1#泄洪洞竖井段开挖支护技术措施.docx

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1、1、概述21.1工程概兄21.3编制依据22、施工布置22.1施工风、水、电布置22.2通风22.3施工道路布置32.4施工排水33、总体施工程序安排34、竖井开挖支护施工方案34.1上弯段开挖34.2导井开挖前施工准备44.3导井开挖施工44.4导井扩挖施工45、竖井开挖爆破设计55.1导井爆破设计55.2竖井扩挖爆破设计55.3爆破器材选择及起爆方法76、竖井开挖支护施工工艺76.1竖井导井开挖施工工艺76.2竖井扩挖施工工艺76.3支护施工工艺86.4喷混凝土施工工艺97、施工进度计划128、施工资源配置128.1、施工设备配置128.2、施工人力资源配置139、质量控制措施139.1开

2、挖质量控制措施139.2锚喷支护质量控制措施1310、安全技术措施141#泄洪洞竖井开挖支护施工技术措施1、概述1.1工程概况1#泄洪洞由1#导流洞改建而成，由进口塔体、水平洞、翌井、结合 段和出口组成，总长度535.35m。水平洞通过上弯段和翌井与底部1#导流 洞贯通。目前，上弯段已通过上平段降坡掏挖完成，翌井段剩余未开挖 部分约25m。1#泄洪洞翌井段洞身围岩主要以闪长岩、花岗岩为主，岩石 裂隙结构面较发育，岩体为弱风化下段微新，碎裂结构为主，以IV类围 岩为主。本防措施针对翌井开挖支护施工编制，翌井开挖支护施工设计工程 量见下表1。表1竖井段开挖支护主要工程量序号工程项目规格或型号单位工

3、程量备注1石方井挖m 39229.0562砂浆锚杆025, L=6m根5603砂浆锚杆028, L=9m根5604挂钢筋网p6.5t8.4435喷混凝土C25m 3243.1113编制依据(1) 1#泄洪洞上平段及翌井段开挖支护图(1/厂3/3);(2) 1#泄洪洞招标文件技术条款；(3) 相关规程、规范及设计文件。2、施工布置2.1施工风、水、电布置施工风、水、电主要利用上平段开挖支护原有的供风、供水及供电系 统，翌井开挖过程中随掌子面的推进，相应的加长管路，管路沿洞壁下 延，米用插筋固定。2.2通风由于翌井较短，翌井开挖采取自然通风。2.3施工道路布置1#导流洞下闸前，翌井导井（除岩塞段）

4、渣料采用8t汽车吊自上弯 段吊运，转至上平段，再采用装载机或挖掘机装自卸车，利用上平段及 上平段施工期间形成的施工通道出渣；翌井贯通后，碴料经溜渣井（导 井）溜至导流洞，在导流洞内装渣，经出口围堰、11#路、0#公路运至渣 场。翌井开挖支护设备、材料均通过上弯段采用8t汽车吊吊运至工作面， 施工人员通过爬梯自上弯段下至工作面。2.4施工排水开挖导井前，利用液压潜孔钻钻孔，与导流洞贯通，将施工废水、 渗水直接排至导流洞内。3、总体施工程序安排1#泄洪洞翌井开挖采取先正向开挖导井，贯通部位预留5m岩塞，岩 塞一次性爆破贯通；再进行一、二次扩挖施工，第一次扩挖采用水平辐 射孔，自下而上分段爆破；第二

5、次扩挖自上而下分层施工，具体施工程 序见下框图1和附图1。框图1竖井开挖施工程序框图上弯段与上平段上、下层同步开挖，人工在自制钢平台上采用手风钻根据设计体型造倾斜孔开挖爆破，由于弯段体型特殊，造孔空间受限，对上弯段顶部适当进行超挖。上弯段底层开挖自上平段末端（泄1）0+101.00m向下（坡度为12% ）掏挖。上弯段开挖渣料采用挖掘机装自 卸车出渣，进口断路期间，渣料临时堆存至上平段，通路后装渣运出。 42导井开挖前施工准备上平段降坡开挖完成后，进行导井开挖，导井采用正井法开挖，开挖 渣料采用8t汽车吊吊出，汽车吊停放于上弯段，为保证汽车吊安全，同 时避免上弯段渣料溜至井内，在导井口浇筑C15

6、平台和挡渣坎。为方便 施工人员通行，在导井内壁设置一简易钢爬梯，爬梯采用插筋固定。4.3导井开挖施工导井开挖断面为直径2.5m的圆形，导井采用手风钻垂直造孔，导井 轴线布置根据8t汽车吊停放位置确定，以方便8t汽车吊能顺利吊运导井 内渣料为原则；同时，为减小扩挖扒渣量，导井位置尽量靠近翌井中心。 导井开挖渣料由人工装吊笼，采用8七汽车吊吊至上弯段，再采用挖掘机 或装载机装自卸车出渣。由于翌井底部导流洞位置前期未进行混凝土衬 砌，加之翌井位置地质条件较差，在连续几年的过流过程中，可能产生 局部坍塌，翌井与导流洞之间的厚度未知，为确保施工期安全，导井开 挖前，采用轻型潜孔钻机在导井中部钻孔与导流洞

7、贯通，用以测定导井 剩余部分岩体厚度。为保证施工安全，预留导井底部至少预留5m作为岩 塞段，岩塞段采用手风钻一次造孔，一次爆破完成，贯通导井。导井开挖过程中，根据实际围岩揭露情况，进行随机锚杆和喷混凝 土支护，以保证施工安全为原则。为避免在吊渣过程中，吊笼内的渣料撒落，每开挖一层，在掌子面 顶部2.5m位置设置防护盖，防护盖利用钢筋插入洞壁的水平孔内，钢筋 上部利用双层竹跳板封闭，当吊车提升吊笼时，出渣人员必须站在防护 盖底部。44导井扩挖施工导井分两次扩挖，一次扩挖成直径为5.0m的圆形断面，二次扩挖至 翌井设计结构线。第一次扩挖自下而上采用手风钻造水平辐射孔，一次 扩挖部位水平辐射孔自下而

8、上一次造孔完成，利用插筋插入爆破孔，铺竹跳板等作为操作平台，自下而上装药，依次分段爆破完成。第二次扩挖自上而下分层施工，采用手风钻垂直造孔，周边光面爆 破，随层支护，开挖一层、支护一层，分层高度3.0m，人工扒渣。翌井 扩挖自导流洞出渣。短锚杆采用手风钻造孔，“先注浆后插杆”工艺施工， 深孔锚杆采用潜孔钻造孔，“先插杆后注浆”工艺施工，小型喷射机布置 在导流洞内，搅拌机拌料，软管自溜渣井进入工作面，人工施喷。在开 挖支护过程中，根据开挖揭露的地质条件，适当调整开挖支护施工程序， 当地质条件较差时，开挖后，优先采用素喷混凝土封闭。在扩挖造孔、支护过程中，必须对井口采用型钢、竹跳板进行封闭， 型钢

9、与井口的插筋或锚杆焊接固定，竹跳板采用铅丝绑扎牢固。在扒渣 过程中，作业人员栓好安全带，安全带另一段固定在带弯钩的锚固上。翌井开挖方法详见附图2。5、翌井开挖爆破设计5.1导井爆破设计1、掏槽方式导井断面初步拟定为r=2.5m的圆形。由于导井开挖断面较小，采用 垂直眼掏槽（空孔垂直眼掏槽），4孔2对掏槽，手风钻造孔采用0 2mm 孔径，掏槽孔使用直径0 32mm、长20cm的乳化炸药连续装药，掏槽孔 间距0.5m，孔深2.5m （实际开挖爆破过程中可根据围岩地质条件进行适 当调整）。掏槽孔孔深比相应崩落孔加深20cm。2、辅助孔参数选择炮孔直径为042mm，在翌井导井掘进中，孔深为2.5m，单

10、位炸药单 耗q根据国家定额以及经验公式计算q = 3.（T5.0kg/n3、每延米约为 1.1kg易爆岩石取小值，相反取大值。5.2竖井扩挖爆破设计1、扩挖崩落孔参数炮孔深度按施工条件确定，对于本工程，采用人工扒渣，排炮进尺L = 3.0m，手风钻造孔0 42mm，药圈直径32mm，连续装药。根据围岩地质情况及实际经验数据，崩落孔孔距一般按80120cm选取、排距一般按75100cm选取，软岩及扩挖时取大值，中硬岩取小 值。崩落孔装药量根据岩石性质不同，延米装药量可按以下经验公式计 算：3.14 d2.q 4 la,qd一单孔装药量kg；d 一药卷直径，为32mm ,一药卷装药密度，乳化炸药取

11、1200kg/m3;a一充填系数，a=0.厂0.8 IV类围岩石取0.6 II、III类围岩取0.7,1一炮孔深度，按1延米代入公式，转化为延米装药量；则V类围岩崩落孔每延米装药量约为0.60kg I、III类围岩崩落孔 每延米装药量约为0.70kg具体装药量根据实际岩石强度、施工经验、 爆破效果作适当调整。2、扩挖周边孔参数设计(1) 孔距：光爆孔孔距一般为炮孔孔径的1014倍，晚2mm孔径， 间距约为4560cm。(2) 最小抵抗线：即光爆层厚度，为光爆孔与最近的一圈崩落孔之 间的距离，一般为孔距与周边孔密集系数的比值，结合我局众多地下工 程施工经验，周边孔密集系数取0.0.8最小抵抗线暂

12、取80cm、炮孔 密集系数不超过80cm，断层破碎带、不利结构面及软弱岩层适当减小。(3) 不耦合系数：光面爆破采用衣5mm药卷，不耦合系数1.68 2.62kg/ m 3。(4) 线装药密度：线装药密度与岩石性质关系密切，根据招标文件 提供的地质资料，结合以往的成功经验，I、III类围岩暂定为200 250g/m, V类围岩100150g/m左右，具体可由现场爆破试验确定调整。(5) 装药结构：周边孔采用竹片间隔装药，为克服岩体的夹制作用， 底部加强装药，I、III类围岩底部连续装2节盛5mm药卷，V类围岩底 部装1节盛5mm粗药卷。5.3爆破器材选择及起爆方法炸药：炸药选用乳化炸药，导井及

13、扩挖崩落孔用药径0 32mm的乳化 炸药，周边光爆孔采用0 25mm乳化炸药加工。雷管：采用隔段非电毫秒 雷管。均采用非电激发起爆。具体开挖爆破参数详见附图3、4。6、翌井开挖支护施工工艺6.1竖井导井开挖施工工艺(1) 风、水、电就绪，施工人员、机具准备就位。并提前进行爆破 试验，以确定适宜的爆破参数，爆破参数在实际施工中，根据爆破效果 予以优化、调整，以达到良好爆破效果。(2) 钻孔作业：翌井开挖设备由8t汽车吊吊入工作面，严格按照测 量定出的开挖轮廓线和钻爆设计参数进行钻孔作业。实行严格的钻手作 业质量经济责任制。每排炮由值班工程师按平、直、齐”的要求进行检 查。掏槽孔孔位的偏差不得大于

14、5cm ,其它炮孔孔位偏差不得大于10cm。(4) 装药爆破：炮工在技术人员的指导下按钻爆设计参数装药。孔 口用细砂或炮泥堵塞严实，装药完成后，由技术员和专业炮工检查，联 结爆破网络，将工作面设备、材料及人员撤至安全位置，再进行引爆。(5) 安全处理：爆破后，人工撬除井壁上残留的危石及碎块，以保 证进入人员及设备的安全。在整个施工过程中，设专职安全员每天进行 安全检查，发现问题及时处理。(6) 临时支护：炮渣清理完毕后，对本层开挖揭露的井壁进行检查， 如遇不良地质区，必须进行临时喷锚支护，方可进行下一层开挖。6.2竖井扩挖施工工艺(1) 测量放线：测量作业由专业人员实施，每排炮后进行设计规格

15、线测放，断面测量按每3m间距测一个，确保测量控制工序质量。同时， 随翌井的开挖进度，每隔3m在井壁设一高程标志。(2) 钻孔作业：由熟练的手风钻工严格按照测量定出的开挖轮廓线 和钻爆设计参数进行钻孔作业。各钻手定人定位施钻，实行严格的钻手 作业质量经济责任制。每排炮由值班技术员按平、直、齐”的要求进行 检查。周边孔孔位的偏差不得大于5cm。（4）装药爆破：炮工在技术人员的指导下按钻爆设计参数装药。孔 口用细砂或炮泥堵塞严实，装药完成后，由技术员和专业炮工检查，联 结爆破网络，将工作面设备、材料及人员撤至安全位置，非电毫秒雷管 引爆，周边光面起爆。（5）安全处理：爆破后，人工撬除井壁上残留的危石

16、及碎块，以保 证进入人员及设备的安全。在整个施工过程中，设专职安全员每天进行 安全检查，发现问题及时处理。（6）扒渣：采用人工将留在掌子面平台上的石渣向导井内清除。（7）临时支护：炮渣清理完毕后，对本层开挖揭露的井壁进行检查， 如遇不良地质区，必须进行临时喷锚支护，方可进行下一层开挖。6.3支护施工工艺6.2.1锚杆支护工艺流程先注浆后插锚杆流程：先安锚杆后注浆流程:锚杆施工所需材料主要为锚杆、水泥、砂。锚杆应满足标准（GB1499 ）II级变形钢筋的要求，每批锚杆材料均应附有生产厂商质量证明书， 按施工图纸规定的材质标准以及监理工程师指示的抽检数量检验锚杆性 能。2、孔位放样锚杆孔位由测量工

17、配合值班技术员按设计图纸布孔，或根据现场监 理工程师的指示布孔，局部随机锚杆参数由监理工程师或设计代表现场 确定。3、造孔锚杆采用手风钻和轻型潜孔钻造孔，锚杆孔位、孔深及锚杆布置应 按设计要求施工，孔深偏差不大于50mm，孔距允许偏差为10cm。4、制浆采用制浆机制浆，人工注浆。浆液拌制严格按照试验室开具的配合 比进行，砂用特制量斗计量下料，水泥以袋为单位下料，外加剂则使用 量筒进行称量，使用水桶进行加水。5、锚杆安装采用“先注浆后插锚杆”时应注意：a、锚杆插送方向要与孔向一致，插送过程中要适当旋转（人工扭 送或管钳扭转）；b、锚杆插送速度要缓、均，有“弹压感”时要作旋转再插送，尽量 避免敲击

18、安插。采用“先安锚杆后注浆”时应注意：a、锚杆采用短钢筋固定居中。b、对于上仰的孔应有延伸到孔底的排气管，并从孔口灌注水泥浆直 到排气管返浆为止。c、对于下倾的孔，注浆锚杆注浆管一定要插至孔底，然后回抽3一 5cm,送浆后拨浆管必须借浆压，缓缓退出，直至孔口溢出（管亦刚好自 动退出）。d、封闭灌注的锚杆，孔内管路要通畅，孔塞堵要牢靠。并从注浆 管注浆直到孔口冒浆为止。e、灌浆过程中，若发现有浆液从岩石锚杆附近流出应堵填，以免继 续流浆。f、浆液一经拌和应尽快使用，拌和后超过1h的浆液应予以抛弃。g、无论因任何原因发生灌浆中断，应取出锚杆，并用压力水在30min 内对灌浆孔进行冲洗。如果在重新安

19、装时发现钻孔被部分填塞，应复钻 到规定的深度。h、注浆完毕后，在浆液终凝前不得敲击、碰撞或施加任何其它荷载。6.4喷混凝土施工工艺6.4.施工工艺流程喷混凝土与开挖、锚杆施工跟进平行交叉作业，除特殊地质段先喷 后锚的程序外，其它部位均按如下工艺流程进行施工，其施工工艺流程 为：喷混凝土一般施工工艺流程框图6.4.2贲混凝土施工工艺措施 配合比结合以往施工经验，通过室内试验即可优化选择出既满足施工需要， 又符合设计要求的喷射混凝土生产工艺参数和配合比。 准备工作埋设好喷厚控制标志，作业区有足够的通风照明，喷前要检查所有 机械设备和管线，确保施工正常。对渗水面做好处理措施，备好处理材 料，联接好仓

20、面取样准备。 拌和及运输拌和配料严格按试验确定的配合比精确配制搅拌，搅拌时间要足够， 拌合料运输、存放要防雨、防污染，入机前严格过筛，其运输、存放时 间应符合有关技术指标。混凝土配料、搅拌要均匀。运输采用6m 3混凝 土搅拌运输车运输。干喷工艺施工时，现场按设计要求，实验室配合比 拌制，运输采用PE管或钢管加压输送。拌和用水泥选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥，水泥标号P.O42.5骨料：拌和用细骨料应采用坚硬耐久的粗、中砂，细度模数宜大于 2.5含水率控制在5一7% ;粗骨料采用坚硬耐以的卵石或碎石，粒径不 超过15mm ;不得使用含有活性二氧化硅的骨料。水：去用符合规范要求的大渡河水。外加剂

21、：速凝剂的质量应符合DL/T5100的有关规定及施工图纸要求 并有生产厂家的质量证明书，初凝时间不得大于5min，终凝时间不得大 于10min,选用外加剂须经监理人批准。混合料搅拌应遵循以下规定：采用容量小于400L的强制式搅拌机拌料时，搅拌时间不得少于 1min ；采用自落式搅拌机拌料时，搅拌时间不得少于2min ；混合料有夕卜 加剂时，搅拌时间应适当延长。 清洗岩面清除开挖面的浮石、墙脚的石渣和堆积物；处理好光滑开挖面；安 设工作平台；用高压风水枪冲洗喷面，对遇水易潮解的泥化岩层，采用 压风清扫岩面；埋设控制喷射混凝土厚度的标志；在受喷面滴水部位埋 设导管排水，导水效果不好的含水层可设盲沟

22、排水，对淋水处可设截水 圈排水。仓面验收以后，开喷以前对有微渗水岩面要进行风吹干燥。 钢筋网钢筋网由屈服强度为240MPa的光面钢筋（I级钢筋）加工而成。视 地质情况可先喷3cm5cm厚的混凝土，再挂钢筋网，有钢支撑洞段挂 网时，钢筋网挂在钢支撑内侧。钢筋网可现场绑扎，也可在场内加工成 网片，现场拼接，但现场拼接时各片之间必须焊接或绑扎连接牢固，并 与锚杆连接牢固，最后分次施喷达到设计厚度。 混凝土喷射要点喷射混凝土作业分段、分片依次进行，喷射顺序自下而上，避免回 弹料覆盖未喷面。分层喷射时，后一层在前一层混凝土终凝后进行，若 终凝1h以后再行喷射，应先用高压风水冲洗喷层面。喷射作业紧跟开挖

23、工作面，混凝土终凝至下一循环放炮时间不得少于3h。喷射作业严格执行喷车或喷射机的操作规程：应连续向喷车或喷射 机供料；保持喷车或喷射机工作风压稳定；完成或因故中断喷射作业时， 应将喷车或喷射机和输料管内的积料清除干净，防止管道堵塞。为了减少回弹量，提高喷射质量，喷头应保持良好的工作状态。调 整好风压，保持喷头与受喷面垂直，喷距控制在0.6m1.2m范围，采取 正确的螺旋形轨迹喷射施工工艺。冈U喷射完的部分要进行喷厚检查（通 过埋设点、针探、高精度断面仪检测）不满足厚度要求的，及时进行复 喷处理。挂网处要喷至无明显网条为止。 检测及时取芯检测、按期汇总检测报告，并及时进行质量评定和工程质 量验收

24、。钻芯按监理人要求在指定位置取直径100mm的芯样作抗拉试验， 试验结果资料报监理人。7、施工进度计划上平段开挖完成后，进行上弯段掏挖和导井开挖，由于受进口通道 制约，导井于2011年1月20日开始施工，翌井开挖支护施工总工期为 60天，计划于2011年3月上旬完成，具体完成时间根据1#导流洞下闸情 况调整。8、施工资源配置8.L施工设备配置翌井开挖支护设备配置见下表2。表2主要施工机械设备配置计划表序号设备名称型号及规格单位数量备注1汽车吊8t辆12轻型潜孔钻KQJ-100B台13手风钻YT28台204侧卸装载机3m 3台150.8m3反铲台161.6m3反铲台17自卸汽车一菱、红石台68载

25、重汽车5t台19喷射机KPS-2000湿喷机台110注浆机GS30E注浆机台111搅拌机台112空气压缩机20m 3/min台213电焊机台114钢筋加工设备套18.2,施工人力资源配置翌井开挖支护人员配置见下表3。表3开挖及支护施工主要人员配置表（两班）工种技术 管理 人员测量 工运转 工钻工炮工驾驶 员支护 工电工安全 管理 人员普工卷扬 机操 作工合计人数42181688182162859、质量控制措施9.1开挖质量控制措施施工中调整优化爆破参数和方案，最大限度地减少超欠挖及爆破震 动。严格控制开挖质量是确保翌井围岩稳定的重要保证。为此应遵循弱 爆破、早封闭、勤量测”的施工方针，超前地质

26、预报工作是控制开挖质量 的前提和保证，施工中每循环的爆破参数的设计均应根据开挖工作面前 方围岩的实际情况进行修正。爆破参数的合理选择、钻孔、装药都是开挖质量控制的重要环节。 对于钻孔环节应严格控制钻进的孔深、孔的倾斜角度，保证孔口设计开 挖轮廓线上，孔底落在拟定面上。对于周边预裂孔，钻孔偏斜率不得大 于 3cm/m。装药是控制开挖质量的最后环节，要确保装药质量达到爆破参数要 求的标准，装药前须对各钻孔进行认真冲洗。以确保设计孔深。格按照 拟定的参数，在进行预裂孔药卷安装时，须采用竹片间隔绑药，确保药 卷位于孔的中心线上，确保达到设计效果。9.2锚喷支护质量控制措施1、喷锚支护施工前先对围岩进行

27、检查，及时按设计要求进行支护， 不良地质段喷锚支护应紧跟开挖进行，以确保围岩的稳定。2、喷锚支护作业应严格按照有关的施工规范、规程进行。锚杆的安 装方法，包括钻孔、在孔中固定锚杆和注浆等工艺，均应经过监理单位 的检查和批准。3、喷射混凝土施工的位置、面积、厚度等均应符合施工图纸的规定。 喷砼必须采用符合有关标准和技术规程规范要求的砂、石、水泥及外加 剂，认真做好喷混凝土的配合比设计，如果要改变配合比必须得到监理 工程师的批准。喷混凝土施工前，必须对所喷射部位进行高压风冲洗。4、喷射施工时，喷嘴应按螺旋形轨迹一圈压半圈的方式沿横向移动, 层层喷射，确保厚度，使混凝土均匀密实，表面平整，喷嘴与喷射面尽 量保持垂直，以减少回弹，确保喷砼的质量。5、取样试验在混凝土喷射过程中，有试验人员在出机口和施工现场进行混凝土 取样试验。取样数量符合试验要求，取样每次三组。每天都必须整理好 当天所有的试验资料，对于检测结果及时汇报监理工程师，对发现的问 题提出处理措施报监理工程师审批。6、锚杆注装要求孔内浆液饱满、密实。10、安全技术措施另见专项安全技术措施。