江坪河水电站右岸灌浆平洞开挖和支护工程竖井开挖施工方案.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流江坪河水电站右岸灌浆平洞开挖和支护工程竖井开挖施工方案.精品文档. 江坪河 水电站右岸灌浆平洞竖井开挖施工方案1.概述右岸灌浆平洞竖井开挖为高程310至高程476灌浆平洞通风吊物竖井以及连接各层灌浆平洞的水平支洞石方开挖,通风吊物竖井设计断面尺寸为圆形,半径为1.8m,总长度为169m,水平支洞设计尺寸同灌浆平洞尺寸3.1m*4.3m,石方洞挖工程量为1720 m3。1.1施工原则1.1.1总的指导原则(1)通风吊物竖井开挖为本工程的重点难点项目之一,开挖难度系数高。必须充分考虑到工程施工中不可遇见的各种因素,本着安全第一,预防为主的原则组织
2、生产,确保安全万无一失。(2)严格施工人员的岗前安全教育和施工设备实施的检查制度,加强施工中排险工作。(3)以监控量测和超前地质预报为手段,及时反馈围岩和支护的变化,为施工提供可靠依据;(4)以光面爆破为基础,严格控制周边眼装药量,保证炮眼保存率,尽量减少对围岩的扰动;1.1.2总的指导思想(1)突出开挖重点,主攻软弱围岩段施工难点,强化锚喷支护关键,以先进的机械设备和技术手段为基础,以科学管理、合理组织为手段,确保工期、质量、安全、效率、环保等各项目标的实现。(2)施工遵循新奥法原理,应用光面爆破技术;围岩破碎带等不良地质地段坚持地质预报超前、掘进、初期支护、等多条主要生产作业线。1.2施工
3、布置1.2.1施工交通 本项目施工交通在灌浆平洞开挖施工中已经形成,竖井开挖中直接利用各层平洞通行,高程476平洞的施工交通按业主指定位置,我部加以修复可满足施工需要。1.2.2施工场地本着就近施工的原则,隧洞施工队驻地设在所属洞口附近位置。工区施工队伍驻地总计1500平方米,修建临房950平方米。食堂,水房可考虑简易房屋。在隧洞洞口附近修建空压机房及值班室。 1.2.3施工用水隧洞施工生产生活用水根据工区附近情况,利用山泉水或附近河水用抽水机泵水,150mm钢管向高山水池送水,并在驻地附近山坡上修筑50m3的简易水池并利用150mm钢管配水。1.2.4施工供电在隧洞进口处安装一台500KVA
4、变压器,施工驻地的生活用电及施工现场的用电须从变压器牵出。临时用电系统根据各种用电设备的情况,采用三相五线制树干式与放射式相结合的配电方式。施工配电箱采用统一制作的标准铁制配电箱,箱、电缆编号与供电回路对应。 洞内竖井施工供电采用电缆线布置若干个移动式灯具,随施工需要移动。1.2.5施工供风隧洞在施工中,施工供风计划布置一台20m3的空压机,洞内排烟在每层平洞支洞口处布置两台强制式抽风机。2.施工方法及工艺2.1施工方法2.1.1施工总体思路 竖井石方开挖的施工总体思路为:首先用地质钻机自上而下打一孔径168mm垂直孔,作为安装吊篮之用。在每层灌浆平洞顶部安装一台卷扬机升降吊篮。开挖方式先采用
5、自下而上开挖直径约为1.6m的导洞,后采用自上而下方式按设计尺寸扩挖成型。施工顺序按自上而下的方式先进行高程476至高程425段的开挖,然后进行高程365至高程425段的开挖,最后进行高程310至高程365段的开挖。出渣方式采用装载机配合自卸汽车除渣。2.1.2施工程序2.1.2.1 水平支洞开挖 在通风吊物竖井施工前首先完成各层灌浆平洞的水平支洞开挖,连接各层灌浆平洞的水平支洞施工程序同灌浆平洞开挖程序一致。开挖程序如下图所示:下一循环轴线、开挖轮廓线、高程放样布孔、造孔、装药、爆破爆破设计通风、除尘安全处理出碴地质述描竣工断面测量爆破效果反馈2.1.2.2通风吊物竖井开挖通风吊物竖井石方洞
6、挖分两次开挖成型,首先自下而上开挖直径约1.6米的导洞,在每层平洞顶部利用卷扬机配合吊蓝升降设置施工平台,人工造孔、装药,起爆器起爆。每层导洞施工完成后再开始自上而下将开挖的导洞用直径约1.8米的钢筋网封闭形成施工平台后扩挖成型。在施工过程中设置施工爬梯。 竖井开挖示意图2.2主要工序施工工艺2.2.1施工测量1、洞外控制隧洞外平面控制采用三角测量,在隧洞出口设置三个平面控制点,将平面控制点设在相互通视,稳固不动,且便于引测进洞,能与开挖后的洞口通视之处。2、洞内控制洞内控制采用施工导线,在洞内约50米能通视部位布设控制点。3、作业实施(1)测量人员具有丰富测量经验的测量工程师负责测量。(2)
7、洞内联测,选在阴天,气温稳定,无大风情况下进行。(3)洞内控制测量采用闭合环的方式,每个线环边数不大于6条。(4)采用三级复测制。4、贯通测量隧洞贯通后,确保无偏差,测量精度控制在规范要求范围之内。5、测量仪器及标定周期 洞内首级控制测量采用仪器为: 尼康DTM-352C全站仪及相配套的三脚架,棱镜等设备,测量精度2秒;测量仪器和设备按国家规定每年送国家授权标定部门进行标定,合格后方能使用。2.2.2、钻爆钻爆作业是隧洞施工控制工期、保证质量的关键。为了充分发挥围岩的自承能力,减轻对围岩的振动破坏,本标段隧洞围岩采用线形微振控制爆破技术,实施全断面光面爆破,并根据围岩情况及时修正爆破参数,达到
8、最佳爆破效果,形成整齐圆顺的开挖断面,减少超欠挖。线形微振爆破,就是使炸药爆炸产生的能量尽量多的转换为破碎岩石,减少传给开挖范围以外岩石的能量。从而使开挖范围外的岩石引起的振动和损害最小,这样可有效的保护周边围岩。这种隧洞开挖爆破新技术除布置周边孔外,炮孔布置和起爆均为线型,故又称线型开挖法。其特点是:布置炮孔简单,炮孔参数准确;可提高炸药爆炸能量利用率,同样情况下用炸药量少,对围岩的扰动小,最适合采用“新奥法”施工;炮孔除楔形掏槽孔外都是平行的,便于钻孔可提高钻孔效率;易于采用光面爆破,控制开挖轮廓;可以控制爆破块度,提高装运效率;还可减轻对周围地层的震动;便于机械化施工。 2.2.2.1、
9、钻爆设计(1)设计原则本隧洞爆破设计遵守以下原则:炮孔布置要适于人工钻孔施工。尽量提高炸药能量利用率,以减少炸药用量。减少对围岩的破坏,周边采用光面爆破,控制好开挖轮廓。控制好起爆顺序,提高爆破效果。在保证安全、质量的前提下,尽可能提高掘进速度,缩短工期。(2)爆破器材选用采用塑料导爆管、毫秒雷管起爆系统,毫秒雷管采用16段别毫秒雷管,引爆采用电雷管。炸药采用2#岩石铵锑炸药或乳化炸药(有水地段),选用25、32、35三种规格,其中25为周边眼使用的光爆药卷,35为掏槽眼使用药卷,32为掘进眼使用药卷。(3)炮眼布置由于开挖断面较小,采用4个小空孔直眼掏槽。(4)爆破参数为减轻爆破时对围岩产生
10、的扰动,周边眼采用25小直径光爆药卷,周边眼间距E=30cm,最小抵抗线W=60cm,相对距离E/W=0.5,周边眼装药集中度0.1kg/m,采用间隔装药结构,孔口堵塞长度不小于20cm。 爆破设计的依据主要有:开挖断面尺寸、围岩类别及其岩石强度等级、所使用的钻爆设备及火工品材料等。 竖井爆破设计分导洞和二次扩挖两部分。 在实际施工中,需根据每一循环的爆破效果及所揭露的地质情况,随时对爆破设计进行调整、优化。 导洞开挖爆孔设计25个孔,掏心孔4个,崩落孔21个。见竖井布孔起爆示意图;二次扩挖爆孔设计34个孔,具体见竖井布孔起爆示意图;采用YT-28风动凿岩机钻孔,人工装药,起爆器起爆。钻爆作业
11、必须按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。如围岩出现变化需要变更爆破设计时,应由主管工程师确定。炮孔的装药、堵塞和引爆线路的连接,均由考核合格的爆破员负责。(1)测量测量是控制开挖轮廓精确度的关键。每循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。(2)钻孔严格按照炮孔布置图正确对孔,以确保爆破质量。周边孔外插角12,炮孔相互平行,周边孔应在断面轮廓线上开孔,周边孔对孔误差环向不大于5cm。掏槽孔对孔误差不大于3cm,其它炮孔开眼误差不大于10cm。(3)装药钻完孔后,用高压风吹孔,经检查合格后才可装药。装药分片分组负责,严格按爆破设计规定的装药量、雷管段号“对号入座”。爆破网路连接、检
12、查及起爆,按照爆破设计要求和GB6722-86爆破安全规程执行。(4)堵塞所有装药的炮眼均堵塞炮泥,光爆孔堵塞长度不小于20cm,其它孔不装药部分全堵满。 2.2.2.2 光面爆破施工工艺流程光面爆破施工工艺流程见光面爆破施工工艺流程框图。 2.2.2.3光面爆破质量标准(1)残留炮孔痕迹应在开挖轮廓面上均匀分布。炮孔痕迹保存率II类围岩不少于80%,III类围岩不少于70%,IV类围岩不少于50%。(2)相邻两孔间的岩面平整,孔壁没有明显的爆破裂隙。(3)相邻两茬炮之间的错台不大于10cm。光面爆破设计测量放线钻 孔装药与堵塞起 爆连接起爆网络通 风光面效果与质量清理钻孔准备填筑材料爆破效果
13、检查装药计算药算爆破材料准备材料备设置警戒网络检查钻孔质量验收 光面爆破施工工艺流程框图2.2.2.4降低爆破震动危害措施1周边孔按光面爆破设计和实施,保证了开挖轮廓的完整、平顺,降低了震波对周壁围岩的损害;2采用远离周壁围岩的低位掏槽,能有效降低掏槽震波对周壁围岩的危害;3崩落孔采用宽孔距、小排距,环型布孔实施逐排微差起爆,能降低爆破震动;4为确保周壁围岩和初期支护安全,在实际爆破时,按爆破地震安全计算公式:V=K(Q1/3/R)a 反求Qmax=R3(V/K)3/a,得出一次爆破所允许的最大药量,以允许药量进行爆破;5每次爆破后及时总结经验,根据爆破效果调整爆破参数,以使设计参数更趋完善。
14、2.2.2.5、爆破试验为确保本工程优质、安全、高效的施工,结合生产,进行必要的爆破试验,为本工程爆破开挖施工提供科学依据。以本单位具有丰富经验的爆破工程师、高级工程师组成试验小组,准备先进的测量、检测和监测仪器设备,进行本工程各项爆破试验,试验的目的是确定和优化掏槽爆破、光面爆破和松动爆破的各种参数以及爆破作业对围岩的破坏情况及影响范围等。试验项目包括:炸药、雷管性能试验,爆破参数试验,爆破安全与防护等。在整个爆破试验过程中,严格执行爆破安全规程(GB6722-86)并遵守国家现行通用标准和规范、规程。2.2.2.6、爆破施工1隧洞开挖前,编制详细的爆破设计。周边孔全部按光面爆破方法形成,控
15、制开挖断面和成型面的平整度。单响药量严格控制,以尽量减小对围岩的扰动。2爆破试验。工程开工后根据岩石出露情况,进行初步爆破设计并报监理工程师审批后,进行爆破试验。根据爆破效果选择合理的爆破参数,并随岩石性质与级别的变化进行调整。3施工过程中针对各类围岩及开挖断面,分别进行爆破设计。钻孔直径为3842mm,炮孔深度随钻孔设备、围岩类别确定。炸药使用2#岩石硝铵炸药和防水乳化炸药。4根据现场岩层地质条件布设四眼掏槽法或复式楔形掏槽孔。5为减少爆破震动等对围岩的扰动和保证周边光面爆破效果,周边孔采用不偶合装药,炸药沿周边孔线性布置,并将炸药、雷管、导爆索或导爆管加工成周边孔药串,同时起爆。周边孔与内
16、圈炮孔的起爆采用毫秒微差起爆控制。6钻孔作业严格执行操作规程,炮孔要做到“平、直、齐”,严格执行技术交底。炮孔的深度、角度、间距按设计满足精度要求,力求除掏槽孔外的所有炮孔孔底在同一垂直面上。2.2.2.7、爆破作业管理控制按“一标准、两要求、三控制、四保证”的原则进行光面爆破施工。“一标准”即一个控制标准。“两要求”即钻眼作业要求和装药联线作业要求。“三控制”即控制钻眼角度、深度、密度;控制装药量和装药结构;控制测量放线精度。“四保证”即搞好思想保证,端正态度,纠正“宁超勿欠”等错误思想;搞好技术保证,及时根据爆破实际情况调整钻爆设计参数;搞好施工保证,落实岗位责任制,组织QC小组活动,严格
17、工序自检、互检、交接检;搞好经济保证,落实经济责任制。装药作业采取定人、定位、定段别,做到装药按顺序进行;装药前,所有炮眼全部用高压风吹洗;严格按爆破设计的装药结构和药量施作。严格按设计的联接网络实施,控制导爆索的连接方向和连接点的牢固性。2.2.3、出渣出碴采用ZLC30B装载机装碴,配置3-5辆自卸农用汽车运碴,弃至指定毛洞河碴场。由于隧洞的段面尺寸较小,为保证出碴机械在洞内能够相互错开,从而保证每天循环进尺数量,利用灌浆平洞已开挖成型的避车道错车。2.2.4、排险掌子面石渣清理完毕后,及时对围岩面和掌子面进行危石清除,采用带尖头的钢钎将能橇掉尽量橇掉,不留一块可以排除的岩石。2.2.5、
18、复测对以开挖好的围岩进行断面复测,如断面不符合原设计断面,要及时查找原因,调整爆破设计,保证与原设计断面相符合。2.2.6、喷锚支护当开挖遇到软弱岩层时,需及时进行支护处理。喷锚支护能迅速控制或限制围岩松驰变形,充分发挥围岩的自承能力,是隧道施工的重要环节。喷锚支护按照锚杆和喷射混凝土技术规范(GB86-85)施工。随机锚喷支护在进出口洞时进行,正常情况下先进行锚杆施工后喷砼,当地质条件不好时,先喷一层砼厚度为4cm,再进行锚杆施工,然后挂网、喷砼至设计厚度。2.2.6.1、喷射砼为了降低粉尘,减少回弹量,提高喷射砼的质量,采用湿喷砼。砼由洞外拌合站拌合,砼运输车运至洞内卸入TK-961湿喷机
19、料斗,人工抱喷嘴施喷。(1)工艺流程湿喷砼施工工艺流程见湿喷砼工艺流程框图。(2)配合比施工中,湿喷砼配合比由试验室选配确定,其参考配合比为:水泥:砂:碎石:水:硅粉:高效减水剂=1:2.47:1.53:0.43:0.1:0.007速凝剂采用TX-1液体速凝剂,掺量4%7%。(3)喷砼施工措施A、喷射砼前,对受喷面进行清理,将松散或震裂的岩石、石屑、土或其它松散材料、油膜或其它有害物质从表面清除,然后用高压风(水)冲洗受喷面,清洗和湿润邻块喷砼之间的施工缝。受喷面上有流水或渗水时,用排水管、集水坑等措施加以引导。B、在进行喷射砼作业时,喷射司机和喷射手密切配合,根据喷射手反馈的信息及时调整风压
20、和计量泵,喷嘴与喷面的距离控制在60100cm,喷射方向尽量与受喷面垂直。C、喷砼时,用插筋法控制喷层厚度,喷砼后,用钻孔法测试喷层的厚度,喷层厚度不足时,补喷至设计厚度。D、喷射完后,清除砼表面的溅落物并养护7天。2.2.6.2、锚杆(1)材料锚杆杆体材料采用22mm的20MnSi螺纹钢筋。(2)锚杆施工钻锚杆孔采用YT-28手持风动凿岩机;钻孔前根据设计要求定出孔位,钻孔保持直线并尽量与所在部位岩面垂直,钻孔直径42mm,钻孔深度3m。装锚固剂前,用高压风(水)彻底清洗锚杆孔,采用水桶将锚固剂泡透,并稍为挤压锚固条,减小直径,便于向钻孔输送锚固剂。现用手将锚固剂塞入钻孔,然后用炮棍耸入孔内
21、塞满,安装25锚杆。锚杆施工程序见锚杆施工工艺流程框图。钻锚杆孔清洗钻孔装锚固剂安装锚杆锚杆施工工艺流程框水 泥骨 料水外加剂混 凝 土 拌 合风压控制在0.450.7MpaTX-1型液体速凝剂10mm筛网湿喷式砼喷射机湿喷砼工艺流程框图2.2.6.3、钢筋网(1)钢筋网加工钢筋网采用直径6的光面一级钢筋,钢筋网在现场加工成方格网片,纵横钢筋相交处点焊或绑扎固定。钢筋网与岩石面间设垫块,保证喷护时钢筋网全部被包裹起来。报监理工程师检验合格后,及时喷混凝土覆盖。(2)钢筋网安装有钢支撑时,将钢筋网点焊在两榀钢支撑的外弧上;无钢支撑时,用短锚筋将钢筋网固定在开挖的轮廓面上,且随岩面起伏铺设,钢筋与
22、岩面保持3050mm净空,短锚筋插入岩石的深度6080cm。报监理工程师检验合格后,及时喷混凝土覆盖。3. 施工工期计划3.1导洞开挖作业循环参数的计算 根据开挖断面的大小及开挖进尺深度,按照水利水电工程爆破施工技术规范(DL/T5135-2003)和施工实践经验确定开挖作业循环时间。经计算YT-280气腿式凿岩机打一个孔(2.5m)所需时间为12分钟,设计一个工作面打孔25个,所需时间为300分钟,因配置1台钻机开钻,一个工作面所需时间为300分钟(5小时)。造孔时间5小时装药爆破计划1小时。送风排烟计划2小时。辅助作业时间2.5小时。 除渣作业时间2.5小时 合计1个循环用时12.5小时,
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