第16章 排水洞、灌漿洞、開挖和混凝土施工

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1、紫坪鋪水利樞紐工程第一標大壩工程施工組織設計 第16章 排水洞、灌漿洞開挖和混凝土施工第16章 排水洞灌漿洞開挖和混凝土施工16.1 排水洞及灌漿洞開挖16.1.1 概述右岸條形山脊排水洞位于大壩右岸山脊，共有4 條，其中1#橫向排水洞長455m，出口開挖底板EL766.39m；2#橫向排水洞長387m，出口開挖底板EL819.20m，進口與縱向排水洞LT0+315相接，相接處EL820.00m；3#橫向排水洞長641m，出口開挖底板EL776.70m；縱向排水洞長430m，兩端部EL820.63m，EL820.23m。隧洞縱向坡比為：1/500，開挖斷面為330cm425cm城門洞形。設計進

2、口明挖總量為4135m3，石方洞挖總量約為25785m3。溢洪道排水洞位于溢洪道樁號約0-0020+459.5右側邊坡內。全長約535m，其中洞樁號0+00處為EL850m，0+51.2處為EL847.50m，該段縱向坡比5%；0+51.20+357段，縱向坡度8.5；0+3570+505段，縱向坡度24；0+5050+5535，段縱向坡比5%。出口EL741m。開挖斷面為350cm450cm城門洞形，設計石方洞挖總量約9842m3。灌漿隧洞一條位于右岸山脊長約254m，在EL885.4m；一條位于左岸壩肩洞長約116m，在EL884.4m；開挖斷面尺寸350485cm城門洞形，設計右岸山脊灌

3、漿洞明挖約1034m3，石方洞挖總方量約5788m3。16.1.2 工程地質條件隧洞所穿過的地層主要由中細粒砂巖，粉砂巖、泥質粉砂巖以及煤質頁巖等組成，隧洞軸線通過部分可能遇到的層間剪切破碎帶為L9、L10、L11、L12，以及F3斷層。由于風化卸荷作用使巖體松馳，結構面強度降低，可能引起局部巖塊失穩(wěn)，施工過程中應隨時采取相應支護工程措施。16.1.3施工布置一、施工道路1、右岸山脊排水洞開挖施工道路布置：（1） 1#橫向排水洞施工道路由213國道EL780m，處分岔下降至出口EL766.39m，承擔出碴運輸。（2） 2#橫向排水洞施工道路由213國道EL780m處沿洞軸線右側山坡之字上升到出

4、口EL819.2m。（3） 3#橫向排水洞施工道路由213國道約EL780m分岔下降至出口EL776.7m。道路路面寬9m，最大縱坡10%。2、溢洪道排水洞開挖施工道路利用相應于洞高程的溢洪道明挖出碴施工道路。3、灌漿洞開挖施工道路布置。右岸山脊灌漿洞開挖施工道路利用相應于洞口高程溢洪道明挖出碴施工道路。左岸壩肩灌漿洞開挖施工道路利用相應于洞口高程左壩肩開挖施工道路。二、供風施工采用一臺17m3/min移動式柴油壓風機提供，右岸山脊排水洞布置在橫向洞出口附近，各配一臺；溢洪道排水洞布置在洞口附近的平臺上，進出口各配一臺；灌漿洞布置在洞口附近的平臺上，各配一臺；通過供風管路接到開挖工作面。三、供

5、水及供電右岸山脊排水洞施工用水，右岸EL910水池供給，用電由供電系統(tǒng)接入。溢洪道排水洞施工用水及用電均由溢洪道明挖供水、供電系統(tǒng)接入。灌漿洞施工用水及用電均由溢洪道明挖和左壩肩明挖供水、供電系統(tǒng)接入。各用電工作面需安裝一臺觸漏電保護器，洞內各種線路均架空敷設，動力線路采用BLV252三相四線，照明采用2.522的橡膠絕緣電纜線，且與動力線應有一定距離，洞內交通照明每隔8-10m懸掛一只防水防爆型白熾燈，功率為100-200w，工作面照明為500w碘鎢燈，并需采用36V安全電壓，以便安全與移動。四、排水排水采用自然排水和集水井集水機械（水泵）強排相結的方式進行排水。洞口附近設污水處理池，施工廢

6、水經沉淀達標后方可排入排水洞外溪溝。五、通風、排煙、除塵通風排煙設備在各洞口布置一臺KJ系列45kw壓入軸流式風機，外接600mm軟風管，通風管距掌子面保持15-20m距離，在放炮后30min內將瓦斯?jié)舛冉档皆试S的范圍之內，每次爆破后進行噴霧灑水，以降低粉塵濃度，溶解部分CO2，同時起到降低爆堆溫度，改善工作面環(huán)境。16.1.4施工方法右岸山脊排水洞、灌漿洞明挖施工方法見第15章，隧洞洞身開挖采用全斷面一次成形的方式，鉆孔機具為YTP-26型氣腿手風鉆，周邊采用光面爆破技術，每循環(huán)開挖進尺2.0m左右，每天兩個循環(huán)。右岸山脊排水洞出渣，由于隧洞開挖長度長，斷面小，擬采用有軌出碴運輸，由人工裝碴

7、至0.6m3礦車，由電瓶車將礦車牽引至洞口（每次牽引二車），集中后由裝載機裝自卸汽車運往堆料場。整條線路軌道采用12kg/m輕軌，從開挖掌子面直接鋪接至洞口卸碴碼頭，在開挖掌子面約20m范圍采用1.52.0m短軌，每開挖一次，循環(huán)一次，待達一節(jié)整長軌距離后，將短軌換成長軌，形成固定的永久軌道。另外，在2#橫向洞與縱向排水洞相接處安裝鉸盤。每相隔50m布置會車分岔道。溢洪道排水洞出碴，有二段為斜井，坡度為（8.5、24），出碴時在洞外布置一臺5t卷揚機，洞內底板上鋪設軌道，通過軌道內卷揚機牽引礦車，將碴運至洞處，集中由裝載機自卸汽車運往堆碴場。灌漿洞出碴方式與右岸山脊排水洞出碴方式相同。一、鉆孔

8、爆破設計1、掏槽方式 掏槽采用單空孔菱形直孔掏槽方式。在隧洞中心偏下部位鉆一直徑55mm的空孔，其四周布置四只掏槽孔，掏槽孔孔徑為42-45mm，具體布置詳見炮孔布置圖（ZPP/IC1-22）。2、光面爆破參數選擇隧洞周邊采用光面爆破，根據工程地質條件，初選光爆參數如下： 孔徑D=42-45mm 孔距a=50-60cm 最小抵抗線W=55-65cm 炮孔密集系數m=0.8-1.0 藥卷直徑d=22mm(d32mm乳化炸藥藥卷加工形成) 不耦合系數=1.91-2.05 線裝藥密度=150-250g/m以上光面爆破參數為初選值，在光面爆破施工前，應通過爆破試驗論證上述參數的合理性，在施工過程中，應

9、根據開挖所揭露的實際圍巖地質條件對光爆參數作出適當調整。3、主爆孔設計主爆孔采用YTP-26型氣腿手風鉆造孔，孔徑42-45mm，孔距90-100cm，排距75-85cm，具體布置詳見炮孔布置圖（ZPP/IC1-22）。4、裝藥結構及起爆順序周邊光面爆破孔采用空氣間隔裝藥，按線裝藥密度將炸藥間隔綁扎在毛竹片上放入孔內。掏槽孔和主爆孔采用連續(xù)裝藥。炸藥采用乳化炸藥，起爆時采用孔間毫秒微差擠壓爆破技術，最先起爆掏槽孔，然后起爆主爆孔，最后起爆光爆孔。具體裝藥參數和起爆順序詳見爆破孔布置參數圖表（ZPP/IC1-22）。二、鉆爆施工1、鉆孔與爆破鉆孔前由測量人員放出隧洞中心線，腰線及開挖輪廓線，然后

10、開挖施工技術員按炮孔布置圖中設計的孔位將各炮孔用油漆明標記在開挖橫斷面上。鉆孔時先在斷面上鉆若干導向孔，應保證導向孔的孔位、孔向準確。以導向孔為基準進行其它各炮孔的鉆進，鉆孔時隨時對孔位，孔向及孔深進行檢測，以提高鉆孔精度。鉆孔結束后，經質檢人員對孔位、孔向及孔深進行檢測并驗收合格后，采用人工裝藥聯網爆破。爆破時采用電雷管起爆。2、殊地段施工隧洞沿線存在許多層間剪切破碎帶，圍巖無自穩(wěn)能力，往往伴隨涌水，開挖過程中極易坍塌，特殊地段的施工采用邊開挖邊支護的方法，采取小管棚超前支護及格柵鋼架+噴混凝土的初期支護手段來固結和穩(wěn)固圍巖，開挖遵循“弱爆破、短進尺、強支護、 緊封閉”的原則，必要時采取分臺

11、階或超前小導洞開挖方式，同時加強超前地質勘探，在涌水地段采用先排水再進行裸巖灌漿的處理措施。鉆眼深度1.21.5m，每循環(huán)進尺1.01.2m。16.1.5 瓦斯等有害氣體的監(jiān)測該地質條件較為特殊，巖石含有煤層，施工中會碰到瓦斯等有害氣體，應引起高度重視，并采服有效的防護和監(jiān)控措施，確保施工安全。1、所有施工照明設備采用防爆型。2、爆破采用煤礦許用電管雷，每次總延期時間不超過130ms。3、每次爆破后，施工前應采用通風、灑水等措施降低瓦斯?jié)舛?，并采用儀器檢測洞內瓦斯含量，當瓦斯?jié)舛冗_到1%，禁止放炮；達到1.5%，應停止設備運轉；達到2%，工作人員必須撤離。并安裝一套報警信號系統(tǒng)，當瓦斯?jié)舛葷M足

12、規(guī)定要求時，方可施工。 4、施工人員工作服飾采用全棉材質，并使用防毒面具。16.1.6循環(huán)作業(yè)工序時間安排及進度計劃一、循環(huán)作業(yè)工序時間（見下表）- 6 -排水及灌漿隧洞作業(yè)工序及時間表序號項目工作量作業(yè)時間（min）循環(huán)作業(yè)時間（h）說明1234567891011121.排水洞開挖斷面350450cm，330425cm兩種城門洞形。灌漿洞開挖斷面350485cm城門洞形。2.鉆孔采用YTP-26型氣腿手風鉆，人工裝藥爆破。3.洞內出渣采用有軌出碴運輸。4.施工時加強各工序間的銜接，盡量縮短循環(huán)時間，確保每天兩個循環(huán) 。5.支護形式為鋼支撐。1測量布孔55孔302鉆 孔117.3mmmmMmm

13、m150 3裝藥爆破404通風散煙305安全撬挖306出 渣29m3（32）m33307支 護808其 它30720紫坪鋪水利樞紐工程第一標大壩工程施工組織設計 第16章 排水洞、灌漿洞開挖和混凝土施工二、施工總進度計劃隧洞開挖平均每循環(huán)進尺2.0m，一天兩循環(huán)，日進尺4.0m，開挖施工進度計劃,按施工總進度計劃按排要求,具體見表18-1-6。排水洞開挖施工進度計劃表 表18-1-6序號項 目單位工程量隧洞長度（m）時 間1右岸山脊排水、灌漿洞進口土方開挖m341352003.4.12003.4.152右岸山脊1#橫向排水洞石方洞挖m361334552003.4.162003.8.302#橫向

14、排水洞石方洞挖縱向排水洞石方洞挖m3m3521657963874302003.4.162003.11.123#橫向排水洞石方洞挖m386406412003.4.162003.10.313溢洪道排水洞石方洞挖m398425352003.12.162004.5.14灌漿洞石方開挖m357883702003.4.162003.7.1416.1.7質量與安全保護措施一、質量控制與保證措施鉆孔前由開挖施工技術員準確地放樣劃線，對鉆孔孔位及周邊輪廓線做出明顯標志，嚴格控制炮孔孔位、孔向及孔深（特別是周邊光爆孔），使施工符合爆破設計要求?？刂蒲b藥參數，爆破后的殘孔率應滿足相應地質條件的規(guī)范要求。不允許欠挖，

15、盡量避免超挖。施工過程中根據開挖所揭露的實際圍巖地質情況及時調整鉆爆參數，保證開挖質量。二、安全保證措施（1） 施工中嚴格執(zhí)行“安全第一，預防為主”的方針（2） 制訂安全制度和措施，并加強通風，照明、防塵、降溫及防水和防瓦斯等有害氣體的工作，派專人監(jiān)測工作環(huán)境，確保施工人員身體衛(wèi)生安全。（3） 對開挖面及已開挖段經常觀測，對可能出現的險情，采取有效措施解除或控制危急情況下，迅速撤出工作人員（4） 洞口設立安全警示牌，設專職安全員，嚴格執(zhí)行安全制度。（5） 爆破作業(yè)及爆破器材的儲存、保管、裝卸、運輸必須按照爆破安全作業(yè)規(guī)程規(guī)定執(zhí)行。（6） 經常及時進行安全檢查，有針對性地制定具體的檢查內容和方法

16、。16.1.8主要施工機械設備及勞動力組合一、主要施工機械設備（見下表）主要施工機械設備 (單條隧洞)序號名稱型號（規(guī)格）單位數量1壓風機17m3/min臺12手風鉆YTP-26氣腿型臺43通風機KJ系列45KW臺14裝載機ZL50輛15自卸汽車20t輛26電瓶車輛27水泵2臺28測量儀器套19卷揚機5t臺1二、主要勞動力組合（單條隧洞）主要勞動力表序號工種人數工作內容1壓風工2壓風機操作、送風2鉆工8鉆孔3通風工2通風機操作、通風管路維護4裝載機駕駛員2裝渣5水泵工2施工排水、供水6撬挖工3安全檢查、撬挖排險7電工2用電線路架設，用電設備安裝及維護8炮工4裝藥、聯網爆破9汽車駕駛員4出渣運輸

17、至棄料場10電瓶車駕駛員2駕駛電瓶車11測量工4測量放樣12配合工30洞內裝渣、清基及其它配合工作16.2排水洞、灌漿洞混凝土襯砌施工16.2.1混凝土施工項目及工期安排混凝土襯砌施工項目有：一、 右岸山脊排水洞混凝土襯砌、隧洞襯砌后斷面為250325cm的城門洞型，襯砌厚度40cm。二、 溢洪道排水洞混凝土襯砌，襯砌后斷面為250350cm的城門洞型，襯砌厚度50cm 。三、 左、右岸灌漿洞混凝土襯砌，襯砌后斷面為250375cm的城門洞型，襯砌厚度5060cm 。其主要施工工程量及工期安排見下表：序號項 目單位工程量時 間1右岸山脊1#橫向排水洞混凝土襯砌M329202003.9.1320

18、03.11.282#橫向排水洞混凝土襯砌縱向排水洞混凝土襯砌M3M3256322592003.12.262004.2.252003.11.132003.12.253#橫向排水洞混凝土襯砌M338972003.11.12004.2.252溢洪道排水洞混凝土襯砌M344872004.5.22004.8.273灌漿洞混凝土襯砌M329412003.7.152003.10.3116.2.2 混凝土襯砌施工右岸山脊排水洞混凝土襯砌由各出口入內施工。溢洪道排水洞混凝襯砌由進口入內施工首先完成斜井襯砌段施工；出口平洞段混凝襯砌由出口入內施工。灌漿洞混凝土襯砌由各進口入內施工。洞外的施工道路利用開挖施工道路。

19、施工分段長度1015m，施工水平分縫分底板與側頂拱兩層施工，水平施工縫留設鍵槽以加強接縫連接，先施工側墻頂拱，施工順序均按由內到外的順序進行，襯砌模板采用定型 木模，鋼管架支撐固定，混凝土由攪拌車運至洞口，洞內采用工程車運輸，混凝土泵輸送入倉，混凝土入倉必須保持雙側均勻對稱澆筑，避免單側偏心壓力過大而出現模板偏移現象，混凝土振搗采用人工入倉內振搗和附著式振搗器振搗相結合的方法，進入孔留設在封頭模板的上部。最后封堵入孔，利用混凝土泵送壓力澆滿頂拱部位。16.2.3 施工質量控制措施1、結構混凝土施工前必須對基礎面作徹底清理，并經過基礎隱蔽驗收合格后方可進行混凝土結構施工的各項準備工作。2、水泥、

20、鋼筋、砂石料等主要材料必須嚴格進行進貨檢驗，各項指標均符合規(guī)范及設計要求后方可使用。3、在施工過程中應始終保持鋼筋表面潔凈，混凝土澆筑前鋼筋表面的油漬、銹皮、泥土、混凝土結皮等均應清洗干凈。4、鋼筋應平直，無局部彎折，鋼筋中心線同直線的偏差不超過其長度的1%。5、混凝土的拌和級配必須嚴格按設計級配控制。混凝土配料采用電子計量裝置稱量，稱量誤差控制在1%以內，混凝土中摻用的外加劑必須經過嚴格生產性試驗合格后才能使用。6、混凝土的運輸車輛采用攪拌車運輸，保證運輸過程中無砂漿流失現象，混凝土入倉的自由落差必須控制在2m以內。7、混凝土入倉振搗必須有序進行，混凝土單層鋪料厚度不超過50m，振搗器布點，

21、均勻接縫處必須加強振搗，保證混凝土達到最大密實度。8、認真做好養(yǎng)護期內混凝土的養(yǎng)護工作，特別要做好寒流襲擊，高溫等異常天氣情況對混凝土表面的保護工作，保證混凝土強度正常增長。9、認真解決混凝土施工與爆破開挖穿插施工之間的矛盾，通過事先預裂、爆破相鄰混凝土附近采用減震爆破技術，控制爆破單響裝藥量，新澆混凝土附近禁止爆破等手段，控制開挖對混凝土造成的不良影響。10、認真做好大體積混凝土的溫控措施和冬雨季混凝土施工措施，防止混凝土發(fā)生溫度裂縫。16.2.4 施工安全注意事項1、襯砌施工期間，其洞內臨時鋼支護也必須根據襯砌施工進度安排分節(jié)拆除，襯砌一段拆除一段。2、進入地下洞的電源均必須采用絕緣電纜供電，配置觸漏電保護裝置，并經常檢查電源線的完好情況，保證用電安全。16.2.5 主要施工機械設備與人員一、施工機械設備序號設 備 名 稱型號與規(guī)格數 量1混凝土攪拌車利勃海爾6m35臺2混凝土泵HB30C 30 m3/h3臺3運輸汽車東風車5t2臺4工程車1 m36臺5混凝土振搗器ZN50 ZN7030臺二、人員序號工 種人 數主要工作內容1木工25襯砌混凝土模板施工2鋼筋工100鋼筋加工與安裝3電焊工20鋼筋接頭、模板拉條焊接等4澆搗工30混凝土澆筑、施工縫處理5架子工10施工腳手架搭設6駕駛員10鋼筋、混凝土運輸等7配合人員20配合主要工種人員施工合計 215- 5 -