竖井开挖及支护专项施工方案.docx
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1、目录1、编制依据12、工程概况12.1 设计概况12.2 合同工期12.3 主要技术标准12.4 自然条件62.5 施工条件102.6 主要工程量102.7 建设相关单位113、工程重难点分析114、施工计划114.1 施工进度计划114.2 主要施工设备及机具计划124.3 主要材料供应计划135、施工方案135.1 施工布置135.2 主要施工程序及方法176、施工安全保证措施356.1 组织保障措施356.2 安全技术措施377、施工管理及作业人员配置和分工418、验收要求428.1 开挖验收内容及标准428.2 锚喷支护验收内容及标准429、施工质量控制措施439.1 施工质量保障措施
2、439.2 施工质量技术保障措施4410、文明施工措施46I11、环境保护4611.1 扬尘控制4611.2 固体废弃物处理4711.3 生产废水处理4812、应急处置措施4812.4 应急部门、机构或人员的联系方式5112.5 应急救援器材清单5213、附件52II1、编制依据(1)爆破安全规程GB6722-2011;(2)水电水利工程爆破施工技术规范DL/T 5135-2013;(3)水工建筑物地下开挖工程施工技术规范DL/T5099-1999;(4)锚杆喷射混凝土支护技术规范GB506666-2011;(5) 国家及行业颁布的现行技术标准和规程、规范。(6)建筑结构荷载规范(GB 500
3、09);(7)钢结构设计规范(GB 50017);(8)起重机设计规范(GB/T 3811);(9)通用门式起重机(GB/T 4406);(10)起重机机械安装工程施工及验收规范(GB 50278);(11)关于放空洞进洞点和盲洞段轴线调整以及盲洞段开挖支护的通知双更(水道)字【2018】002 号(总 142 号);( 12 ) 放空洞事故闸门竖井开挖支护图( 图号: CD174SG-424-1(11 )CD174SG-424-11(11);(13)双江口泄洪系统工程地下洞室开挖及锚喷支护施工技术要求 。2、工程概况2.1 设计概况放空洞采用有压隧洞接无压隧洞型式,布置于右岸,由竖井式进水口
4、、有压隧洞、 工作闸门室段、无压隧洞及出口挑流鼻坎组成。事故检修闸门竖井位于事故检修闸门闸室内,竖井顶高程为 2508.00m,底板高程 为 2377.50m,竖井尺寸 15.3m(长)*10.9m(宽)*130.50m(高),尺寸为长方形, 四个角倒圆角,倒圆角半径 2.0m,系统锚杆25,L=4.5m,28,L=6m,外露 30cm, 间排距 1.5m,交错布置,喷射混凝土 C25,厚 15cm,挂钢筋网6.515cm*15cm,混 凝土由 C35 及 C25 组成。2.2 合同工期合同开工时间:2019 年 10 月 22 日;合同完工时间:2021 年 7 月 12 日。2.3 主要技
5、术标准42.3.1 竖井开挖技术要求(1)竖井开挖须边开挖边进行支护,上一个循环支护完成之前,不得进行下一 个循环作业,以确保工程安全。(2)井口段开挖必须先进行锁口支护,且不侵占设计断面。施工前必须锁好井 口,确保井口稳定,采取有效措施,防止井台上杂物坠入井内;井口应预留一定宽度 的井台,井台外侧设置排水沟。(3)竖井开挖导井施工宜采用反井钻导井扩挖法施工;反井钻钻出导孔并扩大 为导井,再爆破扩挖至设计断面,开挖循环进尺根据岩石类别,施工设备以及工期综 合优化选择。(4)导井开挖过程中,要严格控制钻孔孔斜,钻孔偏斜率应不大于 1.0%。(5)提升设施应有专门设计,并报监理人审批。为确保垂直提
6、升系统的安全性 及可靠性,须采用加装防坠器的提升系统,相关技术标准按照水利水电工程施工卷 扬机提升系统安全技术规范(DB51/1178-2010)相关要求执行。(6)井壁有不利的节理裂隙组合时,应及时进行锚喷支护。(7)竖井与上下平洞连接处,应将连接段加固后再开挖。(8)涌水和淋水地段,应有防水、排水措施。(9)爆破后必须认真处理浮石和井壁,避免落石伤人毁物。 2.3.2 竖井支护技术要求(1)支护材料要求1)挂网钢筋应采用强度标准值不低于 300MPa 的光面钢筋(HPB300 级钢筋), 质量应符合 GB1499.1-2008 的规定。2 ) 普 通 锚 杆 和 预 应 力 锚 杆 的 材
7、 料 应 选 用 HRB400 级 钢 筋 , 质 量 应 符 合 GB1499.2-2007 的规定。(2)锚杆(束)施工技术要求 1)锚杆孔的施工在开挖验收合格后的岩面上,根据岩石地质情况,锚杆孔的钻孔位置、深度、 钻孔顺序、倾斜度应按施工图纸要求放线布孔,并应做出明显的统一标记。锚杆孔的孔轴方向应满足施工图纸的要求。施工图纸未作规定时,其系统锚杆 的孔轴方向应垂直于开挖面;局部加固锚杆的孔轴方向应与滑动面大角度相交,交角 约 45。普通砂浆锚杆的钻孔孔径应大于锚杆直径,若采用“先注浆后安装锚杆”的程 序施工,钻头直径应大于锚杆直径 15mm 以上;若采用“先安装锚杆后注浆”的程序 施工,
8、孔口注浆时,钻头直径应大于锚杆直径 25mm 以上,孔底注浆时,钻头直径应 大于锚杆直径 40mm 以上。锚杆束应以钢筋束外接圆直径作为锚杆直径,并按 “先安装锚杆后注浆”的 需要选择钻孔直径。锚杆孔深度必须达到施工图纸的规定,孔深偏差值不大于 50mm,预应力锚杆孔 深以锚杆就位后其外露段的丝扣长度可以安装托板、螺帽等部件为适度。钻孔结束后,要检查孔深,并用高压水和高压风将孔内岩粉和积水清除干净。 2)锚杆的注浆锚杆注浆的水泥砂浆施工配合比应在以下规定的范围内通过试验选定。预应力锚杆孔口应该用早强砂浆作平整处理,其强度应能承担锚杆张拉的最大 荷载。注浆前,要再次用高压风、高压水轮流冲洗钻孔,
9、直到流出清水为止。对于“先插管后注浆”“先插杆后注浆”的普通砂浆锚杆和预应力锚杆,锚杆 体放入锚孔前,应检查注浆管、排气管是否畅通,止浆器是否完好等。锚杆安装后立 即进行注浆,注浆应有监理人旁站时才能进行。注浆开始或中途停止超过 30 分钟时,应用清水或稀水泥浆润滑注浆罐及其管 路。锚杆注浆后,在注浆体强度达到 70%设计强度前,不得敲击、碰撞和拉拔锚杆。普通砂浆锚杆安装宜采用“先注浆后插杆”的程序进行,注浆管必须先插到孔 底,然后退出 50mm100mm,开始注浆,注浆管随砂浆的注入缓慢匀速拔出,注浆段 与钻孔深度的比可采用 3:4,即孔口四分之一孔深段不必注浆,但在插杆时孔内应有 砂浆外溢
10、,若孔口无水泥砂浆溢出,应及时补注或将锚杆拔出重新灌注。若普通砂浆锚杆采用“先插杆后注浆”的程序,在插杆的同时,必须安装注浆 管;俯角小于 30的锚杆还需安装排气管,并在注浆前对锚杆孔孔口进行封堵。深入 孔底的注浆管或排气管的里端应距孔底 500mm100mm;位于孔口的注浆管插入锚杆 孔内的长度不宜小于 200mm。注浆管的内径可为 16mm18mm,排气管的内径可为 6mm 8mm。注浆须待排气管出浆或不排气时方可停止。3)锚杆的锚固和安装砂浆锚杆应做到随注浆、随插杆,锚杆宜对中插入。插入过程中,如遇阻碍可 轻微旋转锚杆,使之插入,不得倒退,不得硬性敲击入孔。插入后应在孔口将锚杆固 定,严
11、禁用敲弯锚杆方式固定。对于局部超挖过大部位,下料长度还应考虑超挖影响。凡是不符合设计要求的锚杆,均应在距离孔 150mm 左右处(偏向对围岩稳定 有利方向)重新钻孔,另外补装锚杆。钢筋束应焊接牢固,并焊接对中环,对中环的外径可比孔径小 10mm 左右,一 个钢筋束在孔内至少应有 2 个对中环。锚杆安装后,不得随意敲击碰撞,三天以内不允许用其悬吊重物。(3) 挂网喷混凝土技术要求 1)配料、拌和及运输称量允许偏差 拌制混合料的称量允许偏差应符合下列规定: a.水泥和速凝剂2%b.砂、石3%搅拌时间 混合料搅拌时间应遵守下列规定:a.混合料应采用机械搅拌,所采用的材料应拌合均匀。搅拌时间不得少于
12、120s, 湿拌混合料的搅拌宜在工厂或现场专门的混凝土搅拌站完成。b.混合料掺有外加剂时,搅拌时间应适当延长。 c.混合料拌制后,应进行坍落度测定,其坍落度不宜小于 10cm; d.速凝剂应在喷头或输料管的适当部位加入。若采用液态速凝剂,拌制时应扣除配置液态速凝剂的用水量。运输 混合料在运输、存放过程中,应严防雨淋、滴水及石块等杂物混入,装入喷射机前应过筛。喷混凝土料应采用混凝土罐车运输。 2)配合比:喷混凝土配合比应通过室内试验和现场试验选定,在保证喷层性能指标的前提下,尽量减少水泥和水的用量。速凝剂的掺量应通过现场试验确定,喷混 凝土的初凝和终凝时间,应满足现场喷射工艺的要求,喷射混凝土的
13、强度应符合施工 图纸要求,配合比试验成果应报送监理人审批。3)喷混凝土前的准备 在喷混凝土之前应对开挖断面尺寸进行检查,清除开挖面的所有松散岩块、浮石、岩碴、油脂及其它影响喷混凝土粘着的污迹、脏物;根据受喷面的地质条件,用高压 风、水清理作业面;湿润岩石面,处理表面积水及疏排裂隙渗漏水;对预留孔洞、预 埋件作好保护等;埋设控制喷混凝土厚度标志。4)喷混凝土作业喷射混凝土作业应分段分片依次进行。喷射顺序自下而上,一次喷射厚度按水 电水利工程锚喷支护施工规范(DL/T5181-2003)相关条文规定数据选用,并以喷 层不产生脱落和滑移为度;分层喷射时,后一层混凝土应在前一层混凝土终凝后进行, 若终
14、凝 1h 后再行喷射,应先用风、水清洗喷层面。喷射作业应紧跟开挖工作面,混 凝土终凝至下一次循环放炮时间不宜少于 4h。喷射机作业应严格执行喷射机的操作规程,喷头应尽量与受喷面垂直,喷射距 离控制在 0.61.2m。应连续均匀向喷射机供料;保持喷射机工作风压稳定;完成或 因故中断喷射作业时,应将喷射机和输料管内的积料清除干净。喷射混凝土的回弹率:洞室拱部不应大于 25%,边墙不应大于 15%。喷射混凝土养护:喷射混凝土终凝 2h 后应喷水养护,养护时间一般不得少于 5d,气温低于 5时,不得喷水养护。冬季施工:喷射作业区的气温和混合料进入喷射机的温度不应低于+5。普通 硅酸盐水泥配制的喷射混凝
15、土在低于设计强度 30%时,不得受冻。5)注意观察已喷射好的喷混凝土层,如发现有附落或滑移而造成的裂隙、喷层 鼓起、干燥、松散、喷层与岩石脱离等现象,要及时做好标记,待喷层达到一定强度 后进行处理。6)特殊部位喷混凝土施工对于深度小于 25cm,面积小的凹坑,可以采用喷头不动,一次填平的方式进行。对于深度大于 25cm,面积大的凹坑,可采用分层喷射的方式填平。对过于深和 面积大的凹坑,还应挂钢筋网。坑内钢筋网按每 3040cm 一层,并与系统锚杆、增 加短锚杆(间排距 1.0m1.0m,锚入岩石深度 0.5m)绑扎定位。潮湿岩面上喷混凝土时,应适当减小水灰比和加大喷射压力。对于大面积、较大渗水
16、量、岩面有水珠的部位,可用高压风吹除水珠,或从干 燥处向渗水面逼近,迫使渗水向渗水量大的部位集中,使渗水变成漏水点或线,再设5导槽或导管将水集中引出,然后再将喷层喷到设计厚度。对遇水发生崩解的松软围岩、大片夹泥、塌方等地段,一般不得用高压水冲洗 岩面,而要用高压风清除岩粉、浮渣。喷混凝土应紧跟在开挖工作面后进行。对围岩中夹泥、杂质和明显破碎带,应将其表面挖掉一部分(深度大于喷混凝 土设计厚度),再进行喷混凝土作业。7)钢筋网喷射混凝土施工 钢 筋 网 喷 射 混 凝 土 的 施 工 应 按 水 电 水 利 工 程 锚 喷 支 护 施 工 规 范 (DL/T5181-2003)第 8.1 章节有
17、关规定执行。钢筋应与岩面有一定距离,不能直接 紧贴岩壁。钢筋网宜与锚杆焊固,网格应绑扎牢固,牢固程度以喷射混凝土时不产生颤动 为原则。如果布置锚杆过稀,可增加短锚杆(锚入岩石深度 0.5m)来固定。开始喷射时,应减少喷头至受喷面之间的距离,喷头不得正对钢筋,并调节喷 射角度,使钢筋网背阴面也能塞满混凝土。喷射过程中,要随时注意清除脱落于钢筋网上的混凝土,以保证喷混凝土质量。所有喷射混凝土,禁止使用回弹料。 2.4 自然条件2.4.1 气象环境 双江口以上流域属川西高原气候区,具有明显的大陆性高原季风气候特征。日照长、晴天多、干湿季分明、气温日变化大。上游的河源地区,海拔高程 3000m 以上属
18、 亚寒带及寒温带气候,长冬无夏,春季多大风,天气寒冷干燥,年平均气温一般 6 以下,极端最低气温可达-36,年平均相对湿度一般为 60%左右,最小相对湿度为零, 年蒸发量 12001300mm。每年 9 月上旬开始降雪至翌年 6 月上旬,降雪期长达 9 个多 月,降雪是降水的主要形式之一。出现大于等于八级以上的大风日,平均每年有 20 40 天,发生在 25 月,阿坝、色达、壤塘、班玛一带地区气温日较差可达 30左右, 月平均气温的年较差在 1620左右。上游的高山峡谷地区,海拔高程多在 2800m 以下,两岸山区年平均气温在 612左右,冬季时间长,极端最低气温在-10以下。 干流河谷地带年
19、平均气温 1215左右,极端最高气温在 3639左右,极端最低 气温可达-5-12。该地区一般 11 月下旬次年 3 月中、下旬可降雪,具有干湿季 分明、气温日变化大的特点。6大渡河流域降水呈现从上游向下游递增大致趋势,其中大渡河上游因地势高,又 远离水汽源地,降水量较少,多年平均年降水量一般仅 600700mm 左右,只有少数 测点在 800mm 以上(如康定、刷金寺等),雷暴日数以阿坝、色达最多,达 80d 以上; 中游泸定石棉乌斯河的干流沿岸、支流流沙河及尼日河下游,因受焚风影响形成 少雨区,多年平均年降水量在 700mm 左右,右岸支流田湾河松林河南桠河中上游 尼日河上游一带为多雨区,
20、多年平均年降水量在 1200mm 以上;官料河、金口河、茅 干河多年平均年降水量在 1000mm 左右,峨边一带又为一低值区仅 800mm 左右,龚咀 以下降水量较丰,多年平均年降水量在 12501600mm。流域下游由于水汽供应充足, 降水量相当丰沛,多年平均年降水量在 1300mm 以上。位于坝址下游的金川县气象站距双江口坝址约 40km,台站海拔高程 2168.9m; 位 于上游支流梭磨河的马尔康气象站,距双江口坝址约 30km,台站海拔高程 2664.4m, 两站离坝址距离大致相当,但海拔高程相差约 500m,分别与本工程的坝基和坝顶接近。 因此,可把金川、马尔康站作为描述坝区气象特征
21、的依据站。据金川县气象站气象资料统计,多年平均气温 12.2,极端最高气温 36.6, 极端最低气温-10.7;多年平均相对湿度为 60%;多年平均蒸发量 1659.9mm;多年 平均年降水量 733.4mm、降水日数 139.3d,最大一日降水量 56.2mm; 多年平均风速 0.8m/s,历年最大风速 17m/s,相应风向 NNE。多年平均积雪日数全年为 1.7 天, 最 大积雪深度为 4cm。据马尔康气象站气象资料统计,多年平均气温 8.6,极端最高气温 34.8,极 端最低气温-17.5;多年平均相对湿度为 61%;多年平均蒸发量 1514.3mm;多年平 均年降水量 768.8mm、
22、降水日数 154d,最大一日降水量 53.5mm;多年平均风速 1.2m/s, 历年最大风速 22m/s,相应风向 w。多年平均积雪日数全年为 13.5 天, 最大积雪深 度为 14cm。2.4.2 水文环境(1)概况大金水文站是大渡河干流上游控制站之一,位于双江口电站坝址下游约 42km 处, 该站控制流域面积 40484 km2,具有 1959 年今的水位、流量资料。大金站测验河段 控制条件良好,水位及流量测验均符合水文测验规范要求,断面历年稳定,水位 流量关系定线合理,水位观测资料连续,过程完整,年头年尾衔接,无突出现象,整 编符合规范要求,水位、流量资料可靠,精度较好。大金站与坝址之间
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