施工支洞规划设计施工及封堵工程.doc

云南省澜沧江功果桥水电站引水发电系统土建及金属结构安装工程（GGQ/C2） 施工组织设计第七章 施工支洞规划设计、施工及封堵工程7.1 概述功果桥水电站引水发电系统布置在右岸山体中，由进水口、引水隧洞、地下厂房洞室群系统、尾水系统以及其他辅助洞室组成。7.2 发包人提供和规划的施工支洞发包人提供了6条施工通道，包括：进厂交通洞（出口段约160m）、尾调交通洞、全厂排风洞（进口段约50m）、1施工支洞、2#施工支洞、5施工支洞（含上、下支洞）。发包人提供及修改后的施工通道见图7-17-3。7.3 新增施工支洞规划设计7.3.1 施工支洞布置及断面设计本标发包人已经建议设计了6条施工支洞，本标新增或扩挖9条施工支洞，具体的布置如下：引水13连通洞：断面为55m城门洞形断面。3施工支洞：坡度由2.48调整为7。4施工支洞：断面设置为56.5m城门洞形。6施工支洞：坡度设置为9。断面设置为76.5m城门洞形。7施工支洞：7施工支洞的纵坡设置为10。断面设置为76.5m城门洞形。8施工支洞：断面为34.2m城门洞形，长度为90.62m，坡度为5.88。9施工支洞：断面为76.5m城门洞形。10施工支洞：断面为55m城门洞形。施工支洞设计成果见表7-1，施工支洞断面结构见图7-4。106中国水利水电第十四工程局功果桥项目部云南省澜沧江功果桥水电站引水发电系统土建及金属结构安装工程（GGQ/C2） 施工组织设计表7-1 施工通道特性表序号洞室名称断面型式开挖断面(宽高m)长度(m)最大纵坡（）最小转弯半径（m）起讫位置承担的施工内容备注1进厂交通洞三心圆127.2874.770.9814200尾水出口下游约60m的EL1261m高程厂房右端安装间EL1253.20m高程。引水下平段、厂房中上部、主变下部、尾调室中部的施工通道。于2008年4月1日提供出口段约160m2尾调交通洞城门洞872728.2470右岸交通路EL1262m高程尾调室左端EL1267m高程尾调室上部、厂房上部的施工通道。于2008年4月1日提供3全厂排风洞城门洞6.56.52407.62405号路EL1300m高程主变下游边墙EL1285.2m高程。主变室上部的施工通道。于2008年4月1日提供进口段约50m41施工支洞城门洞86.5164.861.989尾调交通洞EL1270m高程厂房左端EL1272.2m高程。厂房上部的施工通道。于2008年4月1日提供52施工支洞城门洞8.26.6114.3311.810上调压井交通洞0+107.086m主变室左端EL1270.0m高程主变室顶层开挖支护于2008年4月1日提供65施工支洞城门洞86.5302.379.450尾水出口下游2号路EL1254.5m高程2尾水洞右侧EL1227.8m高程。尾水洞、尾水管、尾调室下部及厂房下部的施工通道。于2008年4月1日提供出口段约150m75上施工支洞城门洞86.5105.328.205施工支洞EL1231.2m高程1尾水洞EL1237m高程。尾水洞上部、尾水管上部及厂房下部的开挖通道。设计方案85下施工支洞城门洞86.5162.927.6505施工支洞EL1227.8m高程1尾水洞EL1222.1m高程。主要作为尾水洞下部通道。设计方案9导流洞2施工支洞城门洞86.521530右岸交通路EL1260m高程导流洞封堵体上游。1尾水洞改建段施工通道。1尾水闸门下闸后提供10引水13连通洞城门洞55153004引水上平段EL1281m高程1引水上平段EL1281m高程。引水上平段下部开挖、上弯段下部开挖及引水上平段、上弯段、斜竖井段混凝土浇筑的通道。新建113施工支洞城门洞86.520.1470进厂交通洞0+108.30桩号EL1253.7m尾调室右端EL1252.3m高程。尾调室中上部的施工通道。新建124施工支洞城门洞76.5334.387.3230进厂交通洞EL1253.98m高程1号引水下平段EL1229.5m高程。引水下平段、斜竖井及厂房中下部的开挖通道，以及作为引水下平段混凝土浇筑的运输通道。新建56.590.5000136施工支洞城门洞76.5302.049301尾水洞EL1221.55m高程4尾水管EL1210.6m高程。尾水管、厂房下部的施工提供通道。新建147施工支洞城门洞76.580.241006施工支洞EL1223.43m高程尾调室左端EL1231.45m高程。尾调室中下部的施工通道。新建158施工支洞城门洞34.290.585.8806施工支洞EL1213.67m高程第四层排水廊道左端EL1219m高程。第四层排水廊道的施工通道。新建169施工支洞城门洞76.54080尾调交通洞EL1267m高程主变室下游边墙EL1270.2m高程。主变室中部的施工通道。由疏散交通廊道扩挖形成1710施工支洞城门洞5538.9900主变室左端墙EL1252.9m高程出线竖井下部EL1252.9m高程。出线竖井的出渣通道。由出线竖井下部交通洞扩挖形成云南省澜沧江功果桥水电站引水发电系统土建及金属结构安装工程（GGQ/C2） 施工组织设计7.3.2 施工支洞支护设计参照永久洞室支护设计要求并结合洞室围岩地质条件、洞室结构尺寸、开挖方法、施工进度要求及施工安全需要，本标工程施工支洞的各项支护参数设计如下：1、小断面隧洞是指断面型式为34.2m、55m、56.5m的施工支洞洞段。、类围岩：边顶随机锚杆25，L3.0m，随机喷C20素砼，厚5cm，并设置随机4533m，L2.0m排水孔。、类围岩：锚杆252.02.0m，L3.0m，喷C20素砼，厚8cm，边顶设置4533m，L2.0m排水孔。施工支洞洞口：锁口锚杆为2511m，L3.0m，共2排，第1排距开挖轮廓线0.5m。平面交叉口：支洞交叉口1.5倍洞径范围内进行系统锚杆支护，锚杆为251.51.5m，L=3.0m。2、大断面隧洞是指断面型式为76.5m、86.5m两种断面的施工支洞。施工支洞支护参数见表7-2，具体布置见图7-5、7-6。表7-2 施工支洞支护参数表施工支洞名称部 位支护参数引水13连通洞4施工支洞(41引水下平段之间洞段)8施工支洞10施工支洞11#施工支洞、类围岩边顶随机锚杆25，L3.0m；边顶随机喷C20素砼，厚5cm；边顶设置4533m，L2.0m排水孔。、类围岩锚杆252.02.0m，L3.0m；喷C20素砼，厚8cm；4533m，L2.0m排水孔。支洞开口锁口锚杆为2511m，L3.0m，共2排，第1排距开挖轮廓线0.5m。平面交叉口支洞交叉口1.5倍洞径范围内进行系统锚杆支护，锚杆为251.51.5m，L=3.0m。3施工支洞4施工支洞(进厂交通洞至4引水下平段间洞段)5上施工支洞5下施工支洞进水口施工支洞6施工支洞7施工支洞9施工支洞、1类围岩顶拱设置随机锚杆25，L4.5m，喷C20素砼，厚5cm；边墙设置随机锚杆25，L4.5m，随机喷C20素砼，厚5cm；边顶设置4533m，L2.0m排水孔。2、类围岩边顶拱设置系统锚杆252.02.0m，L4.5m；喷C20挂网砼，边顶喷砼厚12cm，钢筋网为6.52020cm；超前锚杆25 L=4.5m，搭接1.5m，间距1m；边顶随机设置I16工字钢钢支撑，间距1m；边顶设置4533m，L2.0m排水孔。类围岩边顶拱设置251.52.0m，L4.5m及281.52.0m，L6.0m两种锚杆，按1m排距进行错排布置；边顶拱喷20cm厚C20挂网砼，钢筋网为6.52020cm；在顶拱位置设置超前注浆小导管42，L=3m，仰角10度，间距0.3m；边顶设置I16工字钢钢支撑，间距1m；边顶设置4533m，L2.0m排水孔。支洞开口锁口锚杆为281.51.5m，L6m，共2排，第1排距开挖轮廓线0.5m，类及以上围岩洞口另外还进行挂网喷砼。平面交叉口支洞交叉口1.5倍洞径范围内进行系统锚杆支护，锚杆为281.51.5m，L=6m。7.4 施工支洞施工7.4.1 简述根据施工支洞不同的断面型式、不同的围岩类别，采用不同的开挖支护方法。开挖支护严格遵循“短进尺、多循环、强支护、勤观测”的原则进行施工。7.4.2 施工程序安排根据实际施工情况，本标修改及新增的施工支洞在具备开设洞口条件后随机进行施工。各条施工支洞开挖支护完成后，适时分幅进行路面砼的浇筑，以尽早创造出良好的行车条件。7.4.3 洞挖及支护1、施工支洞开挖遵循的原则（1）特殊部位开挖应遵循“短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤测量”的原则进行；（2）地下渗水、涌水等主要采用引、排结合的方案，将积水集中至低层，由排水系统集中抽排至洞外；（3）施工支洞施工在确保安全的前提下，要体现快速、及时形成的原则，以便尽早形成主体工程施工的工作面，支洞封堵应在完成支洞使用功能后适时封堵。2、开挖、支护施工方案施工支洞开挖、支护施工方案见表7-3。 表7-3 施工支洞开挖支护方案一览表支洞名称部位施工方案开挖方法支护程序及方法3施工支洞4施工支洞6施工支洞7施工支洞、类围岩用凿岩台车（或手风钻配合平台车）全断面开挖,循环进尺3.03.5m，周边光面爆破。3m3装载机配15t自卸车出渣。系统支护滞后开挖作业面1530m,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。锚杆台车、三臂凿岩台车或钻架台车造孔安装锚杆，砼喷车或湿喷机施喷砼。类围岩用凿岩台车（或手风钻配合平台车）全断面开挖，循环进尺1.01.5m，采用小药量、弱爆破、多循环的方法，周边密孔小药量光爆。3m3装载机配15t自卸车出渣。超前锚杆、系统支护紧跟掌子面；支护方法同上。类围岩采用凿岩台车（或手风钻配合平台车）短台阶开挖法，下台阶分左右两半幅开挖，循环进尺0.81.0m；3m3装载机配15t自卸车出渣。超前小导管、钢支撑、系统支护紧跟掌子面；支护方法同上。洞口10m段采用凿岩台车（或手风钻配合平台车）短台阶开挖法，下台阶分左右两半幅开挖，循环进尺1.01.5m;采用小药量、弱爆破、多循环的方法，周边密孔小药量光爆。开口前先进行超前锁口锚杆支护，系统支护紧跟掌子面；支护方法同上。引水1#3#连通洞8施工支洞9施工支洞10施工支洞11施工支洞进水口施工支洞、类围岩手风钻全断面开挖,循环进尺2.02.5m，周边光面爆破。0.8m3反铲配8t自卸车出渣。视需要进行随机喷5cm砼支护及随机锚杆22mm、L=2m支护。、类围岩手风钻全断面开挖,循环进尺0.81.0m，周边光面爆破。0.8m3反铲配8t自卸车出渣。系统喷锚支护滞后开挖掌子面23排炮。洞口10m段手风钻全断面开挖,循环进尺0.81.0m，周边光面爆破。0.8m3反铲配8t自卸车出渣。开口前先进行超前锁口锚杆支护，系统喷锚支护滞后开挖掌子面23排炮。3、开挖钻爆施工施工支洞的开挖钻爆针对不同的围岩情况，分别采取全断面爆破开挖成型或分部开挖的方式。施工支洞开挖前，首先根据围岩情况进行爆破设计，设计周边采用光面爆破，中孔楔形掏槽，非电毫秒微差爆破。现场施工根据爆破试验对爆破参数进行调整。4、喷锚支护施工施工支洞根据不同的围岩类别进行支护设计，支护型式有：系统锚杆和随机锚杆、喷砼和挂网喷砼，超前锚杆、钢支撑、超前小导管等强支护措施。（1）锚杆施工为确保开挖面的稳定，根据施工图纸及技术规范的要求，及时对开挖后需要支护的围岩进行支护。支护的时机及系统锚杆跟进距开挖掌子面距离，根据现场监理工程师指示，结合开挖揭示的围岩情况灵活掌握。锚杆施工采用锚杆台车或钻架台车，钻孔、清孔、注浆、安装锚杆一次完成。锚杆灌浆采用“先注浆后安装锚杆”或“先安装锚杆后注浆”的程序，在孔内注浆应确保饱满密实，锚杆注浆的水泥砂浆配合比施工时通过试验确定。（2）喷砼及挂网施工砼喷护根据开挖出露的围岩情况适时进行支护，对、类围岩开挖时，由于地质条件较好，喷护砼施工可滞后于开挖掌子面一段距离进行。对、类及地质条件较差的围岩段，为确保洞室围岩的稳定和施工安全，开挖采用短进尺，每循环进尺为12m，支护及时跟进。喷砼采用砼喷车或湿喷机进行湿喷工艺施工，喷射早强砼。由砼拌合站拌制喷砼料，搅拌车运至工作面后，分层施喷，网喷砼按“喷网喷“的程序进行。挂网施工：钢筋网在场外按24m2一块进行编焊，运至工作面后，人工在平台车上铺挂，利用锚杆头点焊固定，中间用膨胀螺栓加密固定，使钢筋网紧贴壁面，网间用铅丝扎牢。初喷砼后，即进行锚杆、钢筋网及钢支撑的安装，安装完后再进行分层复喷至设计要求。（3）钢支撑施工钢支撑按监理人的指示，在洞室地质不良段或其它需要设置洞段安装。采用16工字钢在加工厂分段分节加工制作，编号后运至现场人工拼接安装、焊接，节间通过接头板、螺栓连接，钢支撑立柱脚设钢垫板，必要时浇筑基础砼。每榀钢支撑间通过用纵向筋联接形成整体，整体与锚杆头焊接，在拱脚及腰部利用锁脚锚杆加固。安装完后用喷射砼将其覆盖，覆盖后方可进行下一循环的开挖。（4）小导管预注浆加固工艺措施施工方法：沿顶拱设计开挖线外侧布孔，钻孔用凿岩台车进行；小导管采用42mm的钢管加工而成，尾部焊套箍，顶部加工成尖锥状，管壁按梅花型钻小孔，间距为30cm，孔眼直径68mm。人工配合钻机沿隧洞轴线方向将加工好的钢管插入孔内，钢管入岩长度不小于管长的80%，纵向搭接长度为0.5m，尾部与钢架焊接成一体。用压浆泵压注水泥浆，注浆前对开挖面及距掌子面5m范围内边、顶拱喷砼封闭，喷厚510cm，注浆压力0.51.0Mpa，水泥浆的水灰比控制在0.8:11:1之间，根据现场试验后最终确定，孔口设置止浆塞。注浆时先注无水孔，再注有水孔，从拱顶向下逐孔注浆，如遇冒浆或串浆，则间隔一孔或几孔分序注浆。7.5 施工支洞封堵和探勘洞回填施工7.5.1 封堵施工程序探洞的封堵在本标实施过程中逐步完成。施工支洞的封堵在本标地下洞室混凝土衬砌及金结安装后进行施工，由洞内往外进行退管砼浇筑，洞口位置最后施工。施工支洞封堵的施工工艺程序按：砼浇筑、回填灌浆、固结灌浆、接触灌浆及接缝灌浆依序进行。本标施工支洞封堵顺序见图7-7。7.5.2 封堵时段安排施工支洞封堵时段安排见表7-4。表7-4 施工支洞封堵时段安排表支洞名称施工安排施工时段引水13连通洞在1引水隧洞砼衬砌段灌浆施工结束后进行封堵。2010年12月17日2011年08月16日1施工支洞在1#机组段混凝土浇筑施工结束后进行封堵。2011年07月22日2011年08月24日3施工支洞在3、4尾水闸门井EL.1228.1mEL.1258m砼浇筑结束后进行封堵。2011年01月04日2011年03月19日4施工支洞在1引水隧洞阻水幕帷幕灌浆施工结束后进行封堵。2010年10月06日2011年08月16日5上施工支洞在1#尾水隧洞5下支洞下游侧非岩塞段中下层开挖支护结束后进行封堵。2009年12月26日2010年05月25日5下施工支洞在1#尾水隧洞非岩塞段及6施工支洞（1尾水管洞至1尾水洞段）封堵结束后进行封堵。2011年01月21日2011年07月20日6施工支洞在1#尾水管洞钢模台车浇筑段边顶砼浇筑施工结束后进行封堵。2010年07月30日2011年03月29日7施工支洞在1#尾调室阻抗板及其以下砼浇筑施工结束后进行封堵。2010年08月15日2010年10月14日8施工支洞在第四层排水廊道施工结束后进行封堵。2010年06月01日2010年08月15日7.5.3 封堵混凝土施工根据监理人批准的浇筑分段、分层、冷却水管布置、通水冷却温度、接缝灌浆措施及进度计划等进行施工。1、堵头开挖工程施工按设计要求进行支洞堵头形体开挖时，采用全站仪测量放线，按照爆破设计进行布孔、手风钻钻孔、3m3侧卸式装载机挖装、15t自卸汽车出碴。2、堵头砼工程施工施工支洞堵头砼严格按发包人的设计的技术要求及图纸进行施工。3、堵头灌浆施工具体施工方法详见第十二章。7.5.4 堵头混凝土施工温控措施堵头混凝土温度控制对保证封堵体混凝土质量及确保接缝灌浆的质量非常重要，因此对堵头混凝土温控采取严格的控制措施，确保温度控制满足要求。混凝土施工过程中，将采取以下措施：1、降低混凝土浇筑温度（1）采用加冷水拌和混凝土；（2）运输混凝土工具应有隔热遮阳措施，缩短混凝土暴晒时间；（3）采用喷水雾等措施降低仓面的气温，并将混凝土浇筑尽量安排在早晚和夜间施工；（4）采用仓面混凝土彩涤聚乙烯隔热板。2、减低混凝土的水化热温升（1）选用水化热较低的中热水泥。（2）在满足混凝土浇筑强度、耐久性和和易性的前提下，改善混凝土骨料级配，加优质的掺和料和外加剂以适当减少单位水泥用量。（3）控制浇筑层的最大高度和间歇时间浇筑层的最大厚度一般不大于3m，间歇时间一般不小于57天。（4）为利于混凝土浇筑块的散热，基础和老混凝土约束部位浇筑层高度一般为12m，上下层浇筑间歇时间为510天。在高温季节，有条件部位可采用表面流水冷却的方法进行散热。施工支洞堵头混凝土分层及冷却水管布置见图7-8。