抽水蓄能电站引水系统土建及钢管系统标开挖施工组织设计.doc

第五章土石方开挖工程5.1工程概况5-15.3施工支洞5-25.2可利用的临建设施5-65.4引水闸门井施工5-105.5引水隧洞施工5-135.6排水廊道的开挖5-265.7围岩量测5-275.8锚喷支护5-295.9土石方回填5-355.10施工测量5-375.11进度计划5-395.12资源配置计划5-395.13质量安全保证措施5-42第五章 土石方开挖工程5.1工程概况5.1.1合同工作范围西龙池抽水蓄能电站引水系统土建工程合同工作范围为：上水库进/出水口1#、2#引水隧洞桩号S1（S2）0+022.5下游属于本标、引水下平段1#4#高压支管桩号S11+032.973、S21+015.933、S31+008.266、S40+991.262（主厂房上游边墙）上游属于本标、上部施工支洞属于本标、1#中支洞属于本标、2#中支洞1+043.755引水中平段属于本标、引水下部施工支洞0+045.0引水下平段属于本标、尾水下部施工支洞0+0000+020.0段属于本标、地下厂房下部施工支洞0+0000+045.0段属于本标。5.1.1.1主体工程项目：西龙池抽水蓄能电站引水发电系统土建及钢管制安工程主体工程土石方开挖、支护主要包括以下内容。（1）闸门井地面以上部分开挖、支护；（2）闸门井开挖、支护：包括井身、井座、前后渐变段的开挖、支护；（3）闸门井交通工程开挖、支护；（4）压力钢管开挖、支护：包括1#、2#压力钢管上平段、上斜井、中平段、下斜井、下平段、1#4#支管段的开挖、支护；（5）压力管道排水廊道的开挖、支护；（6）引水上平段环锚段的开挖、支护。5.1.1.2临时工程项目：西龙池抽水蓄能电站引水发电系统土建及钢管制安工程临时工程土石方开挖支护主要包括以下内容。（1）引水上部施工支洞的开挖、支护；（2）1#中支洞的开挖、支护；（3）2#中支洞桩号1+043.755引水中平段的开挖、支护；（4）引水下部施工支洞0+045.0.0引水下平段的开挖、支护；（5）尾水下部施工支洞尾下支0+000.00+020段的开挖、支护；（6）厂房下部施工支洞厂下支0+000.00+045.0段的开挖、支护。5.1.2主要工程量根据招标文件工程量清单和施工支洞设计图，引水发电系统主体工程及其临时工程明挖总工程量为12.3万m3，洞挖总工程量为21.6万m3。引水系统土石方开挖范围见图XLC/C-CC-06-SZ05-01。5.1.2.1主体工程开挖支护主要工程量主体工程由闸门井地面以上部分、闸门井、闸门井交通工程、压力管道、压力管道排水廊道、引水上平段环锚段等组成。开挖主要工程量详见表5-1-1。支护主要工程量详见表5-1-2。5.1.2.2临时工程开挖支护主要工程量临时工程由引水上部施工支洞、1#中支洞、2#中支洞桩号1+043.755引水洞中平段、引水下部施工支洞0+045.0引水洞下平段、尾水下部施工支洞尾下支0+000.00+020.0段、厂房下部施工支洞0+000.00+045.0段组成。开挖支护主要工程量详见表5-1-3。5.2.2主要施工用水、电供给点施工用电可分别从3#、7#和10#、13#终端杆搭接10KV动力电源至降压变压器供各施工点使用。施工所需的生产及生活用水分别从下库3#（出水高程为790.50m，容积200m3）、4#（出水高程为869.55m，容积500m3）和上库7#（出水高程为1515.50m，容积500m3）蓄水池出水口处取水。施工用水、电供给点的具体位置详见施工总平面布置图。5.3施工支洞5.3.1施工支洞设计为完成两条引水洞的开挖，共布置四条施工支洞，四条施工支洞为上支洞、1#中支洞、2#中支洞和下支洞，分别与两条引水洞的上平段、上斜段、中平段和下平段相连。具体布置和参数详见各施工支洞的单项设计。5.3.2施工支洞施工5.3.2.1洞口施工本标存在洞口明挖施工支洞有引水上部施工支洞和1#中支洞。引水上部施工支洞最大开挖高度为35m左右，土石方开挖约6000m3；1#中支洞最大开挖高35m左右，土石方开挖约8500m3。（1）土方开挖首先由人工配合液压反铲剥离表层土，土层剥离前在开挖边线外设浆砌石截水沟，阻截开挖范围外的雨水进入开挖区域。覆盖土层采用反铲自上而下分层直接挖除。主体工程开挖主要工程量汇总表 表5-1-1序号项目名称单位工程量备 注一引水闸门井地下结构工程1竖井开挖m311140二次开挖并入2平洞开挖m31200二引水闸门地面结构工程1土方明挖m327922石方明挖m325217二次开挖并入3土石方回填m322000三引水闸门交通工程1土方明挖m330622石方明挖m312347二次开挖并入3土石方回填m3648四压力管道工程1石方洞挖m366226二次开挖并入五排水廊道工程1石方洞挖m3698二次开挖并入六引水上平段环锚段1石方洞挖m312318二次开挖并入合计：土方明挖5854 m3，石方明挖37564 m3，石方洞挖91582 m3，土石回填22648 m3主体工程支护主要工程量汇总表 表5-1-2序号项目名称单位工程量备 注一引水闸门井地下结构工程1C20喷砼m34892砂浆锚杆，22，L=3.2m根2563砂浆锚杆，22，L=3.7m根1183二引水闸门地面结构工程1砂浆锚杆，22，L=3.0m根900三压力管道工程1C20喷砼m329632钢筋网，8t443砂浆锚杆，22，L=3.1m根8510砂浆锚杆，22，L=3.4m根3432砂浆锚杆，22，L=2.5m根465砂浆锚杆，22，L=2.9m根2324钢支撑t260四排水廊道工程1C20喷砼m32252钢筋网，8t53砂浆锚杆，22，L=2.5m根10454钢支撑t20五引水上平段环锚段1C20喷砼m35602钢筋网，8t33砂浆锚杆，22，L=3.1m根18484钢支撑t30合计：C20喷砼4237m3，钢筋网52 t，砂浆锚杆17871根，钢支撑310 t临时工程开挖支护主要工程量汇总表表5-1-3序号项目名称单位工程量备 注一引水上部施工支洞1洞口土方开挖m360002平洞开挖m326540632.651米3锚杆，22，L=3.4m根10004C20喷砼m33205钢支撑t10二1#中支洞1洞口土方开挖m350002平洞开挖m3533181285米3锚杆，22，L=3.4m根30004C20喷砼m35005钢支撑t20三2#中支洞桩号1+043.7551+290.9311石方洞挖m39811247.7米2C20喷砼m35603钢筋网，8 t33砂浆锚杆，22，L=3.1m根18484钢支撑t30四引水下部施工支洞0+045.00+436.4311石方洞挖m320700391.431米2C20喷砼m310103砂浆锚杆，22，L=2.6m根61254钢筋网，8t17.35钢支撑t10五引水下部施工支洞0+436.4310+694.5261石方洞挖m312993258.1米2C20喷砼m3666.0 3砂浆锚杆，22，L=2.6m根40394钢筋网，8t11.407 5钢支撑t6.594 六尾水下部施工支洞尾下支0+000.00+020.0段1石方洞挖m31021.420米七厂房下部施工支洞0+000.00+045.0段1石方洞挖m32279.945米5.1.3要求完工日期本合同工程要求开挖支护完工日期见表5-1-4：合同要求控制工期表表5-1-4序号项目及说明要求完工或移交日期备 注1高压管道上平段(闸门井下游侧)开挖及支护2004年11月30日2高压管道上平段(闸门井上游侧)开挖及支护2005年01月31日3高压支管开挖及支护2005年7月31日主厂房挖至725高程前4高压管道上斜井开挖及支护2005年10月31日5高压管道下斜井开挖及支护2006年7月31日5.2可利用的临建设施5.2.1主要施工道路与本标相关的主要施工道路见表5-2-1。施工道路布置一览表表5-2-1序号道路名称道路到达部位备 注11#公路上水库上坝公路已形成22#公路下水库上坝公路已形成313#公路至2#中支洞已形成44#公路至上部施工支洞和3#、4#渣场本标内待建55#公路至1#中支洞本标内待建6引水闸门井交通道路至闸门井工作面本标内待建7交通洞至引水系统下部施工支洞已形成8施工运渣交通洞至下闪虎沟渣场已形成说明：上表中4#公路、5#公路和引水闸门井交通道路为本标内项目。4#、5#公路的设计由施工方完成，具体设计详见施工总平面布置和有关的专项设计。施工道路布置详见施工总平面布置图。（2）石方开挖 覆盖土及强风化岩挖除后，采用手风钻自上而下分层进行梯段爆破开挖。钻孔角度尽量与各梯段设计坡面一致，梯段高度按2.53m进行分层。边坡采用预裂或光面爆破成型。爆破后的石渣由反铲装车运至洞口弃渣场。（3）边坡及洞口支护 边坡支护随开挖分层进行，对节理裂隙及岩体破碎地带及时进行锚杆及挂网喷锚支护。隧洞开口必须在锁口锚杆支护后方可采用导洞扩挖、短进尺、紧支护的方法进洞。5.3.2.2洞内施工 施工支洞开挖采用全断面独头掘进。钻孔采用56部YT-28型手风钻进行，一台可移动多层钻孔作业平台车（改装）作为施工平台；采用2.0m3侧卸装载机配58T自卸车出渣。 （1）施工程序 洞挖施工程序框图5-3-1。 支洞开挖循环时间表表5-3-2序号作业项目作业时间（小时）备注类围岩类围岩类围岩1测量放线0.50.50.5类围岩每循环进尺2.7m，月进尺130m；类围岩每循环进尺1.8m，月进尺78m；类围岩每循环进尺1.8m，月进尺60m。综合月平均进尺按100m考虑。2施工准备0.50.50.53钻孔 43.534装药联网起爆1.51.51.55通风排烟0.50.50.56危石处理1117机械出渣4328临时支护3612合计15.016.521（2）开挖方法 采取直孔掏槽方式、周边光面爆破，爆破网络采用非电毫秒微差网络，火雷管起爆。类围岩单循环进尺按2.5m进行控制；V类围岩单循环进尺按1.8m进行控制；各施工支洞钻爆设计见图XLC/C-CC-06-SZ05-0205。5.3.2.3作业循环支洞开挖主要施工程序为测量放线、钻孔、装药联网起爆、通风排烟、危石处理、机械出渣、喷锚支护。四条支洞开挖断面相差不大，在围岩类别相同情况下，各作业工序工作量和持续时间相差不多，在此统一考虑作业循环。开挖作业循环时间见表5-3-2。5.3.2.4风、水、电布置施工支洞开挖供风视电力供应情况，当无电力供应时采用1220m3/min移动式油动空压机临时供风，以提前实现洞挖施工；系统供风选用20m3/min电动空压机配100钢管供风。上支洞与1#中支洞施工用水引自7#蓄水池，供水主管采用DN100mm钢管；2#中支洞和下支洞施工用水引自4#蓄水池，供水管采用DN100mm钢管。上支洞施工用电从支洞口的2#变压器接引；1#中支洞施工用电从支洞口的5#变压器接引；2#中支洞施工用电从支洞内的7#变压器接引；下支洞施工用电从支洞内的11#变压器接引。风、水、电的布置详见第二章总平面布置图，洞内管线布置见图5-3-2。5.3.2.5施工通风上支洞、1#中支洞通风在支洞口各布置1台255kw轴流风机向洞内压风。2#中支洞通风分别在支洞口安装1台255kw轴流风机和洞内750m处安装1台255kw轴流风机，两台风机串接向洞内压风。下支洞通风分别在交通洞洞口安装1台255kw对旋轴流风机和下支洞洞内150m处安装1台255kw对旋轴流风机，两台风机串接向洞内压风。5.3.2.6施工支洞主要开挖、支护机械配置。钻爆机械：每个支洞配置68部YT-28型手风钻，1辆自制的平台车，1台20m3/min空压机。出渣机械：上支洞与1#中支洞共用2台2m3侧卸装载机，2#中支洞与下支洞配置2台2m3侧卸装载机；四条支洞共配置12辆58T自卸车。支护机械：每个支洞配置1台SP-3型砼喷射机，1台0.35m3砂浆拌和机，1台注浆机。通风机械：配置6台255kw对旋轴流风机。5.3.2.7施工支洞开挖进度安排（1）2003年12月2日2004年7月31日进行引水上部施工支洞的开挖支护；（2）2004年1月1日2005年01月31日进行1中支洞的开挖支护；（3）2004年3月21日2004年6月15日进行2#中支洞的开挖支护；（4）2004年5月1日2004年11月30日进行引水下部施工支洞、尾水下部施工支洞、厂房下部施工支洞开挖支护。5.4引水闸门井施工引水闸门井工程由引水闸门井交通公路、引水闸门井地面以上明挖、引水闸门井井挖组成。引水闸门井由1#、2#闸门井组成，1#、2#闸门井轴线距离为50m，1#闸门井深75.425m，2#闸门井深65.762m，引水闸门井主要工程量为：土方明挖5854 m3，石方明挖37364 m3，石方井挖11090m3。5.4.1水文地质与工程地质条件引水闸门井段围岩岩性为泥质灰岩、厚层灰岩、豹皮状灰岩夹薄层泥质白云岩和泥质角砾状白云岩，呈弱风化至新鲜状态，其中O2s2-4、O2s2-2为泥质白云岩，发育有软弱夹层。F330断层斜穿竖井段上部；裂隙发育主要有三组：NE2030SE7090、NE3040SE6090、NW300330SW/NE6089。在O2s2-3灰岩中有少量上层滞水，且溶洞和溶蚀宽缝发育。围岩类别以b类为主，溶洞、溶蚀宽缝和构造发育部位为类。5.4.2施工方案 首先在环库公路开挖期利用环库公路修建至引水闸门井上部的临时施工道路，完成闸门井地面以上部分土石方开挖。闸门井地面以上部分土方采用反铲直接挖除，石方明挖采取分层梯段开挖，梯段高度为68m。爆破孔采用液压钻造孔，微差爆破；周边采用预裂爆破，采用CM351钻孔造预裂孔；底部预留1.5m的保护层，保护层开挖采用手风钻造孔，水平光面爆破法开挖。土石方开挖分层见图XLC/C-CC-06-SZ05-06；典型梯段爆破设计见图XLC/C-CC-06-SZ05-07；底部保护层爆破设计见XLC/C-CC-06-SZ05-08。闸门井导井开挖用反井钻进行施工，闸门井地面以上部分开挖结束后，对井口范围内进行清理平整，浇筑反井钻施工平台。待引水洞上平闸室段开挖、临时支护结束后，反井钻就位，进行闸门井导井开挖。根据反井钻所配扩挖钻头尺寸，闸门井导井断面为直径1.4m的圆形。引水闸门井的施工流程见图5-4-1。闸门井的正导井施工结束后，能大大改善引水隧洞上平段的通风条件。最后进行闸门井的扩挖施工，导井扩挖采用手风钻造孔，孔深3m左右，具体钻爆设计见图XLC/C-CC-06-SZ05-09。系统支护随导井扩挖时工作面的下降及时进行。闸门井井挖施工方法见图XLC/C-CC-06-SZ05-10。5.4.3风、水、电布置闸门井施工供风采用CM351钻机自带的移动式油动空压机进行供风，进行地面土石方开挖时，供CM351钻机造预裂孔；进行导井扩挖时，供YT-28手风钻使用。施工用水自上水库7#水池用钢管供水引接至闸门井工作面，主管采用DN100mm钢管。闸门井施工用电引自布置在附近的4#变压器。引水闸门井施工流程图 图5-4-1土石方明挖清理、平整井口浇筑反井钻平台台反井钻就位导井施工导井扩挖支护环锚段施工5.4.4施工通风因正导井开挖使用反井钻施工，扩挖时已形成自然通风，故闸门井施工中不配备通风设备。5.4.5主要开挖、支护机械配置钻爆机械：明挖采用1台古河液压钻机和1台CM351履带钻机，保护层开挖和井挖采用6部YT-28手风钻，供风采用1台20m3/min移动式油动空压机。出渣机械：洞外出渣采用1台CAT330B反铲，正导井出渣采用2台10T卷扬机，洞内采用1台2m3侧卸装载机，配置6辆58T自卸车。支护机械：配置1台SP-3型砼喷射机，1台0.35m3砂浆拌和机，1台注浆机。5.4.6作业循环闸门井井挖作业循环时间见表5-4-1。5.4.7施工工期安排2004年5月16日至2004年7月15日进行两个闸门井上部的明挖；2004年11月15日至2004年12月15日进行两个闸门井的发反井钻导井开挖；2005年12月20日至2005年1月30日进行两个闸门井扩挖。闸门井扩挖循环时间表表5-4-1序号作业项目作业时间（小时）备注1测量放线0.5导井扩挖每循环进尺2.4m，月进尺96m，考虑其它因素影响月进尺按75m计。 2施工准备0.53钻孔 3.54装药联网起爆1.55通风排烟0.56危石处理17出渣3(清渣)8支护8合计18 5.5引水隧洞施工本标段工程引水隧洞由1及2引水隧洞组成，其中1#引水隧洞长1448.33m，2#引水隧洞长1431.18m，单条管道斜长756.59m。1#、2引水洞在上平段间距为50m，在其它段间距为40m，进水口底板高程1411m，高压支管出口高程720.7m，开挖高差达690.3m。包括有上平段(含环锚段、渐变段)、上斜段（含上、下弯段）、中平段、下斜段（含上、下弯段）、下平段及四条高压支管段。两条引水隧洞石方洞挖总量为79595m3，引水隧洞长度及工程量统计见表5-5-1。5.5.1 水文地质与工程地质条件（1）上平段及上斜段的上下弯段：上弯段主要为厚层灰岩、白云质灰岩夹白云岩，岩石条件较好，微风化状态，围岩类别以b类为主；上平段裂隙与洞轴方向夹角较小，不利于洞壁稳定，洞顶与层面夹角较小，裂隙与层面的组合，易在洞顶形成不稳定的楔形体，遇断层密集带可能会发生集中涌水和塌块，需加强支护工作；下弯段其不稳定块体形成于弧形隧洞的顶部，需采取加强支护措施。（2）上斜段：围岩以白云质灰岩、白云岩、灰岩为主，岩体呈微风化至新鲜，围岩类别以类为主，断层密集部位为类，局部地段地下水发育，施工时应注意排水。 引水隧洞长度及工程量统计表 表5-5-1序号部 位长度（m）方量（m3）备注1#2#1#2#一上平段1环锚段175.6175.6613461342闸门井平洞段25256006003上平段61.5175.0719102331二上斜段1上弯管段23.81423.8147377372上斜段514.68517.6915937.916031.13下弯管段19.5519.55605605三中平段151.13141.8040213772四下斜段1上弯管段20.94420.9445855852下斜段241.91241.91580058003下弯管段20.94420.944437437五下平段主管57.5227.2421131000六高压支管11#高压支管5976822#高压支管4254833#高压支管6179441#高压支管44573合计1414 1395 40196 39399 （3）中平段、下斜井上弯段：该段围岩以泥质灰岩为主、围岩类别以b类为主；中平段穿过13条破碎夹泥带，带宽6.58.0m，为类围岩，稳定性差，施工中应采取加强支护措施。（4）下斜段及下斜井下弯段：该段围岩以泥质灰岩、薄层页岩鲕状灰岩、砂岩为主，下斜段可能会遇到F112断层带。下斜段围岩以类为主，断层密集部位为类围岩；（5）下平段、岔段及高压支管段：下平段以灰岩为主，薄中厚层、岩石呈微风化至新鲜，围岩类别为b类，岔管段岩体完整性较好，成洞条件较好，为b类，高压支管段岩体完整性较好，为b类。5.5.2施工方案两条引水隧洞的开挖完全依托于上支洞、1#中支洞、2#中支洞和下支洞四条施工支洞，四条施工支洞所承担引水隧洞的施工部位详见表5-5-2。具体引水隧洞开挖施工程序见图XLC/C-CC-06-SZ05-11。施工支洞所承担的施工部位及连接通道一览表表5-5-2施工支洞施工部位连接通道上支洞1#、2#引水洞的上平段、闸门井1#公路4#公路上部施工支洞1#中支洞1#、2#引水洞的上斜段上段、岩塞段、上斜井下段导井施工1#公路4#公路5#公路1#中支洞2#中支洞1#、2#引水洞的上斜井下段下部导井开挖、上斜井扩挖、中平段和中平段排水廊道、引水洞下斜井上段导井开挖13#公路2#中支洞下支洞尾水下支洞、厂房下支洞、1#、2#引水洞的下斜井下段导井开挖、下斜井下段导井开挖、下斜井扩挖、下平段开挖 2#公路交通洞下部施工支洞5.5.2.1引水隧洞平洞段施工引水隧洞平洞段的开挖除环锚段和闸门井底部渐变段采用分部开挖外，其余均采用全断面掘进。环锚段上部分层高5.5m，下部层高1m；闸门井底部渐变段先按上平段马蹄形断面开挖，在闸门井扩挖时按设计断面扩挖成形。平洞段开挖掏槽采用平行直孔掏槽，周边光面爆破，非电毫秒微差网络，火管起爆。类围岩单循环进尺按2.7m进行控制；V类围岩单循环进尺按1.8m进行控制。2m3侧卸装载机洞内装渣，58T自卸车将开挖石渣拉运指定渣场，开挖后紧跟系统喷锚支护。各断面开挖钻爆设计详见图XLC/C-CC-06-SZ05-1217。考虑引水洞平段断面均较小，为方便在洞内装渣，结合后期钢管运输的需要，对支洞与引水洞相交部位进行一定的扩挖，作为装渣区，具体扩挖见图XLC/C-CC-06-SZ05-2425。对于V类围岩考虑开挖前的预支护和开挖后的强支护结合系统锚喷进行支护，开挖前的预支护主要采用超前锚杆、超前小导管或超前管棚，开挖后的强支护主要采用钢支撑或格栅拱等。V类围岩的强支护结构示意见图XLC/C-CC-06-SZ05-18。5.5.2.2引水隧洞斜井段施工引水隧洞斜井段开挖分两步进行，首先进行下导井开挖，然后自上而下对中导井进行扩挖。引水洞上下斜井拟采用爬罐与反井钻结合的方法进行导井开挖。上斜井下段、下斜井下段导井开挖拟采用爬罐反导井施工，上斜井下段爬罐开挖260米，下斜井下段爬罐开挖142米。采用2.4m2.4m下导井开挖方式。上斜井上段120m、上斜井上段1#中支洞以下100m、下斜井上段100m拟采用反井钻施工。导井扩挖采用人工手风钻自上而下进行扩挖，在斜段上部平洞内安装卷扬机牵引轨道车供人员上下和运输材料。风、水、电由上部平洞已形成的管线供给。出渣在斜段底部平洞内用3 m3侧卸装载机配58T自卸车进行。5.5.2.3引水隧洞弯段施工斜井的上、下弯段开挖分两部分进行，各斜井上弯段在其上部平洞的底板高程以上的部分视同上部平洞的一部分、下弯段在其相应的下平段顶拱高程以下的部位视同下部平洞的一部分，在进行上、下部平洞开挖时一起挖除；其余部分作为斜井的一部分在斜井开挖时挖除。上、下弯段开挖时，严格控制进钻方向和钻孔深度，以减小超欠挖。5.5.2.4引水隧洞开挖施工流程上支洞开挖进入引水洞后分别向1#、2#引水洞的上下游掘进，可形成四个工作面。按合同要求，上游应于2005年1月31日交面，下游应于2004年11月30日交面。2#中支洞开挖进入引水洞后分别向1#、2#引水洞中平段上下游掘进，形成四个工作面。下游侧围岩整体情况较差，多属于类围岩，应按“短进尺、弱爆破、强支护、勤观测”的原则进行开挖。上游侧的两个工作面应作为主攻面进行掘进，尽快掘进至上斜段底部，并完成斜井底部扩挖、施工爬罐平台、进行爬罐安装和调试，为上斜段施工创造条件。上斜井开挖分三部分进行，以1#中支洞的岔段为界将两条引水洞的上斜段分成上段（约120m）、岩塞段（约18m）和下段（约380m），上斜井上段导井开挖用反井钻进行，下段下部反导井的开挖采用爬罐进行。爬罐反导井计划施工260m，1#中支洞开挖结束后，利用1#中支洞的下岔洞用反井钻施工上斜井下段上部导井100m左右。下段导井开挖结束后爆除岩塞，再自上而下进行扩挖直至完成上斜井开挖。上段反导井施工结束后将爬罐转移至下斜井底部。下支洞进入引水洞后分别向上下游掘进。下游的高压支管要求在2005年7月31日施工结束。上游侧掘进至下斜段底部，开始利用爬罐施工下斜段底部142m围岩较稳定段中部的反导井，上部约100围岩较差段反导井则采用反井钻机进行开挖，最后自上而下完成下斜段的导井扩挖。5.5.2.5爬罐施工导井方法（1）施工布置供风、供水、供电：斜井反井开挖所需风、水、电均由底部平洞已形成系统接引通过爬罐轨道所设管路供至作业面。通风：爆破后启动供风、供水系统，在井内进行水幕降尘配合供风压尘，将作业面烟尘排至斜井底部各自的平洞后，由平洞通风系统排出洞外。排水：施工排水系统利用斜井底部各自的平洞开挖时已形成的排水系统。（2）爬罐安装在安装爬罐之前对斜井与下部平洞相交部位进行一定的扩挖，以便搭设爬罐平台、方便爬罐由平洞段进行斜井和方便装载机装渣，具体扩挖见图XLC/C-CC-06-SZ05-1923。爬罐平台 在平洞段用钢架管搭设爬罐平台，平台距顶拱2.8m，宽4m，长10m，平台距导井起弧点5m。爬罐平台可满足装载机在平台下方行走。轨道安装 安装高程距拱顶约50cm，先在弯段安装弧形轨道，继而向两端延伸。轨道采用膨胀螺栓（爬罐自带）固定在岩壁上。爬罐安装 爬罐组件有5t手拉葫芦吊至已搭设好的平台，组件安装在平台和轨道上进行，安装严格按说明书操作，安装结束经调试运行进入施工循环阶段。（3）爬罐施工过程：爬罐施工作业循环为施工准备 钻孔 爆破 通风、出渣 危石撬挖。a、施工准备：包括对爬罐进行检查、风水电到位、在岩壁上安装膨胀螺栓接长导轨、测量控制点导入。b、钻孔：爬罐爬升至工作位置后，工作人员在爬罐工作平台上进行钻孔和装药作业，施工用的风和水可通过爬罐轨道内风、水管道送至钻孔设备之上，操作人员在钻孔时可在工作平台上的安全棚下作业。采用气腿式手风钻进行钻孔，湿法钻孔，开钻前用坡度尺严格控制钻孔角度，钻孔深度间排距严格按照爆破设计要求控制，不得超深或钻深不足，终孔后将孔中岩粉用水冲干净，在完成造孔后对钻孔质量严格检查，对不合格孔重新施工。c、爆破：由于钻孔为仰孔，装药时应将药卷固定在竹片之上送入孔中，用粘土堵塞密实，按爆破设计要求联接爆破网络。钻孔和装药完成后，把爬罐降落到底部爬罐平台，可防止在爆破过程中爬罐被落石砸坏。为保证施工安全，爆破网络采用非电管、导爆索混合网络，引爆采用电雷管进行，在轨道内安设专用起爆线路，撤离人员及设备到安全部位后进行起爆。d、通风：在爆破之后，打开爬罐轨道内的风、水管道对掌子面部位进行通风换气，并喷出水雾以压下灰尘。e、出渣：在斜井与中平段结合部用2m3装载机在洞内装渣，58T自卸汽车将渣拉运至渣场。f、危石撬挖：在通风换气之后，爬罐爬升至顶部，在安全棚保护下进行撬挖作业。（4）通风排烟措施：采用爬罐施工导井的通风排烟较为困难，在爆破后利用爬罐轨道内所设的风管进行通风可按压入式通风的稀释理论计算： 式中： Vy 压入式通风计算风量，m3/min； S 工作面断面积，m2； L 隧洞长度，m； Q 同时爆破的炸药量，Kg； t 通风时间。 从开挖面至稀释炮烟到安全浓度的距离L可按下式计算：L=400Q/S当L L，取L；反之取用L。本工程采用的爬罐为STH-5DD型，开挖的导井为2.42.4m矩形断面，通风时供风量为810m3/min。经过计算：开挖长度达100m时，所需通风量2782m3，通风时间4.6h；开挖长度长200m时，所需通风量4109m3，通风时间6.8h；开挖长度长300m时，所需通风量5032m3，通风时间8.4h；引水洞斜井导洞开挖通风重点在爬罐施工，除考虑爬罐自备的高压风、高压水强制排烟除尘外，在施工支洞加强通风机供风以提高通风质量。上斜井下段爬罐施工通风考虑2#中支洞全长1298m，施工中除考虑开挖掌子面排烟除尘外，2#中支洞内保持空气新鲜也很重要。根据贯通后地质探洞出露位置，初步决定采用在2#中支洞口左侧布设一台255kw轴流通风机向内鼓风，配合地质探洞自然通风进行新鲜空气的补给。另外为保持多个开挖掌子面附近的空气保持新鲜，采用2台15kw轴流通风机在地质探洞内或补给通风机附近，接力对中平段上游侧送风（抽风）。下斜井下段爬罐施工通风在下部施工支洞洞口布设一台255kw轴流通风机向内鼓风，在引水洞位置补充两台2台15kw轴流通风机接力对下平段上游侧送风（抽风）。爬罐施工工艺流程图见图5-5-1。爬罐施工工艺流程图井脚处理搭设爬罐安装平台爬罐轨道安装爬罐安装就位气腿钻钻孔装药联网爬罐下放至爬罐平台起爆排烟接轨测量放样出渣下部平洞开挖爬罐设备进场爬罐解体运至机修厂爬罐检修完好拆除爬罐平台反导井开挖结束安全清撬拆除爬罐轨道图5-5-1（5）爬罐施工安全措施预案 1、为防止爬罐照明电路损坏导致无照明设备，除爬罐自带大灯外，为操作人员、钻工配备矿灯。2、为防止通风不良引起爬罐施工人员有害气体中毒，除加强通风外，为爬罐操作人员、钻工配备氧气瓶。3、遇一般软弱围岩、小断层或裂隙时打随机安全锚杆或缝合锚杆，并经监理工程师确认。4、若遇较大地质情况，如溶洞、溶隙、大的破碎带时，经设计等拟定支护方案，并经监理工程师确认后，按照设计要求进行安全支护。斜井爬罐反导井开挖主要机械设备计划、人员计划见下表。 斜井爬罐反导井开挖施工主要机械设备计划表（一个工作面） 名 称规格型号单 位数 量备 注ALIMAK爬罐SHT-5DD台1气腿式风钻7655台5装载机ZL50 台1自卸车8T辆3空压机20m3/min台1电焊机32KVA台1 主要劳动力计划表（一个工作面） 工 种开挖工电 工测量工司 机焊 工空压机工其他合计人 数5238225275.5.2.6反井钻机施工导井反井钻机施工导井的施工程序为：施工准备测量放线反井钻机就位调直导孔施工安装牙轮钻头反导井施工。导孔施工时，首先将钻机准确定位、调直钻进方向，接通风水电开始进行导孔的钻进，在钻进过程中要严格控制钻杆的倾斜度，以免导孔偏离方向。在导孔终孔（与下部贯通）后，测量孔底偏位情况，当满足要求时，在孔底安装扩孔牙轮钻头，自下扩挖形成直径1.4m导井。导井开挖时，待钻机就位后，测量定位，即开始进行导孔施工，根据LM6-300反井钻机的性能特点，导孔直径为270mm，导孔贯穿后，在导孔底部换装扩挖钻头，然后反向扩挖导孔并形成导井，成孔后导孔尺寸为1.4m，开挖后石渣通过1#中支洞或2#中支洞由3m3装载机配合5.08.0T自卸汽车出渣。5.5.2.7岩塞爆破引水上斜井上段及下段完成导井开挖后，1#中支洞上、下岔洞间的岩塞爆除，岩塞斜长为18m。5.5.2.8导井扩挖施工方法 导井扩挖施工作业可分为钻孔、爆破、通风、石渣清理、出渣五个作业过程。a、钻孔：利用卷扬机牵引轨道车下至工作面，工作人员在站在掌子面上进行钻孔和装药作业，施工用的风和水可通过管路送至工作面。b、爆破：钻孔和装药完成后，人员从掌子面撤离，为保证人员撤离安全，采取电雷管起爆。c、通风：采用自然通风。d、石渣清理：在通风完成后，人员下至作业面对未滚落的石渣进行清理至导井底部平洞。e、出渣：至导井底部集渣区采用2m3侧卸配58T自卸车运出。导井扩挖施工时，人员的上下和材料的运输由轨道车完成，轨道车使用前应通过安全验收。5.5.2.9作业循环 引水洞平段开挖主要施工程序为测量放线、钻孔、装药联网起爆、通风排烟、危石处理、机械出渣、喷锚支护。三个平段开挖断面相差不大，在围岩类别相同情况下，各作业工序工作量和持续时间相差不多，在此统一考虑作业循环。开挖作业循环时间见表5-5-2。引水洞斜段采用爬罐施工反导井和导井扩挖作业循环时间见表5-5-34。引水洞平段开挖循环时间表表5-5-2序号作业项目作业时间（小时）备注类围岩类围岩类围岩1测量放线0.50.50.5类围岩每循环进尺2.5m，月进尺120m；类围岩每循环进尺1.8m，月进尺78m；类围岩每循环进尺1.8m，月进尺60m。综合月平均进尺按100m考虑。2施工准备0.50.50.53钻孔 43.534装药联网起爆1.51.51.55通风排烟0.50.50.56危石处理1117机械出渣4328临时支护3612合计15.016.521引水洞斜段反导井开挖（爬罐）循环时间表表5-5-3序号作业项目作业时间（小时）备注1危石处理0.5每循环进尺1.8m，月进尺83.6m，考虑其它因素影响月进尺按60m计。 2测量放线13接轨24钻孔35装药联网起爆16通风排烟57其它3合计15.5引水洞斜段导井扩挖循环时间表表5-5-4序号作业项目作业时间（小时）备注1测量放线1导井扩挖每循环进尺2.8m，月进尺100m，考虑其它因素影响月进尺按75m计。 2施工准备13钻孔 34装药联网起爆1.55通风排烟0.56清渣27危石处理18支护10合计205.5.2.10风、水、电布置（1）施工供风下平段施工和上斜段上段导井扩挖施工用风考虑在上支洞洞口布置2台20 m3/min固定式电动空压机。供风主管为219钢管，支管100钢管，支管每5070m设一个50风嘴接2橡胶软管为作业面供风。岩塞段开挖和上斜段下段导井扩挖的施工供风考虑在1#中支洞洞内分支的通风出渣洞口配置2台20 m3/min固定式电动空压机，供风主管为219钢管，支管为100钢管，支管每5070m设一个50风嘴接2橡胶软管为作业面供风。中平段、上斜井下段反导井、下斜段导井扩挖的施工供风考虑在2#中支洞与引水洞交汇前150m处布置2台XP750型英格索兰移动式空气压缩机，配压力储气包1个并联供风。进线配管选用100供风钢管，储气包出线配219供风主管、100支管，后接2橡胶软管供风向工作面供风。下平段、高压岔管段、下斜段反导井开挖的施工供风考虑在下支洞与引水洞交汇前3040m处布置2台XP750型英格索兰移动式空气压缩机，配压力储气包1个并联供风。进线配管选用100供风钢管，储气包出线配219供风主管、100支管，后接2橡胶软管供风向工作面供风。（2）施工供水延伸四条施工支洞内的供水管路至洞内各用水点。（3）施工供电根据第二章施工总平面，支洞口和洞内布置有2#8#、11#12#总共8台变压器，施工用电就近接引。风、水、电的布置详见第二章总平面布置图，洞内管线布置见图5-5-2。5.5.2.11施工通风上平段通风采用布置于上支洞口的1台255kw对旋轴流风机并配合2台15KW轴流风机通风。中平段通风前期采用布置于2#中支洞洞口255kw对旋轴流风机和洞内750m处的255kw轴流风机串接向洞内压风，后期在与1、2引水洞中平段相通的地质探洞洞口增加2台215kw对旋轴流风机。下平段通风采用布置于交通洞洞口的255kw轴流风机和下支洞150m处的 255kw对旋轴流风机串接向洞内压风。斜段通风在施工反导井时主要用系统风通过爬罐轨道内的供风管向掌子面压风；在进行导井扩挖时主要采用自然通风。5.5.2.12主要开挖、支护机械配置钻爆机械：每个掌子面配置45部YT-28型手风钻，1个自制的钻孔平台；共配置6台XP750电动空压机、1台VHP700油动空压机和2台L5.5-40/8固定式电动空压机；2套STH-5DD型爬罐、2台LM-200型反井钻机。出渣机械：共用5台2m3侧卸装载机，25辆58T自卸车。支护机械：每个平段内配置2台SP-3型砼喷射机，2台0.35m3砂浆拌和机，2台注浆机。通风机械：配置 7台255kw对旋轴流风机，4台15KW对旋轴流风机。5.5.2.13引水洞开挖进度安排引水洞关键节点工期见图XLC/C-CC-06-SZ05-26。引水洞上平段上游侧2005年1月31日交面、上平段下游侧2004年11月30日交面。上斜段开挖全部交面时间为2005年8月31日。下斜段开挖全部交面时间为2006年3月31日。5.6排水廊道的开挖本标段共设排水廊道2条，即中平段排水廊道和下平段排水廊道，其开挖断面为城门洞型，开挖断面尺寸为2.53.0m（宽高），其中中平段排水廊道长300米，石方洞挖方量为2106m3、下平段排水廊道长115米，石方洞挖方量为928m3。5.6.1施工方案在2中支洞施工完成后，即着手进行中平段排水廊道施工，通过2中支洞向左右方向开展两个工作面同时进行施工，边开挖边支护；下平段排水廊道在2004年6月30日厂房上层排水廊道交面后即着手施工，通过厂房上层排水廊道与下平段排水廊道结合部单掌子面掘进，边开挖边支护。排水廊道因开挖断面较小，限定了其开挖与支护方法。采用手风钻钻孔，中间直眼掏槽，周边采用光面爆破，单循环进尺1.3m，全断面一次掘进的开挖方法，利用钻孔平台作为开挖和支护的操作平台。爆破网络采用非电毫秒雷管微差延时网络，火花起爆。开挖布孔及装药参数详见图XLC/C-CC-06-SZ05-27。中平段排水廊道出渣采取人工装车，小型翻斗车运渣于2中支洞与排水廊道结合部扩挖的场地后，再用2.0m3侧卸装车，配58t自卸汽车经2#中支洞运至下闪虎沟渣场。下平段排水廊道出渣采取人工装车，小型翻斗车运渣到厂房上层排水廊道洞口，再利用2.0m3侧卸配58t自卸汽车运至下闪虎沟渣场。5.6.2排水廊道开挖作业循环时间单循环开挖作业循环时间见表5-6-1。排水廊道开挖作业循环时间表 表5-6-1序号作业项目作业时间（小时）备注1测量放线1.0每循环进尺1.3m，月进尺55m考虑其它因素影响，月平均进尺按50m考虑。2施工准备1.03钻孔4.04装药联网警戒1.05通风排烟1.56危石处理0.57出渣8.0合计17.05.6.3风、水、电布置中平段排水廊道施工用风、水和电，可从2#中支洞的主供风管、水管、电线接取。下平段排水廊道施工风、水和电，利用布置于下部施工支洞内的主供风管、主供水管和变压器接引。5.6.4施工通风中平段排水廊道通风考虑在2#中支洞与中平段排水廊道结合部布置一台45kW轴流式通风机配80柔性风管，结合2中支洞内通风机向排水廊道两侧施工掌子面进行通风。下平段排水廊道通风考虑在厂房上层排水廊道洞口布置45kW轴流式通风机配80柔性风管向排水廊道施工掌子面进行通风。5.6.5主要开挖支护机械配置两条排水廊道主要单独配置610部YT-28手风钻和2台45kW轴流式通风机，其它机械从引水洞工作面调配。5.6.6排水廊道开挖进度安排2004年6月17日2005年9月16日进行中平段排水廊道的开挖支护。2005年4月1日2005年5月31日进行下平段排水廊道的开挖支护。5.7围岩量测5.7.1量测目的5.7.1.1掌握围岩和支护的动态，进行洞室日常的施工管理；5.7.1.2经量测数据的分析处理与必要的计算和判断后，进行预测和反馈以保证施工安全和洞室稳定；5.7.1.3洞室的测量资料进行积累，用到其它类似工程，作为设计和施工的依据；5.7.2量测项目围岩量测是新奥法施工锚杆支护、喷射混凝土支护和现场量测的三大支柱之一。根据以往施工量测经验，结合投标地段的实际情况，根据招标书中量测要求和我们现有的量测仪器，确定如下量测项目以反馈信息，保证洞室施工安全，做到经济合理。5.7.2.1洞室内外观测记录。5.7.2.2净空水平收敛量测。5.7.2.3拱顶下沉量测。5.7.2.4围岩内部变形量测。5.7.3量测方法、距离、频率、选用仪器5.7.3.1洞内外观测记录分为开挖工作面观测和已施工区段观测两部分，在每次开挖后进行一次贯穿于洞室施工全长观察，以便及时掌握围岩量测的工程性质和围岩与支护稳定情况，为安全提供直观必要的信息。方法为自制表格每天安排有现场实际经验的人进行描述，作好记录。5.7.3.2净室水平收敛量测该项目主要是用于围岩稳定性判别及位移分析，贯穿于整个洞室全过程，为二衬施工提供依据，为预测和反馈提供参数。仪器采用QJ-85收敛计，在围岩变化处及时埋设。断面洞口段、交叉段、地质情况较差段断面应适当加密。埋设要及时，读数要准确。5.7.3.3拱顶下沉量测拱顶下沉量测与净空水平收敛量测在同一量测断面内进行。采用004精密水准仪、钢尺、测杆测量，获得数据后及时描绘时态曲线。5.7.3.4围岩内部变形量测在同一类型围岩代表地段或围岩发生变化地段，在洞内钻孔安设多点位移计进行量测。5.7.3.5量测频率和布设见表5-7-1。量测频率表表5-7-1序号项目名称量测频率115天16天一个月13个月3个月以后1洞内观察记录每次开挖后进行2净孔水平收敛量测12次/d1次/2d12次/周13次/月3拱顶下沉量测12次/d1次/2d12次/周13次/月4围岩内部变形量测12次/d1次/2d12次/周13次/月5.7.4量测数据处理5.7.4.1将量测数据及时输入计算机系统，并描绘位移时间曲线图，以及距开挖工作面距离关系图。5.7.4.2对时态曲线进行回归分析，推算最终位移和掌握位移变化规律。5.7.4.3在位移时间曲线中如出现反常现象，表明围岩和支护是不稳定状态，应加强监视，并加强保护，必要时应立即停止开挖并进行强支护处理。5.7.5量测管理5.7.5.1在施工现场组织35人成立量测小组，负责测点埋设、日常量测和数据处理工作，并及时进行信息反馈。5.7.5.2量测小组由熟悉量测工作的人员组成，要求态度一定要端