水利施工组织设计-尾矿库工程11

第11章排水隧洞工程施工

** 概况

本工程排洪系统采用双格斜槽+连接井+隧洞+明渠的排洪方案，其中排水隧洞长约338m，开挖断面为2.7×2.65 m，衬砌后断面为2.0×2.0 m。主要工程量如下表.

排水洞工程主要工程量清单

表11-1

序号施工项目单

位

工程量备注

1 石方洞挖m32292．58

2 底板混凝土浇筑m3379

3 边墙、顶拱混凝土衬砌m3707

4 钢筋制安t 64

**施工测量

** 执行规范、要求

(1). 《水利水电工程施工测量规范》(SL52-93)

(2). 《国家三角测量和精密导线测量规范》

(3). 设计、监理部门其他技术要求

** 洞外控制测量

根据地下洞室测量中关于贯通中误差分配原则，结合隧洞相向开挖总长度小于4公里的特点，设计洞外平面控制测量为四等导线、四等三角高程。

四等导线布点要求：主要考虑与已知点联测，满足隧洞贯通要求；导线点设置于隧洞进出口附近、标石埋设稳固、便于日常放样。

导线按规范要求观测左、右角，边长投影至隧洞平均高程面，各项精度指标符合规范要求。

** 洞内控制测量

洞内平面控制测量布设基本导线和施工导线。

洞内施工导线主要为满足开挖要求，约50M选埋一石刻点，施工导线与基本导线经常校核，杜绝粗差。隧洞贯通，进行贯通测量，评定贯通测量精度。

** 洞内施工放样

洞内施工放样一般采用激光经纬仪，掌子面上标定中心、腰线、开挖轮廓线等。洞室混凝土衬砌以贯通后经调整配赋的洞室轴线为依据。按规范要求提供测绘资料，洞外控制测量、基本导线测量、贯通测量等应编写技术设计、技术总结，报监理审批。

** 设备配置、人员组织

设备配置：激光经纬仪1台、S3型水准仪2台。

人员组织：工程师1名，专职测量工1名。

** 施工布置

** 施工道路

排水隧洞采用从进出口两端掘进的方法施工，进、出口工作面施工道路从右岸进场道路引接。

** 供风

开挖采用2台9m3/min电动压风机供风，在排水洞进出口工作面各布置1台。

** 施工供水

隧洞施工用水从老鸦岭水库和库区池塘抽取直供，主要用于钻孔、除尘及混凝土拌和用水，主供水管径Dg75mm。

** 施工用电

根据招标文件，系统用电2007年8月31日开通，隧洞开挖期间，施工用电采用自备电源，进口配制50KW柴油发电机，出口配制150KW柴油发电机。

** 混凝土拌和系统

排水隧洞进出口洞口各布置一台JZ350移动式拌和机，黄砂、骨料就近堆放在拌和机附近，并设水泥临时仓房。黄砂和骨料采用市场外购料。** 隧洞开挖施工

** 洞口明挖

隧洞进出口土方开挖采用1.0m3反铲挖土机开挖，5t自卸车运输。边坡石方开挖采用手风钻造孔，自上而上、由外向内分层进行，设计边坡面采用光面爆破方法成形，以保证成洞围岩不被破坏。

为防止洞脸塌方和雨水进入洞内，在洞口开挖坡顶周围设天沟截水，排向洞口两侧底部，排水沟采用浆砌石结构。进洞口5m范围内搭设钢管脚手架明拱棚架，以防洞口坡面落石伤人。

**洞身开挖

采用YTP-26气腿风钻配42合金钻头湿式凿岩，乳化防水炸药装药爆破，非电毫秒导爆管起爆。出渣采用人工装车配2t农用自卸车进行运输。

钻爆方式采用平行直孔掏槽，周边均采用光面爆破，断面周边孔孔距不大于55cm，掏槽孔采用单空孔菱形型式，崩落孔等按一般洞室开挖布孔成正方形布置。洞身开挖炸药平均单耗为1.2～1.4Kg/m3。

1、洞内通风排烟

在各洞口布置一台11KW的轴流风机“压入式”供风，500风筒导入，风筒选用胶质材料做成，悬挂在洞壁一侧。为保证洞内施工作业环境符合卫生条件要求，爆破后采用对炮渣进行喷雾、洒水等综合性防尘措施。

2、洞挖爆破施工参数

（1）周边孔光面爆破参数

①孔径Ф42mm

②孔距 a=50-55cm

③最小抵抗线 w=45～55cm

④药卷直径 d=22mm

⑤不偶合系数 k=1.4～1.6

⑥线装药密度 q=200～250g/m

（2）崩落孔、掏槽孔布孔参数

①崩落孔孔径Ф42

孔距 a=60～70cm

排距 b=55～60cm

②掏槽孔孔径Ф42 孔距 a=11～20cm

洞身全断面开挖钻孔参数见下表11-2：

隧洞洞挖全断面钻孔参数表

表11-2名称中心孔掏槽孔崩落孔周边孔

孔径mm 42 42 42 42

孔距cm 中心15 80 40-50

孔深m ** ** ** **

钻孔角度垂直掌子面垂直掌子面垂直掌子面向外3°～4°

3、装药结构和起爆：

周边光面孔采用细药卷装药，周边炮孔的底脚孔装一个粗药卷，以克服岩体的挟制作用。爆破顺序应由内到外分段起爆，先爆掏槽孔，再爆崩落孔，最后起爆周边光面孔，光面孔同时起爆，排水隧洞开挖炮孔布置详见图WWK/SG-01-14。

**不良地质段施工

洞身不良地质段施工中须遵循“短进尺、弱爆破、强（快）支护、紧监测”的施工原则。遇到断层、节理裂隙发育破碎开挖时，应尽量减少对围岩的扰动,采用先护后挖、边挖边护的施工方法，必要时采用分部开挖、分部支护的方法。施工程序如下：

1) 开挖前先安设超前锚杆（管）；

2)采用浅钻孔、弱爆破、多循环，周边光面爆破，控制每循环进尺

为1.0~1.5m ；

3) 每次爆破后立即喷砼封闭岩面；

4) 做好排水工作；

5) 出渣后钻孔安装安设钢支架（格栅拱架）、径向锚杆、挂网喷砼，

增加支护能力。

6) 加强监测工作。

** 支护

1.锚杆支护施工

(1)钻孔施工

钻孔时，明挖边坡和洞身采用在作业面搭建钢管脚手架形成工作平台，脚手架必须整体用锚筋与坡面岩体连接牢固。钻孔机具采用YYP —26型手风钻。

(2)锚杆制作

锚杆采用φ22、φ25螺蚊钢，锚杆制作在钢筋厂统一加工、处理、保管、运至安装工作面后直接安装。

(3)锚杆安装

锚杆采用“先注浆后安装锚杆”的施工程序，其施工工艺流程见下方框图：

(4)施工要求

a. 在施工操作过程中，必须保证孔眼清洗、锚杆制作安装以及注浆的施工质量。注浆采用专用注浆器。 准备工作 砂浆制备 钻 孔 锚杆杆体加工、运输、验收 清孔及钻孔验收 孔内注浆 安插锚杆 拉拨试验

b. 水泥选用PO.42.5级普通硅酸盐水泥，砂子选用粒径小于2.5mm 的中细砂，水泥：砂=1：1~1：2（重量比），水灰比1：0.35～1:0.40，外加剂选用及掺量现场试验后确定。

c. 钻孔直径：手风钻钻孔孔径42mm 。

2.喷混凝土施工

1.混凝土射施工前的准备工作

a.施工设备材料需准备就绪并经检查试验符合要求。

b.坡面冲洗干净，松动浮石清除完毕。

c.钢筋网按设计间距安装并与锚杆连接。

d.岩面渗水点引导集中外排处理完毕 。

e.安设喷层厚度标志。

2.喷混凝土

喷混凝土在锚杆注浆后进行，采用“湿喷法”施工，主要工艺流程见下图：

3.施工要求

a. 喷混凝土在施工前必须先将受喷面松动岩块，浮碴等杂物清除、冲洗干净，如遇地下涌水时，必须采用断源截流、打孔引流、埋管导流等有效措施处理后才能喷射。

b. 同一作业面射混凝土应自下而上分段分片依次进行，一次喷射层细骨料

粗骨料

水 泥 水 搅拌机拌和 砼喷射机

喷嘴 受喷射面

空压机 速凝剂 压缩空气

外加剂

厚按4～5cm控制，后一层在前一层混凝土终凝生进行，若终凝1h后进行喷射，应先用风水清洗受喷面。

c.喷射混凝土终凝2h后开始喷水养护，养护时间一般不小于14天，主要部位不小于21天。养护派专人负责、责任到期人，确保养护面湿润。

d. 喷混凝土强度控制：按设计规定标号，提前做好配合比试验。

e. 水泥：选用普通硅酸盐水泥，其标号选用PO.42.5级。

3.钢支撑（钢筋格构架）施工

钢拱架支撑（钢筋格构架）施工方法严格按“超前探测、超前支护、短进尺、弱爆破、少扰动、早封闭、强支护、勤量测”的工艺要求进行施工。

需安装钢拱架或钢筋格构架部位开挖后或过程中，按需喷射喷混凝土，封闭开挖面，然后安装施工前制作好的钢支撑，按设计要求的间隔距离安装钢架支撑、钢筋网架设、钢架纵向连接钢筋，连接钢筋的环向设置间距按设计要求控制，随后再第二次用喷射混凝土。

钢拱架除锈后按设计要求分为3～4个单元在洞外加工成型，试拼合格后，使用时运至作业面拼装，钢拱架分节间通过钢板用高强螺栓联接。

钢拱架安装时严格按设计间距架立。为充分发挥钢拱架的承载能力，首先要求钢拱架必须垂直且与线路方向垂直；其次，架立拱部钢拱架时，严格控制左、右连接处标高，以防拱架偏斜，影响与边墙钢拱架的圆顺连接或侵入衬砌厚度。为方便拱部钢拱架与边墙钢拱架的连接，在拱脚连接处铺不小于20cm厚的粗砂或石屑。边墙钢拱架底部必须置于基岩上，以防下沉变形。钢拱架支撑安装完成后及时设定变形监测点，根据变形情况及时按照设计、监理要求对支撑系统采取加强措施。

钢拱架（钢筋格构架）安装工艺流程图：

**混凝土衬砌施工

**混凝土衬砌总体方案

混凝土衬砌主要指洞身混凝土，洞身全断面混凝土衬砌施工时，按先底板，后边墙和顶拱进行，底板混凝土衬砌用工程车结合手推车运输，边墙及顶拱混凝土采用泵送料入仓。

施工水平分缝处设凹形键槽处理，键槽采用嵌11×11cm 2的方木成形，方木可加工成梯形断面，便于拆模和保护混凝土棱角，待混凝土初凝后，及时拆除，并对施工缝作全断面凿毛处理。

隧洞混凝土衬砌施工工期安排4个月，自2007年9月1日开始到2007年12月31日结束。

**底板混凝土施工 和定位锚杆焊连定位

初 喷 定位锚杆施工 清除底脚浮碴 台架上安装拱架 加设垫块 安装纵向连接筋

喷 砼

拱架预拼 拱架（钢筋格构架）加工、质量验收

隐蔽工程检查验收 包裹底脚连板

测量放样

钢筋由钢筋厂加工，人工运现场绑扎成形，钢筋接头可采用绑扎搭接，钢筋加工时应注意做到接头错开布置，同一截面上（45d范围内）钢筋接头不得超过50%。

混凝土由洞口JZ-350拌和机供料，底板混凝土施工采用工程车结合手推车水平运输、入仓，人工平仓，插入式振捣器振捣密实，再使用平板振捣器振捣密实，人工抹面压光。

** 墙身及顶拱混凝土衬砌施工

墙身及顶拱施工顺序由内到外进行。混凝土衬砌程序为：施工缝面处理→钢筋制安→模板安装→封头模板→混凝土浇筑。

1.施工缝处理：施工缝作全断面凿毛处理，并用水冲洗干净，在混凝土浇筑时，先浇水湿润，并铺2-3cm同级配水泥砂浆。

2.钢筋：钢筋采取绑扎搭接，施工方法及要求底板钢筋施工要求，钢筋接头采用绑扎搭接。

3.模板：采用钢木结构模板，模板每节长5.0m，利用钢管搭脚手架支撑，封头模板采用木模镶板形式。

4.混凝土浇筑：混凝土由出洞口拌和机拌制，由混凝土泵直接入仓。墙身及拱顶混凝土衬砌采用分段施工，每段长度11m。混凝土振捣以人工插入式振捣器振捣密实，在封头部位开孔振捣，为缩短模板循环作业时间，混凝土拌制时掺入适量的早强剂。

**隧洞灌浆施工

**一般要求

1.地下隧洞的回填灌浆应在衬砌混凝土达到70%设计强度后进行。

2.灌浆结束后，对往外流浆或往上返浆的灌浆孔进行闭浆待凝，待凝时间不少于24h或按监理人指示的时间控制。

3.灌浆时应密切监视衬砌混凝土的变形，监理人认为有必要时，安设变形监测装置，定时进行监测并作好记录。

**回填灌浆施工

1. 在素混凝土衬砌中的回填灌浆孔，采用直接钻孔的方法，在钢筋混凝土衬砌中的回填灌浆孔应采用在预埋管中钻孔的方法，孔深深入岩石10cm，并测量混凝土厚度和空腔尺寸。

2. 遇有围岩塌陷、超挖较大等情况时，制定特殊灌浆措施。

3.回填灌浆应按划分的灌浆区段分序加密进行，分序序数和分序方法根据地质情况和工程要求确定。

4.回填灌浆的压力和浆液水灰比应按施工图纸的要求或监理人的指示确定。一序孔可灌注水灰比0.6（或0.5）：1的水泥浆，二序孔可灌注1：1和0.6（或0.5）：1两个比级的水泥浆。空隙大的部位应灌注水泥砂浆，但掺砂量不应大于水泥重量的200％。

5.回填灌浆在规定的压力下，灌浆孔停止吸浆，并继续灌注5min即可结束。

6.回填灌浆因故中断时，及早恢复灌浆，中断时间大于30min，设法清洗至原孔深后恢复灌浆，此时若灌浆孔仍不吸浆，则重新就近钻孔进行灌浆。

7.灌浆结束后，排除钻孔内积水和污物，采用浓浆将全孔封堵密实和抹平，露出衬砌混凝土表面的埋管应割除。

**回填灌浆质量检查

1.回填灌浆质量检查在部位灌浆结束7天后进行。灌浆结束后，按要求将灌浆记录和有关资料提交监理人，以便确定检查孔孔位，检查孔布置在脱空较大、串浆孔集中及灌浆情况异常的部位，检查孔的数量为灌浆孔总数的5％。

2.采用钻孔注浆法进行回填灌浆质量检查，应向孔内注入水灰比2：1的浆液，在规定压力下，初始10min内注入量不超过10L，即为合格。否则应按监理人指示或批准的措施进行处理。

3.灌浆孔灌浆和检查孔钻孔注浆结束后，应采用水泥砂浆将钻孔封

填密实，并将孔口压抹平整。

** 施工质量控制及安全措施

** 明挖质量控制

1.严格执行“自上而下、逐层开挖；开挖一层、处理一层”的原则。

2.必须使开挖符合施工详图或设计规定的边界，并使开挖面以外

的基岩保持设计或规范规定的完好状态。

3. 对于永久边坡以及永久建筑物的倾斜、垂直和水平建基面，尤

其是有严格要求的建基面，均应按设计开挖线布置光爆孔，进行光面爆破。

4. 实际开挖轮廓线应符合设计要求，结构设计断面范围不得欠挖，超挖控制在设计允许范围内。建成基面应修理平整，不得留有尖角。

5. 明挖部分从高到低逐层进行，严禁上下垂直作业。做好危石清理、坡面加固、地面排水等工作，采取切实有效的支护和加固措施，保证边坡的稳定。

6. 未涉及部分及有特殊要求部分，均按设计要求及有关规范执行。

**洞挖质量控制

1. 全部地下开挖周边孔均采用光面爆破技术，以形成光滑的最终开挖面，使在最小开挖线外的超挖最小，并达到最小的爆破应力和裂缝。

2. 除特别指明处，所有地下工程的开挖，均不允许任何形式的欠挖。

3. 未涉及部分及有特殊要求部分，均按设计要求及有关规范执行。

** 混凝土衬砌施工质量控制

1.施工过程中应保持钢筋表面洁净，混凝土浇筑前钢筋表面的油渍、锈皮、泥土、混凝土均应清洗干净。

2.模板安装位置要准确，施工接缝处的模板要特别注意支撑牢固，防止出现漏浆和混凝土错台现象。

3.混凝土配料时，计量要准确，有专人负责监督实施，确保混凝土配料质量，不合格的混凝土严禁入仓。

4.混凝土浇筑分层厚度一般控制在30-50cm以内，混凝土振捣密实，振捣以不显著下沉，不产生气泡并开始泛浆为准。

**安全措施

1.严格执行爆破安全技术措施，并在爆破作业时设立爆破安全警戒线标志，做好人员、设备撤离、防护工作。

2. 坚持每循环进行敲邦问顶，配合专门设备和专业撬工，搞好安全撬除，不留事故隐患。

3.对遇岩体裂隙发育及有断层等不利地质构造时，施工中应特别注意，采取边开挖边支护，具体方法可根据实际情况采用不同手段，如安全锚杆、超前锚杆、喷混凝土等，也可降低循环进尺，采用多循环短进尺，加大钻孔密度，少装药或间隔装药，减少单段起爆药量等一系列措施，有效地控制爆破对围岩的破坏作用，增加围岩的自稳能力。

4.加强洞内通风、排烟、除尘，创造一个较好的施工环境。

**主要施工机械和劳动力配置

** 主要机械设备配置

主要机械设备表

进出场时间序号设备名称型号数量

(年/月-年/月)

1 反铲挖掘机PC200

2 2007/7-2007/08

2 空压机9m

3 2 2007/7-2007/08

3 农用自卸车2t

4 2007/7-2007/08

4 自卸汽车15t 4 2007/7-2007/08

5 轴流风机11KW 2 2007/7-2007/08

6 手风钻YTP-26 6 2007/7-2007/08

7 潜水泵 2 " 4 2007/7-2007/012

8 搅拌机JZ-350 2台2007/9-2007/12

9 电动泵HB-30 2 2007/9-2007/12

10 工程车

**

2 2007/9-2007/12 **主要劳动力安排

投入的主要劳动力人数

序号工种人数备注

1 风钻工8

2 炮工 4

3 压风工 2

4 撬挖工 2

5 反铲司机 2

6 汽车司机 6

7 运转工 4

8 木工8

9 钢筋工 4

10 浇捣工 4

11 修理工 2

合计46

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