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1、興達水電引水隧道工程開挖及被覆砼施工專項施工方案興達技改工程指揮部2011年8月22日目 錄一、編制依據及原則21、編制依據22、編制原則2二、工程概況21、工程概況22、工程地質情況3三、總體施工方案3四、開挖方法及錨網噴支護31、全斷面法開挖方法32、斷層破碎帶開挖方法43、錨網噴支護5五、被覆砼施工91、工程概況92、施工方法103、模板設計和安裝104、鋼筋加工及安裝115、砼施工116、被覆注漿14興達水電引水隧道工程開挖及被覆砼施工專項施工方案一、編制依據及原則1、編制依據(1) 興達水電引水隧道工程施工合同文件。 (2) 興達水電引水隧道工程相關設計圖紙。 (3) 招標文件及設計2、文件規定采用的施工技術規范、驗收標準及質量、安全技術規程。 (4) 根據現場實際情況和現有臨時設施及掌握的信息。 (5) 我公司的綜合施工能力，投入的機械設備、技術實力、施工能力和類似工程施工經驗。2、編制原則 (1) 根據工期要求，上足所需設備及人員，確保施工需要。 (2) 根據質量和進度要求，結合氣候環境情況，編制實施性施工組織設計，開展專業化、程序化施工，確保工程進度和工程質量。 (3) 按技術、質量、安全要求編制的原則 (4) 統籌安排施工的原則 (5) 遵循“以人為本、安全第一、質量百年大計”的原則 (6) 專業化快速施工原則二、工程概況1、工程概況慈利縣興達水電有限公司（A站）原名3、雪嶺埡電站（A站）（以下簡稱“興達（A站）”）總裝機2000KW，位于澧水干流中上游的張家界市慈利縣溪口鎮，引水隧道進口位于該鎮坪坦村、發電廠房位于該鎮樟樹村，進水口控制流域面積5695KM2。本工程是一項純發電工程。工程建設主體興達（A站）始建于上世紀七十年代，澧水在此繞10KM大彎，該工程無攔河大壩，截彎取直，開挖直線隧洞500M取得水頭8m。興達水電（A站）已經建成并運行三十多年，其進、尾水閘門、引水隧洞、前池、廠房、水輪發電機均已老化、控制方式業已落后，電站經常停機維修，且電站出力已遠遠達不到設計要求，出力僅為設計出力的70%左右，造成水資源嚴重浪費。為充分利用水資源，使電站能夠正常運4、行，達到設計效益，對其進行技術改造已迫在眉睫。施工進展情況：目前，進水口側已開挖并臨時支護120m，出水口側已開挖并臨時支護110m，明洞50 m被覆砼施工已完成。2、工程地質情況見初步設計書及設計圖紙、地質勘察資料。三、總體施工方案 根據現場實際情況，擬采用在進水口側從口部向里進行被覆砼施工，同時，在出水口側繼續向前開挖及初期支護施工。四、開挖方法及錨網噴支護根據“動態設計、動態施工”的要求，按照新奧法原理施工，并運用開挖面附近圍巖的穩定性及施工完成后的整體穩定性分析技術，通過分析達到動態設計、動態施工的目的；同時，在施工過程中堅持做到開挖面觀察和地質素描相結合，初步判定圍巖等級，為調整支護5、參數，動態設計提供數據，確保施工安全。1、全斷面法開挖方法本工程為引水渠擴挖工程，開挖斷面較小，采用移動臺架，人工手持風槍鉆孔，并采用全斷面光面爆破開挖。具體開挖方法如下：、本工程是在原有斷面的基礎上進行擴挖，原斷面采用素砼被覆，因此開挖時不需要施作掏心眼。開挖時，為了減少對圍巖的擾動，周邊采用光面爆破。同時，沿著通道軸線的垂直方向采用預裂爆破，開挖循環進尺2.0m。如圖一所示。、每步開挖后應及時進行噴錨支護。、施工中及時進行超前地質預報、圍巖監測，準確掌握圍巖狀況，確保施工安全。圖1 全斷面開挖方法示意圖圖2 11剖面圖2、斷層破碎帶開挖方法斷層破碎帶施工嚴格按照“早預報、管超前、預注漿、短6、進尺、弱爆破、強支護、快封閉、勤測量”的原則指導施工。(1)、采用超前地質預報：根據本工程特點及現場實際情況，對斷層部位的超前地質預報擬采用風槍沿著拱部施作5m探孔進行探測。以準確掌握前方斷層破碎帶的詳細情況以及圍巖節理裂隙、破碎的發育程度。(2)、做好斷層地段施工的防排水：對于由地表水補給的斷層地下水，在地表設置截排水系統。對斷層承壓水，在每個掘進循環中，向巷道前進方向鉆鑿不少子2個深度在4米以上的超前鉆孔，以探明地下水的情況。隨工作面的向前推進挖好排水溝，并根據巖質情況，必要時加以鋪砌。(3)、施工方法及要求、通過斷層帶的各施工工序間的距離盡量縮短，爆破采用預裂及光面爆破，減少巖層的暴露、7、松動和低壓增大。、嚴格掌握炮眼數量、深度及裝藥量，盡量減少爆破對圍巖的擾動。、“短進尺，分步開挖，強支護，信息化施工”。充分利用監控量測數據分析反饋修正支護參數與施工工序。按照設計提供支護參數，強支護采用鋼格柵支撐，如圖3所示。、開挖時加大預留變形量。、采用超前小導管注漿、鋼拱架、網噴混凝土等多種支護手段，構成強支護體系，寧強勿弱。、開挖后立即噴混凝土封閉巖面，并即時施做仰拱（臨時仰拱）、及早封閉成環。、及時進行量測反饋，根據位移量測結果，評價支護的可靠性和圍巖的穩定狀態，及時調整支護參數，確保施工安全。圖3 鋼格柵支撐示意圖3、錨網噴支護錨噴支護作為永久結構物支護形式，質量標準高，尤其是噴射8、混凝土的抗滲等級極高，必須采取強有力的措施保證錨噴質量。本工程施工中，充分利用以往類似工程成熟的施工經驗，并進一步進行錨桿、噴射砼試驗，驗證、修訂施工工藝和方法，取得適宜配套的鉆孔、注漿、砼配合比、外加劑摻量等一系列技術參數和數據。為保證噴射砼的質量，砼中摻加速凝劑、高效減水劑和聚酯纖維，采用濕噴工藝，以減少回彈量，提高噴射砼的密實度和抗滲性能。(1)、錨桿施工方法及工藝根據砂漿錨桿施工的經驗，擬確定采用雙管注漿。詳見圖4。圖4 雙管注漿示意圖、錨桿施工方法錨桿孔施工錨孔施工是確保錨桿施工質量的基礎。錨桿根據其發揮的作用分為兩大類，即：系統錨桿和隨機錨桿。前者必須滿足設計的角度和位置，后者則根9、據巖體的不穩定因素確定相應角度和位置。錨桿孔沖洗和成孔檢查為節省勞力，簡化作業程序，加快施工進度，開鉆前，鉆孔角度要認真核實，符合設計要求后，方可開鉆，錨桿深度根據錨桿設計長度確定。成孔要一次達到設計要求，抽出鉆桿前，利用高壓水將錨孔內的巖粉沖洗干凈，以免降低錨固力。錨桿的安裝及注漿組織熟練技術工人，進行錨桿的安裝及注漿。、錨桿施工工藝錨桿施工工藝見圖5。 、質量保證措施a 用測量儀器準確放出錨桿孔點位，確保孔位、孔深、角度準確，錨桿長度、材質符合設計要求，進場后分類堆放。b根據現場注漿材料合理選配施工配合比，并摻入微膨脹早強劑。c錨桿施工前，先作注漿密實度工藝模擬試驗，確定出確保砂漿密實度的10、注漿方式，對向上和水平的錨桿采用雙管注漿，向下的錨桿采用單管注漿，選定注漿參數。d選擇有豐富施工經驗的技術及施工人員負責施工。(俯角錨桿)水平、仰角錨孔成孔檢查錨桿制作各項工前準備錨桿鉆機就位鉆錨桿孔鉆孔角度定位錨桿孔位測量放樣錨桿孔沖洗機械設備保養準備注漿材料注漿設備就位攪拌砂漿安裝錨桿及排氣管插錨桿注 漿錨桿質量檢測儀檢查錨桿竣工驗收注 漿圖5 錨桿施工工藝框圖(2)、掛網噴砼施工、施工方法鋼筋網在初噴砼之后安設，采用8(10)鋼筋，網距按設計編制。采用現場綁扎方式，緊貼巖面或初噴砼面與錨桿焊接結實。為了降低粉塵，減少回彈量，提高噴射砼的質量，噴射砼均采用濕噴法，砼由洞外拌合機集中拌制，砼11、罐車運輸到洞內卸入濕噴機料斗內，進行濕噴砼。、濕噴砼工藝流程，錨桿施工工藝見圖圖6。是是否否噴射作業速凝劑檢驗下步工序設計配合比糾正與調整原材料檢驗檢測配料拌和噴射機上料砼運送噴射機就位調試 圖6 濕噴砼工藝流程圖、施工要點A、鋼筋網施工注意如下事項網片制作符合設計要求。鋼筋網的節點與錨桿接頭用電焊焊接牢固，在噴射作業時不顫動。鋪設鋼筋網前，先噴射3-5cm厚的C30砼形成鋼筋保護層。鋼筋網鋪設與壁面接觸緊密，隨砼初噴面起伏。B、噴射砼原材料的要求水泥：采用P042.5普通硅酸鹽水泥。骨料選擇：砂、碎石符合規范要求。外加劑：防水劑采用經檢驗試驗合格的防水劑，速凝劑為液體速凝劑，在噴前方可加入并12、與砼充分拌和。C、噴射砼配合比選配：由試驗室進行選配設計，達到試噴試件強度和抗滲性能合格D、噴射前的準備工作檢查開挖斷面尺寸，處理巖面松渣確保不欠挖。用高壓風水沖洗受噴面。埋設短鋼筋控制砼厚度的標志。檢查通風和照明，機械設備進行試運轉。E、操作要求砼拌合的和易性控制，從試噴和在工序作業中測定，TK-961型濕噴機對塌落度的適應范圍在815cm，設專人嚴格計量，隨時檢測拌合料的塌落度。噴頭與受噴面的距離：噴頭距巖面1.52.0m為宜，由于噴頭壓力較大，人工掌握噴頭，應兩人操作或用簡易支架進行操作。風壓：TK-961型噴機要求工作風壓0.20.5MPa，系統風壓0.5MPa，耗風量 9m3/min13、，控制好風壓，減小回彈量。噴射角度：噴頭應保持與受噴面垂直，若受噴面被格柵鋼網覆蓋時，可將噴頭稍加偏斜，但不宜小于70。噴頭運動方式：呈“S”形運動，一般由低向高進行。F、主要技術措施混合料隨時拌隨時噴。回彈料不重復利用，所有回彈料從工作面清除。噴射作業分段、分片、分層，由下而上，依次進行，如有較大凹洼時，應填平。噴砼作業前，先清除所有松動巖石，并使巖面保持一定濕度。嚴格控制砼配合比，外加劑摻量要準確，添加要均勻，不得隨意增減。要保證鋼筋網與巖面間的噴射砼與巖面貼緊，噴射砼應密實，為了避免鋼筋網阻擋噴射砼而造成砼不密實，可采用預埋注漿孔管，噴射砼后再注漿。鋼筋網保護層3cm。噴射砼分34次噴射14、，拱部一次噴射砼厚度56cm，邊墻一次噴射砼厚度710cm，分層噴射的時間間隔為1520min。噴層表面保持光滑平順。噴射砼表面要及時澆水養護防止開裂。(3)、有水地段噴射砼的措施A、適當增加水泥用量和增加速凝劑摻量，降低水灰比；B、噴射時，先從遠離出水點處開始，逐漸向涌水點逼近，將散水點集中安設導管，將水引出，再向導管逼近噴射；C、涌水嚴重時，可設樹支狀排水導管后再噴射；D、濕噴不易實施時，改用潮噴機，采用普通潮噴工藝。五、被覆砼施工1、工程概況本工程被覆砼采用C25P8抗滲鋼筋砼，均為整體貼壁鋼筋混凝土被覆結構。2、施工方法(1)施工方法確定按照總體安排，本工程被覆砼根據不同部位采取分段施15、工，盡量減少施工接縫；分段長度取612m；砼在洞外集中拌制，砼輸送車運輸，泵送施工。根據現有材料，洞庫內的貼壁式鋼筋砼擬采用全斷面鋼拱架、腳手架、組合鋼模板施工。本工程被覆砼厚度為20cm，擬采用整體一次性澆筑的方法施工，以保證結構的穩定性和安全性。(2)施工順序總體施工順序為由進口向出口方向施工。能夠平行作業時盡量平行作業，以加快被覆的施工進度。(3)技術要求a被覆（襯砌）結構的內輪廓、中線、標高及斷面尺寸正確，結構輪廓線條順直美觀，砼表面光潔平整。b拱部被覆施作時間，經圍巖量測分析，確定圍巖變形已基本穩定（周邊位移速率0.10.2mm/d，拱頂下沉速率0.070.15mm/d）后盡快施作。16、c結構砼采用抗滲砼，強度等級為C25，抗滲等級為P8，混凝土部位不得出現滲漏及濕漬現象。d在地下水對砼存在腐蝕性時，按有關要求采用相應的耐腐蝕砼。e對變形縫、施工縫處必須采用膨脹橡膠止水帶，被覆厚度大于60cm的設兩道止水帶，不大于60cm的設一道止水帶。3、模板設計和安裝采用滿堂腳手架做支撐，架設鋼拱架組合模板，每一循環擬考慮被覆砼612m，拱架每1.2m一榀，采用16號工字鋼加工。模板及支架要有足夠的剛度和強度，保證在砼施工中穩定不變形。支架進行受力分析，拱架進行穩定性驗算，其受力按鋼筋砼的最大重量乘以1.52.0的系數，變形量不超過設計和規范的要求，繪制加工制作設計圖。鋼拱架加工制作在加17、工廠進行，加工和安裝時保證以下技術措施：(1)具有必須的強度、剛度和穩定性，能可靠地承受施工中可能發生的各項荷載，保證結構物各部形狀和尺寸。(2)模板表面平整，接縫嚴密不漏漿。(3)拆裝容易，施工時操作方便、安全。(4)提高模板的適應性和周轉性，在可能的前提下盡量采用大模板，以減少模板接縫，改善砼的外觀。4、鋼筋加工及安裝(1)鋼筋加工及安裝在鋼筋加工棚集中加工制作，根據不同部位編碼堆放，用運輸小車將鋼筋運至施工現場安裝；在現場搭設好的支架上分段、分片綁扎。洞室采用碗扣式腳手架，先支立腳手架，在腳手架上安裝加工好的拱架，最后再綁扎鋼筋，同時鋼筋保護層的砼墊塊也牢固地綁扎在鋼筋上。(2)施工要點18、a鋼筋在同一斷面接頭數量符合規范要求。b鋼筋綁扎或焊接接頭的搭接長度應符合規范要求。c鋼筋加工前對材質進行試驗和質量檢驗，確認質量合格方可使用，同時做好防銹、除銹處理。d要確保鋼筋保護層厚度符合要求，采用與本體砼同等級的砂漿墊塊隔離鋼筋和模板，墊塊用細鐵絲綁扎在鋼筋上。e灌注砼前，由質檢工程師認真核對鋼筋規格、數量、位置、間距以及安裝或焊接情況，確認準確無誤且安裝牢固后方可灌注砼。f固定在鋼筋網上的預埋件數量、位置要正確，并穩妥固定，防止灌注砼時移位變形。(3)預埋件安裝開工前，認真查閱圖紙，弄清楚各個部位的預埋件設計情況，并按設計要求繪制預埋件分布平面展開圖，對預埋件結構類型，安裝部位和數量19、等進行詳細的規劃排版，對作業人員做好技術交底。施工中，準確測定預埋件位置，標記清楚；預埋件安裝經復核無誤后再進行砼施工。砼澆筑完畢及時檢查預埋件是否有錯位，孔道是否暢通，發現問題及時糾正。5、砼施工(1)施工工藝被覆砼施工工藝流程參見圖7。安裝LDPE防水板加工、安裝鋼筋搭設腳手架拆 模砼 澆 注養 護砼拌合站砼攪拌運輸車坍落度檢查輸 送 泵基層清理 模板加固 輸送管道安裝 擋頭板安裝止水帶安裝預埋件模板安裝模板涂脫模劑圖7 被覆砼施工工藝流程圖(2)砼生產和運輸本工程砼均采用業主供應的砼。砼運輸車運到施工現場，采用輸送泵泵送入模；砼應及時供應，保證每一循環施工無間斷。(3)砼澆筑a邊墻、底板20、砼澆筑時從底部分層澆筑，分層厚度不超過30cm。b拱圈澆筑時從拱腳向拱頂分層澆筑，最后澆筑拱頂時，從上一循環接頭向擋頭板側澆筑，使砼盡量充滿拱頂。砼振搗時除用附著式振搗器振搗外，還要用插入式振搗棒通過模板工作窗加強振搗，保證砼內實外美。(4)拆模砼拆模應滿足兩個要求：一是砼強度應達到規范要求值(對大跨度被覆襯砌為設計強度的70%以上)后拆模；二是對大體積砼，當砼中心溫度與砼表面溫度溫差20度時拆模。當砼滿足或達到以上要求，經監理工程師同意后拆模，在拆模時要輕拿輕放，不得亂摔，不得用鋼釬或錘擊，以免損傷模板。(5)模筑砼施工要點a對已鋪好的防水板采取有效保護措施，任何情況下不得被破壞。b鋼筋采用21、搭接焊連接，用小型手提電焊機在升降機上焊接。c模板安裝、加固時設專人指揮，精確測定高程，并經常檢查有無變形。d澆筑前進行鋼筋檢查，并請監理工程師檢查認證。e端頭模板按標準斷面制作，按要求安裝止水帶，并將止水帶翻卷保護。f灌注過程中經常檢查預埋件位置，確保準確；在拱頂預埋塑料管，便于注漿充填。大體積砼在拱頂、拱腰、拱腳埋設溫度電阻片，進行砼溫度量測并繪制溫度變化曲線，以確定拆模時間和保溫措施。g灌注時兩側對稱進行，高差不超過1m。灌注過程中加強振搗，防止過搗或漏搗現象出現，保證砼密實。h在進行襯砌施工前，由試驗室進行配合比設計，包括外加劑的種類及用量等進行比選，將試驗結果報監理單位，經審核同意后22、再提交砼供應商，并與供應商簽訂供貨協議，以保證砼供應及時到位，確保砼質量符合要求。(6)砼保溫防裂及養護砼的耐久性與抗滲性有關，耐抗滲性又與抗裂性有關，而解決砼的抗裂性、提高耐久性的技術關鍵，除了合理配合比，高質量的材料和嚴格的工藝外，最直接、最重要的措施是防止和避免施工過程中砼的變形裂縫(干縮和冷縮裂縫)。根據我單位同類工程的施工經驗，結合本工程特點，對本工程大體積、大面積被覆砼采用保溫防裂措施。a保溫防裂措施。具體做法是：砼灌筑前將鋼模板外露面用棉被(三層)嚴密包裹，現場是將棉被捆綁于鋼模板支撐帶鋼上；拆模后立即將砼外露面用塑料薄膜覆蓋，接縫及固定點采用107膠固定，固定點按1000mm梅23、花型布置，接縫搭接長度80mm。保溫要求砼中心溫度與砼表面溫度之差25度。防止溫差過大，引起溫度拉應力過大，造成砼表面被拉裂。保濕要求砼表面不能失水，始終保持砼表面濕潤，防止干縮裂紋的產生。砼灌注后三天內出現溫度峰值，而砼的抗拉、抗裂性能在3日后逐漸提高，因此重點抓好大體積砼澆筑后7日內的保溫，是保證大體積、大面積砼質量，防止砼由此引起開裂的重要對策措施。b養護。砼拆模后及時灑水養護，頭7天每天養護不小于20小時，后7天每天養護不小于12小時。6、被覆注漿砼灌注完后，由于砼收縮引起拱頂產生空隙，必須進行注漿填充。導洞被覆砼施工完成，需進行回填灌漿。罐室的回填灌漿應在襯砌砼達到70設計強度后進行，灌漿結束后，應對往外流漿或往上返漿的灌漿孔進行閉漿待凝，待凝時間不少于24h；灌漿時密切監視襯砌砼的變形，必要時安設變形監測裝置，定時進行監測并作好記錄。用于回填灌漿的水泥標號不低于P32.5；用于固結灌漿的水泥標號不應低于P42.5。 2011年8月22日