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土方开挖与支护施工方案

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目 录
第一章 工程概况 - 2 -
1.1编制依据 - 2 -
1.2编制原则 - 2 -
1.3工程简介 - 2 -
1.4施工条件 - 3 -
1.5主要施工内容 - 4 -
第二章 施工部署 - 5 -
2.1总体施工部署 - 5 -
2.2组织机构设置 - 6 -
2.3施工计划 - 6 -
2.4施工平面布置 - 6 -
2.5资源配置 - 1 -
第三章 土石方开挖工程 - 2 -
3.1概述 - 2 -
3.2施工方案 - 2 -
3.3施工工序 - 3 -
3.4施工方法 - 4 -
3.5资源配置 - 7 -
3.6特殊部位开挖 - 7 -
3.7土方开挖过程质量控制 - 8 -
第四章 支护工程 - 10 -
4.1概述 - 10 -
4.2施工方案 - 10 -
4.3施工工序 - 10 -
4.4施工方法 - 11 -
4.5资源配置 - 14 -
第五章 灌浆平洞施工 - 16 -
5.1施工方案 - 16 -
5.2施工工序 - 16 -
5.3施工方法 - 16 -
5.4资源配置 - 19 -
第六章 大坝基础处理工程 - 21 -
6.1简述 - 21 -
6.2施工方案 - 21 -
6.3灌浆材料 - 22 -
6.4施工方法 - 22 -
6.5.质量检查 - 26 -
6.6.施工用水用电及施工排水 - 26 -
6.7.施工人员与机械设备的配备 - 27 -
第七章 施工质量控制 - 28 -
7.1质量管理机构 - 28 -
7.2基础开挖质量控制 - 30 -
第八章 施工安全技术措施 - 32 -
8.1安全防护措施 - 32 -
8.2主要安全技术措施 - 32 -
第九章 安全文明施工 - 34 -
9.1安全管理机构 - 34 -
9.2安全管理措施 - 34 -
9.3安全用电管理 - 35 -
9.4消防管理 - 36 -
9.5安全保卫 - 36 -
9.6环境管理 - 37 -
9.7施工配合协调 - 37 -
第十章 季节施工措施 - 38 -
10.1雨季施工措施 - 38 -
10.2冬季施工措施 - 38 -
第十一章 应急预案 - 42 -
11.1预案编制目的 - 42 -
11.2预案启动前提 - 42 -
11.3安全应急措施 - 42 -
11.4边坡边坡事故处理 - 42 -
11.5安全事故应急措施 - 43 -

第一章 工程概况
1.1编制依据
1.XXXX水利水电枢纽工程施工图纸;
2.《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》DL/T5389- ;
3.《爆破安全规程》GB6722- ;
4.《建筑地与基础工程施工质量验收规范》GB5002- ;
5.《水利水电工程施工手册》;
6.《建筑工程质量检验评定统一标准》GB50300- ;
7.《钢筋混凝土用热轧钢筋》GB1499- ;
8.《锚杆喷射砼支护技术规范》GB50086- ;
9.《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148- ;
10.《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》( SL378- ) ;
11.《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》( DL/T5389- ) ;
12.《水工混凝土施工规范》( DL/T5144- ) ;
13.《水工混凝土试验规程》SL352- ;
14.《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T5100- ;
15.《混凝土拌合用水标准》 JGJ 63- ;
16.《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL31- ;
17.《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148- ;
18.《水利水电工程岩石试验规程》DL/T5368- ;
1.2编制原则
1.严格执行施工过程中涉及的相关规范、 规程和设计标准;
2.确保实现计划要求的工期、 质量、 安全、 环境保护、 文明施工等各方面的目标;
3.结合工程情况, 应用新技术成果, 使施工组织设计具有技术先进、 方案可靠、 经济合理的特点;
4.施工方案编制尽可能做到总体施工部署和分项工程施工相结合, 重点项目和一般项目相结合, 使施工组织设计具有重点突出、 内容全面、 思路清晰的特点。
1.3工程简介
XXX水利水电枢纽工程项目主要工程内容为: 坝高63m, 水库总库容984万m³,水库枢纽工程由碾压混凝土重力坝、 放水排沙底孔、 引水建筑物等组成, 新建坝后电站主副厂房、 35KV升压站、 尾水渠及进场公路、 制作与安装金属结构及机电设备、 安装3台800KW水轮发电机组等组成。
1.4施工条件
1.4.1水文气象
1) XX县位于XX省XXX地区南部, 地处汉江上游谷地、 汉江南岸; 地理坐标: 北纬32°24'至33°7', 东经106°30'至107°22'。县境东邻城固、 西乡县, 南接四川省通江、 南江、 旺苍县, 西连宁强、 勉县, 北界汉江与汉中市隔水相望。县城汉山镇与各地距离: 距城固县城48公里; 北距汉中市政府12公里, 东北距省会西安472公里。
2) 地貌地质
辖区大部分在米仓山北坡, 小部分在南坡。总趋势南高北低, 呈阶梯状。最低处是汉江南岸的大中滩, 海拔484米; 最高点为川陕界山铁船山, 海拔2468米; 相对高差1984米。因受构造、 气候、 水文条件等内外力的制约和影响, 县境内地貌轮廓多种多样。由北向南可依次划分为河谷阶地平原区、 米仓山北麓丘陵低山区、 米仓山中山区三种地貌区。中山、 丘陵区占南郑县总面积的88.2%, 平原区占11.8%。
地质条件:
现场地质勘查坝址处山石为: 流纹质碎屑熔岩, 具有”硬、 脆、 碎”的特点, 利用基础开挖和导流洞开挖弃渣采取人工加工作为碾压砼粗骨料的料源, 不足部分由业主指定碎石料场开采加工。
3) 气候
XX县属北亚热带湿润气候区。由于地理因素、 季风环流等影响, 气候具有以下特征:
地处海陆气候分界处, 包括两个气候带: 北亚热带和暖温带, 尤以北亚热带气候特征最为明显。
具有显著的季风气候特征。冬季受蒙古高压控制, 经常有干冷气流进入, 天气多阴沉, 干旱少雨, 东北风较多, 但风力较弱; 时有寒潮侵袭, 但气温又不至过低。春季是北方干冷气流与南方湿热气流交替的时令, 乍寒乍暖, 天气多变, 有时”清明时节雨纷纷”, 有时则吹黄沙风。夏季东南季风活动频繁, 湿热气流进入, 雨热同季, 多雷雨, 伴有狂风; 时有干旱发生。秋季北方冷气团与南方暖气团相遇, 境内往往阴雨连绵, 有时整月地皮不干; 但有时也出现干旱( 俗称”秋老虎”) 天气。这一特征, 是导致秋季日照时数偏少的因素之一。
受地形影响, 气温、 降水垂直差异显著: 米仓山北坡气温由北向南递减; 降水则由北向南递增。
灾害性天气如暴雨、 低温、 连阴雨、 干旱等频繁。
1.4.2施工对外交通
本工程对外交通条件不良, 坝址至两河乡仅有一条新建6.0Km乡级公路, 上坝路长约0.95Km已建成, 道路进行修整以满足大型车辆进出。
1.5主要施工内容
1) 大坝工程: 土石方明挖、 地基处理、 石方洞挖、 支护、 坝体碾压砼浇筑、 常态砼浇筑, 坝基固结灌浆和帷幕灌浆等。
2) 引水工程: 石方明挖、 石方洞挖等;
3) 房屋建筑工程: 管理站办公管理用房、 管理局办公用房及室外工程;
4) 其它工程: 10KV动力线路架设、 照明及通讯线路工程、 厂坝区及生活供水、 供热等公共设施、 原型观测设备和仪器的采购、 制作安装、 施工期观测和观测资料整理等。
5) 导流工程及施工临时设施等。

第二章 施工部署
2.1总体施工部署
2.1 施工用电及排水布置
2.1.1供电
施工现场有1台400KVA变压器供土石方开挖支护用电, 后期改线供碎石加工厂用电, 后期接入630KVA变压器供坝基开挖施工用电和拌合楼用电, 高压线路从接线端接入, 引低压线路至各用电部位。
( 3) 排水布置
首先在开挖区域周边做作好截排水沟, 防止外来水进入开挖作业面; 施工作业时, 在各层开挖前提前开挖好集水井, 保证工作面雨水或渗透水能自流进入集水井, 工作面部分集水采用潜水泵抽排至集水井, 然后集中抽排出开挖区, 保证开挖作业在旱地施工。
基坑排水: 抽水泵房设水泵1台55KW抽水机、 1台30KW抽水机。
2.2施工道路布置
依据现场地形, 为满足开挖顺利出渣, 左岸现有上坝路一条, 在右岸修筑一条施工道路至坝肩开挖部位, 基坑开挖从下游围堰堰顶修筑道路至基坑开挖部位。
2.3 渣场规划及管理
2.3.1 碴场规划
本工程弃渣场位于左岸下游约1000m处的山沟内, 弃渣场面积约为2万平米, 本工程弃渣总方量约为20万方, 仅此一弃碴场可能不满足弃渣需要, 其余渣料将弃于业主指定地方。
2.3.2 碴场的管理
( 1) 派专人负责弃渣场的管理。我项目部将专门派人负责指挥运渣车辆按要求弃渣, 指挥渣场的平整和渣场的道路修筑, 指挥维护人员做好坡面防护和排水, 做好渣场的环保工作。
( 2) 专门配备1～2台D85推土机负责弃渣场道路修筑和场地平整, 以及弃渣场外侧边坡的平整。
( 3) 严格按招标文件要求的堆碴范围、 堆碴方式或按监理工程师的指令实施, 并设置必要的挡土墙及排水设施。
( 4) 采用自下而上分层填筑的方式弃碴, 分层厚度3～5m。每层填筑前先修筑至坡面的道路, 然后从坡面开始向冲沟内卸碴, 并及时用推土机平整, 形成倾向冲沟内的反坡, 防止雨水冲刷坡面, 确保自由边坡的稳定和避免料场分离。
( 5) 弃碴时, 坡面防护及排水沟等随其后跟进施工, 以防止汛期弃碴冲蚀河床或淤积河道。
2.2组织机构设置
2.3施工计划
本工程计划开工时间 12月15日, 1月15日完工, 总工期763天, 实际开工日期以监理发布的开工令为准。
土石方开挖与支护施工进度计划开工日期 12月15日, 计划开挖到基底日期 11月30日。
土方开挖与支护施工进度见附件1。
2.4施工平面布置

2.5资源配置
2.5.1主要工程量
大坝工程主要工程量为: 土石方开挖168711m3, 防渗主帷幕灌浆3010m, 防渗副帷幕灌浆1240m, 固结灌浆8725m, 基础接触灌浆800m, 钢筋制安350T, 砼浇筑18.8万m3( 其中常态砼4.8万m3, 碾压砼14万m3) , 钢结构制安30T, 闸门及启闭机安装191.60T。
2.5.2主要施工设备情况
表2-1 拟投入的主要施工设备表
序号
设备名称
型号/规格
数量
国别/产地
制造年份
生产能力
用于施工部位
1
液压反铲
EX-750/3.8m2
2
日本日立

良好
土方工程
2
液压反铲
4.0m3
3
日本日立

良好
土方工程
3
液压反铲
1.6m3
4
美国卡特

良好
土方工程
4
装载机
ZL50/3.0m3
4
徐州

良好
土方工程
5
装载机
WA380/3.0m3
2
日本小松

良好
土方工程
6
推土机
220HP
10
山东推土机

良好
土方工程
7
推土机
150HP
2
山东推土机

良好
土方工程
8
湿土推土机
D31P
3

良好
土方工程
9
自卸汽车
20T
40
北方奔驰

良好
土方工程
10
自卸汽车
10T
30
重庆红岩

良好
土方工程
11
平台拖挂车
40T
1
中国重型机械厂

良好
土方工程
12
载重汽车
10T
10
中国一汽

良好
土方工程
13
载重汽车
5T
2
中国一汽

良好
土方工程

第三章 土石方开挖工程
3.1概述
大坝土石方开挖包括两坝肩开挖、 河床坝基开挖。总计约16.8万m3。高程893.0上部采用1:0.5~1:0.75喷锚支护。河床建基面高程为827.0m, 左、 右两岸的设计开挖边坡依照地层及地势, 分别以1: 0.4~1:1自然放坡。全风化和覆盖层开挖坡比1:1, 强风化层开挖坡比1:0.5, 弱风化层开挖坡比1:0.25, 对大坝有影响的F10, F10’,F15, F101, F104断层的软弱破碎采用刻槽后回填C25混凝土处理。
3.2施工方案
为了便于装运两岸坡石渣, 分别从左右岸850m和865m高程开挖平台开始, 各修建两条支线施工道路, 左岸支线路与已建路相接, 右岸支线路与上坝永久路相接, 将开挖石渣运到下游弃渣场。路面宽5m, 4条支线路长550m。
大坝坝基开挖分两个阶段进行, 截流前及截流后; 截流前进行河道水面( 约▽850) 以上部分的土石开挖, 截流后即全力进行剩余的土石开挖。截流前, 计划分左右两岸进行施工, 截流后, 既全面投入坝基开挖; 右岸坝肩为缓坡地形, 全为土方开挖; 左坝肩岩石裸露、 坡度较陡。石方开挖基本在左坝肩。
左岸开挖区: 场地开阔, 计划配置2台1.2 m3液压反铲装20t自卸汽车拉运; ▽850以上土方开挖, 利用现有上坝施工道路和坝基内施工道路运输。
右岸开挖区主要为石方开挖, 岸区地势险要, 在机械设备不能挖除时采用钻爆、 反铲推土机配合清理推渣至坡下, 装运设备在基地出渣, 钻孔采用YT-28手风钻造孔。供风采用1台PDSJ750S移动式油动空压机(21.2m3/min), 空压机就近安设, 起爆时拖离至安全位置。上部出渣采用1台1.2m3液压反铲。下部出渣考虑Z50装载机配20t自卸汽车。上部施工设备利用新建上坝施工道路进出工作面, 下部出渣利用坝基内施工道路。
坝基开挖( ▽850~▽827) : 左右坝肩开挖至▽850, 截流后, 迅速进行左右岸坝基开挖, 待坝基坑积水抽排结束, 河床砂卵石开挖立即开始, 为开挖河床岩石尽早提交工作面。河床岩石开挖划分成上下游两个工作面, 每个工作面再分成钻孔、 爆破、 装渣三个作业区。
开挖石渣经过临时施工道路( 下基坑路) 运到下游弃渣场。岩石边坡喷锚支护, 与边坡石方开挖穿插进行, 这样既能够利用堆渣作为工作场地, 便于施工, 又能够尽早对边坡进行支护, 使边坡岩石避免风化, 减小蠕变位移。
3.2.1工艺流程
① 土方开挖
直接挖装或
推土机配合集渣
人工配合反铲修坡
边坡处理
施工道路修建
清表

图3-1 土方开挖工艺流程图
②石方开挖
施工道路
测放点线

现场清理
覆盖层开挖
测放点线
造孔

安全检查记录
起爆
连线
装药堵塞

爆炸材料准备
出碴
人员机械撤离
警报
否
是开挖结束

建基面清理验收

图3-2 石方开挖工艺流程图
3.3施工工序
土石方开挖的工艺流程如下。
测量放线→覆盖层清理→测放孔位→钻孔→装药→连接起爆→危石清理→出渣→锚喷支护→验收→下一作业循环
测量放线: 开挖前测量人员依据设计开挖断面放出开口线。
覆盖层清理: 左岸边坡采用人工自上而下清理覆盖层, 右岸边坡采用EX240反铲的从坡顶开始向下逐层开挖覆盖层, EX240反铲在工作面装20T自卸车, 运至上下游渣场。
测放孔位: 岩石出露后, 根据开挖图和爆破设计的孔位进行测放孔位, 标记每个钻孔深度和倾角。
钻孔: 司钻工按施工技术员交底的钻孔孔深和倾角进行钻孔, 在装药前清理干净孔内的水和岩粉。
装药: 按爆破设计的单孔装药量, 进行装药, 实际施工中, 测记每个孔的实钻孔深, 计算每孔的实际装药量。并填写孔深药量表。
连接起爆: 按爆破设计的网络连接图, 进行连接, 经爆破负责人检查认可后, 点火起爆。
危石清理: 由安全员负责对坡面的危石进行清理。
出渣: 采用220HP推土机集渣, EX1100反铲装渣, 20T自卸车运输。
验收: 经监理工程师验收合格后, 转入下一作业循环。
3.4施工方法
3.4.1边坡开挖
1) 左右岸坝肩采用人工清理土方, 石方开挖采用YT28手风钻和风动QZJ-100C钻机分层钻孔爆破, 土方采用EX240反铲装车, 石方采用EX1100反铲装车, 20t自卸汽车运输。
2) 岸坡岩石开挖自上而下进行, 梯段高度10-12m, 采用预裂微差网络法爆破, 履带式液压露天钻机( LM-500C) 造孔。采用220HP推土机集渣, EX1100反铲装渣, 20T自卸汽车运至上、 下游弃渣场。
3.4.2坝基土石方开挖
采用220HP推土机集渣, EX1100反铲装渣, 20T自卸汽车运输, 经3#、 4#施工道路运至弃渣场。
坝基石方开挖包括左右岸坝基及河床基坑开挖, 分成上下游两个工作面, 每个工作面再分成钻孔、 爆破、 装渣三个作业区。
采用梯段微差爆破法开挖, 梯段高度根据设计平台高程、 坝基高程而定, 钻孔采用履带式全液压露天钻机( LM-500C) , 220HP推土机集渣, EX1100反铲装渣, 20T自卸车运输。
坝基建基面以上预留2m厚保护层, 保护层加柔性垫层一次爆破开挖。保护层开挖可在坝区外先期开工的永久上坝路选取一段岩性相近进行试验, 取得相关参数后, 再在坝基区进行实施。
3.4.3下游河道整治
下游河道整治, 砂卵石采用EX1100反铲开挖; 石方采用人工手风钻钻孔爆破, 采用EX1100反铲装渣, 20T自卸车运输。
3.4.4.各开挖段初拟爆破参数
初拟梯段爆破参数表
参数名称
单位
参数值
备 注
梯段高度( H)
m
10
施工中根据不同的梯段高度而定
钻孔倾角( θ)
º
90

钻孔深度( L)
m
10.3
超钻0.3m
堵塞长度( L2)
m
2.0
黄土填塞2.0m捣实
孔径 D
mm
89

孔距 a
m
3.0

排距 b
m
2.4

装药直径 d
mm
89

炸药单耗 q
kg/m3
0.55

起爆方式

孔间微差
导爆索起爆法
初拟预裂爆破参数表
参数名称
单位
参数值
备 注
梯段高程H
m
10

斜孔倾角θ
º
计算
与设计边坡倾角一致
钻孔深度L
m
计算
等于设计边坡斜长
超钻深度h
m
0

堵塞长度L2
m
1.0

孔径 D
mm
76

孔距 a
m
0.8

药卷直径Ф
mm
32

线装药密度△
g/m
300
采用导爆索贯串全孔, 把药卷和导爆索固定在竹片上。
底部线装药密度△
g/m
750

顶部线装药密度
g/m
200

初拟小梯段爆破参数表
参数名称
单位
参数值
备注
小梯段高度H
m
4.0

孔深 L
m
4.0

超钻孔深h
m
0.2

孔径 D
mm
42

孔距 a
m
1.0

排距 b
m
0.8

钻孔倾角
度
71-90

堵塞长度 L3
m
1.2

炸药单耗q
kg/m3
0.6

起爆方式

孔间微差
导爆索起爆法
初拟保护层一次爆除法爆破参数表
参数名称
单位
参数值
备注
保护层厚
m
2.0

孔深L
m
2.0

孔径D
mm
42

孔距a
m
0.8

排距b
m
0.6

布孔形式

梅花形

钻孔倾角
度
45-90

单耗
Kg/m3
0.5

药卷直径
mm
32

堵塞长度L3
m
0.6

起爆方式

孔间微差
导爆索起爆法
孔底减震

填垫锯沫0.2m厚

3.5资源配置
劳动和资源配置
工种
单位
数量
备注
管理干部
人
10
含技术干部在内
反铲司机
人
10

汽车司机
人
60

钻机司机
人
6

推土机司机
人
6

风钻工
人
30

修理工
人
10

风动工
人
6

爆破工
人
30

安全员
人
16

普 工
人
30

合 计
人
211

机械设备配置表
名称
规格/型号
单位
数量
备注
履带全液压钻机
LM-500C
台
3

挖掘机
EX1100
台
2

挖掘机
EX230
台
2

推土机
220HP
台
3

自卸汽车
STR1491
辆
30

手风钻
YT28
台
10

空压机
30m3/min
台
1
油动、 移动式
空压机
40m3/min
台
1
电动、 固定式
3.6特殊部位开挖
3.6.1清坡开挖
采用人工手持铁锹, 风镐开挖, 对于出漏较大孤石, 采用手风钻造密孔少药量爆破处理, 利用地形条件修筑低线施工道路, 形成集渣平台, 开挖渣料经过人工翻渣至下部集渣平台, 在集渣平台采用自卸汽车运走。
3.6.2建基面开挖
建基面预留保护层, 厚度不小于2m, 为确保建基面开挖质量, 保护层采用水平预裂爆破开挖, 造孔采用手风钻进行, 爆破时严格控制最大单响药量。
3.6.3断层带开挖
采用风镐人工开挖或利用液压反铲直接挖装, 如需钻孔爆破时, 采用手风钻造孔, 按照”小梯段、 小药卷、 微药量、 弱震动”原则进行爆破施工, 爆破方向控制与断层走向一致。
3.7土方开挖过程质量控制
3.7.1土方开挖质量控制措施
a、 使用机械开挖土方时, 为了减小边坡开挖线的偏差, 满足业主高标准的要求, 预留厚度为0.2m的保护层, 由人工精心削坡。首先用全站仪精确放出开口线, 人工打桩放线布方格网, 用坡尺挂线人工修整, 每1m高度用仪器检查一次, 发现问题及时纠正, 以满足土方明挖质量要求的坡度和平整度。
b、 在马道及建基面底部亦预留0.2m的保护层, 人工开挖。
c、 为防止开挖成型的坡面土料受雨水冲刷破坏, 在雨季施工时, 边坡预留0.2m的保护层, 随坝体填筑强度提前5～6天人工开挖, 保证开挖建基面的土质新鲜干净, 无污物。
3.7.2石方开挖质量控制措施
a、 开挖过程中采取适当措施避免基础岩石面出现爆破裂隙, 或使原有构造裂隙和岩体的自然状态不产生恶化。
b、 基础开挖后表面因爆破震松( 裂) 的岩石, 表面呈薄片状和尖角状突出的岩石, 以及裂隙发育或具有水平裂隙的岩石均采用人工清理, 如单块过大, 采用单孔小炮爆破。
c、 基础开挖后, 如基岩表面发现原设计未勘查到的地质缺陷, 按监理工程师的指示进行处理。
d、 加强坡面保护, 预裂爆破完毕后, 对设计边坡进行清理时, 设专人指挥机械进行清理作业, 避免机械将设计边坡挖超, 必要时配人工清撬处理。
3.7.3建立质量奖励机制
施工过程检查中发现若有个别钻孔偏离设计线超出设计允许范围时, 对该孔造设的钻工和技术员进行再培训, 若经培训的钻工和技术员再次出现类似情况, 则将其调离该岗位。钻孔施工时, 逐孔登记编号记录在案, 爆破完成清理出岩面后, 逐孔验收, 对达到优良标准的相关人员进行奖励, 对未达到优良标准的相关人员进行罚款, 执行项目部工程质量考核的具体内容。

第四章 支护工程
4.1概述
支护工程主要为大坝893.00高程上部左右岸边坡, Φ25锚杆, 长5m, 间距3m、 Φ8钢筋网, 200×200mm、 喷C20混凝土, 厚10cm。
4.2施工方案
4.2.1锚杆
支护主要在大坝左右岸边坡▽893.0以上, 5m以下( 含5m) 采用手风钻钻孔, 人工插锚杆, MZ-1注浆机注浆。孔深5m以上的锚杆采用全液压露天钻机钻孔, 人工插锚杆, 用MZ-1注浆机注浆。
4.2.2挂网喷砼
钢筋在加工场内调直、 切割, 人工坡面上编网; 采用350L拌合机拌砼干料, 1.5T工程车运至喷砼机前, 人工上料, 喷射手在喷头处控制加水量, 采用旋喷法, 分二至三层喷够设计厚度。
4.3施工工序
4.3.1系统锚杆
开挖面浮石清理
标 识 孔 位
造 孔
冲孔、 洗孔
注 浆
锚 杆 安 装
质 量 检 查
砂浆制备、 运输
锚杆制作、 运输
检查验收

4.3.2挂钢筋网、 喷射砼
钢筋制作、 运输
纵横钢筋主网焊接
钢筋网加密成型
砼 喷 射
养 护
质量检查
砼干料拌制运输

空 压 机
速凝剂溶液

4.4施工方法
喷护工程使用的材料主要包括: 钢筋网、 锚杆、 锚索、 锚墩所使用钢材; 注浆、 喷射砼、 锚墩所使用的砂石骨料及水泥、 外加剂等原材料。材料进场前必须有生产厂家质量证明, 出厂检验合格证, 对用于工程实体的原材料必须严格按相关规范的要求进行抽样检查、 试验, 未经检验或试验不合格的原材料不得用于工程实体。
4.4.1系统锚杆施工
1) 造孔、 清孔
人工利用高压风或钢钎撬除开挖面上松动的浮石, 按照设计图纸或监理工程师指示用红漆标识各锚孔位置, 孔位偏差小于5cm。孔深小于5m的锚杆孔采用YT-28手风钻进行造孔, 孔深大于5m的锚杆孔采用LM-500C全液压钻机造孔; 钻孔倾角垂直岩石或按设计要求进行, 造孔深度偏差不大于5cm。造孔完成后立即采用高压水枪将孔内岩屑冲洗干净, 然后将孔口封堵密实, 防止在施工过程中石屑等杂物落入孔内。
2) 锚杆制作
锚杆在钢筋加工厂制作成型, 并按不同直径、 长度分类编号, 堆放, 施工时用5T载重汽车运至现场。
3) 锚杆安装
锚杆的安装根据长度决定, 孔深小于5m用先注浆再插入钢筋的方式, 首先用注浆机向孔内注满砂浆, 孔内注满砂浆后立即采用人工打( 插) 入锚杆, 并用环氧砂浆将锚孔孔口封堵20cm。
注浆所有砂浆在现场拌制, 其配合比控制在水泥: 水: 砂=1:0.38:1～1:0.45:2范围内, 拌制时严格按确定的配合比执行。
孔深大于5m时, 采用后注浆方法。注浆采用MZ-1型注浆机灌注, 待排气管外泄水泥浓浆时, 将排气管管口用扎丝绑扎, 继续灌注直至孔内砂浆饱满为止。
锚杆安装完后, 在砂浆凝固前, 不得敲击, 碰撞和拉拔锚杆。
4) 质量检查
( 1) 在锚杆施工过程中, 按监理工程师指示的抽检范围和数量, 对锚杆孔的钻孔规格( 孔径、 深度和斜度) 进行抽查并作好记录。
( 2) 注浆密实度试验
选取与现场锚杆直径和长度、 锚杆孔径及倾斜度相同的锚杆和塑料管, 采用与现场注浆相同的材料和配比拌制的砂浆, 并按现场施工相同的注浆工艺进行注浆, 养护7天后剖管检查其密实度, 密实度必须满足设计和规范的要求。试验计划和检查均报监理工程师审批。
( 3) 拉拔力试验
边坡支护锚杆拉拔力试验, 按每组300根锚杆中抽样检查3根并进行试验, 试验在砂浆锚杆养护28天后进行, 试验时, 首先安装张拉设备逐级加载拉拔, 当拉拔力达到规定值时, 立即停止加载, 结束试验。
4.4.2喷射砼施工
4.4.2.1施工程序
施工程序如下图

钢筋制作、 运输
钢筋网安装
钢筋网加密成型
喷射面清理
砼拌制运输
卸料至喷射机
砼 喷 射
回弹料清理
质量检查验收

喷射砼的施工工艺如下图。
细骨料
粗骨料
水 泥
搅拌机
喷射机
喷嘴
喷砼
空压机
水
速凝剂

4.4.2.2施工准备
喷射砼施工前, 向监理递交喷射砼施工的材料试验报告, 配合比试验报告, 施工设备类型, 施工实施质量措施计划等, 并采用拟用的外加剂制作2～3块试验板, 试验板测定的喷射砼质量和抗压强度达到设计要求并经监理批准后才能进行砼喷射施工。
4.4.2.3基础清理
喷射砼在砂浆锚杆完成并验收合格后进行, 施工时先将喷射面用高压水枪联合冲洗干净, 并在出露的钢筋上安设砼厚度标志。
4.4.2.4挂钢筋网
挂网钢筋运送至现场后进行钢筋网现场人工绑扎, 单根钢筋与开挖面锚杆焊接, 分排分行间隔点焊形成主网, 然后将钢筋网纵横加密成型, 网片与岩面保持3～5cm距离。
4.4.2.5砼喷射施工
砼喷射采用干喷法, 选用ZPG-Ⅱ型转盘式砼喷射机施工。砼在拌和站干拌均匀, 其配合比以试验室提供的配料单为准, 砼干料运至工作面后, 人工卸至喷射机筛网内。工期采用分片分层自上而下, 先凹后凸进行喷射, 将砼均匀喷射至坡面上, 喷射时喷嘴的方向垂直于受喷面, 与岩面距离控制为80～120cm。为了减少回弹时及不必要的气孔孔降, 不断调整气压与水压, 确保喷射砼与岩面紧贴。砼必须填满钢筋网与岩面之间的空隙, 并确保钢筋网表面砼厚度3～5cm。由于喷射厚度为10cm, 拟分2层进行喷射, 每层控制厚度5cm。后层喷射待前层砼凝固前立即进行, 若终凝1h后再行喷射, 须把喷层表面的乳膜、 浮尘等杂物用高压风水冲洗干净, 再二次喷射, 以确保砼质量。
喷射完毕后, 清除掉粘附在喷射表面上的喷射溅落物, 砼终凝2h后开始洒水养护, 养护时间不少于7昼夜。
4.4.2.6质量控制
喷射砼的配合比设计经过室内和现场试验确定, 并符合施工图纸要求。在保证喷层性能指标的前提下, 尽量减少水和水泥的用量。速凝剂的掺量经过现场试验确定, 喷射砼初、 终凝时间满足现场喷射工艺要求, 喷射砼厚度及强度符合设计要求, 喷射砼与岩石间的粘结力及喷层之间的粘结力, 按监理指示钻取直径100mm的芯样作抗拉试验。试验成果资料报送监理, 若发现砼中有鼓皮, 剥落, 强度偏低或其它缺陷的部位, 则及时予以清理和修补, 直至满足设计和规范要求。
4.5资源配置
劳动力资源配置表
工种
单位
数量
备注
管理人员
人
10

机械操作工
人
10

风钻工
人
20

喷砼工
人
8

锚杆、 锚索安装
人
16

普 工
人
40

合计

104

机械设备配置表
名称
规格/型号
单位
数量
备注
全液压钻机
LM-500C
台
1

手风钻
YT28
台
10

潜孔钻
QZJ-100C
台
2

砼喷射机
ZPG-11
台
4

注浆机
MZ-1
台
2

挤压式压浆泵
UBJ1.8
台
2

灰浆搅拌机
2OOL
台
2

搅拌机
350L
台
2

电动油泵
ZB2×49/500
套
2

1.5T工程车
JS50
台
4

第五章 灌浆平洞施工
5.1施工方案
洞身石方开挖, 拟采用全断面掘进施工, 造孔由YT-28气腿式手风钻钻孔, 爆破开挖采用中部掏槽、 周边光面爆破技术, 按每循环进尺3.0m控制; 洞内出渣由人工配合PB-30扒渣机, 0.3m3斗车运输至洞外。
洞身砼衬砌, 采用循环浇筑, 每仓长度按10m控制, 且浇筑顺序先侧顶后底板。其中侧顶模板采用钢木组合型式, 拱璇与纵横围囹内拉外撑架立, 砼由HBT60砼输送泵泵送入仓; 底板挡头模板, 采用钢木组合型式, 砼由0.3m3斗车输送入仓, 人工抹面成型。
5.2施工工序
5.2.1洞身石方开挖

5.2.2砼工程

5.3施工方法
5.3.1洞身石方开挖
1) 爆破设计:
依据洞身岩石等级为Ⅸ-Ⅹ级, 进行爆破设计, 其参数见表所示。
爆破开挖参数表
炮孔类别
孔径( mm)
孔距( m)
孔深( m)
孔数( 个)
孔倾角( °)
光爆孔
42
0.35
3.5
26
外倾88.5
底孔
42
0.6
3.5
6
下倾88.5
辅助孔
42
0.7-0.8
3.5
15
90
掏槽孔
42
H: 1.3
V: 0.6
3.5
4
内倾88.0
合计

51

说明
单位装药量为1.2-1.5kg/m3控制
2) 测量布孔
利用TCR-305型全站仪确定洞轴线, 按照爆破设计, 采用卷尺将各钻孔孔位逐一放样, 并红漆实地标识。
3) 造孔
造孔均采用水钻形式( 遇地层破碎、 软弱夹层、 断层及影响带外) , 由YT-28气腿式手风钻造孔, 每循环进尺按3m控制。
4) 装药起爆
装药由人工逐孔装药, 起爆采用孔内延时孔外接力的非电毫秒微差爆破; 除光爆孔采用Φ25小药卷外, 其余孔均采用Φ32药卷, 其炸药为2#岩石铵梯炸药( 当孔内有水时采用乳化炸药) 。
5) 通风排烟
洞内通风排烟, 在洞口布置一台55kw轴流通风机, 通风管( 直径Φ500的胶带式) 端口距掌子面20-30m, 以改进洞内施工环境。
6) 支护
支护采用网喷砼、 素喷砼及砂浆锚杆等方法, 以保证洞内施工安全。
7) 出渣
出渣由人工配合PB-30扒渣机, 0.3m3斗车运输至洞外。石渣外运, 随右坝肩石方开挖出渣拉运至弃渣场堆放。
8) 其它情况说明
⑴爆破参数优化: 在洞室爆破作业中, 遵循”短进尺、 小药量、 弱爆破、 强支护、 勤观测”的原则, 按照爆破设计参数, 根据爆破料的块径、 孔壁预留残孔率、 开挖面平整度及爆破震速等, 对爆破参数不断优化, 以确保爆破后开挖面满足设计要求。
⑵特殊地段开挖: 对岩石中因地质原因, 如断层、 裂隙及软弱夹层等部位, 应作专门爆破设计, 以免爆破振动破坏岩面; 必要时, 由人工配合机械对其进行开挖。
⑶锁口支护: 对灌浆平洞进口段, 为确保洞口因开挖而带来不安全因素发生, 及时对该部位进行锁口支护( 规格Φ32, 单长L=7m的砂浆锚杆) 及砼衬砌。
⑷变形观测: 对在开挖过程中, 因岩石应力而引起的变位, 根据设计要求的观测断面, 埋设GY-85型坑道式岩石收敛计, 定时检测, 以便确定岩石变位, 为后续工程处理提供依据。
⑸洞内排水: 对岩石裂隙渗水及施工弃水, 采用挖沟自流引排或集水坑由1″水泵集中抽排至洞外。
⑹安全处理: 对爆破开挖面上已松动的浮( 危) 石及突凸部位,