九寨沟县汤珠河流域顺河水电站工程引水隧洞施工方案

'九寨沟县汤珠河流域顺和水电站工程引水隧洞开挖与衬砌施工方案重庆黄浦建设（集团）有限公司汤珠河流域顺和水电站工程项目部二〇一〇年八月十六日-15- 第一章编制说明一、编制依据1、严格按照以下资料进行本工程施工组织文件的编制：（1.1）、现场实际资料；（1.2）、有关本工程施工的国家和行业技术标准及规程规范；（1.3）、设计图纸；二、编制原则编制本工程文件及以后后续工作中，我部将在工程质量、安全、进度、环保和水土保持、文明施工等方面，争取创优。三、执行的技术标准和规程规范1、除设计文件中特别提出的技术要求外，我部所用的材料、设备，施工工艺和工程质量检验的验收，均严格执行国家和行业颁布的技术标准和规程规范的技术要求进行施工；2、施工期间，所有标准和规程规范都可能被修订，工程施工中将执行其最新版本；3、本分部工程施工执行的技术标准和规程规范为：（3.1）、GBJ107《混凝土强度检验评定标准》（3.2）、GB/T5123《水电站基本建设工程验收规程》（3.3）、GB/T5144《水工混凝土施工规范》（3.4）、DL/T5135-2001《水电水利工程爆破施工技术规范》（3.5）、GBJ201-83《土方与爆破工程施工及验收规范》（3.6）、JGJ63《混凝土拌和用水标准》（3.7）、JGJ46-88《施工现场临时用电安全技术规范》（3.8）、JGJ59-99《建筑施工安全检查标准》（3.9）、SL279-2002《水工隧洞设计规范》（3.10）、DL5077-1997《水工建筑物荷载设计规范》（3.11）、SL62-94《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》-15- 四、工程概况汤珠河属白水江中游右岸一级支流，主源为马家沟，发源于岷山山脉东麓九寨沟县境南部边缘，河源区与九寨沟上游相邻，从西北流向东南，至两河口处接纳勿角沟后始称汤珠河，直抵双河乡附近注入白水江青龙桥规划梯级电站库尾段。根据汤珠河流域自然地理条件及社会经济特点，电站自上而下依次分为：①马家一级---②顺和二级---③松柏三级。这3级电站皆为引水式开发，首、尾次第衔接，其中，马家一级电站闸前蓄水容积具有日调节能力；顺和二级、松柏三级皆为径流式电站。顺和水电站取水口位于两河口下游附近，本电站主要水工建筑物包括取水枢纽、引水隧洞、压力前池及压力钢管、主副厂房、升压站等，次要建筑物包括护坡、护岸等。顺和水电站引水工程总长8225.533m，其中有4个引水支洞，隧洞断面均为城门洞型，根据现场围岩类型开挖尺寸为（宽×高）3.4m×3.8m。五、施工平面总布置施工平面总布置图见附图。六、引水隧洞施工1、隧洞掘进1.1钻爆顺和水电站引水隧洞开挖断面为3.40~3.80m3/m,两条隧洞的开挖断面均较小，自由面少，乱放炮的现象，造成的后果是炮眼利用率低，岩石碎块抛掷远，爆堆不集中，周边超挖量大，成型质量差，围岩松动破坏严重，在松软岩层中周边很难留下半边眼痕。不仅影响了隧洞掘进的速度，增加了出渣量和支护材料消耗，也降低了隧洞的稳定性和安全性。据统计，特别是对于f>8~10的较为坚硬岩石，其炮眼利用率一般在60%~80%。因此，如何提高爆破效率、改善爆破效果、增加进尺、保证成型，仍是本工程隧洞掘进爆破工作中应解决的主要问题。①-15- 根据围岩特点合理选择周边眼和周边眼最小抵抗线。爆破的主要要点：周边眼间距一般爆破间距小，周边眼的最小抵抗线亦要相应减小，即适当加密周边眼，调整间距与抵坑线比值EN。周边眼的间距具体偏小多少要视岩石的抗爆性、炸药性能、炮眼直径和装药量而定，一般可取周边眼间距E=40~60cm。对于坚硬和破碎岩石亦取较小的E值；对于软质或整体性好的岩石亦取较大的E值。为保证周边眼孔之间贯通裂缝优先形成，须使周边眼的最小抵抗线大于炮眼间距，通常取EN=0.8为宜，即抵抗线V=50~90左右cm。②严格控制周边眼的装药量，应使药量沿炮眼全长合理分布，并合理选择炸药品种和装药结构。周边眼宜采小直径药卷和低爆速炸药，而底板眼则宜选用高爆力的炸药，可以克服上覆石渣的压制和起到翻渣的作用。周边炮眼的装药量应和装药密度要减小，并使炸药均匀地分布在整个炮眼内，周边眼装药量应具有破岩所需要的应力能量，又不致造成对围岩的严重破坏，施工中应根据炮眼孔距E、光面层厚度（即最小抵抗线）V、石质及炸药种类等因素综合考虑选择和调整。炮眼、药卷直径不偶合系数控制在1.25~2.0之间，但药卷直径不小于炸药的临界直径，以保证稳定传爆，必要时采用导爆索传爆。③采用周边眼同时起爆。要求采用毫秒雷管微差顺序起爆，应使周边爆破时产生临空面，同段的周边眼雷管起爆时差尽可能小；一般使用导爆索或高精度系列迟发电雷管起爆效果好。因为同时起爆，使炮眼间爆炸力起共同作用，比较容易炸成平面。对石质稍差的岩石，宜采用毫秒迟发电雷管起爆周边炮眼，它既具有同时起爆的爆炸威力，又可以减少对轮廓线以外围岩的扰动。爆破分区起爆顺序是：掏槽眼→辅助眼→崩落眼→周边眼→底板眼。辅助眼则应由里向外逐层起爆。④严格掌握钻眼作业，使三种炮眼的位置及方向准确无误，否则爆破的效果会明显降低，成型差。⑤各爆破参数如周边眼间距E、最小抵抗线V、相对距E/V和装药集中度q等，应采用工程类比法或爆破现场经验逐步改进、确定。1.2钻爆设计隧洞爆破后开挖轮廓面的平滑度与眼距E和抵抗线V有密切的关系，根据德国专家的模型实验结果，取EN=2时，开挖凹凸状严重损伤；EN=0.8时，开挖面平滑，与设计轮廓线基本一致。-15- 爆破参数选用的正确与否，直接关系到爆破的效果，故进行钻爆设计时必须根据炸药的性能合理选择各参数，选用的依据除岩石的软硬完整、破碎程度外，还要考虑隧洞断面大小、开头。通过初爆和几次试爆逐步修正，即可取得合理的参数。1.3钻爆作业采用钻孔台架配合手持风动凿岩机钻孔，人工装药起爆。钻爆作业按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。如围岩出现变化需要变更爆破设计时，由主管工程师确定。炮孔的装药、堵塞和引爆线路的连接，均由考核合格的爆破工负责。①测量：测量是控制开挖轮廓精确度的关键，每循环都由炮工班长和工作面负责人在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。②定位开眼：对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差控制在3~5cm以内。③钻孔：钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要有丰富施钻经验。④装药：钻完孔后，用高压风吹孔，经检查合格后装药。装药分片分组负责，自上而下严格按爆破设计规定的装药量、雷管段号“对号入座”。爆破网路连接、检查及起爆，按照爆破设计要求和GB6722-2003《爆破安全规程》执行。⑤堵塞：所有装药的炮眼均堵塞严实，堵塞长度不小于40cm。⑥瞎炮处理：发现瞎炮，应首先查明原因，如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可，但此时的接头尽量靠近炮眼，如因孔内导爆近损坏或其本身存在问题造成瞎炮。则应参照《爆破安全规程》有关条款处理。1.4钻爆效益钻爆法开挖是否经济、高效，关键是控制好超欠挖，钻爆施工中将采取如下措施：①根据不同地质情况，选择合理的钻爆参数，选配多种爆破器材，完善爆破工艺，提高爆破效果。②提高画线、钻眼精度，尤其是周边眼的精度，是直接影响超欠挖的主要因素，因此要认真测画中线高程，准确画出开挖轮廓线。③提高装药质量，杜绝随意性，防止雷管混装。④-15- 断面轮廓检查及信息反馈：了解开挖后断面各点的超欠挖情况，分析超欠挖原因，及时更改爆破设计，减少误差，配专职测量工检查开挖断面。⑤建立严格的施工管理：在解决好超欠挖技术问题的同时，必须有一套严格的施工管理制度来保证技术的实施，为此，从进洞前，制定严格的奖罚制度，用经济杠来调动施工人员的积极性，造成人人关心超欠挖，人人为控制超欠挖去努力。1.5钻爆效果为达到成型好的爆破效果，常采取的措施是：①缩小周边眼间距，减小周边眼的最小抵抗线。②减小装药量或减少装药密度，以便减小围岩的扰动。③周边眼在最后同时起爆。实践证明对于石质较差的岩层，最好使用毫秒迟发电雷管起爆周边眼，可使爆破既有同时起爆威力，又可减少对设计轮廓线以外围岩的扰动。④严格掌握炮眼方向，周边眼的眼底应落在同一垂直平面上，钻眼过程中经常检查炮眼的方向，及时校正，对于个加不符合要求的炮眼，则应废除，重新钻眼。隧洞允许超欠挖值应符合表1的规定：表1隧洞允许超欠挖值（cm）围岩级别开挖部位ⅠⅡ~ⅢⅣ~Ⅴ拱部线形超挖101510最大超挖152515边墙线形超挖1010101.6通风、排烟爆破后马上开启风机向洞内掌子面压送新鲜空气，排除置换洞内硝烟、油烟等。1.7安全检查待洞内掌子面空气好，能见度好后，炮工和安全同时进洞到爆破面检查爆破效果，检查是否是哑炮，如需处理，待安全员把松动围岩清除、敲掉后进行。1.8出渣待安全处理完毕后就进行出渣，隧洞出渣采用无轨运输方式，20或30装机或用扒渣机装渣，小型农用自卸车运输。-15- 1.9测量放线洞内测量采用中线法，中线测桩间距不短于50m，每100m设一水准点，根据需要适当加密。在每排炮开钻前准确绘出开挖轮廓线，周边眼、掏槽眼的位置。2.0隧洞掘进正常情况工序循为12小时，见下表：隧洞掘进工序循环时间表序号工作项目1h2h3h4h5h6h7h8h9h10h11h12h1测量放线2钻孔3装药4通风排烟5处理安全6出渣7初期支护2、隧洞支护引水隧洞Ⅱ、Ⅲ类围岩支护：随机砂浆锚杆φ22，L=150cm+φ22锚杆，L=150cm排距120cm+C20喷射砼厚5~8cm+C20砼厚20cm；Ⅳ、Ⅴ类围岩支护：砂浆锚杆φ22，L=150cm梅花型布置，间距100cm+C20喷射砼厚5~8cm+挂网φ6.5＠200×200，C20喷砼厚10cm+固结灌浆孔φ50排距250cm，深入围岩200cm梅花型布置。2.1锚杆对于较完整的洞室围岩，在掘进时就把上一槽炮的进尺段围岩施打随机锚杆和按设计实施系统锚杆，锚杆的长度、角度、深度要检查验收并满足设计。对于随机锚杆施工，首先是施工技术员对围岩的结构和结构面进行认真观察和分析后现场布设孔位。锚杆的锚固用锚固剂，钻孔内锚固剂要饱满。施工工序如下：插入锚杆填塞锚杆剂清孔定位钻孔2.2钢筋在洞口钢筋加工场加工制作，然后运到洞内，现场绑扎。-15- 2.3挂网按设计要求加工钢筋网，随受喷面起伏铺设，并将钢筋网同定位锚杆固定牢固，钢筋的交叉点及双面受力钢筋应用铁丝扎牢，钢筋接头采用双面焊接，焊接长度为5d,在双面焊有困难的部位可采用单面焊接，焊接长度为5d。钢筋网与受喷面的间隙以3cm左右为宜，砼保护层厚度应大于2cm。2.4喷砼施工要点如下：①选用PC32.5普通硅酸盐水泥，细度模数大于2.5的硬度洁净砂，粒径5~12mm的级配碎石。喷射砼严格按配合比拌合，配合比及拌合料均匀性每班检查不少于两次。②喷射前，认真检查隧道断面尺寸，对欠挖部分及所有开裂、破碎、水溶崩解的碎岩石进行清除和处理，清除浮石和墙角虚渣，并用高压风、水冲洗岩面。③喷射时，先注水，后送风，然后上料，根据受喷面和喷出的拌合物情况调整注水量，以喷后易粘着，回弹小和使受喷面呈湿油光泽为度。喷射次序：采取分段、分块，先墙后拱，自下往上的顺序进行喷射作业。隧道内沿纵向3~4m为一段，每2m宽为一段。喷射时，喷嘴做缓慢的螺旋型运动，旋转直径20~30cm。为确保喷射砼密实，减少回弹量，对于风压、水压及喷头的喷射距离、喷射角度都应合理调整。喷嘴至受喷面距离以0.6~1.0m为宜，料束以垂直于喷射面为佳。④喷射砼终凝2小时后，进行喷水养护，养护时间不少于14天。有水地段喷射砼采取措施，当水电不多时，可设导管引排水后再喷射砼；当涌水量范围较大时，可设下导管注浆止水，然后再喷砼；当涌水严重时可设置泄水孔，边排边喷砼。增加水泥用量，改变配合比，喷砼由远而近逐渐向涌水点逼近，然后再涌水处安设导管，将水引出后再在导管附近喷砼。-15- 喷射砼的强度检查，直接喷砼到特制式模中制成抗压试件检查。喷砼厚度控制，以锚杆外露部分作为标记进行检查或喷射时插入长度比设计值厚度长5cm的铁丝，纵横向1~2m设一根作施工控制。2.5模板①模板采用定型组合钢模和木模相结合，在进行安装及砼浇筑时将严格按照规范施工。②模板安装前，必须按设计图纸测量放样，重要结构应多设控制点，以利检查校正。③模板安装过程中，必须加强模板支撑，有足够的刚度和强度，以防倾覆。④支架必须支承在坚实的地基或老混凝土上，应有足够的支承面积。斜撑应防止滑动。竖向模板和支架的支承部分，当安装在基土上时应加设垫板，且基土必须坚实并有排水措施。对湿陷性黄土必须有防水措施；对冻涨性土必须有防冻融措施。⑤模板与混凝土的接触面，以及各块模板接缝处，必须平整、密合，以保证混凝土表面的平整度和混凝土的密实性。⑥模板的面板应涂脱模剂，应避免脱模剂污染或侵蚀钢筋和混凝土。⑦混凝土浇筑过程中，必须安排专人负责经常检查、调整模板的形状及位置，使其与设计线的偏差不超过模板安装允许偏差绝对值的2.5倍。⑧混凝土浇筑过程中，应随时监视混凝土下料情况，不得过于靠近模板下料直接冲击模板；混凝土罐等机具不得撞击模板。2.6砼浇筑①隧洞混凝土浇筑的施工程序视围岩条件而有所不同。施工方法为：在洞口布置0.35m3混凝土拌和机，采用1吨自动翻斗车运输混凝土至洞内浇筑，人工入仓，人工平仓、分层、插入式振捣器振捣，振捣密实。②在地基或基土上浇筑混凝土，应清除淤泥和杂物，并应有排水或防水措施。③浇筑混凝土前，模板内的垃圾、泥土和钢筋上的油污等杂物，应清除干净。木模板应浇水湿润，但不应有积水。④在进行混凝土浇筑前应将模板的缝隙和孔洞堵严。-15- ⑤浇筑结构混凝土前，底部应先填以50~100mm厚与混凝土成分相同的水泥砂浆，混凝土水灰比和坍落度应随浇筑高度的上升酌予递减。⑥浇筑砼应连续进行，如必须间歇其间歇时间应尽量缩短，并应在前层砼凝结之前，将次层砼浇筑完毕。⑦在浇筑混凝土过程中，应经常观察模板、支架、钢筋和预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时应立即停止浇筑，并应在已浇筑的混凝土凝结前修整好。⑧在振捣器振捣混凝土时，每一振点的振捣延续时间应使混凝土捣实（即表现呈现浮浆和不再沉落）。⑨采用插入式振捣器捣实普通混凝土的移动间距，不宜大于作用半径的1.5倍；捣实轻骨料的间距，不宜大于作用半径的1倍；振捣器距离模板，不应大于振捣器作用半径的1/2，并应尽量避免碰撞钢筋、模板等。为使上下层混凝土结合成整体，振捣器应插入下层砼5cm。七、拟投入该工程的主要设备（见表）根据工程的实际情况和场面的变化，拟对该工程陆续投入的设备。投入工程的主要设备表序号设备名称型号及规格数量制造厂名设备状况备注1农用车1T8时风新购2水准仪DSC3205新购3空压机4立方柴油式16红五环新购4凿岩机YT2412新购5发电机20KW10新购6翻斗车25新购7搅拌机10新购8砼喷射机18新购9调直机9新购10切断机9新购11振捣器PZ-5010新购-15- 八、工程施工总进度引水隧洞主体工程计划开工时间为2010年9月，竣工时间为2012年12月底。（其具体工程进度见附表）九、施工质量、安全质保证措施1、施工安全、质量目标认真贯彻“安全第一”和“安全生产、预防为主、防管结合”的安全生产方针，按照合同和有关规程规范的要求，并针对本工程项目的特点，强化施工（生产）安全、质量管理，全面落实安全、质量责任制，保证安全质量目标的实现。本工程施工安全目标为生产死亡率、重大设备事故、火灾事故和交通事故为零。质量合格率100%。2、安全保证建立健全安全组保证体系，贯彻国家有关安全生产和劳动保护方面的法律、法规。定期不定期地召开安全生产会议，研究项目安全生产工作，发现问题及时处理解决。逐级签订安全承包合同，使各级明确自己的安全目标，制定好各自的安全规划，达到全员参加，全面管理的目的，充分体现“安全生产、人人有责”。按“安全生产，预防为主”的原则组织施工生产，做到消除事故隐患，实现安全生产之目的。3、质量保证建立健全质量保证体系，贯彻国家有关制；质量监督、管理方面的法律、法规以及规程规范。定期不定期地召开工程质量会议，研究项目部生产过程中发现的质量问题及时处理解决。逐级签订质量承包合同，使各级明确自己的质量目标，制定好各自的质量规划，质量体系，达到全员参加，全面管理的目的，确保工程质量处于受控状态。4、安全、质量管理的组织按照“管生产必须管安全”-15- 的原则，建立以项目部经理为首的安全、质量管理委员会，由经理主管安全生产，副经理和项目总工协助管理，质安部、各职能部门及各施工区主要负责人及质量员参与的质量管理机构，形成一个自上而下的安全、质量管理网络，安全、质量管理组织机构见下图。项目部经理副经理、总工程师质安部各职能部门、施工队队长施工队、班组兼职安全员针对目前的施工情况人员组织如下：项目经理：古金彪安全员：马新猛质量员：马新猛测量员：吴凡、秦浩5、安全、质量管理规章制度5.1安全方面：①建立健全岗位责任制，落实岗位安全责任，使人人有安全生产责任，并与考核、评定、奖惩相结合。②贯彻安全生产“五同时”和“三级”安全教育制度，开展经常性的安全检查和安全教育，使全体施工人员牢固树立“安全第一”思想。③贯彻工前安技交底制度，提高施工人员安全意识和自我防护意识。④根据工程施工实际情况，制定详细的安全操作规程和切实可行的措施，做到施工有标准、有措施，特殊工种执证上岗。⑤做好防洪和气象灾害的防护措施，确保工程、生命和财产的安全及保证工程按计划进行。⑥执行《施工现场临时用电安全技术规范》（GJG46-88），制定电气设备的安装、运行和维护规章制度。-15- ⑦贯彻执行各类安全警示标志、安全信号设置制度。⑧制定施工现场保安制度。⑨制定工地防火、防洪和防汛措施。5.2质量方面①建立健全岗位责任制，落实岗位质量责任，使人人有安全生产责任，并与考核、评定、奖惩相结合。②贯彻质量管理的原料、成品、半成品的送检。认真执行“三检制”。③贯彻工前技术底制度，提高施工人员质量意识。④执行交接班制度，贯彻交接班质量检查和事前、事中、事后质量检查，及时发现和排除质量隐患，确保施工质量。⑤根据工程施工实际情况，制定详细的质量管理规程和切实可行的措施，做到施工有标准、有措施，特殊工种执证上岗。⑥坚持过质量日活动，及时总结质量管理的经验和教训。⑦定期和不定期进行质量大检查，不合格的地方限期予以整改，以消除质量隐患。⑧按照国家颁布的各种质量管理规范、规程，结合本工程的实际情况，制定质量管理手册，发给全体职工学习、执行。⑨以标语、宣传画等形式，做好经常性质量知识、规章制度宣传工作。十、石方洞挖安全保证措施1、认真研究设计文件、资料，了解洞室穿越线的地理、地质、水文情况，必要时，采取勘探探明是否存在断层、破碎带、溶洞、涌水等，制定相应的安全防护措施，进行技术交底。2、对于存在的断层、破碎带、溶洞和软弱地质，采取加强支护、超前支护等措施预防坍方。3、对于涌水、渗水严重地带，采取钻排水孔、设置导管疏导涌水和渗水措施，确保开挖面安全。4、根据具体情况，采取小孔径、少药量、短进尺及边开挖、边支护或结合永久支护设置临时支护等措施。-15- 5、爆破材料专人领用，剩余材料及时退库。由专业爆破人员实施装药、联网和爆破。6、配备必需的劳动防护用品。7、完善通风、除尘、照明设施，配置足够的通风、除尘和照明设备和容量，确保洞内工作环境良好。十一、保证质量、安全的奖罚办法从工程款中拿出部分费用作为安全、质量考核基金，具体实施办法按公司要求执行，并以此作为项目部内部奖惩兑现的依据。根据项目部施工安全、质量的奖惩情况，结合实际进行年终奖惩兑现。十二、水土保持与文明施工1、水土流失防治目标根据《中华人民共和国水土保持法》等法律、法规中的有关规定，结合本工程施工、运行和工程所在地区的水土流失现状及特点，本工程水土保持方案总体目标为防治因工程建设导致的新增水土流失，恢复和改善项目区的生态环境状况，具体为：①利用有效、可行的工程与植物措施，采取临时和永久措施相结合的综合防护体系，预防和治理工程建设导致的新增水土流失，使区内水土流失控制率、水土流失治理度、扰动土地治理率达到目标值。②在工程建设期与工程主体设计相结合，对各施工区在施工过程中和工程竣工后的边坡和迹地采取挡、护、绿化、复垦等临时和永久措施，使各开挖面得到有效防护，原地表植被得到恢复。③复核和优化渣场布设，按照“预防优先、先拦后弃”的原则规范弃渣的施工流程，针对渣场的具体情况，设置必要的临时措施，堆渣结束后针对不同的渣场类型、位置采取永久性的工程措施和植物措施，使弃渣得到有效控制，进一步保障工程建设和运行安全，避免水土流失对工程产生影响。④根据本工程石料场的特点，在料场开采过程和开采结束后，严格控制边坡坡度及马道设置，采取临时措施和永久措施，有效控制水土流失。⑤实施水土保持生物措施后，渣场、施工场地、施工道路得到绿化，料场开采面得到有效处理，工程完建后使项目建设区植被覆盖度达到目标值。-15- 2、水土流失防治措施布设在分析工程区水土流失现状及工程建设对水土流失影响的基础上，结合工程区环境特点，根据不同水土流失防治区的特点和水土流失状况，以“预防为主，防治结合，因地制宜，因害设防，加强管理，注重效益”的原则确定各区的防治重点和措施配置。措施配置中，根据不同水土流失防治分区进行总体设计、全面布局、科学配置。以工程措施控制集中、高强度流失，并为植物措施的实施创造条。3、文明施工①施工标识、标牌宣明、美观、大方。②施工现场排水措施良好，运输道路畅通。③对零散料及时清理，垃圾、渣土做到工完料清，场地内卫生，保持施工现场整洁。④现场材料堆放整齐。⑤施工中要采取措施对周边环境的影响。重庆黄浦建设（集团）有限公司汤珠河流域顺和水电站工程项目部二〇一〇年八月十六日-15-'