• 312.00 KB
  • 63页

引水隧洞施工方法

  • 63页
  • 关注公众号即可免费下载文档
  1. 1、本文档共5页,可阅读全部内容。
  2. 2、本文档由网友投稿或网络整理,如有侵权请及时联系我们处理。
'四、引水隧洞、临建设施(设计)及施工方法4.1.工程概况及水文地质4.1.1.工程概况栗子坪水电站位于四川省石棉县境内的南桠河上,为南桠河六个梯级开发中的第五级。工程为引水式水电站,在栗子坪建调节池接蓄冶勒尾水及建底格拦栅坝引用南桠河冶勒至栗子坪区间流量,经左岸引水隧洞、埋藏式调压室和压力管道,在南桠河左岸Ⅰ级阶地上建厂发电。栗子坪水电站主要由首部枢纽、引水系统、地面厂房系统等建筑物组成。引水隧洞布置在南桠河左岸,全长6283.562m。隧洞穿越古槽谷、1#沟(南桠村沟)、2#沟、紫马沟,以及安宁河东支断裂带。引水隧洞总体围岩类别以Ⅲ类为主,Ⅳ、Ⅴ类次之。引水隧洞Ⅲ类围岩衬砌为马蹄形,断面为4.1×5.6m,衬厚20cm;Ⅳ、Ⅴ类衬砌为圆形,直径4.5m,衬厚分别为:Ⅳ类围岩40cm、Ⅴ类围岩60cm。安宁河东支断裂带采用钢管衬砌,长500m,内径4.0m,混凝土衬厚60cm。为跨越紫马沟,隧洞在2+098.712处下卧,斜井长度为137.5m,倾角50°。引水隧洞共设4条施工支洞,长度分别为372m、397m、529m、185m,其断面为直墙圆拱型。1#、3#、4#支洞净断面尺寸为4.5m×4.0m(宽×高),2#支洞净断面尺寸为5.0m×5.0(宽×高)。本标为栗子坪水电站CⅡ标引水隧洞工程,桩号:(引)K0+550~(引)K5+950,长5400m,即1#~3#支洞控制段引水隧洞工程。 4.1.2水文气象和工程地质4.1.2.1水文气象本流域属川西高原气候区,仅在4000m以上为高原亚寒带。流域内地势高差悬殊,气候差异大,降水和湿度从上游至下游逐渐减少,气温和蒸发量则呈逐渐增大的地区分布特点。本流域径流主要来源于降雨,其次是融雪和地下水补给。每年3月下旬随着气温逐渐回升,径流逐渐增加。6~9月雨量最丰,是本流域的主汛期,12月~竖年3月为枯水期,径流基本由地下水补给。本流域径流丰沛,根据44年径流资料统计,闸址多年平均流量17.2m3/s,径流量5.42亿m3,所年平均径流深1401.6mm。径流年际变化较小,最丰水年平均流量和最枯水年平均流量与多年平均流量的比值仅1.39和0.73。径流年内分配不均,丰水期(6~10月)占年径流72.9%,枯水期(11月~竖年5月)占年径流27.1%,最枯的2月份占年径流1.92%。栗子坪多年平均气温11.2℃,极端最高气温33℃,极端最低气温-8.6℃。多年平均降雨量和降雨天数分别为1290.6mm和164天,多年平均相对湿度79%。4.1.2.2工程地质南桠 河系大渡河中游右岸的一级支流,位于川滇南北向构造带北段、菩萨岗东西向隆起北侧。在大地构造部位上属扬子准地台西部之二级构造单元康滇地轴北段范畴。西部以小金河断裂为界与甘孜断褶带相邻,东部以石棉断裂、越西断裂为界与凉山拗褶带毗连,安宁河断裂带北段在境内呈近南北向延展,将本区分割为西部冶勒断块和东部小相岭断块。栗子坪水电站即跨越安宁河东支主干断裂及其所切割的冶勒断块和小相岭断块上。区内出露地层岩性主要为晋宁期石英闪长岩和澄江期花岗岩,三迭系上统至侏罗系下统砂页岩和第四系下更新统昔格达组砂泥质层(粉质壤土层)仅沿凹陷或断陷带零星分布。区内构造以南北向为主,并兼有北西向、北北西向、北北东向和东西向构造。地震基本烈度为Ⅷ度。4.1.3交通条件栗子坪水电站是南桠河流域第五级电站,位于石棉县栗子坪乡境内。电站厂房在栗子坪下游约2km处108国道侧,闸址位于南桠村,与冶勒水电站厂房尾水相衔接,厂、闸间距约8km。冶勒电站对外公路经过本工程大部分工区,在栗子坪桥左岸与108线国道相接。由108国道向北可至汉源、成昆铁路乌斯河车站、雅安、成都,南行可至泸沽、成昆铁路泸沽车站、西昌。电站对外交通较为方便。108线国道成都至西昌段为高速公路及二、三级公路,至2003年石棉至西昌改建完成后,本段将达到二级及以上公路标准,路基宽度8.5m,路面宽7.0m,水泥砼或黑色路面。108国道改扩中大部分现有桥梁未作改建,桥梁设计荷载汽-15级,挂车—80。冶勒水电站对外交通专用公路为山岭重丘三级公路,路基宽度7.5m,路面宽6.0m,最大纵坡8%,桥涵设计荷载汽-20,挂-150校核。本工程压力管道通过108线国道,为保证施工期108国道的交通运输,该段公路施工期需进行临时改线,临时改线公路长约640m 。待压力管道安装完建,再恢复原有公路交通。4.1.4合同项目和工作范围4.1.4.1本合同应完成的主体工程项目和工作内容包括:本合同承包人应完成引水隧洞主洞(引)0+550.00~(引)5+950.00m和引水隧洞1#、2#施工支洞与主洞交点前20m支洞的施工,其主要工作内容包括石方洞(井)挖、临时支护、钢管安装、钢筋制安及混凝土衬砌和喷锚衬砌、灌浆、封堵门的制作及安装、支洞封堵和原型观测等项目的施工。(1)引水隧洞(引)0+550.00~(引)5+950.00段主洞以及部分支洞工程项目引水隧洞1#、2#支洞与主洞交点前20m支洞以及主洞的土石方明挖,石方洞挖,支护,砼浇筑,钢筋制安,回填灌浆,固结灌浆,1#、3#施工支洞检修门的制作与安装施工。(2)原型观测观测设备的验收、保管和场内运输;仪器的率定、安装、维护及施工期的观测和数据分析。(3)2#施工支洞封堵和灌浆4.1.4.2应完成的施工临时工程项目和工作内容(1)引水隧洞3#施工支洞的设计、土石明挖、石方洞挖、临时支护、钢筋制安及混凝土浇筑、喷锚衬砌和支洞封堵等项目的施工。(2)现场临时施工设施 为满足现场施工所需的临时供电、供水、供风、通讯、混凝土拌制、钢筋加工、模板加工、仓库、办公及福利设施等临时设施的设计、施工、维护和管理。其中,施工用电由发包人提供电源接线点位置,从该电源接线点至施工现场的供电线路、降压变压器及其配电装置均由承包人自行设计、架设、安装与维护。(3)为满足施工需要的其它临时设施。(4)施工场地平整,渣场保护的设计、维护、管理,施工期污水处理、完工后场地清理和环境恢复等。(5)1#、2#、3#施工支洞道路及场内道路的维护和管理。(6)施工场地征用、搬迁和移民安置由发包人负责,但原有建筑物的拆除由承包人负责。4.2.编制说明4.2.1编制依据1.招标单位提供的招标文件、图纸及补充通知;2.踏勘现场所获得的有关资料;3.与本标工程相关的、现行采用的技术标准和规程规范及施工手册;4.国内、外已建类似工程的有关资料和经验;5.我方已承建类似工程的施工经验;6.业主对总工期的要求。4.2.2编制原则1.突出环保水保的原则 本标段工程施工中,我们将严格执行ISO14000《环境保护体系》,采取积极、严密的环保、水保措施,将由于施工对生态环境带来的影响减低到最小程度。严格遵守国家有关动物保护、环境保护、文物保护、水土保持的法律法规以及地方政府对栗子坪水电站工程环境保护及水土保持的要求,加强环境保护和水土保持,同时切实做好施工中和完工后的绿化工作。2.安全第一的原则本引水隧洞工程围岩主要由石英闪长岩和花岗岩组成,安宁河断裂带内有炭质页岩、粉砂岩和泥岩出露,总体上以Ⅲ类围岩为主,Ⅳ、Ⅴ类围岩次之。安宁河东支断裂带及两侧影响带的工程地质及水文地质条件较复杂,岩体破碎,地下水活动强烈,围岩自稳能力及整体稳定性极差,易发生围岩变形失稳,成洞难度大;同时在石英闪长、花岗岩岩体中存在氡气、γ辐射等有害气体及放射源。因此施工中仍存在较大的安全隐患。针对上述情况,在施工组织设计编制中始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定施工方案,严格执行ISO18000《职业安全管理体系》。特别是爆破作业安全、埋深较大地段防岩爆、氡气超标等情况,首先进行技术方案分析论证,在安全措施落实到位,确保万无一失的前提下组织施工。3.优质高效的原则为确保本项工程优质高效地完成,施工中将加强领导,强化管理。根据我公司在施工组织设计中明确的质量目标和工期目标,贯彻执行ISO9001质量体系标准,积极推广、使用“四新” 技术。合理安排施工进度,实行网络控制,搞好工序衔接,实施进度监控。确保质量目标和工期目标的实现。4.方案优化的原则在施工组织过程中,对关键工序进行多种施工方案的综合比选,在技术可行的前提下,择优选用最佳方案。5.科学配置的原则根据本标段的工程量大小及各项管理目标的要求,实行科学配置。选派有施工经验的管理人员,上场专业化施工队伍,投入先进、精良的施工设备;确保流动资金的周转使用,做好建设资金的管理,做到专款专用,选用优质材料,确保人、财、物、设备的科学合理配置。6.合理布局的原则根据本标段工程的任务量和管理目标的要求以及地形地貌的特征,在临时工程的施工布置上,特别是对水、道路及各种场地的设置,充分利用业主征用土地,尽量减小临建规模,本着避免干扰、方便使用、优化设置的原则,合理布局,满足工程需要。7.文明施工的原则加强现场文明施工管理、统一规划各种生产、生活设施。材料、物资、机械设备的堆码、停放有序,各种标识、标牌、安全警示牌正规,做到路平、灯明、管线平直、场地清洁。4.2.3依据的技术标准和规范1.《建筑工程质量检验评定标准》GBJ301-88;2.《土方与爆破工程施工及验收规范》GBJ201-83; 3.《地基与基础工程施工及验收规范》GBJ202-83;4.《水利水电工程施工地质规程》DJ/T5102-1999;5.《爆破安全规程》GB6722-86;6.《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》SL47-94;7.《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》DJ/T5099-1999;8.《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001;9.《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL62-94;10.《水工混凝土试验规程》SD105-82;11.《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T5100-1999;12.《混凝土拌和用水标准》JGJ63-89;13.《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL25-92;14.《水工混凝土施工规范》SDJ207-82;15.《热扎钢筋》GB1499-84;16.《水利水电建设工程验收规程》SL233-1999;17.《安全监测技术规范》SDJ336-89;18.《钢筋焊接及验收规范》JGJ18-96;19.《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-92;20.《混凝土质量控制标准》GB50164-92;21.《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-92;4.3.隧洞开挖施工方法4.3.1工程特性本工程承担引水隧洞总长5400m,隧洞桩号0+550.00m~5+950.00m (其中2+098.712~2+236.237为倾角50º的斜井),隧洞坡度以斜井为界限,斜井进口上游i=0.003、斜井出口至下游i=0.00381;围岩类别以Ⅲ类为主,Ⅳ、Ⅴ类次之;Ⅲ类围岩断面为4.1×5.6m(宽×高)、衬厚20cm的马蹄形;Ⅳ、Ⅴ类衬砌为圆形,直径4.5m,衬厚分别为:Ⅳ类围岩40cm、Ⅴ类围岩60cm。安宁河东支断裂带采用钢管衬砌,长500m,内径4.0m,砼衬砌厚60cm。为完成本标段的工程内容,分别设计1#、2#及3#施工支洞,并于栗冶公路连接。1#及2#施工支洞已由我单位承担施工,3#支洞设计长度为529m,断面尺寸为4.5m×4.0m(宽×高)的直墙圆拱型。各施工支洞承担的主洞工程量见下表表4-1各施工支洞承担主洞工程量表项目单位1#2#3#支洞长度m376399529主、支洞交点桩号m1+657.6733+113.6965+294.253支洞坡度%0.670.270.5控制段长度上游1107.675877.459700下游578.5621480.557655.7474.3.2施工方法及资源配置根据本隧洞的施工条件和工程特点,拟采用钻爆法无轨运输施工方案,实施 掘进(钻眼、装、运),支护(拌、运、锚、喷射砼)、砼衬砌(拌、运、灌、捣)一条龙机械化施工作业。在施工中贯彻“光面爆破是基础,锚喷支护保安全,围岩量测明情况,施工通风出效率”的工作思路。按“新奥法”施工技术组织施工,采用光面爆破。施工中边挖边护,加强施工监控量测和超前地质预报,并根据量测反馈的围岩变形信息,及时按工程师指示调整支护参数。开挖采用YT-28气腿式风钻钻孔,人工装药、采用2#岩石硝铵炸药,毫秒雷管、塑料导爆管非电起爆,光面爆破法施工;地质条件较差部位施工遵循“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、早封闭”的施工原则。出碴采用装载机配自卸运输车,直接运输至指定弃碴场。计划每个施工区各投入自卸运输车6台、装载机2台、挖掘机1台。根据本隧洞开挖断面的特点,钻孔采用自制钻孔台架人工钻孔。每个作业区开挖作业共分两个作业组(即上、下游)、每个作业组按三班制施工。每个工区开挖计划投入人力共126人,其中含后勤及队级管理人员。每个掌子面配YT-28气腿式风钻20台。4.3.3施工工艺流程1)Ⅲ、Ⅳ类围岩开挖施工引水隧洞工程围岩以Ⅲ类为主,岩石完整性较好。施工时采取全断面一次爆破开挖成型,爆破后视围岩具体情况,采取随机锚喷支护。Ⅳ类围岩偏好地段,拟采用全断面一次爆破开挖成型,爆破后视具体情况进行相应的支护。此两种情况下开挖作业流程如图4-1《隧洞Ⅲ、Ⅳ类围岩 开挖作业流程》所示。测量放线钻孔装药爆破通风散烟安全处理装碴运输下一循环安全支护图4-1隧洞Ⅲ、Ⅳ类围岩开挖作业流程相应的施工作业循环时间:项目名称(Ⅲ/Ⅳ)持续时间(Ⅲ/Ⅳ)累计时间测量放样60/60min60/60min钻孔300/240min360/300min装药爆破60/60min420/360min通风散烟60/60min480/420min安全处理及支护120/180min600/600min出碴120/120min720/720minⅢ、Ⅳ类围岩采用2.5m长钻杆造孔,平均钻孔深度分别为2.3m、2m每排炮进尺分别为2m、1.7m;从上表看出每天完成2个循环,则每天进尺分别为4m、3.4m,综合不可预见因素对施工的影响,拟计划安排每月进尺100m。2)Ⅳ类破碎地段、Ⅴ类围岩开挖施工本标段Ⅳ~Ⅴ类围岩出现在过紫马沟地段和表浅部围岩,开挖时一般地段采用全断面法开挖,但在施工时严格遵循“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、及时封闭” 的施工原则,开挖后及时进行系统锚喷支护。在遇到结构及稳定性差、成洞条件困难的特殊地段时,开挖采用上下断面台阶法施工;首先进行上半断面开挖,开挖后立即进行支护,支护完成后,再进行下半断面开挖。必要时采用本部分4.6节不良地质地段的施工方法(见后述)。其作业流程如图4-2《隧洞Ⅳ类破碎地段、Ⅴ类围岩开挖作业流程(全断面)》所示。测量放线钻孔装药爆破通风降尘清除危石装碴运输下一循环系统锚喷支护图4-2隧洞Ⅳ类破碎地段、Ⅴ类围岩开挖作业流程Ⅳ、Ⅴ类围岩一般地段开挖作业循环时间见下表:项目名称持续时间累计时间测量放样60min60min钻孔300min360min装药爆破60min420min通风散烟60min480min安全处理及支护180min660min出碴120min780minⅣ、Ⅴ类围岩采用平均钻孔1.5m,每排炮平均进尺1.2m;每天约完成2个循环,则每天进尺2.4m,综合涌水等不可预见因素对施工的影响,拟计划安排每月进尺60~70m。 3)光面爆破施工工艺流程在隧道洞挖施工中,均采用光面爆破施工技术。它是一种主要控制周边孔的间距和装药量来有效控制超欠挖的施工技术。施工中,周边孔间距按40cm设置、采用竹片间隔装药。光面爆破施工工艺流程见图4-3《光面爆破施工工艺流程框图》。光面爆破设计测量放线钻孔清理钻孔钻孔质量检查装药计算爆破材料准备装药与堵塞准备填筑材料网络检查连接起爆网络设置警戒爆破效果检查起爆通风光爆效果与质量 图4-3光面爆破施工工艺流程框图4.3.4施工工艺要点4.3.4.1施工测量在隧洞开挖时,除每隔20~50m设置中心桩及水准基点外,每排炮钻孔前,按设计断面尺寸进行施工放样,采用红铅油划出开挖轮廓线并按钻爆设计图布设炮孔,同时在两侧边墙及拱顶标注腰线(水平线)和中心线作为指导开挖的依据。4.3.4.2施工控制测量(1)洞内控制测量采用以下两种导线:①施工导线:在开挖面向前推进时,用以放样指导开挖的导线(中心线),每个20~50m设一砼固定桩。②复合导线:当隧道掘进100~300m时,为了检查隧洞的方向是否与设计相符,设置边长50~300m精度较高的复合导线,与施工导线进行闭合测量。(2)测量作业实施计划①选派具有丰富测量经验的测量工程师负责隧洞测量。②洞内联测选在无风、无烟尘、无干扰视线良好的情况下进行。③洞外三角网或导线测量采用闭合环精密平差法测量并计算测量成果,高程按二级标准测量、测量时选择无风及气压稳定的天气进行。 ④测量成果坚持换手复测制,洞内控制测量采用闭合环方式。(3)贯通测量隧洞贯通后,组织同一标段及其它不同标段测量人员一起到现场进行贯通测量,进行平差后,按监理工程师指示,共同协商误差调整方案。4.3.4.3钻爆工艺采用全断面光面爆破法开挖,施工的关键工艺是光面爆破。光面爆破按照我公司“隧洞全断面开挖光面爆破工法”作业,此工法能够有效地控制周边开挖轮廓,减少对围岩的扰动,保持围岩稳定,有效控制超欠挖,提高工程质量和进度,确保施工安全。(1)钻爆设计Ⅲ类围岩拟采用全断面预留光爆层光面爆破法开挖,Ⅳ~Ⅴ类围岩一般采用“短进尺、弱爆破,全断面开挖”的方法,特殊地质地段采用上下断面短台阶法开挖,上、下断面间隔3~4m,示意图见图4-4《短台阶法开挖侧面示意图》。软弱围岩段开挖坚持“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测,稳妥前进,不留隐患,确保安全”的施工原则。 ①钻爆设计的原则a.炮孔布置适合钻孔台架钻孔。b.减少炸药用量,提高炸药的爆破效果。c.采用光面爆破,尽量减小对围岩的扰动,控制好开挖轮廓。d.在保证安全的情况下,提高隧洞掘进速度,缩短施工工期。②爆破器材的选定炸药:根据岩石强度不同选用不同爆速的炸药,有水地段用乳化炸药,其余均用2号岩石硝铵炸药。雷管:采用毫秒雷管、塑料导爆管非电起爆。③炮眼布置及装药结构根据开挖断面大小,为施工方便,均采用楔形掏槽,Ⅲ类围岩及Ⅳ类围岩偏好地段拟钻孔深2~2.3m,Ⅳ类地质破碎地段及Ⅴ类围岩拟钻孔深1.7m;周边光爆、孔距40cm。周边眼的装药结构采用两种形式: 掏槽孔、掘进孔采用偶合装药,周边孔采用不偶合装药结构,使用φ25×200小直径炸药间隔绑扎装药结构,炮眼直径为40mm,不偶合系数一般在1.4~2.0范围内,在比较破碎的围岩地段,采用双传爆线。另一种装药结构为间隔装药结构,装药后将炮泥堵塞在与炸药相接的部位。根据本标段的地质及断面类型的划分情况,拟采用的钻爆设计请见图4-5~7《A1~A3型断面开挖钻爆设计图》,图4-8《B2型断面开挖钻爆设计图》所示。(2)爆破作业①钻孔钻孔严格按照测量点出的炮眼位置及数量进行施工,特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及个数,未经主管工程师的许可不得随意改动。准确定位凿岩机钻杆,确保钻孔位置及孔向,其中孔位偏差不大于5cm,孔向偏差不大于3º。同类炮眼钻进深度要达到设计要求,眼底保持在一个铅垂面上。同时认真进行清孔,将所有炮孔中的残碴积水排除干净,用高压风吹净尘沫。钻孔完成后由质检人员对孔数、孔位、孔向及孔的清洗情况进行检查,不满足要求的重新钻孔。确保两排炮错台控制在10cm以内,超挖控制在15cm以内,无欠挖。为控制底板超挖,对于Ⅳ~Ⅴ类围岩拟采取预留30cm左右的保护层,在底板砼施工时处理。②装药爆破a.成立光面爆破小组,实行定人、定位、定标准、定段别的岗位责任制,不准乱装药。b.装药时严格按照设计的装药结构和装药量施作。 c.掏槽眼和辅助眼采用连续装药,周边眼采用间隔装药或不偶合装药,底部装加强药卷。d.炮眼均采用炮泥堵塞密实,堵塞长度不小于最小抵抗线。e.严格按设计的联接网络实施起爆,注意导爆索的连接方向和联接点的牢固性。4.3.4.4通风降尘通风降尘采用我公司引进同类施工单位已经有成熟经验的风水混合型水幕降尘器并经我公司通过使用进行了改进的设备。在掌子面附近设置风水混合型水幕降尘器。此设备的工作原理是利用风水混合型水幕降尘器使水充分雾化,迫使粉尘迅速降尘。从而可以加快粉尘的沉降速度。水幕降尘器设置在边拱上,放炮前10min打开水幕开关,放炮20min后关闭。水幕降尘器主要解决1-3μm粒径的粉尘,同时在爆破后立即打开压风机及射流风机进行通风降尘。水幕降尘器的构造及在洞内布置详见图4-11《水幕降尘器构造及布置图》所示。4.3.4.5出碴运输洞碴采用装载机装碴、自卸汽车运输的方式出碴。在隧洞内每隔100~150m左右设置一错车道。运输作业保障措施:a.成立专门道路维修工班,经常对隧洞内外道路进行修整,确保施工运输道路路况良好。 b.搞好车辆调度工作,加快车辆周转率。c.确保洞内照明,设专人进行经常性检查,发现有损坏情况及时进行更换或处理。4.4.斜井施工方法4.4.1施工方法本工程设斜井一处,桩号:K2+098.712~K2+226.237,斜井长137.5m,斜井倾斜角度为50°。根据工程条件及特点,为加快斜井的施工进度,拟采用导井法施工。先用LM-200型反井钻机施工导井,再用钻爆法二次扩挖达到设计的开挖轮廓。LM-200型反井钻机的工作原理为:液压马达驱动动力水龙头,后者将扭矩传递给钻具系统,带动钻具旋转,破岩采用镰齿盘形滚刀,滚刀在钻压的作用下沿井底滚动,从而对岩石产生冲击,挤压和剪切作用,使其破碎。钻导孔时岩屑沿钻杆与孔壁间的环行空间由洗井液提升到上水平,扩孔时岩屑靠自重落到下水平。钻凿Ф1.4m钻孔时,先钻Ф216mm的导孔,直至导孔钻透下水平巷道,将导孔钻头在此卸下,接上Ф1.2m的扩孔钻头,再由下向上扩孔。导井贯通后,扩挖采用人工钻孔装药,电雷管起爆,爆碴由导井滑至斜井下端平洞处,然后采用装载机装碴,自卸汽车运输至指定的弃碴场。采用导井法施工时,先完成下弯段及平洞的开挖,并利用其作为施工出碴通道,完成扩孔钻头的套接,然后反拉形成Ф1.4m的导井。斜井扩挖时,石碴从2#支洞上游面运到指定的碴场。导井方案的优点为: (1)导井用机械开挖,施工进度快。(2)扩挖时,爆破石碴不用提升,直接滑到斜井下口。(3)中导井贯通后,形成自然通风系统,加快了扩挖爆破作业循环。(4)反井钻机对各类围岩条件的适用性好,施工安全。(5)节省劳动力,有利于降低工程造价。(6)有效地解决了地下水的排放问题。4.4.2施工工艺流程斜井导井开挖反井钻机施工工艺流程如图4-12。斜井反井钻机施工工艺流程图图4-12施工准备钻机基础砼泥浆池钻机试运转冷却水池测量定位电源水源钻机安置斜井扩挖拆除钻机扩孔更换钻头导孔钻进 4.4.3施工工艺要点4.4.3.1导井施工1、施工准备(1)钻机基础施工①采用砼基础,混凝土标号不小于C25号。②尺寸位置以钻孔中心(井心)定位。并保持钻机的地脚螺栓孔位置准确。③混凝土上平面要平,凸凹变化不能超过3cm。(2)铺设轨道混凝土基础养护结束后,铺设钻机轨道,以便钻机安装。轨距为600mm或900mm。(3)供电由于反井钻机要求供电负荷不能小于200kw ,电压380v。所以拟由1#支洞引入高压线路至下游,供反井钻机施工用电,(4)供水钻机供水由洞内高压水管供水。水的用途主要有:①配制泥浆。②冷却水。导孔期间,循环使用;扩孔期间,每小时约需5~8m3用于扩孔冷却钻头。(5)通风反井施工期间,下部隧道采用压入和压出式通风,最大限度的将烟尘排出。(6)照明在钻机和泥浆泵位置安装碘钨灯照明,以便正常工作。(7)钻机安装调试、试运转钻机运到现场后,进行钻机的安装和调试,主要工作有:①接通所有电机电源,进行短暂通电、观察电机转向。②接通钻机泵车到操作车钻机之间进回油管路。③安装机械手和转盘吊。④钻机调平、找正。⑤安装下支撑和前后斜拉杆。⑥浇地脚螺栓孔。⑦接通冷却水系统。⑧进行泥浆泵调试、形成泥浆循环系统。 2、导孔钻进导孔钻进是反井钻井施工的关键,它关系到钻孔的质量和成败。(1)钻具布置钻具布置如下:导孔钻头+异型接头+稳定钻杆⑴+普通钻杆⑴+稳定钻杆⑴+普通钻杆⑶+稳定钻杆⑴+普通钻杆⑸+稳定钻杆⑴+普通钻杆⑽+稳定钻杆⑴+普通钻杆(25)+稳定钻杆⑴+普通钻杆(50)+稳定钻杆⑴+普通钻杆(2)钻进参数钻进参数选择主要依据地层条件、钻进部位等多方面因素确定。一般按下表所示参数施工,在施工时根据不同情况予以调整。导孔钻进参数选择表钻进位置或岩石情况钻压(kN)转速(rpm)预计转速(m/h)导孔开孔5010-200.3-0.6钻透到下水平前50-70200.5花岗岩10-15203-5(3)开孔钻进开孔钻进时,必须利用开孔扶正器和开孔钻杆配合,慢速开孔,开孔深度3m;开孔后,将开孔钻杆提出,洗擦上油后保存。(4)导孔钻进导孔钻进时各方面必须全力配合,必须做到以下几点:① 钻进前对泥浆泵进行全面检修,使其处于完好的状态,必须保证泥浆泵排量充足。在钻进过程中,各班要对泥浆泵进行必要的维护,白班要有1~2小时的时间对泥浆泵各主要易损部件进行检查,对磨损严重的部件进行更换,使后两班能够正常钻进。②加强泥浆管理,保证泥浆参数良好。③对于导孔钻进返出的岩渣,及时清理,防止岩渣流入泥浆池;岩渣清理由人工和除沙泵共同完成。④一根钻杆完成后,必须等孔内的岩屑全部排出后,才能停泵接卸钻杆。⑤导孔钻透后,停止泥浆循环,但钻机不能停转,向始孔加清水,直到钻机转动平稳,扭矩变化不大时才能停钻。3、扩孔钻进(1)拆导孔钻头接扩孔钻头导孔钻透后,将扩孔钻头和导孔钻头拆卸工具运到下口。通过电话上下联系,上下配合拆下导孔钻头接上扩孔钻头。形成出渣系统,开始向上扩孔。(2)扩孔钻进扩孔开孔,当扩孔钻头接好后,慢速上提钻具。直到滚刀开始接触岩石,然后停止上提,用最低转速(5~9rpm) 旋转,并慢慢给进、保证钻头滚刀不受过大的冲击而破坏,给进一停下,等刀齿把凸出的岩石破碎掉,再继续给进。开始扩孔时,下部设专人观察,将情况及时通知操作人员,等钻头全部均匀接触岩石时,开始正常扩孔钻进。为保证钻机和滚刀的使用寿命,一般将系统压力限制在18Mpa之内。此时始机的提升能力为720KN,扣除系统的压力损失,提升能力680KN。钻杆每根155kg,最大深度360m时,钻杆重量37.82吨,水龙头重量2.824吨,1.4m扩孔钻头重2.825吨,钻机的总提吊重量85吨。钻头按每把刀承受5吨压力,钻头承受的钻压为30吨。在扩孔过程中,当岩石硬度较大,可适当增加钻压,反之可以减少钻压。扩孔时,要及时出渣,防止堵孔。扩孔过程,也是拆钻杆的过程,拆下的钻杆要进行必要的清理,上油带好保护帽。(3)完孔当钻头始至距基础2.5m时,降低钻压慢速钻进,并认真观察基础周围是否有异常现象,如果有,则及时采取措施处理。慢慢的扩孔,直至钻头露出地面。(4)拆机将扩孔钻头卡固在钢轨上、拆掉钻机的前后斜拉杆和各种油管,将主机车从钻架上拆掉,将钻架主机车和一些辅助设备拆下。将扩孔钻头吊牢,将轨道拆掉,将钻头提出孔外,运到井上;然后将操作车吊上来,再将泵车、油箱冷却器拆下,分别运到地面。全部钻孔工作结束。4.4.3.2斜井扩挖斜井扩挖采用钻爆法施工。风动凿岩机钻孔、人工装药,电雷管进行控制爆破。扩挖作业从斜井上口开始,从上至下进行扩挖。 施工设备及材料的运输拟采用以下方式进行:在上平段设一台3T卷扬机,随扩挖的加深,沿井壁内侧设两道18Kg级钢轨,作为运输台车上下斜井的轨道。钢轨固定采用在扩挖完成的斜井壁打适量50cm长插筋,插筋采用锚固剂锚固,将钢轨与插筋焊接的方式进行固定。施工人员的上下拟在扩挖完成的斜井壁设置一钢制爬梯。斜井扩挖风、水、电及运输设施布置示意请见图4-13。为确保施工作业面施工人员的安全,工作面施工时,将直径为1.4m的导井设置钢筋格栅封闭,同时井口周围设钢管围栏。1、钻爆工艺导井直径为1.4m,扩挖时采用合理的爆破参数,严格控制爆破岩石粒径,否则因导井直径有限,容易发生堵井。为此,斜井扩挖除采用光面爆破技术外,还采取短进尺、密布孔的措施。必要时,通过爆破试验确定钻爆参数,试验时采用钢筋格栅封闭导井,以检查石碴的块径。扩挖钻爆设计请见图4-14。2、爆破作业①测量放线在扩挖前30m内采用测量仪器准确绘出开挖轮廓线、周边眼辅助眼的位置;在扩挖30m以后,采用激光准直仪进行导向测量及放线,每隔一定时间对准直仪进行校正其准确性,防止准直仪的移动而造成偏向。每次测量放线时,对上次爆破效果检查一次,并及时将结果反馈给技术主管和爆破人员;技术人员将测量数据输入计算机处理后,及时修正爆破参数,以达到最佳爆破效果。②钻孔 在斜井内安装钢制爬梯,钻孔人员从爬梯进入井内施工,钻孔设备采用卷扬机提升,轨行运输台车运输;钻孔采用YT28凿岩机,钻孔施工时注意以下事项:a.控制好周边眼、辅助眼的位置、间距,不得随意修改。b.准确定位凿岩机钻杆,保证钻孔位置误差不大于5cm。c.同类炮眼钻进深度要达到设计要求,眼底保持在同一个斜面上。钻孔过程中确保不同类炮眼沿井中心向井壁方向变浅,以保证爆破后开挖面形成一漏斗形状,以方便扒碴。d.钻孔作业时,先将中导井用钢筋笼封闭,爆破作业时拆除,以保证作业安全。③装药爆破采用人工装药,装药前,仔细检查炮孔的位置、深度、角度是否符合设计要求。装药时严格按照设计的装药结构和装药量施工。周边眼采用间隔装药或不偶合装药。装药时电雷管管脚线必须短路,不能与金属导体、水、岩石等接触。已敷设好的爆破网路两端,在未与下一部分导线联接以前必须联成短路。爆破网路联接好后,吊出井内全部施工设备及台车,爆破人员由爬梯撤出斜井至平洞内。为防止爆碴堵住斜井口,采用分次爆破,最后爆破光爆孔。4.4.4安全施工措施为确保斜井施工的安全,斜井开始施工前,首先将上平、上弯段及下弯段进行加强支护,确保施工期间的安全。斜井安全支护拟对Ⅲ 类围岩采取随机锚杆及素喷砼5cm的支护措施。对Ⅳ~Ⅴ类围岩,采取系统锚喷支护的措施,支护参数:锚杆Φ22、L=2.5m,钢筋网Φ6.5@20cm×20cm、喷砼厚度15cm。如遇地下水丰富时,采取打排水孔的措施进行排水。卷扬机使用制定严格的安全操作规程,同时在施工过程中,定期对爬梯、运输台车等设施进行检查,确保施工过程的安全。防堵井措施:根据围岩情况,进行钻爆设计并按其要求,进行爆破试验,严格控制块径偏大挤压而造成的堵井事故。此外,对于扩挖的石碴,在溜到下弯段后及时出碴。4.4.5出碴运输导井贯通后,扩挖爆碴通过导洞滑至斜井下口,用装载机装碴,出碴车运输出碴,通过2#支洞运出洞外。4.4.6劳动力配置施工采取三班制作业,每班5人、共15人;其中每班安排钻机操作工1名,泥浆泵工1名,电工1名,辅助工2名。4.5.隧洞施工监控量测隧洞监控量测是隧洞“新奥法”施工的重要组成部分,它不仅能指导施工,预报险情,确保施工安全,而且通过现场监测获得围岩动态信息,为支护设计提供依据。4.5.1量测目的(1)掌握围岩在施工中的动态,控制围岩变形。(2)了解支护结构的效果,及时采取措施,安全施工。 (3)修正设计参数,保证隧洞既稳定又经济。4.5.2量测项目施工监测主要量测围岩收敛和拱顶沉降。Ⅳ~Ⅴ类围岩量测区的间距不超过300m,每个收敛量测段的测点不少于3点。量测拱顶沉降和收敛的标记到掌子面的距离不超过1m。首次量测在爆破后尽快实施。量测频率请见表4-3《拱顶沉降、收敛量测频率》。表4-3拱顶沉降、收敛量测频率开挖后天数1~15日16~30日61~90日90日后量测次数1~2次/天1次/2天1~2次/周1~3次/月4.5.3监控量测作业4.5.3.1工程地质及支护情况观察观察内容:隧洞开挖后,开挖面及附近周边岩石的自稳性,地质及岩质情况,校核围岩分类,并绘出地质素描图,初期支护(锚杆、喷射砼、钢支撑)结构状况有无破坏等。开挖工作面的观察,在每次爆破后进行,特别是软弱围岩条件下,开挖后立即进行地质调查,若遇特殊不稳定情况时,派专人进行不间断观察;观察后做好记录,并整理保存。4.5.3.2围岩收敛、拱顶下沉量测 围岩收敛和拱顶下沉量测原则上在同一断面上进行。量测断面的间距与隧洞长度、围岩条件、开挖方法等多种因素有关,实际量测时,按技术规范及工程师要求进行。4.5.4洞内地质超前预测预报1.洞内地质超前预测预报程序洞内地质超前预测预报程序见下图。地质方法原始资料掌子面素描洞体展现地质超前预报隧道围岩物探方法2.地质和支护状态观察每次爆破后,由地质工程师对开挖工作面进行观察、调查并做好地质素描记录。调查项目包括掌子面正面及侧面稳定状态、岩性风化程度、裂隙间距、形状、涌水情况、水的影响等等。素描记录工作面的岩层产状、构造及特殊地质现象,同时对靠近工作面的初期支护进行观察,喷射砼是否开裂、是否有掉块现象等。3.地质预测预报内容(1)对照勘测阶段的地质资料,预测地质条件的变化情况及对施工的影响程度。随工作面素描地质结构状态。(2)可能出现坍方、滑动影响施工时,预报其部位、形式、规模及发展趋势,并提出处理措施。(3)隧洞将穿越不稳定岩层、较大断层等特殊地段需改变施工方法或作应急措施时的预报。(4)预报可能出现突发涌水地点,涌水量大小,地下水、泥砂含量及对施工的影响。 (5)软岩出现内鼓、掉块地段,预报对施工的影响程序。岩体突然开裂或原有裂隙逐渐加宽时,预报其危害程度。(6)在位移量测中发现围岩变形速度加快时,预报对围岩稳定性的影响程度。(7)预报可能造成围岩失稳的施工方法及改进施工方案的措施。4.地质预报预测方法(1).隧洞开挖面地质素描;(2).岩体结构面调查;(3).涌水量观测;(4).超前钻探(XY-1、YO100A型);(5).地质雷达法(SIR-10);(6).调查地表及地下水的情况;根据地质预报方法得出的数据进行施工地质预测,及时调整施工方法,采取积极措施保证施工安全。5.施工检测管理(1).施工检测管理流程施工检测的结果应尽快地反馈到施工和设计中去,施工检测管理流程见图4-15《施工检测管理流程图》。施工措施(调整施工方法,加强支护结构)量测是否安全 措施(减少支护结构)是否经济改变量测计划测量计划是否改变改变管理基准管理基准是否改变否图4-15施工检测管理流程图(2).注意事项①施工检测采用的机械和电子仪器,必须确保具有良好的使用状态。②测试前检查仪表设备是否完好,如发现问题及时修理或更换。检查测点是否松动或人为损坏,确认测点状态良好时可进行测试工作。③围岩量测a.按各项量测的操作规程安装好仪器仪表,每个测点一般测读三次,三次读数相差不大时,取算术平均值作为观测值,读数相差过大时,检查仪器、仪表安装是否正确,测点是否松动,确认无误后再进行测试。b.每次量测时认真做好记录,并保持原始记录的准确性。c.在现场进行粗略计算,若发现围岩变形较大时,及时通知现场施工负责人。6.位移速率标准1.当每天净空变化大于1mm时,则认为围岩处于急剧变形阶段,应加强支护,加强观测;2.当每天净空变化值在0.2-1.0mm 之间时,则认为围岩处于缓慢变形阶段,表示围岩向稳定方向发展;3.当每天净空变化值小于0.2mm时,则认为围岩基本稳定。7.监测资料的整理1.对监测资料应认真检查、审核和计算,每次量测结束后,在二小时内进行资料整理工作。2.及时将资料填入有关图表,以了解数据反映的变化规律,便于各断面和不同量测手段之间的对比。4.6.不良地质地段的施工根据隧洞地质资料显示,该隧洞围岩类别以Ⅲ类为主,但处于安宁河东支断裂带及两侧影响带的工程地质及水文地质条件较复杂,岩体破碎,地下水活动强烈,围岩自稳能力及整体性极差,易发生围岩变形失稳,成洞难度大。因此在隧洞施工过程中,可能遇到涌水、软弱地层、断层等不良地质情况,施工中针对具体情况及时采取措施,选择正确的施工方法,确保施工安全。4.6.1不良地质地段施工原则4.6.1.1先防护后施工3#支洞施工前,先做好边坡面的排水系统,尽量减少洞口、洞顶明挖数量,施工时避免破坏坡积层,尽早做好洞口防护,力争早进洞。4.6.1.2稳扎稳打不良地质地段求“稳”,采取短台阶法施工,按照“短开挖、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测”的原则组织施工,确保隧洞不塌方。 4.6.1.3综合支护施工中对断层、破碎带等不良地段,切实做好超前钻探、预测、预报,采取锚杆、网喷、格栅、系统锚杆等综合支护手段。4.6.1.4加强围岩的监控量测施工中,加强围岩的监控量测,做好信息反馈工作,出现不稳定信号时,及时采取加固措施,控制围岩变形,防止出现坍塌事故。4.6.2施工措施4.6.2.1涌水处理当隧道内出现渗水量较大或涌水时,主要采取“引、排、堵”相结合的排水方案,设置数量不等的排水孔并及时喷砼封闭岩面、集中排水,必要时采用化学灌浆等方法。4.6.2.2安全支护措施(1)Ⅲ类围岩安全支护针对Ⅲ类围岩局部受断层及陡倾角裂隙切割形成的不利组合而形成的不稳岩体,拟采取随机锚杆支护的方式进行支护,锚杆采用Φ22、L=2.5m,局部出现断层破碎带及裂隙密集带时,拟采用锚杆与素喷7cm厚砼联合的方式进行支护。(2)Ⅳ类围岩安全支护针对Ⅳ类围岩自稳能力偏差的地段,开挖前,首先在距掌子面20cm处布置2排Ф22、L=3.5m的超前锚杆,施工时,从开挖拱顶至两边起拱线处沿开挖线打入锚杆,间、排距为0.5m,i=100~200 循环渐进。控制开挖进尺在1.5m左右。确保围岩稳定,避免发生塌方。在开挖进尺后,视围岩情况,采取系统锚喷支护的形式或只对腰线以上进行锚喷支护,以下采取随机支护的形式。必要时,采取钢格栅或型钢(16工字钢)拱架与锚喷联合支护。其有关支护参数为:锚杆Φ22、L=2.5m,间、排距1.5m×1.5m,挂网Φ6.5@20cm×20cm,喷砼15cm。钢格栅拱架采用Φ25/Φ16钢筋制作,间距1m×1m。(3)Ⅴ类围岩安全支护针对Ⅴ类围岩一般地段,支护方式同Ⅳ类自稳能力偏差地段支护;对于Ⅴ类围岩较差地段,特别是经过安宁河东支断裂带及跨紫马沟局部地段,拟采取如下安全支护程序进行支护。1)超前注浆小导管施工在顶拱范围内采用D42小导管超前注浆的支护施工方法,是不良地质隧洞常用的一种开挖辅助措施,我公司开发应用这项技术,曾多次通过不良地质地段。施工时,根据围岩的具体情况采用单排小导管或双排小导管,导管长4m,间距40cm。小导管注浆采用水泥浆,其施工工艺流程见图4-16。在管棚形成后,拟采取短进尺(1.2m左右),按上下台阶法开挖程序进行施工。 2)锚喷支护施工开挖完成后,立即采用湿喷法素喷2~5cm厚砼,然后进行锚杆施工,锚杆采用Φ22、L=3m,间、排距1.0m~1.5m梅花形布置;采用早强水泥砂浆进行锚固。锚杆施工完成后进行挂钢筋网,钢筋网采用Φ6.5@20cm×20cm,再进行二次喷砼,至10~15cm厚。引水隧洞施工,按围岩类别划分安全支护请见图4-17《主洞支护体系断面图》;一般采用图中所示方法,如遇特差地质地段,则考虑其它开挖方法及超前大管棚法、灌浆法等支护施工。小导管注浆施工工艺流程图图4-16喷封闭掌子面注浆参数配比试验浆液选择制定施工方案进入施工效果检查现场试验注浆设计机具准备材料准备管材加工设备准备钻孔打小导管施工准备开挖注浆注浆站布置浆液配置安孔口止浆塞连接止浆管 3)钢格栅及钢支撑拱架支护对于安宁河断裂影响带,如锚喷支护不能满足安全要求时,拟采用钢筋格栅拱架结合锚喷支护进行支护,格栅拱架间距50~100cm,每榀格栅拱架起拱线处打四根Φ22、L=3.0m的锁角锚杆,锚杆采用锚固剂进行锚固;或采用型钢支撑拱架结合锚喷支护进行。钢支撑采用16工字钢或16槽钢,每榀间距70~80cm。必要时,采用固结灌浆法进行支护处理。Ⅴ类围岩施工程序为:超前管棚形成开挖素喷砼锚杆及钢筋网喷砼钢格栅拱架或钢支撑喷砼4.7锚喷支护4.7.1工程特性本标段锚喷支护分三种形式:素喷混凝土、挂网喷混凝土、钢纤维及CTA微纤维喷砼,用于永久支护。锚杆采用Φ 22钢筋,长度L=2.5~3m。钢筋网拟采用Φ8@20cm×20cm的网片。4.7.2施工方法及资源配置喷锚支护能迅速控制或限制围岩松弛变形,充分发挥围岩的自承能力,是隧洞施工的重要环节。随机锚喷支护随隧洞开挖适时进行,系统锚喷支护在洞挖后及时进行。在喷射砼之前按照施工规范和验收标准对开挖断面进行检验,合格后再开始施工。4.7.2.1锚杆施工本工程施工过程中的临时支护及永久系统锚杆均按招标文件要求采用水泥砂浆全长注浆锚杆。1、施工方法锚杆孔采用YT-28型气腿式风钻钻孔,钻孔直径Φ42mm,钻孔深度按照设计要求及施工措施要求进行施作。自制作业台架,满足边顶拱锚杆施工要求。注浆采用KBY50/70型砂浆锚杆专用注浆泵注浆。永久支护锚杆施工每施工区计划投入风钻8台、2台备用,计划投入人力30人,注浆泵2台,作业台车每工作面一台。锚杆在钢筋加工厂进行加工。2、工艺流程锚杆造孔完成后,采用风水联合进行冲洗,再进行锚固施工。边墙锚杆采用“先注浆后插杆”工艺,施工程序:造孔清孔注浆锚杆安装、固定孔口固定 钻孔前根据设计要求定出孔位,钻孔时保持直线钻进,孔向按照设计要求角度钻进。注浆前用高压联合风水彻底清孔,注浆时将注浆管插入钻孔中,距孔底10cm,打开注浆机随水泥砂浆的注入缓慢均匀拔出注浆管,直至砂浆注满锚杆孔。注浆完成后,迅速将锚杆插入孔内直至孔底,并上紧垫板。砂浆随拌随用,一次拌合的砂浆在初凝前用完。顶拱锚杆采用“先插杆后注浆”工艺,施工程序:造孔清孔锚杆安装、固定注浆孔口固定钻孔前根据设计要求定出孔位,钻孔时保持直线钻进,孔向按照设计要求角度钻进。造孔完成后用高压联合风水彻底清孔,然后将锚杆插入孔中并固定,注浆时将注浆管插入孔底,打开注浆机随水泥砂浆的注入缓慢均匀拔出注浆管,直至砂浆注满锚杆孔。注浆完成后,迅速安装并上紧垫板。砂浆随拌随用,一次拌合的砂浆在初凝前用完。3.施工质量要求(1)楔缝垂直、平整、位置在锚杆中心截面上,缝宽误差不大于±0.5mm,缝长误差不大于±5mm。(2)锚杆长度大于孔深6-10cm,加工长度误差不大于±1cm,并除去锚杆上的油污、铁锈等杂质,杆身调直无缺损。(3)锚杆孔位置误差不大于±10cm,锚杆孔深度误差不大于±1cm。 (4)水泥标号不低于425#,并采用普通硅酸盐水泥。砂子采用最大粒径小于2.5mm的中细砂。(5)水泥砂浆的强度等级不低于20Mpa,并满足施工图纸要求。(6)使用的外加剂对锚杆无腐蚀作用。4.7.2.2钢筋网施工本工程用于支护钢筋网拟采用Φ8钢筋在钢筋加工厂制作成2m×2m(Φ8@20cm×20cm)的钢筋网片,同时准备数量充足的网片以备用。钢筋网按照设计要求在加工厂进行加工或在施工现场制作。1、施工方法安装钢筋网前首先将基岩面冲洗干净,根据施工需要在挂网区域按规范要求打一定数量的插筋固定钢筋网。钢筋网与锚杆或插筋采用点焊连接,安装完成后对网片与岩面的距离按照规范要求进行检查,确保距离在3~5cm,距离不满足要求的用同标号的砂浆垫块垫起。2、施工质量要求(1).制作网片所使用的钢筋必须满足设计及规范的要求,网片规格必须满足设计的要求;钢筋在制作时首先必须进行拉直、除锈。钢筋网片节点需间隔焊接牢固。(2).挂网前必须按规范要求对基岩面松动岩石进行清理,基岩面经监理及设计验收合格后方可挂网,同时钢筋网与锚杆或插筋的连接必须采用焊接连接牢固。 (3).钢筋保护层的厚度不小于50mm,同时网喷砼厚度不大于25cm,局部塌方地段厚度大于25cm时,必须挂双层钢筋网或按照监理的要求进行施工。4.7.2.3喷砼施工本合同工程喷砼分为素喷砼、网喷砼和钢纤维喷砼三种。喷砼拟均采用“湿喷法”工艺,以减小洞内的环境污染。喷砼料生产在洞外拌和站集中拌和,利用砼运输车运至工作面。喷砼设备采用TK-961型喷射机,每作业区上、下游各一台、人力计划安排32人分两班进行作业。施工程序:开挖危石清理断面尺寸检查岩面冲洗岩面验收喷混凝土料运输底层喷护(3~5cm)挂网面层喷护至要求验收补喷处理合格养护回弹料清理喷砼工艺流程见图4-18《喷砼施工工艺流程图》。施工技术要求:(1)选用不低于425号普通硅酸盐水泥,细度模数大于2.5的硬质洁净中砂或粗砂,粒径5-15连续级配碎(卵)石,化验合格的拌合用水。使用的外加剂如速凝剂、早强剂等符合技术规范要求,初凝时间不大于5min、终凝时间不大于10min。喷砼使用骨料级配必须满足下表要求。项目通过各种筛径的累计重量百分数(%)0.6mm1.2mm2.5mm5.0mm10mm15cm优17~2223~3135~4350~6073~82100良13~3118~4126~5440~7062~90100 (2)喷射砼严格按设计的配合比进行拌和,配合比及搅拌均匀性每班检查不小于两次。拌制混合料的称量偏差符合下列规定:水泥和速凝剂:±2%砂、石:±3%(3)喷射砼前,认真检查隧洞断面尺寸,对欠挖部分及所有开裂、破碎、出水点、崩解的破损岩石进行清理和处理,清除浮石和墙角虚碴,并用高压水或高压风冲洗岩面。(4)喷头距岩面距离以0.6~1.0m为宜,喷头垂直受喷面,喷初期支护钢架、钢筋网时,可将喷头稍加偏斜,角度大于70º。喷射砼路线应先边墙后拱部,分区、分段“S”形运动,喷头作连续不断的圆周运动,后一圈压前一圈1/3,螺旋状喷射砼。(5)喷射砼作业采取分段、分层,自下而上的顺序进行。喷射砼时,喷嘴做反复缓慢的螺旋形运动,螺旋直径约20~30cm,以保证喷射砼密实。同时掌握风压、水压及喷射砼距离,减少回弹量。(6)喷射砼时分层作业,边墙每层厚度控制在5~7cm,顶拱每层厚度控制在4~5cm,第二次喷射砼须在第一层终凝后进行,若终凝1小时后再进行喷射,需冲冼第一层喷混凝土面。初次喷射砼先找平岩面。(7)喷射砼终凝2小时后,进行喷水养护,养护时间不少于7天。(8)隧洞开挖时,爆破距上次喷射砼完成时间间隔,不小于4小时。(9)有水地段喷射砼采取如下措施:--- 当涌水点不多时,可设导管排水后再喷射砼;当涌水量范围较大时,可设树枝状排水导管后再喷射砼;当涌水严重时可设置泄水孔,边排水边喷。---增加水泥用量,改变配合比,喷射砼由远而近逐渐向涌水点逼近,然后在涌水点安设导管,将水引出,再向导管附近喷射。---当岩面普遍渗水时,可先喷砂浆,并加大速凝剂掺量,初喷后再按原配合比施工。当局部出水量较大时采用埋管、凿槽、树枝状排水盲沟等措施,将水引导疏出后再喷。(10)在喷射砼2小时内,离工作面50m以内禁止爆破开挖。4.7.2.4.喷钢纤维砼施工1、施工方法喷钢纤维砼施工方法同普通喷砼施工工艺。2、施工技术及质量控制要点(1)使用材料必须满足下列技术要求:A)水泥与砂石的重量比为1:3~1:4;B)砂率不小于50%;C)水灰比为0.4~0.45;D)速凝剂掺量通过试验确定;同时,钢纤维的掺量及质量必须满足有关规范的要求。(2)在受喷围岩明显凹凸不平处,须先用喷射砼填平补齐,然后再喷射钢纤维喷砼;(3)在喷射钢纤维砼表面,须再喷敷厚度10mm的水泥砂浆。 4.8.砼衬砌4.8.1工程特性本标段引水隧洞根据招标文件,划分为四段共六种支护断面,其中:①(隧)0+550~(隧)2+098.712,支护分三种形式;A1型断面:挂网喷砼C20、15cm厚,底板C20素砼、20cm厚。A2型断面:全断面C20钢筋砼衬砌、40cm厚。A3型断面:全断面C20钢筋砼衬砌、80cm厚。②(隧)2+098.712~(隧)2+545.00、(隧)3+045.00~(隧)5+950.00,支护分两种形式:B1型断面:C20双层钢筋砼全断面衬砌、厚40cm。B2型断面:C20双层钢筋砼全断面衬砌、厚60cm。③(隧)2+545.00~(隧)3+045.00,C型断面:δ=16mm钢管C20素砼全断面衬砌。其中:A1、A2、A3型断面为马蹄形,B1、B2、C型断面为圆形。主要工程量:混凝土(含封堵):44360m3,钢筋制安:2440t,橡胶止水(651型):2260m。4.8.2施工方法及资源配置4.8.2.1.A2、A3型断面衬砌施工砼衬砌拟采用自行式全液压砼衬砌台车,按照先边顶拱、后底板的顺序施工。衬砌台车设计长10.2m,结构示意请见图4-19《整体自行式全液压砼衬砌台车示意图》。由于此两种断面均属1#支洞控制工作面范围,所以拟在1#支洞上下游各投入一台、共2台。 4.8.2.2.B1、B2型断面(平洞段)衬砌施工砼衬砌拟采用全液压砼衬砌台车,按照先边顶拱、后底拱的顺序进行施工。拟设计台车长10.2m,结构示意请见图4-20《圆形断面砼衬砌台车示意图》。由于此两种断面均处于2#、3#支洞控制段内,所以拟计划在2#、3#支洞上下游工作面各投入一台、共4台。必要时采用针梁模板,进行圆形断面先底拱、后边顶拱整体砼衬砌。4.8.2.3.B1、B2型断面(斜井段)衬砌施工斜井段砼衬砌采用全断面提升滑模施工,从下至上灌注砼、四周对称下料。示意见图4-21《斜井砼衬砌滑模结构示意图》。砼采用搅拌运输车运输,井口设受料漏斗、采用减速缓冲溜管入仓。模板采用卷扬机整体提升,根据浇筑砼的初凝及终凝时间确定提升的具体时间间隔,每次提升距离以30cm为宜。提升拟配备10t电动卷扬机一台、滑轮组两套。施工程序为:仓面清理仓面验收测量放线钢筋绑扎滑模就位浇筑仓验收砼浇筑第1次滑模提升砼浇筑第2次滑模提升砼浇筑第n次滑模提升下一循环。4.8.2.4.钢衬砼(C型衬砌断面)施工 钢衬段砼浇筑拟采取钢管安装与砼浇筑穿插进行施工,其中钢管定位节(2大节)安装完成后浇筑7m,以后每安装完成约100m后,进行砼浇筑。砼浇筑采用搅拌运输车运输、泵送砼入仓;分段浇筑,每段长16~20m,自2#支洞上游方向向下游方向依次浇筑。拟投入砼浇筑的施工机械设备数量为:砼输送泵计划投入6台,砼搅拌运输车计划投入12台,ZN50型插入式振捣器计划投入60台。4.8.3施工工艺流程砼衬砌施工采用先绑扎钢筋后立模的方式。钢筋在钢筋加工厂严格按设计和规范要求制作,人工现场架立、绑扎、焊接成型,其施工工艺流程见图4-22《隧洞砼衬砌施工工艺流程图》。(1)施工放样:检查开挖断面,进行欠挖处理。确保衬砌厚度达到设计要求。绑扎钢筋前将隧洞底部石碴、积水及杂物清理干净。(2)钢筋在加工厂制作成型后,运抵现场人工绑扎,焊接安装钢筋的绑扎、焊接、配置、砼支撑垫块等严格按照设计图纸及施工规范的要求执行。(3)衬砌台车就位后用测量仪器进行校核,确保位置准确。(4)砼采用分层、左右交替对称连续浇筑,每层浇筑厚度控制在40~50cm,输送管口至浇筑面垂直距离控制在1.5m以内,防止砼离析。砼浇筑过程中,保持连续施工,避免停歇造成“冷缝”,如因意外必须间断则间歇时间不超过1h,否则按施工缝处理。(5)混凝土浇筑完成后12~18h内开始进行养护,养护采用喷水养护,使表面保持湿润。设专人进行养护,养护时间不少于14天。4.8.4砼接缝处理隧洞砼衬砌分段浇筑,同一段砼边墙、拱部连续施工,以保证砼衬砌的整体性,在各浇筑段之间设置横向伸缩缝,采用橡胶止水带防水。 橡胶止水带质量符合招标文件技术规范要求。现浇砼衬砌施工缝采用橡胶止水带防水,止水带搭接长度不小于10cm,上段砼浇筑前用堵头板将止水带固定在砼衬砌中部,浇筑下段前,将接缝处的堆积物、杂质等清除干净并用湿布擦净,用高压水枪冲洗,经工程师检查合格后再浇筑下一段。靠近止水带的最大骨料粒径不超过20mm。施工时,止水带的型式、位置、尺寸和材料按图纸所示或工程师的指示确定。4.8.5施工质量控制要求1、施工材料:拌和混凝土使用的原材料及水泥需附有厂家的试验报告同时必须经过试验,试验质量满足设计及规范的要求后方可使用。水泥检测取样以200~400t同品种、同标号水泥为一个取样单位,检测项目包括:水泥标号、凝结时间、体积安定性、稠度、细度模数、比重等试验。对使用的外加剂质量必须满足质量要求。在施工过程中,对外加剂溶液的浓度,每班检查两次。骨料在质量满足要求的前提下,在施工过程中其含水量、超逊径及砂的细度模数等常规试验项目必须按照水工规范的要求进行施作,以便及时调整配合比、以确保混凝土的拌和质量。钢筋在使用前必须进行冷拉及冷弯等性能的试验,合格后方可使用,下料前,必须对有锈迹的钢筋进行除锈等工作。钢筋工程质量控制方法请见图4-23《钢筋工程质量控制程序图》(含网喷砼使用钢筋)。 混凝土的拌和要严格按现场试验室提供并经监理工程师批准的配料单进行配料,对拌和秤量系统坚持定期校核,确保配料误差在允许范围内;混凝土拌和时间不小于3min,确保混凝土拌和均匀。混凝土在运输过程中,尽量缩短运输时间,保证不发生分离、漏浆和严重泌水现象。2、施工过程控制混凝土浇筑之前,首先对施工缝老混凝土面严格按水工施工规范的要求进行凿毛处理,模板涂刷脱模剂;浇筑过程中,设专职技术员现场检查和监督。混凝土间歇时间、振捣均严格按照水工规范、技术条款进行,避免初凝及漏振现象发生,同时严格控制不合格混凝土入仓或往仓内加水。边墙混凝土两侧上升必须同时进行,每次上升高度控制在50cm以内。底板混凝土施工前基岩面必须经监理工程师验收合格后,方可进行混凝土浇筑工作。在浇筑第一层混凝土前,必须先铺一层2~3cm厚的水泥砂浆,砂浆水灰比与混凝土的浇筑强度相适应,铺设施工工艺要确保混凝土与基岩的良好结合。浇筑混凝土底板的基岩上的杂物、泥土及松动石均要清除,同时冲洗干净并排干积水,如遇有承压水、则必须制定引排措施并报监理工程师批准,处理完毕,经监理工程师认可后,方可浇筑混凝土。清洗后的基础岩面在混凝土浇筑前必须保持洁净和湿润。砼施工质量控制方法请见图4-24《模注砼工程质量控制程序图》。4.9.灌浆施工4.9.1工程特性 本标段灌浆工程分为回填灌浆、固结灌浆和钢衬段接触灌浆,回填灌浆在衬砌拱顶60º范围布置,排距300cm、单、双孔交替布置、深入基岩10cm;固结灌浆为全断面布置,排距300cm、深入基岩400cm、梅花型布置。回填灌浆待衬砌混凝土达到70%设计强度后进行,固结灌浆在该部位回填灌浆结束7天后进行。接触灌浆一般在砼浇筑完成60d后进行,特殊情况不少于28d。主要工程量:回填灌浆:24900m2,固结灌浆:3670m,接触灌浆:2200m2。4.9.2施工方法及资源配置灌浆施工采用YT-28气腿式风枪配自制钻孔台车沿混凝土衬砌预埋的孔口管进行钻孔,风水管路自开挖引入的主管上接入。灌浆设备采用SGB6-10型灌浆泵,浆液在现场采用ZJ-400型高速搅拌机拌制、低速搅拌机储浆,采用泥浆泵输浆。灌浆钻孔完成后,用高压风水联合进行冲洗,清洗干净灌浆孔。准备工作就绪后,安装灌浆管及灌浆塞进行灌浆。灌浆工作每作业区计划投入钻孔风枪8台,上、下游各4台;SGB6-10型灌浆泵2台,上、下游各1台;ZJ-400型制浆机2台,上下游各1台;BM-250型泥浆泵2台,上下游各一台;每工区共投入人力30人,分三班工作制。4.9.3施工工艺流程4.9.3.1回填灌浆1)钻孔 本标钢筋混凝土衬砌段,回填灌浆孔钻孔采取在衬砌中预埋孔口管,钢衬段采取预留孔的方法;利用钻孔台车按灌浆程序,分段分序进行,孔深深入岩石10cm。灌浆孔纵向间距3m,顶部60º范围内单双孔交替布置,开孔孔位与设计位置的偏差不得大于10cm,钻孔时保证孔向准确。2)灌浆①灌浆分序根据工程实际情况及设计需要,回填灌浆作业分区段进行,三个衬砌段(24m)为一个灌浆区段,区段两端设混凝土止浆塞封堵严密。每一灌浆区段内,先施工位置较低的排孔,后施工顶孔,由低向高推进施工,同一排孔分两序作业。②灌浆设备采用KBY50/70型三缸柱塞式灌浆泵。灌浆泵、进浆管路和灌浆孔口处安装压力表,使用前进行率定,压力表和管路之间设隔浆装置。③灌浆(1)灌浆作业按划分的灌浆区段分序加密进行,同序孔一次钻出,然后由较低的一端向较高的一端推移灌浆。(2)将最底端的一个孔作为进浆孔,临近的孔作为排水、排气用,待排出最稠一级浆液后,立即将其堵塞,再改换进浆孔,直至全序孔灌到结束标准。(3)回填灌浆的压力和浆液水灰比按施工图纸的要求或监理工程师的指示确定,如无指示,可采用0.2~0.3MPa。 (4)一序孔可灌注水灰比0.6:1、0.5:1两个比级的水泥浆,二序孔可灌注1:1和0.6:1(或0.5:1)两个比级的水泥浆。对大空洞或空隙部位,灌注水泥砂浆,其掺砂量控制在水泥重量的200%以内。(5)回填灌浆在规定的压力下,灌浆孔停止吸浆后,再继续灌注5min即可结束。(6)灌浆结束后,将孔口闸阀关闭,待浆液凝结后,解除闭浆装置。3)质量检查(1)回填灌浆质量检查在该部位灌浆结束7天后进行。(2)灌浆作业过程中,认真做好各项记录。(3)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,其数量不少于灌浆孔总数的5%。(4)回填灌浆质量检查采用钻孔注浆法,向检查孔内注入水灰比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,根据现场实际情况,按监理工程师指示或批准的措施进行处理。4.9.3.2固结灌浆固结灌浆采取在钢筋混凝土衬砌时预埋灌浆孔导管,利用钻孔台车钻孔,现场集中拌制浆液,多缸注塞式灌浆泵灌入水泥浆。1)材料要求(1)水泥采用符合规定质量标准的普通硅酸盐32.5级灌浆水泥。其存放时间不得过久,对于受潮结块、出厂期超过三个月的水泥严禁使用。 (2)水灌浆用水与拌制水工混凝土用水要求相同,拌浆水的温度不得高于40℃,并满足规范规定。(3)掺合料在监理工程师批准的情况下,水泥浆液中可掺入砂、粘性土、粉煤灰和水玻璃等掺合料,其掺入量通过试验确定。(4)外加剂在特殊地质条件下,可在水泥浆液中掺入速凝剂、减水剂等外加剂,所有能溶于水的外加剂以水溶液状态加入,其最优掺加量通过试验确定。2)施工设备(1)钻孔设备采用YT-28风钻利用钻孔台车在衬砌预埋管或钢衬预留孔中钻孔。(2)灌浆设备(A)现场设置集中制浆站,配备立式水泥搅拌机,同时配备除尘设备。拌制浆液前进行试运行,流量计采用LD型电磁流量计。(B)灌浆泵、灌浆孔口处和进浆管路安装压力表,压力表采用YK-1型抗震压力表,使用前进行率定,使用过程中经常检查核对。(C)注浆泵采用KBY50/70注浆泵。3)施工工艺(1)钻孔① 衬砌前,按设计图纸要求,准确定出孔位(偏差不大于10cm),然后预埋钢管。②利用钻孔台车严格按规定的孔向钻孔,并随时测量孔向与孔斜,发现偏斜超过要求及时纠正,孔底偏差不大于1/40孔深。③钻孔结束后,对钻孔妥善保护,防止出现堵孔等现象。(2)钻孔冲洗①钻孔结束后,对灌浆孔进行洗孔和冲洗。洗孔的目的是将残存在孔底和黏附在孔壁处的岩粉、碎屑等杂质冲出孔外,以免堵塞裂隙通道,影响浆液的灌注。②钻孔冲洗的目的是用压力水将岩石裂隙或空洞中所充填的松软的、风化的泥质充填物冲出孔外,或是将充填物推移到需注浆处理的范围以外,这样,有利于浆液与接触面胶结坚固,起到加固地基的作用。③当邻近有正在灌浆的孔或邻近灌浆孔结束不足24h时,不得进行裂隙冲洗作业。(3)灌浆①施工次序根据施工图纸要求或监理工程师指示,按环间分序、环内加密的原则进行。地质条件恶劣地段,经监理工程师批准,增为三序。本标段灌浆孔呈梅花型布置,注浆采用“围、挤、压”方式,即先将注浆区圈围住,再在中间插孔注浆挤密,最后逐序压实。遵循逐渐加密的原则,先钻、注第一序孔,而后开始第二序孔的钻进和注浆。依次类推,从最低处孔开始,然后向两边交替对称进行,最后钻、注最高孔。②施工方法 固结灌浆在回填灌浆和接触灌浆结束7天后进行。采用全孔一次灌浆的方法进行灌注。③注浆方式采取孔内循环式注浆方式,见图4-25《孔内循环注浆方式示意图》。④注浆阻塞注浆阻塞采用卡塞方法,将由多个胶塞组成的栓塞下入待注段上部约0.5m处,然后用机械顶压将胶塞压缩膨胀,将受注段阻塞。卡塞完成后,开泵进行试压,以检查栓塞是否阻塞成功。如发现孔口有返水或孔内水位有上升现象,则表明栓塞处存在浇塞渗漏,将阻塞器上提0.5~0.6m再进行卡塞,直至确认阻塞完全成功为止。⑤灌浆结束标准在规定压力下,当注入率不大于0.4L/min,继续灌注30min,灌浆即可结束。 图4-25循环注浆方式布置示意图(4)封孔灌浆孔全孔灌浆结束后,报请监理工程师验收,对验收合格的灌浆孔进行封孔,封孔采用下列两种方法:①压力灌浆封孔在全孔灌浆完毕后,将全孔分成几段自下至上,采用一定的压力及浓将灌浆封孔。或将全孔一次灌浆进行封孔,当待凝几天后,再对钻孔上部空余部分再次压入浓浆或水泥砂浆予以回填。②机械压浆封孔全孔灌浆完毕后,将注浆管下入孔底(不再使用栓塞),采用泵送方法向孔内压入浓浆(0.6:1)或水泥砂浆,将孔内积水全部用浓浆置换,直至孔口冒出浓浆或砂浆为止。完毕后,待凝几天,再用同样方法回填空余部分。 4)固结灌浆质量检查灌浆结束后,将灌浆记录和有关资料提交给监理工程师,以便拟定检查孔的孔位。(1)质量标准质量检查采用压水试验进行。试验采用单点法,同时按监理要求进行岩体波速或静弹性模量测试,并将测试成果报送监理。压水试验检查孔的数量不少于灌浆孔总数的5%,孔段合格率在80%以上,不合格段的透水率值不超过设计规定值的20%,且不集中,灌浆质量可认为合格。否则,按监理人的指示或批准的措施进行处理。(2)检查方法压水试验只采用一个压力值,只试验一个压力阶段,本工程固结灌浆试验压力取注浆设计压力的80%,超过1Mpa时,取1Mpa。在稳定压力下,每3~5min测读一次压入流量。连续四次读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%,或最大值与最小值之差小于1L/min时,试验结束,取最终值作为计算值。试验成果以透水率q表示,计算公式如下:q=Q/P×L式中:q为试验段透水率(Lu);Q为注入水量(L/min);P为压水压力(MPa);L为试验段长度(m)。4.9.3.3.钢衬段接触灌浆接触灌浆采用分区段进行灌浆。 (1)钻孔接触灌浆钻孔采用JICZ-16型电钻,孔位根据现场锤击检查确定,每一独立脱空区布孔不少于2个,孔深满足设计要求。(2)浆液拌制拌浆设备同固结灌浆,浆液水灰比采用1:1、0.8:1、0.6:1三个比级,灌注浓浆时,在浆液中掺入0.3%的高效减水剂。在空腔范围较大部位,排气管在出浆良好的情况下,灌注最浓一级浆液结束灌浆。(3)灌浆(1)接触灌浆一般在钢衬砼浇筑60d后进行,特殊情况不少于28d。灌浆前,用高压风检查接缝串通情况,吹出空隙内的污物和积水,其风压必须小于灌浆压力。灌浆采用循环法灌注,灌浆压力以控制钢衬变形不能超过设计规定值或指定的压力执行。一序孔灌浆时,二序孔作排气孔兼出浆孔。二序孔灌浆时,留顶上一孔排气及出浆。浆液水灰比(重量比)采用(1~0.45):1。缝隙越大,浆液越浓,二序浆液较稀。采用从低处的一孔或数孔进浆,上方的孔作为排气、出浆孔,待上方孔排出浆液达到进浆浓度和接近时,再接上同灌,直到规定压力下,达到停止吸浆,再继续灌注5min,即可结束。(4)质量检查在灌浆结束3~7d后,采用锤击法进行检查,其脱空范围和程度满足规范要求时,即为合格。负责,进行重新开孔灌浆,直至合格。 4.9.4特殊情况处理4.9.4.1灌浆中断1.找出灌浆中断的原因,尽力解决,及早恢复灌浆。如中断时间大于30min,清洗灌浆孔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。2.如不能立即恢复灌浆或灌注浓浆而有埋管危险的,立即冲洗钻孔,而后再恢复灌浆;3.若因故不能立即冲洗钻孔,则松开止浆塞,上提注浆管,以免造成埋管事故。待具备冲洗条件时,再行强力冲洗,以恢复灌浆条件;4.冲洗无效时,立即扫孔至孔底,并用压力水冲洗后,重新开始灌浆;5.当恢复灌浆后,注入率明显减少,并在短时间内停止吸浆时,采取补救措施。4.9.4.2串浆在灌浆过程中,浆液从其它钻孔内流出的现象,称为串浆。防止串浆的措施有:1.加密第一序孔间的孔距;2.适当地延长相邻两个孔序先后施工的间隔时间,待前一序孔灌浆的浆液基本凝固后,再开始后一序孔的钻灌工作;3.使用自上而下分段灌浆的方法,有利于防止串浆。 发生串浆后的处理措施:如串浆孔具备灌浆条件,同时进行灌浆,但必须一泵灌一孔;否则将串浆孔用塞塞住,待灌浆孔灌浆结束后,对串浆孔再进行扫孔、冲洗,而后继续钻灌。4.9.4.3冒浆灌浆过程中浆液沿着裂隙或层面往上串流而冒出的现象,称为冒浆。处理措施:1.表面堵盖处理:即大裂隙冒浆处,采用旧棉花、麻线等物嵌入缝隙内,再用速凝材料进行封堵;当冒浆严重时,可在冒浆部位浇筑混凝土盖板而后进行灌浆。2.采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆的方法进行灌注。必要时,可在浆液中掺入速凝剂(漏失量大时,也采用该法处理)。4.9.4.4绕塞返浆在灌浆过程中,进入灌浆段内的浆液在压力作用下,绕过橡胶塞流到上部的孔内,这种现象称绕塞返浆。处理措施:1.上提注浆塞重新阻塞,且对于垂直裂隙发育地层最好采用自上而下灌浆方法并有足够的待凝时间。2.适当加长止浆塞长度,并加大其膨胀度,但避免因过度加压而造成橡胶塞翻塞。4.9.4.5浆液大量漏失发生浆液大量漏失时,采用以下原则进行处理:1.在灌浆过程中如发现漏浆,采取加浓浆液、降低压力、间歇灌浆等方法处理。 2.必要时可注入砂浆或其它充填料先堵大通道再采用方法1处理。3.采用水泥水玻璃或其它速凝材料处理。4.9.4.6涌水处理在孔口有涌水的灌浆孔段,灌浆前测量记录涌水压力、涌水量,然后根据涌水情况选用下列综合措施处理:1.采用较短的段长,较高的压力,自上而下分段进行灌浆;2.采用浓浆进行屏浆1~24h后再闭浆,并待凝;3.采用纯压式灌浆;4.用速凝浆液处理;5.采用压力灌浆封孔。4.9.5质量保证措施1.回填灌浆必须在衬砌混凝土达到70%设计强度后进行。2.在回填灌浆之前,将混凝土衬砌的施工缝、裂缝等,采用嵌缝、表面封堵等方法进行堵漏。3.灌浆时密切监测相关部位衬砌混凝土的变形情况。4.为防止岩面或混凝土抬动,原则上一泵灌一孔,当相互串浆时,采用群孔并联灌注,但并联孔数不多于3个,并控制灌浆压力。5.按灌浆试验确定并经监理工程师批准的水灰比施灌,灌浆浆液由稀到浓逐级变换。当灌浆压力保持不变,注入率持续减少时,或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时,不得改变水灰比。 4.10.主要临建设施施工方法本工程临建设施的设计包括:3#施工支洞开挖断面及安全支护形式、各支洞与主洞交叉口渐变尺寸及支护方案及弃碴场的防护设计。4.10.1.3#支洞设计及施工4.10.1.1.设计参数根据招标文件要求及综合考虑主洞施工的需要,拟设计支洞断面为净空4.5×4.0m(宽×高)城门洞型断面;其中:支洞长度:529m,支洞口高程:1871m,坡度:5%;洞口边坡设计为1:0.75。洞口安全支护采用挂网锚喷砼10cm,洞门设计钢筋砼衬砌,详细设计请见图4-26《3#支洞洞口边坡支护示意图》。洞内支护拟主要采用锚喷支护及格栅钢支撑支护,必要时采取超前注浆小导管超前支护、短进尺、弱爆破开挖,开挖完成后进行格栅支撑结合挂网锚喷支护联合支护。详细设计请见图4-27《3#支洞安全支护示意图》。1#、3#支洞与主洞交叉口设计渐变半径R=15m,2#支洞考虑到后期钢管运输的需要,设计转弯半径分别为R=26.958m和R=36.467m。支洞与主洞交叉口安全支护拟采用格栅(型钢)拱架与锚喷支护结合的支护方式进行,主洞采用钢筋格栅拱架、支洞采用16工字钢加工拱架支护。详细设计请见图4-28《1#~3#支洞与主洞渐变及交叉口安全支护示意图》。 碴场防护拟采取浆砌片石台阶式挡墙进行防护,墙身设排水孔,详细设计请见图4-29《弃碴场防护挡墙断面示意图》。4.10.1.2.3#支洞开挖施工工艺流程施工准备洞口明挖洞脸支护隧洞挂口隧洞锁口洞身开挖洞身支护4.10.1.3.施工工艺要点1)土石方明挖①洞口明挖施工前,首先根据现场实际情况,在仰坡开挖边线上部大于5m位置上设置浆砌石截、排水沟,同时清除边坡植被。②洞口明挖采取分层开挖、分层支护、边挖边护的洞口加固处理方法。土质、软岩边坡采用挖掘机或风镐开挖,石方开挖采用风动凿岩机、预留光爆层控制爆破,装载机装碴,自卸汽车运输。③进行爆破施工前,首先进行爆破试验,采用小药量控制爆破;避免爆破对附近高压线造成的破坏。④正式进洞施工前,对洞口进行锁口砼浇筑,确保洞口安全。2)石方洞挖①支洞洞身石方洞挖开挖及钻爆设计原则类似引水隧洞平洞开挖钻爆设计,详细钻爆设计请见图4-30~4-32《3#支洞Ⅲ~Ⅴ类围岩石方洞挖钻爆设计图》。②支洞洞身石方洞挖方法及工艺流程同引水隧洞平洞施工方法。 '