在的破碎带根据现场实际情况采用25mm,L3m 随机锚杆支护.锚杆类型为全长黏结性普通水泥砂浆锚杆,材料为 20MnSi 螺纹钢.2当开挖遇到类围岩时,需采用锚喷支护的施工方法；混凝土的喷射厚度为 10cm；系统锚杆采用22 的螺纹钢筋,间排距为 2m,锚杆长度为 4m.锚杆类型为全长黏结性普通水泥砂浆锚杆,材料为 20MnSi螺纹钢.锚喷支护的工艺流程图：.3当存在以类围岩为主时,采用喷锚加钢筋网支护.洞内采用25mmL4.5m 间排距为2m 梅花形布置系统锚杆加高强度镀锌铅筋网支护,喷混凝土厚度为 10 cm；施工时首先喷 3cm混凝土封闭岩面防止掉块,然后再进展其它相关工序.当存在的软弱、破碎围岩时,采取间距为 0.8m 型钢拱架加强支护；施工时首先在顶拱 X 围内采取25,钢支撑顶拱与超前锚杆相连,两侧与系统锚杆连接,纵向采用25 间距 0.9m 连接筋.进洞时,在完成坡面支护和锁口锚杆后,进洞前先安装一榀钢拱架,钢拱架紧贴岩面,用锚杆固定,在钢拱架拱部外缘制安超前锚杆,在钢支撑和超前锚杆的支护下,实施进洞爆破开挖.锚杆类型为全长黏结性普通水泥砂浆锚杆,材料为 20MnSi螺纹钢.锚喷支护的工艺流程图：4当开挖遇到类围岩和破碎带时,需采用超前支护,安装型钢拱架加强支护,挂网喷混凝土,联合系统锚杆的支护方法；在顶拱X 围内采用25mmL=4.5m 超前锚杆支护,间距为 0.5m；单榀钢拱架宽度为 16cm,间距为 50cm,纵向采用25 间距 0.9m 连接筋；挂高强度镀锌铅丝网喷混凝土的厚度为 20cm,6mm 的铅丝网片；系统锚杆采用22 的螺纹钢筋,间排距为 1.5m,锚杆长度为 4.5m.锚喷支护的工艺流程图：3.1 钻孔 钻孔采用移动式排架柴油车上排架和YT28 气腿钻成孔.3.2 锚杆 采用砂浆锚杆或药卷锚杆.系统锚杆直径 22mm,锚杆长 3m5m,超前锚杆长 3.5m,直径22mm,螺纹钢制作.锚杆钻孔采用气腿式凿岩机,选派有经验、合格人员安装锚杆,并选派有丰富经验的技术人员现场指导和监视.锚杆安装完毕,强度达到 100%后进展抗拔试验.严格按照设计要求、施工规 X 组织施工,钻孔深度、锚杆长度必须满足设计要求,特别是在锚杆安装过程中,加强现场施工过程质量控制,质检人员随时检查锚杆的注浆饱满度,确保锚杆的安装质量.1锚杆安装前,要严格检查钻孔深度、锚杆长度,并上报监理验孔,检查锚杆规格与长度.2锚杆安装灌注砂浆达到龄期后,按每 300 根一组进展抽检每组抽检三根锚杆安装质量,同时邀请监理参加.钻孔 注浆 安装锚杆 喷射混凝土 洒水养护 图 1 类围岩支护工艺流程图 钻孔 注浆 安装锚杆 喷射混凝土 洒水养护 挂铅丝网片 图 2 类围岩支护工艺流程图 钻孔 注浆 安装锚杆 喷射混凝土 洒水养护 挂钢筋网片 钻孔 注浆 安装超前锚杆 钢格栅的制作与安装 钻孔爆破 排危出渣 图 3 类围岩和破碎带支护工艺流程图.3.3 钢筋网制安 钢筋质量符合规X要求,采用绑扎或焊接施工,钢筋网紧贴岩面并与锚杆连接结实.类围岩局部布设,、类围岩与破碎带拱部布设.3.4 钢拱架支撑与安全支护 类围岩与破碎带临时支护采用钢拱架支撑、喷混凝土封闭处理.钢支撑的附件安置就位后,应与钢支撑焊牢,浇筑混凝土时可将钢支撑与其附件留在其中.钢支撑之间采用钢筋网制成挡网,防止岩石掉块,钢筋网采用焊接与钢支撑结实连接.3.5 喷混凝土施工 喷混凝土采用干喷法施工工艺,利用5t自卸汽车运料,用干式混凝土喷射机自上而下分层喷射,人工喷水养护,喷射前应做好如下准备工作：拆除作业面障碍物,去除开挖面的浮石和墙脚的石渣、堆积物；用高压将受喷面清洗干净,对遇水易潮解、泥化的岩层,如此应用高压风清扫岩面；假如受喷面被污染,应按设计要求进展处理；埋设控制喷射混凝土厚度的标志；作业区应安设充足的照明设施,具有良好的通风条件.2骨料：细骨料应采用坚硬耐久的粗、中砂,细度模数宜大于2.5,使用时,含水率宜控制在 5%7%；粗骨料采用耐久的卵石或碎石,粒径不应大于 15mm；喷混凝土中不使用含有二氧化硅的骨料,喷混凝土的骨料级配,级配要满足表 22 的要求.3外加剂：选用质量符合施工图纸要求并有生产厂的质量证明的速凝剂,初凝时间不大于 5min,终凝时间不应大于10min,选用的外加剂需经监理工程师批准.表 22 喷混凝土用骨料级配表 项目 通过各种筛径的累计重量百分数 0.6mm 1.2mm 2.5mm 5.0mm 10mm 15mm 优 1722 2331 3543 5060 7382 100 良 1331 1841 2654 4070 6290 100 4混凝土拌和用水：选用符合混凝土拌和用水标准JGJ63-89 要求的天然水或经过处理的生产循环水.5配合比：通过室内试验和现场试验选定并符合施工图纸要求,在保证喷层性能指标的前提下,尽量减少水泥和水的用量.速凝剂的掺量通过现场试验确定,喷混凝土的初凝.和终凝时间,应能够满足施工图纸和现场喷射工艺的要求,强度符合施工图纸要求,配合比试验成果报送监理工程师审批后使用.混凝土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；用高压水冲洗受喷围岩面,而后开始喷射混凝土.喷射时,送风之前先打开计量泵,以免高压混凝土拌合物堵塞速凝剂环喷射孔；送风后调整风压,使之控制在0.450.7MPa之间,按混凝土回弹量小、外表湿润易粘着为度来掌握.喷射机司机与喷射手要配合好,根据喷射手反应的信息与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 60120cm,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,假如需喷第二层,两层喷射的时间间隔为1520min.为提高工效和保证质量,喷射作业应分片进展,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,力求喷出的混凝土层面平顺光滑.4 资源配置 4.1 人力资源 表 33 人力资源配置计划表 序 号 岗位工种 人 数 序 号 岗位工种 人 数 1 技术员 8 10 电焊工 8 2 质量员 4 11 电 工 4 3 安全员 8 12 其他人员 10 4 风钻工 12 5 钢筋工 12 6 喷锚工 16 7 修理工 4 8 机械工 4 9 汽车司机 4 合计：94 人 仅为承当一条支洞所投入的人力资源 砂 石 水泥 混凝土喷射机 空压机 水 输料管 喷 嘴 受喷面 养 护 图 5 喷混凝土施工工艺流程 外加剂.4.2 机械配置 表 44 主要机械设备配置计划表 序号 设备名称 型号*规格 单位 数量 备 注 1 电动空压机 20m3/min 台 4 2 柴油发电机 120KW 台 4 3 自卸车 5t 台 4 4 气腿式风钻 YT-28 把 12 5 侧卸装栽机 台 4 6 混凝土干喷机 台 4 7 锚杆注浆机 MZ-1 台 4 8 电焊机 台 4 9 钢筋切割机 GQ40L 台 4 仅为承当一条支洞所投入的机械资源 5 质量控制 1从组织上采取措施,配置足够的技术、质检人员与检测设备,明确责任；从技术上严格要求,认真贯彻落实三检制,即作业班组自检,工序交接检查,专职质检检查.同时报监理工程师复检.2在技术上做好技术交底与安全教育工作,明确设计要求、操作规程、须知事项.做好现场施工指导工作,解决施工中的难题,坚持经常地进展质量检查,发现问题与时采取措施进展处理,把施工质量问题消灭在萌芽之中,确保工程质量.6 安全管理与文明施工 6.1 安全管理 安全管理目标：实现三无一杜绝和一创建.三无即无工伤死亡事故、无工程质量事故、无火灾事故；一杜绝即杜绝重伤事故；一创建即创建安全文明施工.6.2 安全防 X 重点 1防止洞挖拱顶落石、塌方安全事故；2防止爆破作业安全事故；3防止出渣运输翻车安全事故；4防止触电安全事故；.5防止洞内瓦斯爆炸、中毒安全事故；6.3 安全管理措施 1 加强现场安全管理,做好安全教育工作,施工操作必须严格遵守安全操作规程、中华人民某某国安全生产法、安全防护手册；严禁违章、违规作业.2所有进入工地的管理、施工人员必须戴安全帽,高空作业必须挂安全带、设置安全网.现场配置专职的安全员,每天 24 小时的安全值班.3对爆破器材必须严格管理,设置专人负责,领用的爆破器材当天未使用的要与时归库.4加强安全防 X 管理,严格执行以预防为主、安全第一的方针,积极采取有效的预防措施,确保施工安全.5加强现场安全用电管理,安排专职电工值班,执行国家安全用电标准,确保用电安全.6在施工过程中应遵守国家和当地政府的环境保护法,做好施工现场周边的环境保护工作,实现安全文明施工.
