雨果水电站引水隧洞C3标工程进洞施工方案.doc

雨果水电站引水隧洞C3标工程
进洞施工方案
一、 工程概况
        雨果水电站引水隧洞C3标工程进口桩号SD09+392全长1.6km。出口桩号SD09+282总长2.7km。隧洞主要以III~IV类围岩为主，属红砂细岩、堆积层，层位不连续，以泥夹石层为主，局部地段厚度较大，泥质胶结，胶结程度差，有不同程度的孤石出现，易产生变形破坏，属极不稳定的砂岩及堆积层。 断面为圆型，成洞尺寸6.8m×6.8m（高×宽）。
       SD09+392~SD09+442及SD09+282~SD09+232在原设计施工中进洞支护采用C25钢筋混凝土，I16工字钢支护，根据施工经验该处存在堆积层及泥夹石等不良地质状况，为防止拱顶坍塌等现象发生，为确保施工安全，尽快形成工作面，经我项目部施工技术人员多次勘察、研究分析，该处洞顶距离地面约为6.8m，且地质情况较差，决定对SD09+392~SD09+442及SD09+282~SD09+232段采用旋喷桩进行固结处理，该段在按设计施工的基础上采用加强门架支护。
二、施工原则与方案
        具体施工步骤为：
1、为确保施工安全和机械设备进洞，对隧洞壁、洞底因流砂或地下水渗带所形成的空腔进行回填注浆加固后，再进行洞底局部修整施工。
2、对掌子面采用长30m、间距中至中40cm、Φ108管棚和Φ60小导管注浆加固固结岩层；并对已施工完的隧洞洞壁围岩进行模筑混凝土加固或固结注浆加固。
3、主洞施工采用短台阶、短进尺（每循环60cm）、弱爆破或不爆破、预留核心土和门架支护的施工方法向前掘进。
4、加强初期支护：初期支护采用I20工字钢，间距中对中35cm，工字钢底脚采用＠20槽钢连接，浇筑C25钢筋混凝土，钢筋采用Φ25双层浇至二衬设计断面，工字钢底脚支撑。工字钢间用Φ25连接筋，间距30cm，拱脚和边墙底脚采用锁脚锚杆加强，喷射砼厚度30cm，包裹钢拱架厚10cm，分层喷至设计厚度。
三、施工工艺
        工采用短台阶法开挖先拱后墙方案。
  1、上部（拱部）施工 
（1）操作要点：
a.管棚和注浆管的制作：管棚长30m，直径为108mm，管头加工成尖头；注浆管的规格尺寸与管棚相同，在距管口2m以后钻6～8的注浆孔，孔距40cm，呈梅花形布置。
b.注浆管、棚管的布置：由于地压力大，在拱顶曲率中心两侧45°范围内按间距10cm布管，其中注浆管间按小于1.5倍注浆扩散半径设置，定为40cm，在此范围之外则按40cm间距布管，且全是注浆管；掌子面核心土部位按50cm间距布管。以防止核心土失稳外漏。
c.打入钢管：采用潜孔钻或锚杆钻机直接打管，管内砂用高压风吹出。
d.孔口止浆：由于孔口地层不能自稳，需用柔性止浆袋止浆。柔性止浆袋系用橡皮绸制成的套状袋，打管前将其套在注浆管上用铁线绑牢然后随同钢管一起打入地层，注浆时，浆液或气体通过注浆孔进入袋内，使之鼓起压实管周围砂体，达到止浆的目的。
e.注浆：将水玻璃稀释到10～20Be，和浓度为15%～20%的硫酸按2：1或3：1比例混合，配成pH值为3～5的浆液，然后按定压法（0.3～0.5MPa）进行单孔或群孔注浆。
f.开挖：注浆完成后即可组织开挖。
g.支护形式和方法：砂岩段采用I20型钢拱架，@35cm，φ25连接筋加密，@30cm；拱架尺寸加大为2.5m(半径)，预留5cm。
h.拱部衬砌：每挖完1个进尺，就衬砌1次（加格栅支撑），二衬紧跟。
i.量测：量测项目有围岩压力、拱顶沉降和拱脚收敛当发现围岩压力过大或沉降过大时，应对下一循环的管棚和注浆参数进行调整，同时须注浆加固拱脚。 2、 下部施工工艺 
 ①施工工艺流程：
下部放样布孔→钻孔→装药爆破→排烟→机械开挖及人工修凿→喷砼→安设下部格栅钢拱架→布设锚杆孔→钻孔→安设锚杆→挂钢筋网→喷砼至设计厚度。
②施工要点：
a.在下部断面施工前，先打入1#和49#管。其中，1#管与水平方向成16°角，2#管成25°角。这两种管的长度均为30m，直径均为60mm，布设间距均为40cm。1#和2#管打入后，即可注浆加固拱脚。
b.中台阶布管：25#管为核心土注浆加固管，长30m，横向间距1 m，纵向间距40cm，钢管外径为60mm；15#管为水平管，垂直边墙打孔，间距40cm，所用钢管的外径为60mm。中间台阶高2m，注完浆后即可开挖。
c.中间台阶开挖：衬砌：采用短开挖、衬砌紧跟，每个循环挖、衬4次，进尺3.2m。
d.下台阶打管注浆：下台阶打入5#管（管长30m，外径60mm，布置与45#管同）后注浆。要注意，45#管的施工需与各台阶错开，错开距离一般为两个循环进尺。
e.墙脚加固：边墙衬砌后，为防止结构过量沉降，需对墙脚加固，做法是打6#管（管长30m，倾角450）注浆。
四、施工工艺流程图
（1）管棚引孔顶入法施工工艺流程图
（2）管棚跟管钻进工艺流程图

不合格
封孔、连接钢架结构
结 束
喷混凝土封闭工作面
连接注浆管路、调试
压水试验
注浆作业
注浆效果分析
初选浆液配合比
初配浆液试验注浆
确定浆液配合比
浆液制备
调整注浆参数
施工准备
测量放样
安装导向管、浇筑套拱
搭设工作平台、钻机就位
钻 孔
清 孔
补孔
顶入棚管、安装止浆塞
钻孔验收
原材料进场检验
棚管加工
合格
合格
不合格
图1 管棚引孔顶入法施工工艺流程图

管棚跟管钻进工艺流程见图2。
符合设计要求
不符合
尾管与钢架焊接
结 束
安装、调试注浆管路
压水试验
注浆作业
注浆效果分析
初选浆液配合比
初配浆液试验注浆
确定浆液配合比
浆液制备
调整注浆参数
喷混凝土封闭工作面
施工准备
测量定位
导向管定位、套拱施工
钻机就位
根管钻进作业
退内杆
原材料进场检验
棚管制备
注水清洗内杆
下棚管
退套管
安装止浆塞
图2 管棚跟管钻进工艺流程图