导流洞施工组织设计样本.docx
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导流洞施工组织设计样本
高摩赞大坝工程
导流洞施工组织设计
CWHEC-HPE联营体
.10.14
导流洞施工组织设计
1、概述
高摩赞厂坝工程施工期水流控制采用围堰一次性拦断河床,导流洞过流方案。
本工程导流洞置于右岸坝肩山体中,由上游而下依次布置有进口引渠段、压力墙式两孔进水闸、洞身段及出口尾渠段。
为满足干地施工条件,在导流洞进出口布置土石围堰档水。
进口引渠段底板高程▽638.0m,长度15m,出口尾渠段高程▽636.25m,长度10m。
洞身段全长353.548m,断面为城门洞形。
衬砌后断面尺寸5.5×7.09m(高×宽),在进口段洞顶由方变圆,属大断面洞室。
根据已有地质条件,导流洞身山体岩石为石灰岩,洞进出口段处于强风化带,洞身段卸荷裂隙发育而且有断层穿过,自导流洞进口开始,桩号0~175m,235~265m为Ⅱ、Ⅲ类围岩,175~235m,265~350m为Ⅳ类围岩;断层破碎带及其影响带为Ⅴ类围岩,成洞条件较差。
同时,施工现场山势陡峻,场地狭窄,施工条件较差。
本导流洞工程施工主要项目有:
临时施工道路;进出口围堰堆筑、拆除;进出口引渠段开挖及混凝土浇筑;进出口边坡开挖及支护;闸室段开挖和混凝土浇筑;洞身段衬砌混凝土;闸门起闭机安装、拆除;洞身段开挖、支护及导流洞的封堵。
其主要土建工程量见表1:
《导流洞开挖、支护及砼主要工程量表》。
表1:
导流洞开挖、支护及砼主要工程量表
桩号
洞身长度
石方开挖
喷混凝土
砼衬砌
锚杆
钢筋
排水孔
排水孔延米
灌浆孔个数
灌浆孔延米
m
M3
M2
M3
根
t
个
m
个
m
0+000.000~0+046.690
46.690
2978
1101
865
172.93
149
597
149
1044
0+046.690~0+138.697
92.007
5116
2027
1099
2363
164.80
0
0
0
0
0+138.697~0+164.736
26.039
1661
614
482
1138
96.44
87
347
87
607
0+164.736~0+343.548
178.812
9397
3832
1852
1981
277.87
0
0
0
0
0+343.548~0+353.548
10.000
638
236
185
455
37.04
0
0
0
0
汇总
353.548
19789
7811
4483
7953
749.07
236
943
236
1651
2、施工平面布置
根据导流洞施工项目并结合主体工程施工,布置的主要设施有:
施工道路、机械设备停放场、现场临时仓库、供风水电设施、临时拌和站、现场值班室、弃渣场等。
2.1施工道路布置
2.1.11#施工道路
沿河左岸布置,自导流洞进口跨河后至左岸上游弃渣场。
主要承担导流洞上游的施工交通运输任务,全长约1000m,路宽7m。
自左岸至右岸设一跨河钢栈桥,桥面长20米,高1.5m,桥面宽3.5m。
2.1.22#施工道路
沿河床右岸布置,自导流洞进口至出口及下游弃渣场,以满足上下游交通要求。
主要承担导流洞下游工作面的施工交通运输任务,全长约4000m,路宽4.5m。
2.2设备停放场
结合主体工程考虑,布置在左岸营地附近,占地面积约3000m2。
2.3现场临时仓库
布置在左岸上游距导流洞约300m高程▽640m的台地上,占地面积约300m2,用于存放零星材料。
2.4供风、水、电设施
2.4.1供风系统:
供风系统布置在左岸上游距导流洞约200m的台地上,设两台20m3/min油动式空压机,敷设¢108mm钢管供风管至工作面。
2.4.2供水系统:
结合永久工程考虑供水系统布置在左岸坝肩高程约▽810m的山坡上,设250m3水池一个,敷设¢108mm供水管至工作面,同时在上游河道设泵站一个(2台4寸泵)向水池供水。
2.4.3供电系统
在压气站附近设200Kw柴油发电组一个,向工作面供电。
另设100Kw柴油发电机作为备用电源。
2.5临时砂石拌和站
在导流洞进出口各设0.35m3的拌和机一台,满足导流洞开挖期间的喷混凝土施工。
在混凝土衬砌阶段再增设两台0.35m3拌和机和1000m3储料场以满足浇筑强度要求。
在料场附近设10~20m3/h筛分机一台形成临时砂石加工系统
2.6现场值班室
现场值班室布置在左岸上游距导流洞约300m的台地上,建筑面积20m3。
2.7弃渣场
上下游各设一个弃渣场。
上游弃渣场布置在左岸上游距导流洞约1000m的滩地上,占地面积约5000m2。
下游弃渣场布置在左岸下游距导流洞约4000m的滩地上,占地面积约5000m2。
以上布置详见《导流洞施工平面布置图》
3、主要施工程序及方法
3.1施工程序
根据导流洞工程的施工项目,拟定其主要施工程序见下页:
施工主要程序框图
3.2主要施工方法
3.2.1围堰施工
堰体的施工方法是:
初步拟定上游围堰堰高4m,下游围堰堰高3m,堰顶宽度5m,迎水背水面坡比1:
2.5。
过水面防冲采用堆石护坡厚0.8m,堰基及堰体防渗采用粘土心墙或壤土心墙,厚度为1.0~1.5m。
筑堰材料取自上游河滩地的砂砾石料。
堰体堆筑采用1.8m3液压反铲配15T自卸车及YT-220型推土机将筑堰材料运至指定位置。
防渗心墙施工时采用1.0m3或更小斗容液压反铲沿围堰中心线挖槽至基岩,然后回填粘土。
回填过程中可用反铲捣实粘土以增强防渗效果。
详见《围堰布置及结构图》。
施工主要程序框图
进出口(含闸室段)边坡开挖支护
上下游围堰堆筑、堰体堰基防渗处理
进出口引渠段开挖
洞口段开挖、支护
闸门启闭机安装
上、下游围堰拆除
导流洞过水
下游围堰二次堆筑
导流洞封堵
下游围堰二次拆除,闸门及启闭机拆除
附属设施施工
洞室砼、洞身衬砌砼
洞身段开挖、支护
表2:
主要工程量表:
工程量
名称
堰基心墙开挖(m3)
心墙回填
(m3)
堰体堆筑
(m3)
堆石护坡
(m3)
上游围堰
180
480
4200
350
下游围堰
120
120
250
3.2.2进出口边坡开挖、支护
进出口边坡开挖范围根据设计图纸确定。
其开挖程序和方法如下:
3.2.2.1开挖程序:
边坡开挖程序为:
边坡危石清理
测放开口线
钻孔爆破
出渣、作业面清理
喷锚(挂网)支护
喷锚(挂网)支护
喷锚(挂网)支护
下一循环作业
3.2.2.2开挖方法:
(1)边坡危石清理:
每次开挖前必须对边坡危石进行彻底清理,经安全检查合格后方可转入下道工序。
(2)钻孔爆破:
进出口边坡高度较大,属于高边坡开挖。
钻孔爆破按岩石明挖设计,自上而下分层开挖采用浅孔梯段微差爆破,周边采用预裂爆破技术。
爆破参数选择如下:
a.钻孔:
采用Y27手风钻造孔,梯段爆破孔孔深2m,孔径¢40mm,孔距120m,排距100cm。
第一排炮孔距临空面的距离不大于120cm。
周边予裂孔孔深2.0m~2.1m,孔距40cm~50cm。
b.装药:
采用岩石乳化炸药。
单位耗药量0.3~0.4Kg/m3,单孔装药量0.7~1.0Kg/孔,连续柱状装药结构,药卷直径¢32mm。
在临近予裂孔的两排主爆孔,单孔装药量应递减1/3~2/3。
c.周边孔:
采用间隔装药结构,线装药密度150g/m~200g/m。
药卷直径¢20~¢25mm,不偶合系数1.6~2.0。
d.起爆网络:
导火索配8火雷管起爆,导爆索及非电毫秒雷管传爆。
e.炮孔堵塞:
采用粘土堵塞至孔口,并用木或竹杆捣实。
炮孔布置结构及爆破网络详见附图:
《导流洞进出口边坡开挖爆破方法图》
3.2.2.3出渣:
采用1.8m3液压反铲配15T自卸车运往指定位置。
3.2.2.4边坡支护
导流洞进出口岩石风化、破碎严重,爆破出渣后立即进行喷锚支护。
其支护程序为:
钻孔
清孔
注浆
插筋
岩面清理
挂网(如需要)
砼喷护(养护)
(1)钻孔:
采用Y27气腿手风钻钻孔,孔径¢40mm,支护参数由设计确定。
(2)清孔:
钻孔结束后使用风或水将孔清洗干净。
(3)注浆:
采用MZ-30型注浆机将配制好的砂浆注入孔底,注浆量宜控制在孔深的2/3,砂浆配合比为:
水泥:
砂=1:
0.5~1:
1,水灰比为1:
0.35~1:
0.4。
(4)插筋:
插筋时应将钢筋全部送入孔底,砂浆挤出孔口。
插筋完毕后应妥善保护,24小时内免受外力撞击。
(5)挂网:
将编制好的或现场帮扎的钢筋网紧贴岩面挂设。
(6)混凝土喷护:
挂网完毕,岩面清理干净后,进行喷混凝土工作。
采用干喷法施工,喷混凝土配合比:
水泥:
砂:
小石=1:
2:
(1~1.5)。
速凝剂掺量:
1%~3%(由试验确定:
水泥静浆的初凝时间不大于5min,终凝时间不超过10min)。
拌和:
按照规定的配合比,将喷护材料加入0.35m3拌和机内拌和均匀。
喷射:
采用HP-30型混凝土喷射机,喷射时水在喷头处加入(具体厚度根据岩石情况确定)。
喷射过程中应将喷嘴不断转圈移动,第一层喷射厚度以不致使喷层滑动为原则,喷射材料回弹率控制在20%~30%。
干喷法施工工艺流程如下:
骨料及外加剂
拌和机
喷嘴
喷射面
空压机
水管
3.2.3进出口引渠段开挖
采用浅孔微差梯段爆破,自上而下分层开挖,爆破参数及出渣方法与进出口边坡开挖方法相同。
3.2.4导流洞进出口段开挖
由于进口段一定范围内岩石破碎自稳能力差,拟采用分部开挖法进洞。
分部开挖长度根据岩石情况确定。
具体实施方法为:
先开挖上导洞,待导洞进尺一定长度后,全断面扩挖顶拱,然后进行顶拱初期支护,在顶拱支护完成后,进行下部台阶开挖及下部边墙支护。
主要的开挖程序为:
上导洞开挖
顶拱扩挖
顶拱初期支护
下台阶开挖
下台阶支护
3.2.4.1上导洞开挖
初步拟定上导洞断面型式为城门洞型,高宽均为2.5m。
初次爆破时为减小对围岩的振动,无论导洞及广挖均采用浅孔弱装药起爆,其主要爆破参数选择如下:
(1)钻孔:
采用Y27手风钻配钻架平台或人工搭脚手架钻孔。
(2)掏槽孔:
采用楔形掏槽,孔深1.0m,设两对对称炮孔,间距50cm,每对钻孔方向与岩面成65°~70°夹角,单位耗药量1.4Kg/m3,每孔装药量0.5Kg/孔。
(3)崩落孔:
孔距70cm梅花形布置,孔深100cm,孔径¢40mm,单位耗药量1.0Kg/m3,单孔装药量0.4Kg/孔。
(4)周边孔:
孔径40mm,孔深1.0m,孔距40cm,浅装药密度200~250g/m,采用光面爆破。
3.2.4.2上部顶拱扩挖
孔深1.0m,孔距80cm梅花形布置,孔径¢40mm,单位耗药量0.6Kg/m3,单孔装药量0.35Kg/孔。
周边孔深100cm,孔距40cm,浅孔装药密度200~250g/m。
3.2.4.3下部台阶开挖
手风钻水平钻孔,其开挖爆破参数与进出口边坡开挖相同。
导流洞进出口边坡开挖炮孔布置、装药及爆破参数详见《导流洞进出口开挖爆破方法图》。
3.2.4.4开挖出渣
上导洞采用人工出渣至洞口,装载机配15T自卸汽车运输,顶拱及下台阶出渣采用装载机配15T自卸汽车运输。
3.2.4.5喷锚支护
进出口段锚喷支护参数由设计确定,锚杆、挂网及混凝土喷护工艺与进出口边坡施工方法相同。
3.2.5洞身段开挖支护
初步选用全断面开挖,支护紧跟工作面的方法。
3.2.5.1主要施工程序
测量放线
钻孔
装药、连接起爆网络
爆破
通风散烟
危岩清理
出渣
喷锚支护
3.2.5.2主要开挖方法
采用Y27气腿钻,配钻架台车钻孔。
爆破参数选择如下:
掏槽孔:
采用楔形掏槽,设4对掏槽孔,钻孔深度2.5m,单位耗药量1.4Kg/m3,单孔装药量1.2Kg/孔,药卷直径¢32mm。
崩落孔:
间排距80cm,孔深2.2m,单位耗药量0.6Kg/m3,单孔装药量0.8Kg/孔,药卷直径¢32mm。
周边孔:
间距40~50cm,孔深2m,线装药密度200~250g/m,药卷直径¢20mm,采用光面爆破。
装药结构:
掏槽孔、崩落孔均采用连续柱状装药,周边孔采用间隔装药。
起爆网络:
采用非电毫秒雷管配导爆索及火雷管起爆。
出渣:
ZL50C型侧翻装载机配15T自卸车出渣。
3.2.5.3锚喷支护
主要施工工艺与进出口边坡相同。
锚喷支护可滞后开挖2~3个循环进行。
由于Ⅳ、Ⅴ类围岩自稳能力差,其初期支护可根据岩石情况采用钢支撑及超前锚杆等施工方法。
开挖爆破参数详见表3:
《导流洞开挖爆破参数表》
表3:
导流洞开挖爆破参数表
参数
部位
名称
孔深
cm
孔径
mm
孔距
cm
孔数
单位耗药量
Kg/m3
单孔装药量
Kg/孔
药卷直径
mm
不偶合系数
开挖端面面积
m2
循环进尺
cm
上导洞
掏槽孔
120
40
50
4
1.4
0.5
32
1.25
100
崩落孔
100
40
70
9
0.8
0.4
32
1.25
5.6
90
周边孔
100
40
40
22
0.2
20
2.0
90
顶拱扩挖
崩落孔
100
40
80
24
0.6
0.3
32
1.25
25
90
周边孔
100
40
40
26
0.2
20
2.0
90
底部扩挖
崩落孔
100
40
120
28
0.4
0.6
32
1.25
32
90
周边孔
100
40
35
28
0.2
20
2.0
90
洞身段
掏槽孔
250
40
50
8
1.4
1.2
32
1.25
200
崩落孔
220
40
80
84
0.6
0.8
32
1.25
57
200
周边孔
220
40
40
66
0.4
20
2.0
200
开挖作业循环见表4:
《洞口段开挖作业循环表》,表5《洞身段开挖作业循环表》。
3.2.6闸室砼、洞身衬砌砼、封堵砼
导流洞砼工程由进口闸室段砼、洞身衬砌段砼及出口砼组成。
在进口段顶部设方变圆的砼结构,洞身段根据不同围岩类别铜衬砌厚度35~45cm。
其主要工程量见附表1:
《导流洞砼主要工程量表》。
3.2.6.1施工程序及施工方法
由于导流洞工期较紧,砼施工将与开挖施工平行交叉作业。
闸室砼在洞身段开挖1个月后施工,衬砌混凝土在洞身段开挖2个月后施工,即混凝土工作面滞后开挖工作面50m。
砼衬砌主要施工程序为:
在遂洞开挖钻孔出渣及喷锚支护施工的同时进行侧墙及顶拱混凝土浇筑。
衬砌混凝土采用先侧墙后顶拱最后浇筑底板的方法,衬砌段长度15m。
主要施工方法:
模板:
侧墙采用散装钢模板,竖向采用8#双肢槽钢围柃,¢16内拉丝杆,拉杆与支护锚杆焊接,拉杆间排距控制在75cm以内,端头采用临时木板封堵。
顶拱模板采用三角木排架,上铺散装钢模板,三角排架与侧墙的连接方式为在侧墙混凝土中预埋型钢支撑,排架间加横向剪刀撑联系,以增加排架整体稳定性。
详见《导流洞衬砌砼模板示意图》。
钢筋:
侧墙筋在模板安装前架立,顶拱钢筋的架立在衬砌混凝土厚度大于45cm时可先立模板后架筋,当衬砌混凝土厚度小于45cm时,先安筋后立模板。
采用这种方法时应在拱肩部位搭设操作平台,以满足交通要求。
侧墙、顶拱及底板筋的连接按照规范进行。
混凝土浇筑:
混凝土配合比由设计确定,混凝土拌和在洞外进行。
设4台0.35m3拌和机,生产能力12~20m3/h,能满足混凝土浇筑强度要求。
运输:
采用5T自卸汽车运输。
入仓:
采用HB30型混凝土泵。
根据现场实际情况,混凝土泵可置于洞口或洞内,混凝土经过配套输料管直接送入仓内。
输料管转变联接优先选用软式接头,底板混凝土在侧墙顶拱混凝土浇筑完成后进行,浇筑顺序由内向外,自卸汽车直接入仓。
详见《导流洞砼衬砌方法示意图》。
浇筑:
采用¢50及¢100型振捣器,侧墙混凝土浇筑速度控制在每班2.5~3.0m。
拆模:
顶拱拆模时间应在混凝土强度达到设计强度的40~50%,一般情况下,侧墙拆模时间为混凝土浇筑完毕后1~2天,顶拱拆模时间为混凝土浇筑完毕后3~5天进行。
养护:
拆模后立即进行洒水养护,养护时段不少于14天。
对于闸室段混凝土,其分层厚度控制在2~3m,其余方法与衬砌混凝土相同。
衬砌混凝土主要工艺流程如下:
测放点线
筋架立
基岩面清理
模板架立
养护
拆模
等强
砼浇筑
检查验收
各工序施工时段见附表6:
《导流洞砼衬砌循环作业时间表》。
3.6.2.2导流洞封堵
封堵混凝土在导流洞下闸蓄水后进行,封堵混凝土塞长度由设计确定,其施工方法是采用混凝土泵分层浇筑,浇筑完毕后封堵灌浆。
附表6:
导流洞砼衬砌循环作业时间表
序号
项目
工程量
时间
(h)
循环时间(h)
1
2~25
26~28
29~52
53
54~77
78~113
114~133
134~181
1
测放点线
1
2
筋架立
24
3
基岩面清理
3
4
立模
24
5
检查验收
1
6
砼浇筑
24
7
等强
36
8
拆模
20
9
养护
10
开挖影响
48
11
总计
181
总作业循环时间181小时,每月工作时间25.5天,循环次数3.4次/月,月衬砌3.4×15=51m(每衬砌段15m)
4、洞内通风、照明、排水及供风、水系统布置
4.1通风
在导流洞进出口各设置一台55KW轴流式风机,采用压入式供风,
风管直径¢800mm,安装时用插筋固定在右侧洞壁上。
4.2排水
在洞口附近设3m3水池,洞内距开挖面30~40m设临时中转泵坑。
洞内积水用2.2KW潜水泵抽至中转泵坑内及洞口3m3水池,直至排入河道。
4.3照明
采用36V低压照明线路,每10m设200W的白枳灯一个,低压变压器输出功率不小于5000W。
4.4洞内供风
施工供风系统采用¢108mm钢管自压气站接入工作面。
4.5施工供水
采用¢75mm钢管自生产水池接入工作面。
4、施工安全检测
为了保证施工安全,对洞室围岩进行收敛观测。
5.1收敛计
采用SWJ78型收敛计,测量精度0.15mm。
5.2安装方法
在被测部位安装固定螺栓,收敛计安装在固定螺栓上。
5.3安装数量
洞口段10~20m安装一个,其它部位20~50m安装一个。
5.4观测方法
1~5天内,1~2次/天;16~30天内,1次/天;30天以后,1次/天。
将每次的观测结果做详细的记录。
5.5数据分析
计算相对收敛量(%):
实测收敛量/两测点之间的距离;计算收敛速度(mm/d):
收敛值变化量/观测时段。
5.6控制标准
任一观测点相对收敛量≤0.28%~0.84%,收敛速度≤0.15mm/d。
如超出上述标准或喷护混凝土有明显的裂缝应及时采取支护措施。
5、爆破试验
6.1爆破器材性能试验
应有制造商参加,根据厂家有关说明或当地标准确定试验项目(不限于)如下:
6.1.1导火索
外观粗细均匀,无损伤变形。
喷火强度、燃速、耐水性符合要求。
6.1.2导爆索
外观粗细均匀无损伤变形,起爆性能、防潮性能符合要求。
6.1.3火雷管
起爆试验、引爆试验符合要求。
6.1.4非电雷管
起爆感度试验符合要求。
6.1.5炸药试验
爆破感度-殉爆试验符合要求。
6.2爆破开挖效果试验
6.2.1光面爆破
在规定爆破参数下残孔率>50%,超挖≤20cm,孔壁无明显爆破裂隙。
6.2.2预裂爆破
在规定爆破参数下,残孔率>50%,裂缝宽度0.5~1.0cm,予裂面不平整度符合要求,孔壁无明显爆破裂隙。
6.2.3主爆区
在规定爆破参数下,破碎岩石无过大过小块体,爆破深度(炮孔利用率)应大于90%,如不能满足上述要求则应调整爆破参数。
以上每种项目的试验均应作详细记录,爆破效果试验分别在导流洞进出口边坡开挖和洞口段进行。
6、施工进度计划
7.1编制依据和原则
7.1.1招投标文件规定的导流洞工程工期;
7.1.2设计修改布置方案;
7.1.3现有地堪资料;
7.1.4现有施工机械设备;
7.1.5导流洞进出口同时开挖,既设两个工作面。
7.2施工关键线路
根据导流洞施工项目及施工程序,其施工关键线路为:
围堰堆筑
进出口边坡开挖、支护护
导流洞进口段开挖支护
洞身段开挖、支护护
进口闸室、洞身衬砌、砼浇筑
闸门安装
导流洞过水
7.3控制性施工进度
7.3.1开工日期:
11月8日;
7.3.2围堰堆筑:
.11.10~.11.20;
7.3.3进出口边坡开挖、支护:
.11.10~.12.10;
7.3.4进口段开挖、支护:
.12.11~.1.4;
7.3.5洞身段开挖、支护:
.1.5~.5.15;
7.3.6进口闸室段混凝土浇筑:
.2.5~.3.5;
7.3.7洞进口及洞身段砼衬砌:
.3.1~.6.15;
7.3.8启闭机及闸门安装:
.5.15~.6.15;
7.3.9上下游围堰拆除、导流洞过水:
.6.16~.6.30;
7.3.10导流洞封堵:
.5.1~.5.30
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- 导流 施工组织设计 样本