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引水隧洞上下交叉下部引水洞支护方案

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2020年4月19日
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目 录

1、支护施工总体方案 1
1.1、钻孔及锚杆安装 1
1.2、钢筋网制安 2
1.3、钢拱架支撑及安全支护 2
1.4、喷混凝土施工 2
1.5 超前小导管 4
2、资源配置 5
2.1人力资源 5
2.2机械配置 6
3、质量控制 6
4、安全管理及文明施工 6
4.1安全管理 6
4.2安全防范重点 7
4.3安全管理措施 7

特殊段落加强支护施工方案

龙洞水电站隧洞工程全长3.806km，3＃施工支洞与金龙电站引水洞相交K0+240~K0+280范围内，支洞洞顶与金龙电站引水洞地板相差约8m。当前金龙电站引水洞属正常运行期。
为施工的安全和保证金龙电站的正常运行，需对K0+230~K0+290段采用弱爆破、短进尺、强支护，从金龙电站下方安全经过。具体支护方案如下：
1、支护施工总体方案
当开挖两洞相交范围内时，采用超前支护，安装型钢拱架加强支护，挂网喷混凝土，联合系统锚杆的支护方法；在顶拱范围内采用Φ42mm、L=3.0m超前小导管支护，间距为0.3~0.5m；单榀钢拱架I16工字钢，间距为50~80cm，纵向采用Φ25间距0.3m连接筋；挂网喷混凝土的厚度为20cm，φ6.5mm的钢筋网片间距15cmx15cm；系统锚杆采用Φ25的螺纹钢筋，间排距为1.5m,锚杆长度为3.5m。
锚喷支护的工艺流程图：
钻孔
注浆
安装锚杆
喷射混凝土
洒水养护
挂钢筋网片
钻孔
安装超前小导管及注浆
钢拱架的制安
钻孔爆破
排危出渣

图1 相交范围内加强支护工艺流程图

1.1、钻孔及锚杆安装
钻孔采用移动排架和YT－28气腿钻成孔。
采用砂浆锚杆或药卷锚杆。系统锚杆直径25mm，锚杆长3.5m。锚杆钻孔采用气腿式凿岩机，选派有经验、合格人员安装锚杆，并选派有丰富经验的技术人员现场指导和监督。锚杆安装完毕，强度达到100%后进行抗拔试验。
严格按照设计要求、施工规范组织施工，钻孔深度、锚杆长度必须满足设计要求，特别是在锚杆安装过程中，加强现场施工过程质量控制，质检人员随时检查锚杆的注浆饱满度，确保锚杆的安装质量。
（1）锚杆安装前，要严格检查钻孔深度、锚杆长度，并上报监理验孔，检查锚杆规格及长度。
（2）锚杆安装达到龄期后，按每300根一组进行抽检（每组抽检三根）锚杆安装质量，同时邀请监理参加。
1.2、钢筋网制安
钢筋质量符合规范要求，采用绑扎或焊接施工，钢筋网紧贴岩面并与锚杆连接牢固。Ⅲ类围岩局部布设，Ⅳ、Ⅴ类围岩及破碎带拱部布设。
1.3、钢拱架支撑及安全支护
Ⅴ类围岩及破碎带临时支护采用钢拱架支撑、喷混凝土封闭处理。钢支撑的附件安置就位后，应与钢支撑焊牢，浇筑混凝土时可将钢支撑及其附件留在其中。钢支撑之间采用钢筋网制成挡网，防止岩石掉块，钢筋网采用焊接与钢支撑牢固连接。
1.4、喷混凝土施工
1.4.1施工准备
喷混凝土采用干喷法施工工艺，利用5t自卸汽车运料，用干式混凝土喷射机自上而下分层喷射，人工喷水养护，喷射前应做好如下准备工作：
①拆除作业面障碍物，清除开挖面的浮石和墙脚的石渣、堆积物；
②用高压风水将受喷面清洗干净，对遇水易潮解、泥化的岩层，则应用高压风清扫岩面；若受喷面被污染，应按设计要求进行处理；
③埋设控制喷射混凝土厚度的标志；
④作业区应安设充分的照明设施，具有良好的通风条件。
1.4.2材料控制
（1）水泥：优先选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥，水泥标号不低于P.O42.5。进场水泥有生产厂的质量说明书。
（2）骨料：细骨料应采用坚硬耐久的粗、中砂，细度模数宜大于2.5，使用时，含水率宜控制在5%～7%；粗骨料采用耐久的卵石或碎石，粒径不应大于15mm；喷混凝土中不使用含有二氧化硅的骨料，喷混凝土的骨料级配，级配要满足表2－2的要求。
（3）外加剂：选用质量符合施工图纸要求并有生产厂的质量证明的速凝剂，初凝时间不大于5min，终凝时间不应大于10min，选用的外加剂需经监理工程师批准。
表1 喷混凝土用骨料级配表
项目
经过各种筛径的累计重量百分数（％）
0.6mm
1.2mm
2.5mm
5.0mm
10mm
15mm
优
17～22
23～31
35～43
50～60
73～82
100
良
13～31
18～41
26～54
40～70
62～90
100

（4）混凝土拌和用水：选用符合《混凝土拌和用水标准》要求的天然水或经过处理的生产循环水。
（5）配合比：经过室内试验和现场试验选定并符合施工图纸要求，在保证喷层性能指标的前提下，尽量减少水泥和水的用量。速凝剂的掺量经过现场试验确定，喷混凝土的初凝和终凝时间，应能够满足施工图纸和现场喷射工艺的要求，强度符合施工图纸要求，配合比试验成果报送监理工程师审批后使用。
1.4.3施工工艺：
混凝土喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔10mm），防止超粒径骨料进入喷射机；用高压水冲洗受喷围岩面，而后开始喷射混凝土。
喷射时，送风之前先打开计量泵，以免高压混凝土拌合物堵塞速凝剂环喷射孔；送风后调整风压，使之控制在0.45～0.7MPa之间，按混凝土回弹量小、表面湿润易粘着为度来掌握。喷射机司机与喷射手要配合好，根据喷射手反馈的信息及时调整风压和计量泵，控制好速凝剂掺量。
砂
石
水泥
混凝土喷射机
空压机
水
输料管
喷 嘴
受喷面
养 护
图2 喷混凝土施工工艺流程
外加剂

喷嘴与岩面的距离为60～120cm，太近太远都会增加回弹量；喷射方向尽量与受喷面垂直，拱部尽可能以直径方向喷射。
一次喷射厚度不宜超过10cm，若需喷第二层，两层喷射的时间间隔为15～20min。
为提高工效和保证质量，喷射作业应分片进行，按照先边墙后拱脚，最后喷射拱顶的顺序施喷。喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，每圈压前面半圈，绕圈直径约30cm，力求喷出的混凝土层面平顺光滑。
1.5 超前小导管
小导管安装：采用YT－28气腿钻成孔后，将小导管按设计要求插入孔中，外露端支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。
Φ6mm加劲箍
50cm
Φ42mm普通钢管
15cm

图 3 注浆小导管加工图
注浆：注浆设备采用JYZ－2型注浆泵，注M20水泥砂浆，砂浆的配合比由现场试验确定，在管口处设止浆塞。水泥砂浆采用小型砂浆搅拌机拌制，注浆压力一般为0.5～0.8MPa。注浆前先喷射混凝土3～5cm封闭掌子面作止浆盘，若注浆未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，直至符合注浆质量标准，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆。
注浆先从拱顶开始向下注，先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况适当调整。注浆作业中认真填写注浆记录，随时分析和改进，并注意观察施工支护工作面的状态，试挖掌子面，无明显渗水时，即可进行开挖作业。
质量要求：
①钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角。并对每个孔进行编号。
②钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定，控制在5O～10O，钻机最大下沉量及左右偏移量为钢管长度的1%左右，并控制在4cm～6cm之间。
③严格控制钻孔平面位置，小导管不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。
④经常量测孔的斜度，发现误差超限及时纠正，至终孔仍超限者应封孔，原位重钻。
⑤掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。
工艺流程图：参见图4《小导管施工工艺框图》
地质调查
浆液选择
注浆设计
现场试验
配比试验
注浆参数
效果检查
制定施工方案进行施工
施工准备
设备准备
管材加工
材料准备
喷砼封闭掌子面
机具准备
钻孔打小导管
注 浆
开 挖
图 4 小导管施工工艺框图

2、资源配置
2.1人力资源
表2 人力资源配置计划表
序 号
岗位工种
人 数
序 号
岗位工种
人 数
1
技术员
1
10
电焊工
2
2
质量员
1
11
电 工
1
3
安全员
1
12
其它人员
4
4
风钻工
6

5
钢筋工
3

6
喷锚工
8

7
修理工
1

8
机械工
1

9
汽车司机
2
合计： 60人
2.2机械配置
表3 主要机械设备配置计划表
序号
设备名称
型号*规格
单位
数量
备 注
1
电动空压机
20m3/min
台
2

2
柴油发电机
50KW
台
2

3
自卸车
10t
台
4

4
气腿式风钻
YT-28
把
14

5
侧卸装栽机
50型
台
2

6
混凝土干喷机

台
4

7
锚杆注浆机
MZ-1
台
2

8
电焊机

台
4

9
钢筋切割机
GQ40L
台
2

3、质量控制
（1）从组织上采取措施，配置足够的技术、质检人员及检测设备，明确责任；从技术上严格要求，认真贯彻落实“三检制”，即作业班组自检，工序交接检查，专职质检检查。同时报监理工程师复检。
（2）在技术上做好技术交底及安全教育工作，明确设计要求、操作规程、注意事项。做好现场施工指导工作，解决施工中的难题，坚持经常地进行质量检查，发现问题及时采取措施进行处理，把施工质量问题消灭在萌芽之中，确保工程质量。
4、安全管理及文明施工
4.1安全管理
安全管理目标：实现“三无一杜绝”。三无即无工伤死亡事故、无工程质量事故、无火灾事故。
4.2安全防范重点
（1）防止洞挖拱顶落石、塌方安全事故；（2）防止触电安全事故；
4.3安全管理措施
（1）加强现场安全管理，做好安全教育工作，施工操作必须严格遵守安全操作规程、《中华人民共和国安全生产法》、《安全防护手册》；严禁违章、违规作业。
（2）所有进入工地的管理、施工人员必须戴安全帽，高空作业必须挂安全带、设置安全网。现场配置专职的安全员，每天24小时的安全值班。
（3）加强安全防范管理，严格执行以“预防为主、安全第一”的方针，积极采取有效的预防措施，确保施工安全。
（4）加强现场安全用电管理，安排专职电工值班，执行国家安全用电标准，确保用电安全。