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后溪隧洞工程议标施工组织设计文件

第一章工程概况

1.1工程概况

闽侯后溪水电站位于福州市西北部,属敖江二级支流,厂址位于樟村下游1000m处,距福州市53km,设计水头130m,总装机容量7200kw;坝址位于闽侯大湖乡三溪口村下游100m 处,距福州市50km,最大坝高61.3m,水库总库容1034万m3,引水隧洞总长3439.603m,压力管道长107.441m,设计水头130m,多年平均发电量2457万kw.h。工程总工期为24个月。

1.2施工材料

1.细骨料:黄砂(闽江砂)、运输距离52km。碎石可以就近破碎解决。

2.块石:拦河坝块石运距200m,条石运距16km,厂房管道石料运距2km,隧洞衬砌石料运距5km。

3.水泥:炼石、武夷、健牌、三三牌等大厂水泥,以到工地仓库350元/吨、甲供。卸车费和保管费由施工单位自理。

4.钢筋:三明钢铁厂。

5.火工材料:闽侯县物资局现行价格。运输距离76km 计。

6.施工电价:按0.60元/kwh计。

1.3工程特点

本标工程为隧洞施工,包括进水口、引水隧洞、调压井和高压管道,主要进行隧洞开挖和衬砌施工,布置有两条施工支洞,单头掘进最大长度约为800m,本着尽量缩短工期,尽早发电的原则,洞挖平均月进尺约为150m,衬砌平均月进尺约为120m,施工工期按11个月控制。

第二章隧洞施工

2.1土石方开挖

1.土石方明挖

土方明挖:主要采用0.5m3挖掘机开挖、装车,拖拉机运往弃渣场,少量采用人工开挖双胶轮车出渣。

石方明挖:

施工支洞石方明挖采用浅孔爆破,手风钻钻孔,浅孔小药量爆破,孔深控制在2m左右,实际施工时将视岩石软硬和节理缝隙发育程度而定,出渣采用0.5m3挖掘机或人工挖装拖拉机运往弃渣场。

进水口、调压井和隧洞出口石方明挖采用浅孔爆破、预留保护层开挖,手风钻钻孔,浅孔小药量爆破,孔深控制在3m左右,实际施工时将视岩石软硬和节理缝隙发育程度而定,出渣主要采用0.5m3挖掘机挖装拖拉机运往弃渣场。

2.石方洞挖

石方洞挖采用全断面光面爆破施工,采取循环作业流程,即为测量放样、钻孔、装药、爆破、通风散烟、安全检查、支护、出渣等。

(1)测量放样:

根据业主提供的平面控制点建立坐标系--布置三角网--

测量控制点--测设基本点--掘进定向定位--断面放样--校核。定位和断面放样是实现工程质量标准的重要环节,采用经纬仪(配激光仪导向)导线法控制掘进方向。利用业主提供的高程点作为起始点,采用四等水准,对隧洞掘进进行高程上的控制。

(2)钻孔:

采用风钻钻孔,根据隧洞的地质情况,拟选用以下钻孔布置方式:掏槽眼5个(单空孔平行直孔掏槽),辅助眼7个,光爆眼16个,计28个炮孔。钻孔布置如下图。

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钻孔布置图

(3)装药:

孔径选用42mm,炸药选用2#岩石硝铵炸药,装药结构:掏槽眼和辅助眼采用连续装药,即把Ф32药卷连续装入炮孔;周边孔采用不偶合连续装药,即孔底先装一节Ф32药卷,其余用Ф22药卷连续装药。起爆方式:非电毫秒雷管分段微差起爆,初步选定爆破参数如下:

光爆参数

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洞挖技术参数

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(4)爆破:

采用毫秒电雷管非电起爆。爆破是整个开挖过程的一个重要工序,以上爆破参数在施工中要通过爆破试验做出调整,并在施工过程中根据岩质的不同及时调整参数,以取得最佳

爆破效果,提高施工进度和经济效益。

(5)通风散烟:

引水隧洞单头掘进最大长度为800m左右,采用通风和降尘相结合的方法,确保工作面正常施工。具体措施如下:

①采用湿式凿岩。

②采用金属风管,减少漏风。

③喷雾降尘:选用鸭嘴喷雾器,安装在距工作面10-15米处,放炮前打开阀门,利用工作面的气管和水管在距工作面20M 处作一个风水混合水幕,以达到降尘的目的。

④采用混合式通风,压入式为主、吸出式为辅。将压力风管接到距工作面15m 处,采用压入式通风,洞内每100-200M 布置一台轴流风机,功率11KW,风管采用Ф650金属风管,进行吸出式通风。

⑤装碴洒水。

(6)安全检查与支护:

爆破作业后,原来岩体受到不同程度的影响,经通风散烟后,需专人进行安全检查,局部经撬挖处理后,再进行下一道工序。对部分地段,围岩完整性差,在开挖过程中考虑边开挖边支护,支护采用钢支撑作为临时支护,初拟每0.5-1.0m安装一个钢拱架支撑。

(7)出渣方式:

出渣是隧洞开挖中最繁重的工作,是控制开挖进度的主

要环节。本标隧洞工程采用0.2m3装岩机装渣,拖拉机出渣运往弃渣场。

(8)作业循环计划:

本标工程一个作业循环进尺2.8m,日循数2次,日进尺5.6m,月进度为150M,作业循环如下表:

作业循环表

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每天按两个循环作业,约需20小时。

(9)排水照明:

进水口、1#支洞下游和2#支洞下游工作面施工时,施工排水无法自流,考虑引水隧洞沿程每隔100m设置一个集水坑,采用2.2kw离心水泵将工作面施工排水集中往上游抽排,直至洞外。1#支洞上游和2#支洞上游工作面施工时,施工

排水可自流,不必另行考虑。

洞内照明主要采用220V照明线路,作业地段30m左右采用36V安全电压线路,灯泡用防水灯头,每隔10-15m设一盏100W白炽灯。

(10)不良地质地段施工:

洞口及洞内不良地质地段施工,采用短进尺、小药量、多撬挖的原则施工,并对拱顶及时进行临时支护。支护方法主要采用钢架支撑和喷砼支护,届时将根据现场情况选定支护方式。

爆破后,先进行6cm素砼喷护,再根据现场情况,采用锚杆或钢筋网或钢拱架进行临时支护,锚杆通常按孔深3m,3X3m梅花型布置,钢筋网通常采用Φ6,200X200mm网格布置,钢支撑采用10#工字钢加工成拱架,安装间距0.5m,规格为40X60X5cm。

4.石方井挖

包括闸门井和调压井开挖。闸门井开挖尺寸为3.7X2.6m,计划采用全断面光面爆破、反挖法施工,机械与人工相结合的施工方法,即机械钻孔、毫秒电雷管非电起爆,棚架集渣、拖拉机出渣。调压井开挖井径为5.3m,计划采用反挖导井、正向扩挖法施工,导井一般爆破、扩挖光面爆破,棚架集渣、拖拉机出渣。

2.2砼浇筑

1.砼生产流程

砼生产时根据实验室提供的配料单,人工配料,用双胶轮车从料仓取料,过磅后卸入0.4m3拌和机料斗内,水泥、水也经计量后送入料斗,拌和采用2次加水法,严格控制拌和时间,确保砼的拌和质量。其生产流程为:

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2.进水口砼浇筑

1)施工程序如下:

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2)施工方法

A.砼分层分块

沿垂直方向原则上2-3m高为一个施工分层,以施工缝分段,每段不分块,采用全断面浇筑。

B.砼运输入仓

砼由拌和机按规定配合比拌制后,采用人工推双胶轮车水平运输,导管进行垂直运输,搭仓面脚手架入仓浇筑。

C.砼平仓振捣

主要采用振捣器平仓,但平仓不能代替振捣,在靠近模板和钢筋较密的地方以及止水附近采用人工平仓,使料分布均匀,避免止水片卷曲和底部砼架空。振捣主要采用 2.2kw 插入式振捣器振捣,底板砼采用2.2kw平板式振捣器振捣。在止水附近及钢筋较密的地方辅以人工振捣。振捣时间以砼不再显著下沉,不出现气泡,开始泛浆时为准。振捣器移动距离以应不超过其有效半径的1.5倍,并插入下层5-10cm,顺序依次,方向一致,以保证上下层砼结合,避免漏振。

3.隧洞衬砌砼施工

1)施工程序

为减少施工干扰,使开挖和砼衬砌施工相对独立,待开挖完成后由内而外进行砼衬砌施工。浇筑顺序为先浇筑底拱,后浇筑边顶拱。

2)施工方法

A.分段分块

由于隧洞断面较小,沿纵向每隔8M作为一个施工分段,整个横断面分二大块浇筑,即先浇筑底拱,后浇筑边顶拱。

B.施工过程说明

(1)钢筋工程:钢筋统一在综合加工厂加工制作,完成后由人工装车,拖拉机运输至工作面,整个工作面钢筋不分段一次性安装,钢筋安装后,先进行底拱砼浇捣,然后再浇筑边顶拱砼。

(2)模板工程:全部采用拼装钢模,由简易台车立模,台车框架和环向支撑均为可拆卸,先拼装底拱钢模,接着安装底支撑,再安装台车框架和侧支撑、侧钢模,最后安装顶钢模和顶支撑。

(3)砼工程:砼由拌和机按规定配合比拌制后,经拖拉机运输至洞内浇筑平台卸入集料斗。

(4)底拱砼浇筑:集料斗中的砼经双胶轮车直接送入仓面,一次浇筑成形。

(5)边顶拱浇筑:边顶拱采用简易钢模台车浇筑,集料斗中的砼由砼泵沿Ф150mm输送管压送入仓。泵送管路沿拱顶布设,在出料管口采用“Y型”三叉接头接皮管到两侧边墙灌注,以防骨料分离。项拱浇筑时利用泵送压力分段把拱顶填塞饱满,一般2-3 米做为一个灌浇段,浇筑流程为:

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(6)浇筑示意图为下图:

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底拱模板图

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边顶拱简易台车立模图

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边顶拱简易台车拆模图

3)作业循环计划

根据分段分块方法,每8m作为一个循环,分二次浇筑,即底拱和边顶拱,每循环(清理仓面、钢筋安装、模板安装、砼浇筑、施工缝处理等工序)共约需2天时间,月进度约120米。

4.闸门井、调压井砼施工

闸门井砼和调压井砼施工类似,这里仅就调压井砼施工进行细述,闸门井砼施工可参照实施。

1)分缝分段

井壁砼在垂直方向每2m分一个施工段,段与段之间设一

施工缝,底板砼一次性浇完,不分段施工。

2)钢筋制作、运输与安装

钢筋制作加工在钢筋加工厂按设计断面尺寸统一制作加工,用拖拉机运至调压井附近后,采用卷扬机吊至工作面;人工就位安装。

3)模板制作安装

主要采用钢拱圈骨架配合定型木模板的组装式模板,考虑到井径较大,不利稳定,钢拱圈采用锚杆焊接拉条加固,竖向采用10#槽钢连接,使其形成整体结构,脚手架采用环形木脚手架。

4)砼制备、运输及浇筑

砼由设在调压井井口的0.4m3拌和机按确定的配合比拌制后,卸入双胶轮车运至砼泵料斗,由砼泵输送入仓,砼泵出料管路按垂直布设的原则架设,其出料管口用软管接后,直接用软管输送入仓。

5.喷砼施工

1)锚杆施工:

首先按设计进行钻孔,钻孔机械采用YT-26。

锚杆采用螺纹钢筋进行制作,制作前清除钢筋表面的油漆污染和铁锈等,保证钢筋的表面洁净无损伤,带有颗粒状或片状老锈的钢筋不得使用。选用钢筋平直,无局部弯曲,抗拉强度不低于施工图纸的要求。钢筋加工的尺寸应符合设

计图纸的要求。

2)钢筋网安装:

支护钢筋网采用Ф6mm钢筋,间距为200X200mm。钢筋在钢筋厂下料,现场人工绑扎安装,钢筋网一般在锚杆施工完毕后进行,且钢筋网应牢靠焊接在锚杆上,喷砼前必须冲洗验收,合格后方可进行喷砼,受喷面要设置控制喷砼厚度的标志。

3)喷砼工艺流程:

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4)喷砼施工方法

喷射机选用HP30型,采用湿式喷射,施工前须将各种浮石及松动岩块清除,并用高压水将受喷面冲洗干净。

喷射砼的骨料粒径不得大于15mm。

喷射时控制好喷射角度和喷射距离,以尽量减少回弹量。

喷射砼施工顺序为自上而下进行,每层喷厚50-60mm。分两层喷射完成。

2.3钻孔与灌浆

基础灌浆属隐蔽工程,应严格遵循《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(SL62-94)以及设计施工图纸、施工措施的规定,同时,对参加基础灌浆的有关施工人员进行岗位培训,施工过程中严格执行监理工程师的指令,确保施工质量。

在同一部位上按先回填灌浆后固结灌浆的顺序进行。采用洞挖石方用的气腿式凿岩机钻孔、 2部卧式双缸灌浆机灌注。其所用的风、水、电可利用每个工作面已完工的洞挖石方用的风、水、电的机具设备及管(线)路系统进行供应, 以保证灌浆作业的连续性。回填灌浆孔和固结灌浆孔应根据设计图纸尺寸位置,在隧洞衬砌时预留(埋)孔(管),其内径大于50mm。其预留位置与设计位置偏差不得大于10cm。

在钻灌施工过程中,应详细记录各工序的原始数据。灌浆系隐蔽工程,对其施工情况必须如实,准确记录, 并对资料及时进行整理分析,以便指导灌浆工程的顺利进行。

1.回填灌浆:

应在衬砌砼达到70%设计强度才能进行。

回填灌浆按分序加密的原则进行,分为两个次序施工。

1)钻孔:利用简易施工台架(即脚手架) 采用气腿式凿岩机在预留的回填灌浆孔(管)内钻入岩石10cm后终孔。然后对所有钻孔统一编号、注明施工次序。

2)灌浆:采用425#普通硅酸盐水泥制浆。在洞内较干燥处设一临时水泥堆放场。采用卧式双缸灌浆机的配套搅拌双层桶进行现场制浆与输浆。灌浆方法采用填压式灌浆, 先进行I序孔的灌浆施工,并在I序孔浆液待凝3天以后, 才可进行Ⅱ序孔的施工。且同序孔应同隧洞较低的一端开始向较高一端推移灌浆。浆液水灰比分为1:1、0.8:1、0.6:1、0.5: 1(重量比)四个比级。水灰比由稀到浓逐步改变。当回填部位的空洞较大、彼此串通严重时,可改灌注水泥砂浆。灌浆结束标准:在设计压力下,灌浆孔停止吸浆,即可结束。结束后,应将孔口闸阀关闭,等浆液凝固后,才可解除闭浆装置。采用机械封孔并抹平。

3)特殊情况处理:回填灌浆过程中如发现漏浆,应根据具体情况采用嵌缝,表面封堵,加浓浆液,降低压力,间歇灌浆等方法处理。如发生串浆,应待被串孔排出浓浆时将其堵塞,灌浆孔继续灌注。如被串是Ⅱ序孔,可不必重新灌浆;如是Ⅰ序孔,应重新钻开进行灌浆。因故中断灌浆 ,应及早恢复灌注;如中断时间较长,则应重新钻开进行灌注。

4)质量检查:应在回填灌浆结束 7天以后通过打检查孔

进行检查。检查孔应布置在施工过程中认为质量较差的地方(如中断过、灌浆不正常等),具体布置由设计、施工单位共同拟定。检查孔在设计规定压力下,在120分钟内注入水灰比2:1的浆液,在规定压力下,初始10min每孔注入量不超过10L,即认为合格。否则应做补充灌浆,直至合格为止。

5)质量控制:严格按照规范和设计要求施工,施工人员认真组织施工,并对现场操作人员进行技术交底,对特殊情况请工程师协商解决,并及时提出处理方案。作好现场各种原始资料记录工作,各部位在完成灌浆后视施工情况,布置检查孔检查,不合格部位予加密处理。

2.固结灌浆:

应在回填灌浆结束7天后,按环间分序,环内加密的原则进行。

1)钻孔: 利用简易施工台架采用气腿式凿岩机在固结灌浆孔中钻进。应控制好钻孔的角度与方向, 并使钻孔深度深入围岩2.5m。同样也要对所有的钻孔统一编号, 明确施工次序。灌浆前采用压水冲洗法对钻孔进行冲洗。冲洗到返清水为止。

2)压水试验:为便于分析判断灌浆效果,应选择总孔的5%做压水试验。压水的压力采用0.2~0.3mPa。

3)灌浆:制浆与输浆的方式同回填灌浆。固结灌浆采用循环灌浆法,全孔一次性灌浆。按灌浆孔的先后次序边行灌