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1、输水隧洞施工组织设计1 施工总说明1.1 概况xx工程新松水库位于yy市zz镇的曹冲河，坝址位于曹冲河下游新松村附近，主要任务是为mm电厂提供淡水，年供核电淡水量900万m3。本工程属等大(1)型工程，主要建筑物级别为1级，次要建筑物级别为3级。主要建筑物包括新松水库大坝、输水管线及进库道路。输水工程分输水管线和进出水口工程，包括进水口、竖井、隧洞段、浅埋段等建筑物。隧洞进口位于上坝轴线上游约530m的右岸山坡上，进水口设固定式拦污栅，用砼封堵，由2条输水管直接从水库取水，管道设阀门控制。隧洞出水口接浅埋段，浅埋管长约1858m，沿核电生活区规划道路铺设至交水点。输水管线隧洞洞轴线走向为N12
2、W，从新松水库输水至yy核电厂，输水隧洞段长2755m，隧洞采用城门洞型，断面净尺寸为3.6m4.0m(宽高)，坡度1:1000，隧洞底高程为 14.8m12.05m，球墨铸铁管用C10外包砼保护，混凝土回填厚度1200mm。竖井设在隧洞桩号0+056.000处，竖井地面高程为51.0m，直径为4.8m，衬砌厚度为600mm。1.2水文气象1.2.1 气象yy市多年平均气温21.9，最高气温37.3(1989年8月17日)，最低气温-0.1(1957年2月11日)，多年平均相对湿度81.5%。根据施工区域附近的大坑雨量站19592005年资料统计，年雨量均值为2583.7mm，最大年降雨量48
3、01.5mm(2001年)，最小年降雨量1597.5mm(1963年)。同时根据资料显示，对yy市有影响的台风平均每年3.1次，多发生在79月。台风是严重的灾害天气，有很强的破坏性，并且带来暴雨，致使山洪暴发，平原地区积水成灾。风向、风速：yy上川岛气象站多年平均最大风速25.65m/s，历年最大风速37.3m/s(SSW，1975年10月6日)。工程施工区域年无霜期363天，多年平均日照2006小时。1.2.2 水文曹冲河流域所处的铜鼓山系是yy市的暴雨中心之一。4月末、5月初开始，西南季风活跃，流域开始进入雨季。流域暴雨主要集中在汛期，汛期(59月)的降雨量占全年的76%左右。其中，56月
4、为前汛期，主要是西南低空急流暴雨和锋面雨，降雨量占全年雨量的35%左右；79月为后汛期，多为台风雨，降雨量占全年雨量的41%左右。日雨量大于50mm的暴雨年平均日数一般为18天，暴雨强度很大，最大24小时降水量可达500mm。降雨年内分配不均，年内暴雨主要集中在前汛期5、6月和后汛期的7、8月。1.3 地形地质条件1.3.1 地形地貌隧洞山体雄厚，山顶高程为390m420m。在进水口侧的中下部位植被发育，山坡较缓，一般为2030。进水口侧中上部位和出水口侧基岩出露较多，坡度陡，大多坡度为4060，局部可达80。出口位置边坡较陡，基岩出露较多。浅埋段的其中一部分是沿山边敷设，另一部分要经过海滩至
5、交水点；沿线地表高程7.5m 0.7m。1.3.2 地层岩性及岩体风化分带进洞口和洞轴线范围的地层岩性有第四系冲积层(Qal)，坡积层(Qdl)，基岩主要为燕山三期(52(3)中粗粒斑状黑云母花岗岩，局部有燕山四期(53(1)细粒黑云母花岗岩侵入，进洞口处有较多辉绿岩()岩脉。花岗岩按风化程度可分为全风化带()、强风化带()、弱风化带()、微风化带()。由上至下各岩土层特征分述如下：1) 冲积层(Qal)分两层-1和-2。分布在曹冲河边。其中：-1：厚度为7.1m，层底高程为7.09m，主要是含砾粉质粘土，粘性较好，多可塑状。-2：厚度为2.5m，层底高程为4.59m，主要是粉细砂，颗粒较均匀
6、，饱和，稍密中密。2) 坡积层(Qdl)分布在山坡上，厚度为0m4.5m，主要由含砂粉质粘土组成，大部分硬塑状，少量可塑。3) 燕山三期(52(3)中粗粒斑状黑云母花岗岩、燕山四期(53(1)细粒黑云母花岗岩和辉绿岩()岩脉。全风化带()：风化不透彻，局部含少量强风化碎块。钻孔揭示顶面埋深0m16.8m，顶面高程EL2.61mEL62.47m，厚度4.2m12.1m。强风化带()：岩石已强烈风化，软硬不均，裂隙发育，RQD值多为0，岩体较破碎，完整性差。钻孔揭露厚度1.2m7.0m，顶面埋深11.0m16.8m，顶板EL-2.61mEL27.72m。弱风化带()：岩质坚硬，裂隙较发育，RQD值
7、多为40%80%，岩体较完整，局部破碎、完整性差。顶面埋深4.2m23.8m，顶板EL-9.61mEL54.59m。微风化带()：岩质坚硬，裂隙较发育发育，岩体较完整。顶面埋深10.2m26.64m，顶板EL-5.14mEL 34.19m。1.3.3 地质构造隧洞上发现2条断层f4和F023。f4位于桩号K0+041，产状N70E/NW60，逆断层，断层宽b=0.5m2.0m，由花岗碎裂岩组成，并发育石英细脉，宽5cm10cm，长1.5m，破碎。F023位于桩号K1+846，产状N70E/NW70，由花岗碎裂岩组成。1.3.4 岩土的物理力学性质输水管线洞室围岩主要物理力学参数建议值，边坡开挖
8、坡比建议值见下表。表1 围岩主要物理力学参数建议值表围岩分类饱和容重弹性模量变形模量泊松比饱和抗压强度fr单位弹性抗力系数k0(g/cm3)(GPa)(GPa)(MPa)(MPa/cm)类2.64253515200.209012018类2.639206100.256090813类2.5546130.30306014类1.95-0.350.400.51.3.5 隧洞工程地质评价输水管线隧洞设计进洞段在全风化中粗粒斑状黑云母花岗岩土中，上覆土层厚度约2m，进口边坡较缓，坡度约17，进洞工程地质条件较差。断层f4和F023，胶结较好，与洞向呈大角度相交，对围岩稳定影响较小。在进洞口附近的f4断层，由
9、于其倾向为顺坡向，与洞脸边坡同倾向，对洞口边坡有一定影响，在施工开挖时需及时跟进处理，做好支护。隧洞段，输水管线穿过雄厚的山体，地貌上没有深切的沟谷，隧洞埋深大；隧洞位于弱微风化花岗岩中；地质构造较少，只有f4和F023两条断层，且都与洞室呈大角度相交，对围岩稳定影响较小，在施工开挖时需及时跟进处理，做好支护。输水管线洞身各类围岩分类如下：类围岩只要分布桩号0+0000+020，类围岩只要分布在进口处桩号0+0200+050、及2+7052+755，类、类围岩约占3.6%；桩号0+0500+830、桩号1+8451+860、桩号2+1652+705为类围岩，约占48.5%；桩号0+8301+8
10、45、桩号1+8602+165为类围岩，约占47.9%。1.3.6 竖井工程地质条件竖井设在隧洞桩号0+056.000处，地面高程为51.0m，直径为4.8m。竖井入口位于山坡上，坡度为2535，地表杂草茂密，竖井入口山坡较缓，竖井段在地下水位以下，山坡基本稳定。根据水工设计，从EL51.0m至输水管线隧洞顶EL20.0m为竖井段。其中EL51.0mEL43.0m是类围岩和类围岩，EL 43.0mEL 31.0m为类围岩，EL31.0mEL 20.0m为类围岩。1.4 交通条件工程所在地附近目前已有公路与yy市连通，施工对外交通采用公路运输，坝址下游两公里处有地方公路直达赤溪镇，外来器材及建筑
11、材料可经新建永久进库道路运至工地。另外新建300m左右临时施工道路与新松村村路相连，新松村村路与地方公路连接，形成本工程对外交通的辅助进场道路。1.5 施工内容及主要工程量1.5.1 施工内容承建的输水工程主要包括进出水口和输水管线。施工内容主要有土石方明挖、浅埋段土方开挖、石方洞挖(含竖井)、锚喷支护(包括超前管棚、超前小导管等)、钢筋制安、混凝土、球墨铸铁管的安装及施工段的观测仪器采购、安装和施工期间的监测等。1.5.2 主要工程量表2 输水工程土建施工工程量表序号工程项目单位数量一输水管线1土石方开挖(2km)m33399.482土石方开挖(0.5km)m324929.523土石方回填(
12、0.5km)m3230164洞挖石方m3388705土方洞挖(4km)m3626喷混凝土m22207锚杆20，入岩2.5m根21908钢筋t1999C20混凝土垫层m276810隧洞衬砌混凝土C25m14011C10回填混凝土m8887.912800mm球墨铸铁管m922613钢拱架钢筋制安t1.114超前小导管42，L=3m束(根)23015管棚，无缝钢管，直径108，L=12m根1316草皮护坡m1916117500搅拌桩m24000二进出水口工程1土石方开挖(2km)m274.682土石方开挖(0.5km)m2014.323C25混凝土护坡厚100mmm1584锚杆，20，L=6.1m束
13、(根)755锚杆，20，L=4.1m束(根)756注浆小导管，42，L=6.1m束(根)1157注浆小导管，42，L=8.1m束(根)1158钢筋t909PVC排水管，60m18910石方井挖(开挖直径6.8m)m138411C25衬砌混凝土(竖井衬砌，厚度60cm)m31612C25管理房、楼梯混凝土m12013竖井房建筑面积m50表3 金属结构设备及安装工程工程量序号名称及规格单位数 量一输水管设备及安装工程1进口拦污栅栅叶t22进口拦污栅埋件t23检修阀门，手/电动金属密封闸阀DN800t13.24电磁流量计，DN800台25伸缩节，双法兰传力接头，DN800t2.46流量调节阀，DN8
14、00t147排气阀，DN50台48防腐m22001.6施工重点难点分析通过对相关文件的认真分析、研究和我们对设计图纸的深刻理解，以及我们多年来从事类似工程施工积累的经验，我们认为本工程有如下重点、难点，需要在施工技术方案中重点关注和解决。1）隧洞进水口高程仅高于河床高程约10m左右，且输水隧洞单工作面长、断面小、交通运输、通风排烟不畅，为关键工序，需要全年不间断施工，汛期存在一定的度汛风险。2）工期紧张，工程开工即是高峰期，开工后即进入开挖强度高峰期，施工准备、资源配备及施工组织管理是确保主体工程顺利进行的一个重点。3）输水隧洞洞线长达2755m，仅有2个工作面，单工作面长达约1400m、断面
15、小、交通运输、通风排烟存在一定难度，从而影响施工进度。部份隧洞洞身、隧洞出口和浅埋段地质情况尚未探明，存在诸多不确定因素。不良地质条件的洞段施工是确保工程如期发挥效益的一个重点，也是施工难点之一。要满足施工进度要求，隧洞开挖是保证工程如期完成的关键之一。2 施工总体布置2.1 布置原则1) 满足工程进度、质量、安全、文明施工及环境保护目标的要求。2) 充分利用建设单位提供的场地及设施，就近紧凑布置；所有施工临时设施均布置在合同文件指定的占地范围以内。3) 遵循因地制宜、有利生产、方便生活、易于管理、安全可靠、经济合理、并有利于环境保护的总原则进行施工总体布置。2.2 布置内容1) 场内施工便道
16、的布置；2) 整体规划、合理布置各种生产系统、辅助工厂及办公、生活等设施；3) 选择供水、供风、供电等系统的布置，选择合适的通讯系统，并做好施工排水。2.3 施工供风在隧洞进出口处各布置一套供风设备。主要用于隧洞洞挖作业，边坡喷锚支护。进口施工区(含竖井)开挖布置12台YT28手风钻，1台PC-7混凝土湿喷机，和2台KQJ100B潜孔钻钻孔。出口施工区布置8台YT28手风钻，1台PC-7混凝土湿喷机，和1台KQJ100B潜孔钻。YT28型气腿式手风钻单台耗风量取2.8m3/min，工作风压为0.6MPa，PC-7混凝土湿喷机单机耗风量7m3/min，工作风压为为0.6MPa，KQJ100B潜孔
17、钻单机耗风量8m3/min，工作风压为为0.6MPa。空压机设备利用率取75%。风动机械耗气量的计算公式如下：Q/=K1K2mb1其中式中：Q/风动机械耗风量，m3/min；K1磨损增加耗风系数，一般取1.11.25，这里取1.15；K2同时工作系数，可参照水利水电工程施工手册P587表10-2-32；m同型号的风动机械台数；b1单台风动机械的耗风量，m3/min。进口施工区供风高峰期使用YT28型气腿式手风钻6台，PC-7混凝土喷射机1台，1台KQJ100B潜孔钻，Q/=1.150.9(62.8+7+8)=32.91 m3/min，空压机利用率为75%，故选用空压站的工作容量为Q =32.9
18、175%=43.88 m3/min，故选用2台电动空压机4L-20/8和1台YW9/7I型空压机。最大送风距离取为1800m，选用内径为150mm的供风钢管。出口施工区供风高峰期使用YT28型气腿式手风钻6台，混凝土喷射机1台，Q/=1.150.9(62.8+7)=24.63 m3/min，空压机利用率为75%，故选用空压站的工作容量为Q =24.6375%=32.84 m3/min，故选用2台。故设柴油空压机WF-20/8-A型空压机2台，满足供风需求。最大送风距离取为1800m，选用内径为150mm的供风钢管。供风管径主干管DN150mm，分管DN100mm，枝状布置，供风支管接至工作面后
19、设阀门、风包和枝状风插头，风管每200m设放水阀，超过1000 m后设油水分离器，连接供风胶管距离工作面距离控制在30m的范围内。供风校核计算：风管校核长度取2000m，校核管径取150mm。此时最大允许供风量为65m3/min。风量校核。供风高峰期进口施工区工作面上用风设备为5台YT28型气腿式手风钻，用风量为16.8m3/min，1台PC-7混凝土喷射机，用风量为7m3/min，1台1台KQJ100B潜孔钻，用风机具同时工作折减系数取0.85，机具损耗系数取1.15，管路损耗系数取1.15，总用风量为Q=(16.8+7+8)0.851.151.15=35.75m3/min(220+9)75
20、%=36.75 m3/min65m3/min，风量满足施工需求。供风高峰期出口施工区工作面上用风设备为6台YT28型气腿式手风钻，用风量为16.8m3/min，1台PC-7混凝土喷射机，用风量为7m3/min，用风机具同时工作折减系数取0.85，机具损耗系数取1.15，管路损耗系数取1.15，总用风量为Q=(16.8+7)0.851.151.15=26.75m3/min(220)75%=30m3/min65m3/min，风量满足施工需求。风压校核。校核远距离供风风压，当管道通风量为30m3/min，风管直径为150mm时，每1000m长的管路风压损失为0.092MPa。此时进口施工区工作面通风
21、量Qa=(20+20+9)0.75=36.75m3/min，每1000m长的管路风压损失取0.095MPa。2000m的风压损失为200010000.095=0.19MPa，风压为0.8-0.19=0.61MPa0.6MPa，风压满足施工要求。此时出口施工区工作面通风量Qa=(20+20)0.75=30m3/min，每1000m长的管路风压损失取0.092MPa。2000m的风压损失为200010000.092=0.184MPa，风压为0.8-0.184=0.606MPa0.6MPa，风压满足施工要求。2.4 施工供水隧洞进口施工用水主要有750型强制式混凝土搅拌机,生产能力为36m3/h，每
22、拌合1m3混凝土需水量为0.2 m3，360.2=7.2 m3，喷锚砼、钻机等其它施工用水量较小，考虑施工直接用水泵从曹冲河挖坑过滤取水。水泵型号为IS50-35-125，该泵流量12.5m3/h，扬程20m，电机功率2.2kw，吸入口径50mm,排出口径35mm。在高程40m处布置容量4m3m2m的高位水池，通过管网送各生产用水点。隧洞出口段工区喷锚砼、钻机等其它施工用水量较小，经现场勘察在其右侧山沟有一山泉水，流量较大可满足施工要求。在山泉高程29m处修建临时挡水坝，通过80mm的输水管输水到在高程21m处布置的高位水池，容量4m3m2m，然后通过管网送各生产用水点。洞内施工供水管采用60
23、mm输水管，布置于水流方向隧洞左侧边墙，用钢丝牵拉于短锚杆，并离地1.2m，每隔500m设控制闸阀，洞内每隔60m设水管支路，方便施工。2.5 施工供电输水隧洞入口施工用电负荷主要包括：混凝土搅拌设备、出渣设备、空压机、钢筋模板加工设备和隧洞内通风、照明、抽水等设施，用电高峰时段的负荷约550kW。输水隧洞出口施工用电负荷主要包括：混凝土搅拌设备、出渣设备、钢筋模板加工设备和洞内通风、照明、抽水等设施，用电高峰时段的负荷约150kW。具体用电统计计算见下表：表4 隧洞进出口施工区主要用电负荷序号项目 / 生产企业用电用量(kW)1输水隧洞进口548.7750型强制式混凝土搅拌机1台12空压机4
24、L-20/8型2台，YW9/7I型1台311钢筋模板加工厂（4t/台班）40照明6工作水泵(不含备用)42.2SDF-I-5.2抽风机1台，KJ60-N05通风机1台50出渣设备63.52输水隧洞出口146.5750型强制式混凝土搅拌机1台12钢筋模板加工厂厂4t/台班40照明6SDF-I-5.2抽风机1台，KJ60-N05通风机1台50工作水泵(不含备用)5出渣设备63.52.5.1供电电源配置从田头供电所附近10kV赤溪线架空线“T”接架设一回10KV供电线路到坝区(坝区混凝土搅拌系统负荷点)，然后在本线路上“T”接架设电源线路到输水隧洞进口施工区用电负荷点。输水隧洞出口工区施工用电采用1
25、台250kW柴油发电机组供电。隧洞进出口施工用电负荷施工用主要用设备为三类负荷，其中为保证外电失电时，现场施工人员的及时疏散以及将本工区拌和机内的砼及时倒出，故将这类用电设施拟定为二类负荷，负荷容量约为50kW。故在隧洞进出口工区各配置1台备用容量为50kW柴油发电机组。2.5.2施工负荷中心电气接线综合考虑本水源工程各负荷点的容量、电压等级，输水隧洞进口施工区的负荷中心采用10KV线路变压器组接线方式。输水隧洞进口处选用台式变压器作为负荷中心的变配电装置，型号为YWB11-10/0.4-315。在变压器的高压进线处，设置负荷开关、熔断器组合成套装置并配以PT、避雷器设施。可对馈电线路和变压器
26、等设备进行短路保护，各电气参数测(计)量以及过电压保护。根据隧洞进口施工现场电气接线方案，0.4kV供电系统的低压侧均采用0.4kV单母线接线，以放射式馈电，采用电缆将供电电源送到负荷点。馈电线路的电源侧采用断路器保护，其参数选择能保证其极限分断能力满足各自供电系统的要求，变压器低压侧的主断路器均设置过载长延时、短路短延时脱扣器。其他低压馈电回路断路器设过载长延时、短路瞬时脱扣器。施工现场临时用电工程采用电源中性点直接接地的220/380V低压电力系统，带电导体为三相五线制，设置三级配电、二级漏电保护系统，其接地保护型式采用TN-S系统。在输水隧洞出、入口工区，由于工作面较小，出入口单一，采用
27、WDZBN-YJY-1kV铜芯电缆穿镀锌钢管明敷，以保证洞内发生电气设备故障时，电缆线路不会产生大量有毒的烟气。本工程施工现场的接地保护型式采用TN-S系统，其电缆各相序、中性线和保安接地线的颜色、线芯长期工作允许载流量的选择、电压降和机械强度的校核满足有关规程规范的要求。隧洞工区内的电缆接线盒为密封防爆型。2.6 施工通讯本工程施工通讯分对外和对内两种方式，对外主要通过配备座机和手机进行对外联系，对内主要是现场施工通讯联系，可采用手机和对讲机配合使用，洞内施工也可采用响铃方式进行相互联系，并配有对讲机和座机，以便联系。2.7 施工附属企业及设施2.7.1 石料加工为保证本工程质量及工期，输水
28、隧洞进口施工区所用砂石料由现场砂石料加工系统生产。前期在砂石料系统未投入生产时，拟外购。输水隧洞出口施工区及浅埋段砂石料拟外购或利用隧洞渣料加工。2.7.2 混凝土拌合系统在隧洞进出口施工区的空旷场地各布置一套混凝土拌和系统，主要包括拌和机、水泥库及料仓组成，占地均为1000m2。拌和系统均采用750型强制式搅拌机，负责输水隧洞喷锚、衬砌、回填混凝土的生产。竖井部位的喷砼及混凝土衬砌由进口部位布置的拌和系统提供，由汽车经上竖井公路运至作业面。2.7.3 钢筋加工和材料堆放场在隧洞进出口施工区各修建一钢筋加工场地，并在其附近空旷场地做为材料堆放处，主要负责所有钢筋制安施工场地和所有进场材料的临时
29、堆放。竖井部位施工时，其钢筋制作和材料可利用隧洞进口部位的所有设施。2.7.4 现场试验室工地现场设试验室，布置在厂内混凝土拌和系统旁。在现场试验室未建成前，将施工材料送至有相应资质的试验单位进行试验。2.7.5 生活办公设施、物资库在隧洞进出口设置现场办公室和物资库房，做为现场办公场地和贵重物品的堆放场所。2.8 施工照明各施工现场及作业地点，根据现场条件，可采用一般照明和局部照明相结合的方式。各照明器的额定电压为220V，光源采用高光效、长寿命的高压钠灯或混光卤钨灯等，保证现场足够的照度。掌子面附近布置可移动小型低压变压器，工作面20m范围内采用36V安全电压工作。隧洞施工用电详见隧洞临时
30、用电施工组织设计。2.9 物料临时堆放场隧洞进口的物料运至设在大坝上游右岸1.0公里处的临时堆放场（占地约21.1亩）分类堆放，其中的可利用料用来生产砼骨料；隧洞出口的物料运至业主指定的场地分类堆放，可利用料用来加工垫层碎石。3 施工总进度计划3.1 编制依据1) 严格按照合同文件规定的合同控制工期要求，科学合理地安排各个工序及施工进度，确保合同工期如期完成。2) 根据进度计划合理安排施工设备数量、劳动力投入。3) 对照重点，难点项目仔细安排，并充分考虑汛期水位情况和不可预见因素，为施工留有余地。3.2 施工进度安排由于区域地形条件，施工支洞布置困难，只布置进口、出口两个开挖工作面，为了方便隧
31、洞施工及通风，减小对隧洞施工的影响，竖井的开工于2009年09月01日开工。输水管安装，先进行浅埋段的施工，最后进行隧洞输水管安装和回填C10砼。根据本工程的特点和要求，不同施工工区的不同施工项目安排如下：施工准备工期：2009年03月15日到2009年05月15日。出口施工区洞口明挖、支护工期：2009年05月16日到2009年07月09日，隧洞2+7052+755开挖及一次支护工期：2009年07月10日到2009年07月31日，隧洞1+3502+705开挖及支护工期：2009年08月01日到2010年05月15日。进口施工区洞口明挖、支护工期：2009年05月01日到2009年07月09
32、日，隧洞0+0000+050开挖及支护工期：2009年07月10日到2009年08月05日，隧洞0+0501+350开挖及一次支护工期：2009年08月06日到2010年05月10日。隧洞进出口20m锁口衬砌施工(二次支护)工期：2010年05月11日到2010年06月15日。隧洞进水口封堵施工工期：2010年12月01日到2010年12月31日。临时围堰修筑工期：2009年08月01日到2010年02月28日。临时围堰拆除工期：2011年01月01日到2011年01月10日。竖井2009年09月01日开工。井口边坡明挖、支护工期：2009年08月16日到2009年09月30日，导井及节点处扩
33、挖与支护工期：2009年10月01日到2009年11月15日，竖井扩挖：2009年11月16日到2009年01月31日，竖井滑模施工：2009年02月01日到2010年04月15日，后期砖房砌筑和楼梯浇筑的工期：2010年10月01日到2010年11月30日。浅埋段2009年10月17日开工。土石方开挖工期：2009年10月17日到2010年05月18日，500搅拌桩施工工期：2009年11月15开始到2010年02月04日。碎石垫层施工工期：2009年12月14日到2010年06月10日，浅埋段C20砼管座施工工期：2010年01月13日到2010年06月17日。浅埋段DN800球墨铸铁管铺
34、设施工工期：2010年01月28日到2010年07月16日，土方回填工期：2010年02月27日到2010年09月16日。浅埋段设备及电气安装工期：2010年03月01日到2010年08月31日。隧洞段DN800mm球墨铸铁管安装工期：2010年06月16日到2010年07月31日，C10砼回填工期：2010年08月01日到2010年11月30日。隧洞段设备及电气安装工期：2010年06月20日到2010年12月10日。4 主要施工程序及方法4.1 施工程序在进场后，由测量人员进行施工控制网的部设。并对施工区域内的开挖部位提前进行放样，并在开挖过程中及时进行复测；隧洞开挖、混凝土衬砌及管道安装
35、必须由测量提前进行放样，方可进行施工。先进行隧洞进口、出口部位和竖井部位的土石方明挖。在完成明挖后，即可进行隧洞开挖，在开挖的同时，锚喷支护跟进作业面。进口、出口及竖井三个工作面同时作业，在完成开挖施工后，隧洞即可进行球墨铸铁管安装和混凝土回填，竖井开挖完成后则进行混凝土衬砌。在最后进行各部位的竣工验收和资料整理。4.2 施工方法4.2.1 隧洞洞口的明挖及支护施工施工主要为洞口以及明挖段的土石方明挖和边坡喷锚支护。作业程序：测量放样植被清除排水沟开挖土石方开挖喷锚支护。并在开挖断面上设置排水孔。排水沟开挖：断面尺寸300mm300mm，采用人工开挖，风镐配合施工，C15混凝土立模浇筑成形，混
36、凝土厚150mm。土石方开挖：从上至下分层进行开挖施工，并人工将边坡修整。土方开挖采用采用PC200-1.0m3反铲机挖土、8t自卸汽车运土；明挖段石方采用钻爆法弱爆进行开挖， 4L-20/8空压机供风，YT28型气腿式手风钻钻孔，不得干钻施工，人工装药，弱爆。进口段开挖上部坡度为1：1，下部坡度为1：0.3，出口段开挖坡度为1：0.75。锚杆施工：锚杆施工采用KQJ100B潜孔钻钻孔，进口开挖坡面采用42注浆小导管长6.1m或8.1m，1.5m1.5m间隔布置；出口开挖坡面采用20砂浆锚杆长6.1m或4.1m，1.5m1.5m间隔布置。挂钢筋网： 8间距200mm200mm，将钢筋网加工成2
37、m2m片状，然后运至坡面现场安装，进行拼接，最后与注浆小导管和锚杆焊接。喷砼：750型强式搅拌机搅拌C25砼，采用PC-7型砼湿喷机进行喷砼，并及时进行养护。喷砼分两次进行。初喷3070mm，在布设锚杆、铺设钢筋网后复喷达到设计厚度100mm。进口明挖段长26.7m，宽10.65m，底板高程为14.8m。明挖段开挖到高程14.5m处，宽10. 898m，两岸坡度1：1，边坡上布置PVC 60排水管，深入岩层50mm，俯角5，两端包两层反滤土工布，2m2m梅花形布置。隧洞开挖结束后，进行明挖段底板浇筑。底板用C10混凝土找平后，用混凝土C20铺底及护坡，厚度300mm，底板每隔10m，设结构缝，
38、缝内填充三毡四油。4.2.2 隧洞、类围岩施工、类围岩位于隧洞进出口段。由于在进行洞口的开挖过程中，因扰动而容易造成围岩碎裂，为了顺利进洞和出于安全考虑，进口段洞口段前12m采用超前管棚、超前小导管、钢拱架和挂网喷砼做一次支护；出口段洞口段前50m为类围岩，其中锁口段为20m，根据现场实际情况，若地质条件较差可进行超前小导管和钢拱架和挂网喷做一次支护，隧洞洞身类围岩洞段采用打锚杆、挂钢筋网和喷砼作支护，隧洞类围岩采用搭设钢拱架、系统锚杆、挂扩张网喷混凝土和C25衬砌砼作支护。开挖采用全断面开挖。2m作为一个循环进尺。、类围岩施工工艺流程：类围岩隧洞段：全断面开挖系统锚杆施工挂钢筋网喷射混凝土下
39、一循环施工。开挖断面为3.8m4.1m(宽高)。类围岩和出口洞口锁口段类围岩：超前小导管(出口洞口锁口段类围岩无该工序)全断面开挖钢拱架安装喷混凝土系统锚杆施工(类围岩无该工序)挂钢筋网复喷混凝土下一循环施工。开挖断面为4.5m4.45m(宽高)。衬砌砼浇筑作为二次支护，为加快施工进度，待到隧洞开挖完成前300m后进行施工。a) 锁口段、类围岩施工隧洞进出口为、类围岩，施工中除按设计进行超前支护及正常掘进支护步骤外，更应注重施工安全，控制坍塌。首先做好地质超前预报，针对围岩情况，选择相应的施工方法和措施。根据本工程项目的特点，确定隧洞开挖支护施工的原则为“管超前，严注浆，弱爆破、短进尺，强支护
40、，早封闭，勤量测，速反馈，控沉陷”。 管超前隧洞开挖之前，先进行108mm超前管棚及42mm超前注浆小导管的施工，作为超前支护手段。严注浆在软弱地层中根据施工需要，压注不同类型的浆液，以改善围岩的物理力学性能，提高围岩的自稳能力，确保开挖过程中及开挖后、支护前的围岩稳定。弱爆破隧洞采用控制若爆破松动围岩及用机械开挖、人工配合局部修正。短进尺控制开挖进尺，减小超前支护承载跨度，加快喷砼的封闭速度，减少掌子面暴露时间，确保洞室掌子面的稳定。每次控制开挖进尺，减少因开挖因素而造成因开挖时间过长而导致对围岩产生过大扰动。强支护采用20砂浆锚杆加强围岩的整体性等措施，以提高围岩的自身承载力，采用钢拱架、
41、钢筋网、喷射砼增加支护结构的强度，以达到控制围岩的变形，保证地表下沉量在规定范围内。早封闭开挖结束后，立即进行初喷砼封闭开挖面，并用已预先制做好的钢拱架对围岩进行支撑，特殊地段加强支护结构，及早使支护结构封闭成环，使隧洞开挖后能够在围岩自稳时间内以最快的速度完成初支，达到对围岩的保护，改善结构受力状况，控制地层、围岩变形，发挥支护结构的整体效用。勤量测加强监控量测工作，全过程监控隧洞围岩变化。速反馈根据监控量测数据分析，及时调整开挖进尺及初支参数和二次衬砌施作时间。控沉陷具体为通过地面沉降、拱顶下沉等监测结果及时修改支护参数及开挖进尺，使之因隧洞开挖而产生的对围岩结构的影响达到控制标准之内。通
42、过控制量测，随时了解掌握结构受力状况及地表下沉情况，及时采取措施控制地层的结构变形，使施工处于良好的稳定状态。超前管棚施工：KQJ100B潜孔钻钻孔，孔径120mm.，环向间距500cm，孔深12m，仰角5，拱部均匀布置13根。灌浆钢管管径108mm，管壁厚6mm，管壁钻小孔成“花管”，管头焊接锥形闷头，管尾接连接头，封堵孔口段小孔。灌浆采用MZ-1注浆机进行，灌浆顺序为先两侧后顶部，先灌较低的孔，后灌较高的孔。灌浆采用1：1水泥砂浆，灌浆压力控制在0.5MPa以内。1）108管棚预注浆施工工艺流程详见下图：施工准备测量布孔管棚钻机就位钻孔落低钻机插管、顶管清除管内残蹅钻机移位至下一孔封闭管头
43、清除管内残蹅钢管注浆效果检验注浆设计现场注浆试验浆料配制注水试验钻杆准备钻机校正钻机固定2）管棚加工棚管采用108的普通无缝钢管，钢管节长3m、4m两种（临近两根管接头必须错开），管棚长度12m，故必须接长4次。管棚接长时先将前一根钢管顶入钻好的引导孔后再行连接。联接器螺纹长度不小于15cm。要将联接器预先焊接在每节钢管尾端，便于连接。第一根钢管前段要焊上合金钢片式空心钻头，以防止端部顶弯或劈裂。接长管件应满足管棚受力的要求，相邻管的接头应前后错开，避免接头在同一个断面受力。3）施工方法KQJ100B潜孔钻钻孔，随着孔深的增大，需要对回转扭矩、冲击功率及推力进行控制和协调，尤其要严格控制推力，
44、不能过大。将钢管安放在管棚钻机上后，对准已钻好的引导孔，低速推进钢管，其冲击力控制在1.8至2.0MPa，推进压力控制在4.0至6.0MPa。4）注浆作业水泥浆的搅拌应在高速搅拌机内进行，严格按照施工配合比进行投料，水泥砂浆的水灰比为1：1，并根据地层裂隙情况、含水状态及凝胶时间要求合理使用。注浆施工中采用高速搅拌机进行水泥浆液配制，每分钟转速1400r/min。搅拌机布置有两个制浆桶，而且配有自动加水计量仪，可以保证水泥浆液的施工供应和浆液拌制质量，注浆过程中搅拌不间断，以防止浆液离析。管棚注浆顺序原则上遵循着“先两侧后中间”、“跳孔注浆”、“由稀到浓”的原则。超前小导管施工：利用YT28型
45、气腿式手风钻钻孔，注浆、插锚须简易平台车配合作，用YT28型气腿式手风钻带套筒插锚。孔径42mm，钻孔仰角 15，深度为3m，间距333mm，布置28根，每2m作为一循环，纵向水平投影长度搭接0.9m。超前小导管应从格栅钢架腹部空间穿过，插入已钻好的孔中，尾端与钢架焊接，连为一体。灌浆采用1：1水泥浆，灌浆压力控制在0.5MPa以内，注浆前应喷射4cm厚混凝土封闭工作面，以防漏浆。钢拱架施工：框架结构采用I12.6的工字钢，间距0.67m。钢拱架(纵向)之间采用12根20(顶拱6根，侧墙6根)焊接联接。钢筋网施工：类围岩的钢筋网由6钢筋和12钢筋构成，6钢筋间距150mm150mm，12钢筋间距1m1m，钢筋网采用现场绑扎，绑扎用直径24mm的镀锌铁线绑扎牢固；钢筋网与锚杆连接牢固，焊接成一整体，并尽量使其与岩面贴近。在喷射混凝土时钢筋不晃动。类围岩采用3mm扩张网，与超前小导管连接紧凑，并尽量靠近岩层开挖面。扩张网采用TMD3030。喷混凝土：采用C25混凝土，初喷层厚5070mm，并复喷完成设计喷厚，类围岩设计喷射厚度100mm，类围岩设计喷射厚度150mm。喷砼采用砼湿喷机进行湿喷工艺施工，简易平台车配合。小石砼在750强式搅拌机搅拌，卸入砼喷射机进料斗，人工施喷。喷射机械安设调整好后，先
