壓力管道洞室埋管段開(kāi)挖施工方案

拉拉山水電站廠區(qū)樞紐工程〔合同編號(hào)：LLS－CIII〕壓力管道洞內(nèi)埋管段開(kāi)挖施工方案校核：編寫：中水五局拉拉山水電站工程經(jīng)理部2023年一月十日1壓力管道洞內(nèi)埋管段開(kāi)挖施工方案概況工程概況拉拉山水電站位于甘孜州巴塘縣境內(nèi)，為金沙江左岸支流巴楚河干流“一庫(kù)五級(jí)”開(kāi)發(fā)的第三級(jí)電站，承受引水式開(kāi)發(fā)。電站裝機(jī)兩臺(tái)，總裝機(jī)容量為96MW〔2×48MW〕，為立軸混流式水輪發(fā)電機(jī)組。421.01m其中上平段長(zhǎng)2981.00m146.08m彎半徑為20.0m；中平段長(zhǎng)20m，中心高程2875.73m；下斜井段長(zhǎng)137.7m20.0m86.84m2777.40m依據(jù)2023年12月監(jiān)理下發(fā)的壓力管道設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)通知“關(guān)于5#地質(zhì)勘探洞開(kāi)挖方案調(diào)整的通知”，將壓力管道進(jìn)展了調(diào)整。調(diào)整后壓力管道洞內(nèi)埋管529.12m，斜井段與水平段的夾角為65°，其中上平段長(zhǎng)28.1m2981.00m155.38m20.0m43.06m102.24m20.0m200.34m2783.60m地質(zhì)狀況上平管段，側(cè)向最小水平埋深110m帶垂直厚度分別為度大于三倍管徑，推想地下水不發(fā)育，屬Ⅲ類圍巖，成洞條件較好，但洞頂圍支護(hù)和襯砌。上斜井段，管道垂直埋深90～130m100m6～11m15～20m厚層狀構(gòu)造，厚度大于三倍管徑．推想地下水下發(fā)育，屬Ⅲ類圍巖，成洞條件較施工時(shí)準(zhǔn)時(shí)支護(hù)和襯砌。2中平段，側(cè)向最小水平埋深l00m8～11m16～20m倍管徑，推想地下水不發(fā)育，屬Ⅲ類圍巖，成洞條件較好。但洞頂圍巖中構(gòu)造裂隙與層面裂隙相互組合易形成不穩(wěn)定楔形體，產(chǎn)生掉塊，施工時(shí)準(zhǔn)時(shí)支護(hù)和襯砌。下斜井段，管道垂直埋深100～110m100m2861m以下地表掩蓋塊碎石土，下伏及以上暴露結(jié)晶灰?guī)r，強(qiáng)弱風(fēng)化帶垂直厚度分別為8～12m18～20m推想地下水不發(fā)育，屬Ⅲ類圍巖，成洞條件較好。但洞頂圍巖中構(gòu)造裂隙與層面裂隙相互組合易形成不穩(wěn)定楔形體，產(chǎn)生掉塊，施工時(shí)準(zhǔn)時(shí)支護(hù)和襯砌。下平埋管段，管道垂直埋深90m穎結(jié)晶灰?guī)r，厚層狀構(gòu)造，厚度大于三倍管徑，推想地下水較發(fā)育，屬Ⅲ類圍巖，成洞條件較好，但洞頂圍巖中構(gòu)造裂隙與層面裂隙相互組合易形成不穩(wěn)定楔形體，產(chǎn)生掉塊，施工時(shí)準(zhǔn)時(shí)支護(hù)和襯砌，樁號(hào)引2＋685～2＋736m35～80m40m～穎結(jié)晶灰?guī)r，厚層狀構(gòu)造，厚度大于三倍管徑，推想地下水較發(fā)育，屬Ⅳ類圍巖，具備成洞條件，但洞頂圍巖中構(gòu)造裂隙與層面裂隙相互組合易形成不穩(wěn)定楔形體，產(chǎn)生掉塊，施工時(shí)準(zhǔn)時(shí)支護(hù)和襯砌；樁號(hào)引2＋736-2+780m段洞四周巖為強(qiáng)風(fēng)化～弱風(fēng)化結(jié)晶灰?guī)r，厚層狀構(gòu)造，推想地下水較發(fā)育，屬Ⅴ類圍巖，能成洞，施工時(shí)準(zhǔn)時(shí)支護(hù)和襯砌。主要工程量主要工程量：平洞石方開(kāi)挖1240m3，斜洞石方開(kāi)挖6742m3，錨桿1430根。施工程序及進(jìn)度施工程序20231225著進(jìn)展中平段，最終進(jìn)展上平段。φ250mmφ3重復(fù)中平段工作，直到導(dǎo)井形成，擴(kuò)挖施工可與下斜段并行作業(yè)。施工進(jìn)度202315～20231152023118～202322822820232023228日～2023429202392～2023229施工預(yù)備施工道路本工程段通往壓力管道的施工道路共有兩條：2#探洞調(diào)壓室漸變段 上平段上斜段。4#探洞中平段 下斜段。下平段。風(fēng)水電布置的固定式空壓機(jī)供壓力管道上平段、上斜段開(kāi)挖施工的固定式空壓機(jī)供壓力管道中平段、下斜段開(kāi)挖施工用風(fēng)，利用壓力管道洞外的供風(fēng)系統(tǒng)承受Φ100Φ504～6m水管承受打插筋〔插筋規(guī)格φ25,L=80cm〕結(jié)實(shí)。施工用水主要是在3#探洞上方3058m高程處布設(shè)一個(gè)50m3水池，利用三臺(tái)IS100-65-315B型水泵接力抽水，水源取自巴楚河，主要為洞室開(kāi)挖供給用水。水管承受Φ150Φ100、Φ502#630KVA、400KVA2.5m，10mm2塑膠線，絕緣橫擋固定于右側(cè)墻，2.4m500W15m100W4材料運(yùn)輸?shù)戎饕ㄟ^(guò)臨時(shí)安裝在井壁上的鋼筋爬梯解決。為便利聯(lián)系，洞內(nèi)設(shè)置對(duì)講機(jī)一對(duì)。風(fēng)水電及爬梯構(gòu)造布置見(jiàn)以以下圖。測(cè)量預(yù)備必要時(shí)加密三角網(wǎng)，增設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)，建立首級(jí)平面及高程把握網(wǎng)，測(cè)繪縱橫斷面圖并校50m以指導(dǎo)施工，自由導(dǎo)線應(yīng)組成閉合環(huán)以資校核。壓力管道開(kāi)挖施工方法平段洞挖壓力管道上、中平段為馬蹄形斷面，4m×5.2m〔寬×高5.2m。5測(cè)量布孔核測(cè)量和開(kāi)挖斷面把握。炮孔布置見(jiàn)以以下圖所示：55555545543343333524522221111112222.545544546 6 6 6 6 64造孔YT-2842mm，鉆孔深度為2.5m，炮孔特性見(jiàn)以以下圖。(m)(kg)422.561.350.706.751422.5141.350.7013.52~3422.51570751.350.7025.6541.26422.5660651.350.7013.506422.52750650.570.7512.545孔類孔徑孔深孔數(shù)孔距抵抗線(mm)(m) (個(gè))(個(gè)) (cm)單孔藥量(kg)堵塞總裝長(zhǎng)度藥量分段孔類孔徑孔深孔數(shù)孔距抵抗線(mm)(m) (個(gè))(個(gè)) (cm)單孔藥量(kg)堵塞總裝長(zhǎng)度藥量分段單耗kg/m3掏槽輔助崩落孔底孔周邊63、以上參數(shù)依據(jù)閱歷確定，實(shí)際施工將做爆破試驗(yàn)調(diào)整爆破參數(shù)。(3)裝藥爆破周邊光爆孔承受藥卷(φ=25mmφ=32mm排煙、安全撬挖爆破后承受22KW軸流式通風(fēng)機(jī)進(jìn)展抽排式排煙方法散煙，風(fēng)筒承受直徑為Φ900mm30min。處理，并對(duì)渣堆和壁面灑水除塵和安全撬挖，方可進(jìn)展下道工序。出碴、運(yùn)輸及棄渣LG85010T鉆爆施工留意事項(xiàng)①掏槽孔一般布置在開(kāi)挖面中心偏下部位，其深度比掘進(jìn)孔深15～20cm，孔向內(nèi)斜10度。為求炸出平坦的開(kāi)挖面，除掏槽孔和底部炮孔外全部掘進(jìn)孔孔底應(yīng)落在同一個(gè)平面上。底部炮孔深度一般與掏槽眼一樣。②周邊孔嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)位置布置，斷面拐角處應(yīng)布置炮眼。為滿足鉆機(jī)鉆孔需3%～5%度〔即鉆齒形的齒高〕最小為佳。此高度一般要求10cm左右，最大也不應(yīng)大于15cm。③3%～的傾斜角度。在軟巖中傾角可小些，在硬巖中傾角要大些。底孔較其它周邊孔要增加裝藥量，削減堵塞長(zhǎng)度。斜井開(kāi)挖機(jī)在中平段就位與調(diào)試，再利用反井鉆機(jī)由上向下鉆φ250mm向上反提鉆擴(kuò)φ1400mm導(dǎo)井開(kāi)挖7段或下平段出渣。5.2.1.1反井鉆機(jī)主要技術(shù)參數(shù)鉆機(jī)型號(hào)ZFY1.4/300根本參數(shù)導(dǎo)孔直徑(mm)〔LM-300〕250擴(kuò)孔直徑(m)1.4鉆孔深度(m)300出軸轉(zhuǎn)速(rpm)5-33額定扭矩〔KN·m〕36最大扭矩〔KN·m〕70最大推力〔kN〕550擴(kuò)孔最大拉力〔kN〕1300鉆孔傾角〔°〕60-90主機(jī)重量〔t〕10主機(jī)運(yùn)搬尺寸(長(zhǎng)寬高)〔mm〕3000*1420*1740主機(jī)工作尺寸(長(zhǎng)寬高)〔mm〕3280*1810*3488鉆桿直徑*有效長(zhǎng)度〔mm〕1000鉆孔偏斜率〔%〕≤1電機(jī)功率〔kW〕128.5驅(qū)動(dòng)方式全液壓驅(qū)動(dòng)適應(yīng)巖性巖石單向抗壓強(qiáng)度≤140、0MPa5.2.1.2施工布置⑴反井鉆機(jī)的冷卻循環(huán)系統(tǒng)8反井鉆機(jī)的冷卻循環(huán)系統(tǒng)由:洗井泵(泥漿泵)、水池、水溝組成。距反井鉆機(jī)根底15m處設(shè)置一個(gè)10m3水池,水池中間設(shè)隔墻,將水池分隔成清水池和沉淀至沉淀池。洗井泵設(shè)置在鉆機(jī)車與水池之間。⑵反井鉆機(jī)運(yùn)輸及安裝為便利反井鉆機(jī)就位、定位,在洞內(nèi)卸機(jī)部位地面安裝運(yùn)輸軌道,軌道間距60cm,軌道為24kg/m的輕軌,枕木為10cm×10cm方木,間距為50cm/根。并在主管洞頂上設(shè)置一個(gè)天錨，其中管道上中心頂部天錨承載力 15T，用于將載重汽車上的反井鉆機(jī)卸車。⑶反井鉆機(jī)的安裝根底反井鉆機(jī)安裝在平段與斜井相交部位,主機(jī)起鉆孔口與斜井中心線延長(zhǎng)線吻合。1mC20混凝土分二期澆筑而成,一期形成根底并預(yù)留反井鉆機(jī)地腳螺栓坑,待機(jī)體到位并進(jìn)展初校后,回填二期混凝土,以確保反井鉆機(jī)與根底結(jié)實(shí)連接,不發(fā)生移位。具體施工布置詳見(jiàn)以以下圖。天錨天錨擴(kuò)挖局部鉆機(jī)斜拉桿中平段沉淀池65°說(shuō)明：圖中尺寸以m計(jì)。9反井鉆機(jī)施工程序鉆機(jī)根底及循環(huán)池、冷卻池施工—澆筑鉆機(jī)根底—鋪設(shè)軌道—鉆機(jī)安裝—鉆機(jī)調(diào)試—澆筑地腳螺栓—導(dǎo)孔鉆進(jìn)—拆導(dǎo)孔鉆頭 ,接擴(kuò)孔鉆頭—擴(kuò)孔鉆進(jìn)和下口出渣—反井鉆機(jī)撤除。施工方法及措施⑴導(dǎo)井施工①導(dǎo)井部位井口鎖固后將ZFY1.4/300反井安裝到位，并按設(shè)計(jì)角度(65°)調(diào)整好鉆機(jī)。鉆機(jī)調(diào)試完成后自上而下進(jìn)展導(dǎo)孔鉆孔(Φ250mm)②導(dǎo)孔鉆完后，在下平段(中平段)內(nèi)將Φ250mmΦ1400mm鉆頭，由下而上反提鉆擴(kuò)孔，最終形成Φ1400mm導(dǎo)井。③擴(kuò)孔開(kāi)孔用 140cm鉆頭,當(dāng)擴(kuò)孔鉆頭接好后,慢速上提鉆具,直到滾刀開(kāi)頭接觸巖石,然后停頓上提。考慮鉆頭剛開(kāi)頭擴(kuò)孔時(shí)由于自重下垂,鉆頭滾刀不能全部接觸巖面,用最低轉(zhuǎn)速(5~9rpm)旋轉(zhuǎn),并漸漸給進(jìn)、保證鉆頭滾刀不受過(guò)大的沖擊而破壞,給進(jìn)一些停下,等刀齒把凸出的巖石裂開(kāi)掉,再連續(xù)給進(jìn)開(kāi)頭擴(kuò)孔時(shí),下邊要有人觀看,將狀況準(zhǔn)時(shí)通知操作人員,等鉆頭全部均勻接觸巖石,才能正常擴(kuò)孔鉆進(jìn)。為保證鉆機(jī)和滾刀的使用壽命,一般將系統(tǒng)壓力限制在18MPa之內(nèi)。擴(kuò)孔施工中要求有較為穩(wěn)定的供水量,以使刀具能得到水冷卻,供水量不小于7.8m3/h擴(kuò)孔時(shí),要準(zhǔn)時(shí)出渣,防止堵孔。④當(dāng)鉆頭鉆至距根底2.5m是否有特別現(xiàn)象,假設(shè)有,要準(zhǔn)時(shí)實(shí)行措施處理,漸漸擴(kuò)孔,直至鉆頭露出地面。⑵施工措施考慮鉆具自重影響，壓力逐步減小；必要時(shí)，調(diào)整平衡閥來(lái)把握鉆壓，使刀具對(duì)巖石的壓力合理。對(duì)于松軟地層承受低鉆壓，對(duì)于硬巖穩(wěn)定地層承受較高鉆壓。在鉆至平洞透點(diǎn)3②導(dǎo)孔停機(jī)前，用清洗液沖洗井底時(shí)間延長(zhǎng)5～102～310作車蓋板。③導(dǎo)孔鉆透后擴(kuò)孔鉆進(jìn)時(shí)，在下口道卸下導(dǎo)孔鉆頭，接上擴(kuò)孔鉆頭。擴(kuò)孔時(shí)而定的。④卸鉆桿時(shí)，擴(kuò)孔鉆進(jìn)一根鉆桿后停轉(zhuǎn)，用下卡瓦卡住下一根鉆桿的方扁，下放動(dòng)力頭，將下卡瓦放入卡座。操作關(guān)心卸扣裝置和液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)松扣，使鉆桿上端絲扣松動(dòng)。上升動(dòng)力水龍頭使活動(dòng)套指示桿處于最低位置，用上卡瓦卡住鉆桿上扁方，下放動(dòng)力水龍頭使上卡瓦進(jìn)入動(dòng)力水龍頭內(nèi)齒圈，液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)，并漸漸上升動(dòng)力水龍頭，使上卡瓦始終在動(dòng)力水龍頭內(nèi)齒圈里，直到下端絲扣卸開(kāi)。上升動(dòng)力水龍頭，卸下上卡瓦，操作機(jī)械手抱住鉆桿，馬達(dá)反轉(zhuǎn)，卸開(kāi)上端在鉆桿絲扣抹上油脂，套好保護(hù)套。放下動(dòng)力水龍頭，馬達(dá)正轉(zhuǎn)接上絲扣。上緊絲扣后，提升動(dòng)力水龍頭取出下卡瓦，進(jìn)展擴(kuò)孔鉆進(jìn)。300～500鉆具卡在鉆機(jī)底板的卡座上。將主機(jī)液壓系統(tǒng)的壓力調(diào)整到卸荷狀態(tài)，關(guān)掉電機(jī)開(kāi)關(guān)和電器柜開(kāi)關(guān)，放好使用的工具，關(guān)閉操作車蓋板。斜洞段擴(kuò)挖斜洞實(shí)行全斷面自上而下分層擴(kuò)挖。鉆孔爆破Φ42mm0.6m0.6m1.8～2.0m0.5m1.6m具體石方擴(kuò)挖炮孔布置圖和擴(kuò)挖炮孔特性詳見(jiàn)表 1、表2。1133333333333 2 2332 233113132 233333 33 3313311332233113孔類孔徑(mm)孔深孔類孔徑(mm)孔深(m)孔數(shù)(個(gè))孔距(cm)線單孔藥量(kg)堵塞長(zhǎng)度總裝藥量分段單耗kg/m342崩落孔42周邊孔42注：1(cm)(m)(kg)2.02048450.301.40632.02649500.301.407.850.822.03250450.150.504.87出渣⑴、井內(nèi)出渣渣的方式。絲繩吊藥包進(jìn)展爆理。⑵、井下平洞出渣5t定渣場(chǎng)。臨時(shí)支護(hù)12平洞支護(hù)依據(jù)圍巖類別，支護(hù)施工程序分述如下。類圍巖支護(hù)：頂拱依據(jù)實(shí)際狀況布置隨機(jī)錨桿，Φ=25mm，L=4.5m，間排距2.0×2.0m，C20δ=5cm。Φ=25mm，L=4.5m2.0×2.0m，邊墻、頂拱掛鋼筋網(wǎng)Φ=6.5mm，@=20×20cmC20δ=10cm。類圍巖支護(hù)：主要承受“鋼支撐+超前錨桿+噴砼”的方式進(jìn)展支護(hù)，首先在頂12Φ=25mm40cmL=4.5m10°～15°，再放炮后準(zhǔn)時(shí)安裝鋼支撐，最終掛網(wǎng)噴C20砼將工字鋼與巖面之間噴平填滿，以保證鋼支撐整體受力良好。6.2斜井支護(hù)〔即整個(gè)圓，5cm，錨桿為φ25mm、L=4.5m、間排距均為2.0m5cm。2m、錨固劑錨固；鋼筋網(wǎng)規(guī)格為φ6.5mm，20×20cm10cm。擴(kuò)挖鉆孔時(shí)導(dǎo)井防護(hù)5mmI122m×2m蓋。人工扒渣時(shí)安全防護(hù)扒渣均通過(guò)網(wǎng)格進(jìn)入導(dǎo)井，以防止施工人員掉進(jìn)導(dǎo)井。開(kāi)挖施工機(jī)械表名稱名稱型號(hào)單位數(shù)量備注自卸汽車10t輛613液壓反鏟機(jī)240臺(tái)2混凝土噴射機(jī)TK961臺(tái)2裝載機(jī)LG850輛3軸流式風(fēng)機(jī)22KW臺(tái)2手風(fēng)鉆YT―28臺(tái)16注漿機(jī)臺(tái)28質(zhì)量把握措施開(kāi)挖施工質(zhì)量措施⑴爆破承受預(yù)裂爆破技術(shù)以保證洞身開(kāi)挖效果。⑵針對(duì)不同地段作相應(yīng)巖石的爆破試驗(yàn)，確定和優(yōu)化爆破參數(shù)，上報(bào)監(jiān)理。⑶加強(qiáng)對(duì)爆破材料和器材的檢查，不合格材料及器材上報(bào)監(jiān)理并進(jìn)展銷毀。⑷全部爆破技術(shù)人員及爆破工持上崗證。⑸加強(qiáng)鉆孔的把握和檢查，留意保護(hù)好已鉆孔。⑹嚴(yán)格遵守施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及招標(biāo)文件相應(yīng)技術(shù)條款要求。⑺嚴(yán)格測(cè)量復(fù)核制度，避開(kāi)欠挖，保證開(kāi)挖輪廓線平坦度。⑻遇到特別地質(zhì)狀況可能發(fā)生坍塌的