威宁县小米水库放空取水兼导流洞工程施工方案贵州省水利水电勘测设计研究院威宁县小米水库导流洞工程项目经理部目录1、工程概况2、围堰施工3、施工供风、供水、供电等布置3.1供风3.2供水3.3供电3.4油料管理3.5起吊设备安装4、锁口进洞安全措施5、洞室开挖与爆破5.1测量放线5.2钻孔5.3爆破设计与安全施工5.4出渣6、锚喷支护6.1锚杆设计6.2锚杆安装6.3混凝土喷护施工7、洞内混凝土衬砌7.1清基7.2钢筋绑扎7.3洞室圆形断面支模7.4渐变段支模7.5引水洞上下弯头支模7.6混凝土浇筑8、工期分析与安排8.1隧洞施工顺序图表8.2导流洞工期分析8.3导流洞工期安排表8.4引水洞工期分析8.5引水洞工期安排9、资源配备9.1人力资源9.2主要机械设备10、质量与安全10.1安全方面10.2质量方面11、环保与文明施工1:工程概况威宁县小米水库工程位于该县哈喇河乡境内,县城距省会贵阳市347km,坝址位于马店河与哈喇河汇口上游约230m处河段上,距哈喇河乡约10km,距牛街9km,距威宁县城约40km。
有乡村公路自牛街接102省道从小米水库坝址处通过到达哈喇河乡,交通十分方便。
放空取水兼导流隧洞布置于坝址右岸,引水洞闸门井为井筒式机构,平面尺寸9.8 m×6.6m,高37 m,进口底高程2131m,闸室顶高程2168m,外接4m宽板式交通桥。
引水洞总长282.06其中闸门井长9.8m,渐变段长4 m,上弯段长4.7 m,斜段长20.92 m,下弯段长4.7 m,下平段至出口启闭室长237.92 m,设计进口底板高程2131m,出口底板高程2106m,斜洞段以上洞径2m,下平段洞径2.5m,衬砌厚度40~50cm,配双层钢筋,混凝土强度等级C25。
导流洞工程结构由进口明渠段、闸门井段、渐变段、洞身段组成。
导流隧洞总长105 m,设计进口明渠底板高程2110m,洞径2.5m。
衬砌厚度40~50cm,配双层钢筋,混凝土强度等级C20。
基岩基本裸露,强风化深4~6m。
隧洞最大埋深53m,隧洞围岩类别以Ⅲ、Ⅳ类为主。
导流洞在洞尾桩号0+105m处与引水洞下平段起点贯通。
2:围堰施工导流洞进口和引水洞出口需填筑土石围堰,以满足明渠和隧洞施工要求。
导流洞进口上游围堰采用粘土心墙防渗、两侧土石碾压戗堤,迎水面块石护坡,堰体中心控制灌浆的施工方案;填筑时先填粘土,再填两侧石渣,分层碾压厚度不大于50cm,河滩裸露处可以用挖机抽槽挖出覆盖层泥土,换填粘土,围堰迎水面放坡1:1.5,内侧放坡1:2,堰顶高程▽2113m,预测堰底平均高程▽2109m,最大堰高4m,顶宽6m,围堰长约79.3m,填筑完毕后实施钻孔灌浆,沿围堰轴线孔距1m,穿过河床覆盖层,深入基岩1m,设计给出了W1和W2两个坐标点,测量放线时,要保证围堰内侧底脚线在进口明渠桩号0-29m以外。
引水洞出口下游围堰采用粘土斜墙防渗、土石碾压戗堤,迎水面倾倒1m宽粘土防渗,外侧块石护坡,堰体中心控制灌浆的施工方案;填筑时先填土石,再填外侧粘土和块石护坡,分层碾压厚度不大于50cm,围堰迎水面放坡1:1.5,内侧放坡1:2,堰顶高程▽2108m,预测堰底平均高程▽2104m,最大堰高4m,顶宽6m,围堰长约66.2m,填筑完毕后实施钻孔灌浆,沿围堰轴线孔距1m,穿过河床覆盖层,深入基岩1m,设计给出了W3和W4两个坐标点,测量放线时,要保证围堰内侧底脚线在出口明渠设计桩号以外。
围堰具体施工如图1所示:上游围堰断面图下游围堰断面图围堰填筑之关键是粘土防渗,在坝址上下游方向要找好粘土的料源,如果牵涉到征地问题,还要请业主解决。
在围堰的内侧坡脚处,要挖一个1m见方,深也是1m的集水井,抽排围堰渗漏和山体积水,在主汛期到来(5-9月),不排除洪水翻过围堰的可能,就会出现抽干又接着干的局面,因此,外侧大块石护脚一定要做好,必要时,上游围堰的水下部分抛一排钢筋石笼或竹编石笼。
3:施工供风、供水、供电等布置3.1 供风、在导流洞进口、引水洞进口、出口各布置9立方移动式空压机一台,用于钻机和喷护设备供风。
3.2 供水、在引水洞取水口山头建50立方水池一个,池底高程▽2170m,用潜水泵从河边抽水到水池,再接管往下引水至导流洞使用。
3.3 供电、从主体工程降压变电站,安装配电屏配电接线至各用电设备。
电能计量按规定在380V侧安装计量表计量。
3.4 油料管理、配置1个10t贮油罐,主要储存柴油,油罐上方设遮阳防雨棚,并设避雷设施,以防雷击。
布置位置与发包人现场选点协商确定。
并配置8.5t油罐车一台。
3.5 起吊设备安装、在引水洞取水口▽2131m平面高程安装一台为TC6024的塔吊,以50m为半径,覆盖引水洞护坦、井筒、交通桥范围,担负该处砼浇筑任务。
4:锁口进洞安全措施为防止因岩性原因,引起洞口爆破坍塌,在隧洞正式开挖之前,须对隧洞周边轮廓线打锚杆进行锚杆锁口。
偏移洞口轮廓线20cm ,间距25cm 布孔,随即跟进钻孔、吹孔、插入锚杆(Φ25,L=4m )、注浆工序,第二天再实施洞室爆破。
钻孔时,三个方向的锚杆分别向洞外斜5度。
如遇Ⅳ类围岩,则采取短进尺,安装隔栅钢架喷砼支护的方式,每1m 间距安装一榀格栅钢架,格栅钢架的材料为主筋3Φ20,蛇筋φ8,断面呈三角形,对边距离17cm ,共加工6榀,钢架与系统锚杆焊接后再喷砼使之连成整体,钢架安装另见导流洞02号设计图。
隧洞锁口具体施工如图2所示:锁口锚杆布置图A-A8φ20格栅钢架图5:洞室开挖与爆破5.1 测量放线导流洞标准断面洞室为圆型,R1750mm。
洞挖造孔前由测量放出开挖轮廓线、中心线、高程腰线,并根据爆破设计布孔图放出钻孔孔位。
施工过程中加强洞挖断面控制,以减少超欠挖,保证洞挖贯通误差控制在规范值内。
有三个工作面要进行测量放样,导流洞进口、引水洞进口、引水洞出口。
5.2 钻孔造孔选用YT-28型手风钻,¢42mm合金钻头,全断面光面爆破法开挖。
工作面配备3把手风钻,4个钻工,两班人员轮换现场交接班,循环进尺1.5m,一天三排炮,进尺4.5m。
施工中严格按爆破设计控制炮孔间距,误差不得大于5cm,对于钻孔角度及钻孔方向,做到位置准确、角度合适、方向不偏。
此外,应对钻工进行质量和安全教育,提高钻工的素质;建立严格的技术交底制度,严格按照钻爆设计实施;实施定人、定位钻孔,周边孔、掏槽孔由经验丰富的钻工承担。
加强检查,对不合格的炮孔,坚持堵塞返工重打,杜绝边顶部严重超挖。
钻孔关键是外斜率不要超过50mm,即钻杆开孔时,向轮廓线内偏移50mm,钻到孔底时向轮廓线外偏移值不大于50mm,残孔率可达到50%以上。
只要保证了残孔率,爆后的洞壁就比较光滑平顺。
5.3 爆破设计与施工安全本工程拟定全断面开挖光面爆破方案,使用非电毫秒雷管延时分段起爆技术,通过塑料导爆管引爆非电毫秒雷管而达到引爆炸药的目的。
在爆破设计中,严格控制周边孔的装药量,采用小直径低爆速炸药,合理选择周边孔间距E和最小抵抗线W值,以确保隧洞成型良好,并减少对围岩的扰动。
掏槽孔用正眼掏槽形式,钻孔直径φ42mm,中空眼直径φ50mm,孔深1.7m,其他眼孔深1.5m,循环进尺1.5m。
非电毫秒雷管(1~9段),炸药采用2号岩石硝铵炸药,周边眼用φ22mm×200mm长的药卷,间隔装药,其它孔眼均用φ32×200mm药卷,连续装药。
起爆系统采用导爆管传爆,以集束为主的混合联接引爆网络。
爆破安全方面,隧洞开挖爆破安排一名专职安全员。
要求上班工人必须带好安全帽,进洞穿绝缘鞋,工地配置有相应的安全标语。
爆破前作好警戒,在洞口设置的警戒点应使所有的通路经常处于监视之下,每个警戒点应处于相邻警戒点视线范围内。
只有爆破工作负责人发出起爆信号后,爆破工才能进行起爆工作。
装药必须由施工负责人指定有爆破作业证的爆破工完成,装炮区内严禁吸烟点火,非装炮人员在装炮开始前必须撤出装炮地点,装炮完毕必须检查并记录装药个数、地点,爆破后核对有无瞎炮以便及时处理。
通风排烟及安全撬挖,每茬炮爆破后,立即进行通风排烟30min,可考虑安装SDS型单向轴流风机,通风排烟后,恢复并加强掌子面的照明,让经验丰富的安全工先进去检查,处理有无哑炮和危石后,再进行下一道工序的循环,确保施工安全。
爆破参数和炮孔布置如图3所示:底孔MS7导流洞爆破孔位布置图适用于Ⅱ、Ⅲ类围岩孔名空孔掏槽孔崩落孔周边孔孔径孔深孔数mm mm 个装药系数每孔药卷 数量每孔重量 kg 合计重量kg 雷管段别¢50¢42合计:¢42¢421700170015001500底孔¢42150014136160.70.460.460.363.53.52.5药径mm 323232220.90.5250.5250.1933.66.833.153.116.68MS1MS3、5MS7MS9导流洞开挖爆破参数表孔内装药结构见图4掏槽孔装药示意图周边孔装药示意图¢25(间隔装药)(连续装药)崩落孔装药示意图(连续装药)5.4 出渣由于洞室为直径3.5m的圆形,全断面爆破后的石渣不能全部装完,要留出一部分垫底,作为车辆的运输通道,洞室太小,挖机不能在洞内装车,装载机又撮不到底,因此决定采用ZWY-80/45L履带式扒渣机出渣,该机有履带式和轮胎式两种,适宜洞室断面>2.4×2.4m,挖斗把石渣扒到刮板上,通过机上的皮带机传送石渣到后面的5t东风出渣车或其他农用车上,再运出洞外。
可利用工作臂实现掌子面排险,全断面装渣,不留死角。
(见图5)6:锚喷支护6.1 锚杆设计、在隧洞开挖进展过程中,要及时跟进锚喷支护,上半洞顶设计有系统锚杆,布置为5Φ22,L=2m,间排距1.5m。
喷C20混凝土8~15cm,其中:渐变段喷15cm厚,桩号0+5~0+15m段喷10cm厚,桩号0+15~0+105m段喷8cm厚。
6.2 锚杆安装、测量放线确定锚杆位置,用YT-28手风钻钻孔。
钻孔完毕用高压风将孔吹干净。
用注浆器灌注砂浆。
注浆时,注浆管应插至距孔底50~100mm,随砂浆的注入缓慢匀速拔出;杆体插入后,若孔口无砂浆溢出,应及时补注。
砂浆应拌和均匀,随拌随用,一次拌和的砂浆应在初凝前用完,并严禁石块、杂物混入。
注浆开始或途中停止超过30min时,应用水或稀水泥浆润滑注浆罐及其管路。
锚杆杆体使用前除锈、除油污。
锚杆安装后,不得随意敲击,不得悬挂重物。
锚杆施工完后,按规定进行拉拔试验。
6.3 混凝土喷护施工:喷射混凝土在导流洞洞口拌和,强度等级C20,喷射混凝土配合比、掺量、外加剂配比等,应通过室内试验和现场多次试验选定。
喷混凝土的细骨料采用坚硬耐久的粗、中砂,细度模数为大于2.5,使用时含水率控制在5%~7%。