水電站工程引水隧洞施工組織與設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 兩河口(衛(wèi)星發(fā)射基地)溝口進(jìn)入楊家溝，沿溝右側(cè)山腳行經(jīng)李子坪溝、魯羅溝展線至炭窯溝高程 2600m附近設(shè)隧道穿越牦牛山，至牦牛山西翼的洼屋納達(dá)出洞，沿溝展線下行，經(jīng)金林鄉(xiāng)至東雅礱江邊，沿江下行至海臘溝下游接錦屏東橋過江，與錦屏二級(jí)東端施工區(qū)場內(nèi)公路相連。漫水灣轉(zhuǎn)運(yùn)站至錦屏東橋全長約 57km。錦屏一級(jí)水電站及錦屏二級(jí)水電站西端工程的對(duì)外交通運(yùn)輸，在輔助洞通車前，通過對(duì)外交通專用公路經(jīng)繞大河彎輔助路，到達(dá)錦屏西端。在輔助洞通車后，經(jīng)過 1560m 平臺(tái)，經(jīng)輔助洞至西端，輔助洞通車時(shí)間預(yù)計(jì)2021 年 12 月底。專用公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為：山嶺重丘二級(jí)，行車道寬度 ，路基寬度 ，最大縱坡約 7%，采用混凝土路面，設(shè)計(jì)計(jì)算荷載為汽車40 級(jí)，驗(yàn)算荷載為掛車300，隧道設(shè)計(jì)最小限界 ，隧道總長約 13km，單條隧道最長約 7km。電站專用公路已開通車。 施工用水發(fā)包人已籌建東端施工區(qū)供水系統(tǒng)，目前部分已建完，建成后可向本合同工程提供雅礱江錦屏水電站工程?hào)|端 1，2引水隧洞施工組織與設(shè)計(jì)7施工和生活用水。目前部分已完工可滿足暫時(shí)用水需求。 施工用電發(fā)包人已完成或在建周家坪 35 kV 變電站、許家坪 35kV 變電站并已建成到穆家鋪?zhàn)拥耐p回 35kV 輸電線路。 社會(huì)人文條件錦屏二級(jí)水電站位于四川涼山彝族自治州，地理環(huán)境比較惡劣，人煙稀少，當(dāng)?shù)鼐用褚詽h族、彝族、藏族為主，交錯(cuò)分布，社會(huì)關(guān)系比較復(fù)雜。雅礱江錦屏水電站工程?hào)|端 1，2引水隧洞施工組織與設(shè)計(jì)8第三章 施工總體部署 總體方案制定原則(1)科學(xué)組織，合理安排根據(jù)本工程的規(guī)模及施工工期，結(jié)合現(xiàn)場隧洞洞群的特點(diǎn)，綜合考慮鉆爆段影響因素，按照不同工法的施工特點(diǎn)，合理安排組織施工。滿足合同文件中關(guān)于工程安全、質(zhì)量、工期、環(huán)保、文明施工的要求，選派經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員，訓(xùn)練有素的鉆爆施工隊(duì)伍，配合先進(jìn)精良的機(jī)械設(shè)備，全面、合理、高效的進(jìn)行施工組織。(2)保證工期，確保 1隧洞提前完工滿足業(yè)主工期要求，特別是確保 1隧洞提前完工的要求，采用各種有效措施確保實(shí)現(xiàn)工期目標(biāo)。 鉆爆法洞段施工方案本標(biāo)段工程中，1 、2 引水隧洞終點(diǎn)段、1 隧洞及 2隧洞前期均采用鉆爆法施工。主要采用上下臺(tái)階法開挖，部分圍巖破碎帶采用 CRD 法開挖。353E 臺(tái)車鉆孔或風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔，液壓鋼模臺(tái)車襯砌，先期采用無軌運(yùn)輸出碴，皮帶機(jī)安裝后采用移動(dòng)式破碎機(jī)進(jìn)行石渣破碎，由皮帶機(jī)通過橫洞將石渣送至 1隧洞的皮帶機(jī)上運(yùn)出洞外。采用錨桿臺(tái)車及噴混凝土臺(tái)車進(jìn)行支護(hù)施工通風(fēng)洞、檢修排水廊道、施工輔助通道等采用全斷面開挖，無軌運(yùn)輸出渣結(jié)合皮帶機(jī)出渣。 襯砌方案底拱現(xiàn)澆混凝土襯砌采用底拱滑模裝置完成，邊頂拱襯砌采用液壓鋼模襯砌臺(tái)車澆筑。底拱先于邊頂拱襯砌完成。1隧洞采用三臺(tái)圓形斷面襯砌臺(tái)車，三套底拱滑模裝置，2 隧洞采用兩臺(tái)圓形斷面襯砌臺(tái)車施工，兩套底拱滑模裝置，分段作業(yè)。1隧洞混凝土從東引 1支洞運(yùn)進(jìn)，采用軌行式混凝土輸送車運(yùn)至工作面。2 隧洞混凝土前期采用無軌運(yùn)輸，混凝土輸送車從東引 1支洞運(yùn)至工作面，后期采用軌行式混凝土輸送車從東引 1支洞運(yùn)至工作面。混凝土輸送泵泵送入模，振搗采用插入式振搗器和附著式振動(dòng)器。鋼筋在鋼筋棚加工，現(xiàn)場采用鋼筋臺(tái)車人工作業(yè)焊接成型。施做底拱襯砌的地段兩側(cè)設(shè)擋水圍堰，將水抽排到附近的排水橫洞內(nèi)。雅礱江錦屏水電站工程?hào)|端 1，2引水隧洞施工組織與設(shè)計(jì)9 灌漿施工方案主洞回填灌漿及高壓固結(jié)灌漿施工在鉆孔灌漿臺(tái)車上進(jìn)行。破碎帶高壓固結(jié)灌漿跟進(jìn)混凝土襯砌施工，防滲高壓固結(jié)灌漿在相應(yīng)洞段堵水灌漿處理及錨噴支護(hù)完成后即跟進(jìn)實(shí)施；橫洞及施工支洞封堵段等不規(guī)則洞段灌漿采用架管搭建鉆孔灌漿平臺(tái)在其上進(jìn)行鉆灌作業(yè)。制漿供漿采取在 1560 平臺(tái)設(shè)置集中制漿系統(tǒng)的方式，利用施工橫洞布置中轉(zhuǎn)站，每隔 2～3km 布置一座中轉(zhuǎn)站進(jìn)行接力，通過輸漿泵向工作面供漿。根據(jù)灌漿高峰期水泥用量需要，洞內(nèi)制漿站存儲(chǔ)不少于 天灌漿所需水泥量，保證灌漿持續(xù)進(jìn)行不中斷。采用巖石電鉆和地質(zhì)鉆機(jī)造孔。高壓灌漿采用 20MPa 高壓灌漿泵灌注，并配備滿足本工程高壓灌漿要求的灌漿自動(dòng)記錄儀進(jìn)行灌漿過程監(jiān)控，配備高壓膠管、高壓閥門等配套材料。高壓灌漿只有一段的淺孔和其他孔的第一段采用機(jī)械式灌漿塞進(jìn)行卡塞灌漿，其他孔段采用孔口封閉器灌漿。一般情況下自淺而深分段灌注，也可根據(jù)實(shí)際情況采用自下而上方式灌漿。在正式施工前通過生產(chǎn)性灌漿試驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)灌漿參數(shù)和并選定適應(yīng)本工程特點(diǎn)的鉆孔灌漿施工工藝。 確保混凝土襯砌和高壓固結(jié)灌漿質(zhì)量錦屏二級(jí)水電站引水隧洞混凝土襯砌段一般有地下水發(fā)育，在混凝土澆筑以前形成倉面干地施工的條件是保證混凝土施工質(zhì)量的關(guān)鍵，可采取灌漿堵水、引水、集中抽排等綜合措施保證混凝土施工條件。保障高壓固結(jié)灌漿質(zhì)量是確保混凝土襯砌與圍巖形成共同承載結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，需要解決好堵水與圍巖固結(jié)的關(guān)系，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求保證灌漿質(zhì)量。(1)從其他項(xiàng)目抽調(diào)有豐富高壓灌漿施工經(jīng)驗(yàn)的熟練技術(shù)工人和工程技術(shù)人員參加本工程施工。(2)根據(jù)總進(jìn)度安排及生產(chǎn)需要進(jìn)行本標(biāo)所需資源配置。擬投入施工的鉆孔設(shè)備、高壓灌漿泵、灌漿自動(dòng)記錄儀等主要設(shè)備必須經(jīng)檢驗(yàn)滿足本工程高壓灌漿要求；加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)，使其保持良好的運(yùn)行狀態(tài)；同時(shí)按所需設(shè)備量的 130%進(jìn)行配備，確保工程質(zhì)量、進(jìn)度。(3)認(rèn)真做好灌漿試驗(yàn)。在試驗(yàn)鉆孔灌漿過程中，針對(duì)本工程高壓固結(jié)灌漿施工中可能出現(xiàn)的有關(guān)技術(shù)難題提出方案，通過灌漿試驗(yàn)論證技術(shù)方案的可行性和合理性，從而有針對(duì)性地采取處理措施；通過試驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù)，選擇和確定灌漿材料及漿液配比，提出合理的鉆孔灌漿技術(shù)參數(shù)。(4)組織技術(shù)專家和有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員成立技術(shù)攻關(guān)小組，對(duì)實(shí)施中出現(xiàn)的技術(shù)問題集中力量進(jìn)行攻關(guān)，保證施工順利開展。 施工總體布置雅礱江錦屏水電站工程?hào)|端 1，2引水隧洞施工組織與設(shè)計(jì)10 施工總體布置規(guī)劃原則(1)在規(guī)定范圍內(nèi)、經(jīng)業(yè)主和監(jiān)理同意、指定的范圍內(nèi)布置本合同工程所需的臨建設(shè)施；(2)根據(jù)業(yè)主和監(jiān)理指定的區(qū)域內(nèi)的地形條件，根據(jù)現(xiàn)場具體情況，充分利用，合理布局，主要施工輔助設(shè)施盡量集中布置；(3)充分利用業(yè)主為本合同提供的場內(nèi)外交通、場地、能源及材料等施工條件；(4)符合國家有關(guān)安全、防火、衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)等法律法規(guī)及招標(biāo)文件有關(guān)要求。 施工總體布置說明根據(jù)本工程合同對(duì)總體布置的要求，結(jié)合現(xiàn)場特點(diǎn)，施工布置分 5 個(gè)主要布置區(qū)，分別為：1560 平臺(tái)布置區(qū)、東端 2 引水洞施工現(xiàn)場布置區(qū)、穆家 鋪?zhàn)硬贾脜^(qū)、海臘橋頭布置區(qū)、許家坪 4＃ 營地生活辦公區(qū)。(1)1560 平臺(tái)布置區(qū)：布置高線混凝土標(biāo)部分拌合系統(tǒng)（水七局負(fù)責(zé)） 、東端引水隧洞有軌運(yùn)輸系統(tǒng)、跨線辦公大樓、庫房、各相關(guān)標(biāo)段的交通通道、貨物轉(zhuǎn)運(yùn)站、CC5 標(biāo)散裝水泥庫、公共停車場及照明。(2)東端 2 引水洞施工現(xiàn)場布置區(qū)：供風(fēng)、供水、供電、通風(fēng)、照明、排水設(shè)施、洞內(nèi)有軌運(yùn)輸系統(tǒng)、洞內(nèi)皮帶機(jī)出碴系統(tǒng)、通訊和監(jiān)控系統(tǒng)。(3)穆家鋪?zhàn)硬贾脜^(qū)：鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋加工及存放場、木材加工及存放場、金屬結(jié)構(gòu)加工廠、孔口管加工廠、電纜及皮帶運(yùn)輸配件倉庫、軌道及配件存放場、鋼結(jié)構(gòu)加工廠及存放場、化灌材料倉庫、綜合倉庫、TBM 維修車間、停車場及機(jī)械修理廠、員工宿舍及食堂。(4)海臘溝橋頭布置區(qū)：TBM 配件倉庫、現(xiàn)場試驗(yàn)室。(5)許家坪 4＃ 營地區(qū)：為現(xiàn)場管理和施工人員生活、辦公區(qū)。雅礱江錦屏水電站工程?hào)|端 1，2引水隧洞施工組織與設(shè)計(jì)11 第四章 主要施工方案和施工方法 鉆爆法施工本標(biāo)段工程采用鉆爆法施工的項(xiàng)目主要有 1引水隧洞、2 引水隧洞、施工輔助通道、檢修排水系統(tǒng)等。 開挖方法 臺(tái)階法開挖 (1)適用范圍1引水隧洞和 2引水隧洞鉆爆法施工段（斷層破碎帶除外）采用上下臺(tái)階法開挖。臺(tái)階長度 1500 米左右，上臺(tái)階采用全斷面開挖，下臺(tái)階分左右兩幅交替施工。(2)開挖方法采用光面爆破，人工風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔，前期采用無軌運(yùn)輸，自卸汽車運(yùn)輸至棄碴場；后期連續(xù)皮帶機(jī)投入使用后，石渣用自卸汽車運(yùn)輸至破碎機(jī)處破碎，經(jīng)橫通道皮帶機(jī)運(yùn)至 1引水洞內(nèi)輸送皮帶上運(yùn)出。(3)施工順序施工順序見圖 41 所示。 圖90yyyy13邊 頂 拱 280176。范 圍 初 噴 CF3(硅 粉 )鋼 纖 維 砼 厚 ,局 部 掛 網(wǎng)邊 頂 拱 范 圍 系 統(tǒng) 布 置 錨 桿系 統(tǒng) 布 置 中 空 注 漿 錨 桿 上 臺(tái) 階鉆 爆 施 工 段 臺(tái) 階 法 施 工 程 序①ⅡⅣ ① Ⅱ10358③ Ⅵ⑤ ③⑤ 下 臺(tái) 階41 臺(tái)階法開挖示意圖施工順序說明：上臺(tái)階開挖；○ⅠⅡ：上臺(tái)階初期支護(hù)；③開挖下臺(tái)階左部；雅礱江錦屏水電站工程?hào)|端 1，2引水隧洞施工組織與設(shè)計(jì)12Ⅳ：下臺(tái)階左部初期支護(hù)； ⑤開挖下臺(tái)階右部；Ⅵ：下臺(tái)階右部初期支護(hù)。CRD 法開挖(1)適用范圍CRD 法適用于斷層破碎帶。由于引水洞開挖跨度較大，對(duì)圍巖沉降變形控制嚴(yán)格，采用 CRD 法開挖，每一步都要用臨時(shí)仰拱封閉成環(huán)，兼有臺(tái)階法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法的優(yōu)點(diǎn)，有利于圍巖穩(wěn)定，保證施工安全。(2)施工順序CRD 法開挖支護(hù)程序見圖 42。 圖系 統(tǒng) 布 置 中 空 注 漿 錨 桿超 前 自 鉆 式 中 空 注 漿 小 導(dǎo) 管 全 斷 面 系 統(tǒng) 布 置 中 空 注 漿 錨 桿邊 頂 拱 280176。范 圍 布 置 格 柵 鋼 拱 架邊 頂 拱 范 圍 噴 CF3(硅 粉 )鋼 纖 維 砼90yyyy13頂 拱 1范 圍 布 置 超 前 自 鉆 式 中 空 注 漿 小 導(dǎo) 管 下 臺(tái) 階④ ⑥⑧② ⅠⅢⅤ Ⅶ Ⅸ ⅠⅢ④Ⅴ⑧ ⅦⅨ臨 時(shí) 支 護(hù)10358 ②上 臺(tái) 階⑥42 CRD 法施工順序示意圖施工順序說明：Ⅰ：施工左側(cè)導(dǎo)坑超前支護(hù)。②開挖左側(cè)導(dǎo)坑上半斷面。Ⅲ：左側(cè)上導(dǎo)坑拱部初期支護(hù)，上導(dǎo)坑中隔墻臨時(shí)初期支護(hù)，臨時(shí)底拱支護(hù)。④開挖左側(cè)導(dǎo)坑下半斷面。Ⅴ：左側(cè)下導(dǎo)坑邊墻初期支護(hù)，底拱混凝土，中隔墻臨時(shí)支護(hù)。施工右側(cè)導(dǎo)坑超前支護(hù)。⑥開挖右側(cè)上導(dǎo)坑。Ⅶ：右側(cè)上導(dǎo)坑拱部初期支護(hù)，右側(cè)上導(dǎo)坑底拱臨時(shí)支護(hù)。雅礱江錦屏水電站工程?hào)|端 1，2引水隧洞施工組織與設(shè)計(jì)13⑧開挖右側(cè)導(dǎo)坑下半斷面。Ⅸ：右側(cè)下導(dǎo)坑邊墻初期支護(hù)，底拱混凝土。完成上述工作后，對(duì)拱頂下沉量及凈空收斂進(jìn)行監(jiān)測，達(dá)到安全要求才允許拆除中壁支撐。(3)施工注意事項(xiàng)①導(dǎo)坑施工是隧洞施工中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，必須十分重視保護(hù)圍巖，盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，施工中應(yīng)采用機(jī)械開挖、人工配合，盡量不使用爆破，以減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)。②由于圍巖松軟，因此斷面及進(jìn)封閉是成功的關(guān)鍵，要充分運(yùn)用 CRD 法所賦予的手段，力求在最短時(shí)間內(nèi)用臨時(shí)底拱封閉斷面，做到“自封閉” 。③各工作面要保持一個(gè)合理的距離：隧洞左側(cè)導(dǎo)坑掌子面應(yīng)先行右側(cè)導(dǎo)坑掌子面12～16m，以保證導(dǎo)坑開挖的穩(wěn)定。每側(cè)導(dǎo)坑上下臺(tái)階 3～5m。④凡下部開挖，均應(yīng)注意上部支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，減小對(duì)上部圍巖和支護(hù)的擾動(dòng)和破壞，尤其是邊墻部開挖時(shí)必須采用兩側(cè)交錯(cuò)挖馬口施作，避免上部斷面兩側(cè)拱腳同時(shí)懸空。⑤噴射砼緊隨開挖掌子面施作。每榀隔柵拱架分拱、墻兩次架成，認(rèn)真加固拱腳，可采用擴(kuò)大拱腳、打拱腳錨桿、加強(qiáng)縱向連接等方法，使上部初期支護(hù)與圍巖形成完整體系。鋼架的拱腳或底腳不得置于虛碴上。⑥側(cè)導(dǎo)坑施工中按監(jiān)控量測設(shè)計(jì)要求，埋設(shè)洞內(nèi)觀測點(diǎn)，實(shí)施監(jiān)控量測，并及時(shí)反饋信息以指導(dǎo)施工和修改設(shè)計(jì)。⑦完成隧洞開挖及初期支護(hù)后，應(yīng)根據(jù)量測結(jié)果進(jìn)行模注二次襯砌的澆注。⑧CRD 法施工的一個(gè)關(guān)鍵問題是拆除中壁。在這一作業(yè)施工管理中，最重要的問題是判定中壁拆除時(shí)間和中壁拆除后的安全性；要根據(jù)中壁拆除前的拱頂下沉量、凈空收斂值來定，以及中壁拆除中、中壁拆除后的拱頂下沉增量作為管理基準(zhǔn)。 開挖工藝為減小爆破對(duì)圍巖的影響，維護(hù)圍巖的穩(wěn)定，本標(biāo)段開挖采用光面爆破作業(yè)，采用的參數(shù)參照《水工建筑物地下開挖工程施工技術(shù)規(guī)范》DL/T50991999 附錄 F。(1)周邊眼的裝藥結(jié)構(gòu)周邊眼的裝藥結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)光面爆破的重要條件，要嚴(yán)格控制周邊眼裝藥量，采用合理的裝藥結(jié)構(gòu)，盡量使炸藥沿孔深均勻分布。施工時(shí)采用不偶合裝藥結(jié)構(gòu)，不偶合裝藥系數(shù)一般控制在 ～ 范圍內(nèi)。(2)測量放線為了取得良好的開挖爆破效果，采用 Leica1201 儀器對(duì)炮孔進(jìn)行自動(dòng)測設(shè)，周邊孔的開孔誤差：＋5～10mm。掌子面上除標(biāo)定開挖輪廓線外， 還另外劃出中心點(diǎn)，以加強(qiáng)雅礱江錦屏水電站工程?hào)|端 1，2引水隧洞施工組織與設(shè)計(jì)14較核。其他施工放樣按《水利水電工程施工測量規(guī)范》執(zhí)行。(3)鉆孔作業(yè)鉆孔時(shí)，按照炮眼布置圖，353E 臺(tái)車鉆孔，風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)輔助。(4)圍巖爆破根據(jù)巖石強(qiáng)度選用不同猛度爆速的炸藥，有水地段及周邊眼選用乳化炸藥，其余均用 2 號(hào)巖石硝銨炸藥。采用塑料導(dǎo)爆管非電起爆。(5)爆破作業(yè)操作控制根據(jù)技術(shù)規(guī)范，采用嚴(yán)格的光面爆破控制標(biāo)準(zhǔn)。爆破作業(yè)管理控制按照“一標(biāo)準(zhǔn)、兩要求、三控制、四保證”原則進(jìn)行光面爆破施工：“一標(biāo)準(zhǔn)”即一個(gè)控制標(biāo)準(zhǔn)。“兩要求”即鉆眼作業(yè)要求和裝藥聯(lián)線作業(yè)要求。“三控制”即控制鉆眼角度、深度、密度；控制裝藥量和裝藥結(jié)構(gòu)；控制測量放線精度。“四保證”即搞好思想保證，端正態(tài)度，糾正“寧超勿欠”等錯(cuò)誤思想； ，及時(shí)根據(jù)爆破實(shí)際情況調(diào)整鉆爆設(shè)計(jì)參數(shù)；搞好施工保證，落實(shí)崗位責(zé)任制，組織 QC 小組活動(dòng)，嚴(yán)格工序自檢、互檢、交接檢；裝藥作業(yè)采取定人、定位、定段別，按順序進(jìn)行；