3#施工支洞混凝土封堵施工措施1、概况1.1编制依据（1）《3#、4#施工支洞开挖支护施工技术措施》（714JV/BCC//2008）；（2）《关于重新提交尾水系统施工支洞开挖支护施工技术措施的函》批复（BCC/714JV/106/2008）；（3）《尾水调压室阻抗隔板以上混凝土浇筑施工措施》（714JV/BCC/255/2012）（4）《进厂交通洞标准段衬砌混凝土施工措施》（714JV/BCC/291/2009）（5）《水工隧洞设计规》DL/T5195-2003（6）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规》（7）《工程岩体分级标准》(GB 50218—93)（8）《水工混凝土施工规》（DL/T5133）（9）《水工混凝土钢筋施工规》（DL/T5169-2013）（10）《水利水电工程模板施工规》（DL/T5110）（11）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规》（JGJ130-2011）（12）《混凝土质量控制标准》GB 50163等相关技术规（13）《大渡河大岗山水电站引水发电系统建筑工程施工合同补充》［DGS-SG-2008-009（补1）］。

（14）《水利水电工程施工》（15）大岗山水电站引水发电系统建筑工程招、投标文件1.2 工程概述3#施工支洞开口于进厂交通洞（厂交）0+182.80桩号，开口高程为EL965.243m，按照纵坡i=12.634%坡降至2#尾调室下游侧边墙，终点高程为EL948.00m。

3#施工支洞洞长136.477m，为城门洞型，开挖断面尺寸为4.5×5.0m（宽×高），平面布置详见《3#施工支洞混凝土封堵施工措施附图01》。

3#施工支洞封堵堵头设计长度为6.75m，与进厂交通洞交叉口处边墙采用C20W6F50混凝土浇筑，混凝土厚度与现有边墙厚度一致，具体措施见《进厂交通洞标准段衬砌混凝土施工措施》。

1.3主要工程量表3#施工支洞混凝土封堵工程量表本表工程量仅供参考，最终工程量以实际发生量计。

2、施工重难点及存在的问题（1）由于3#施工支洞总长为136.477m，坡度为12.634%，且3#支洞为下坡洞，混凝土浇筑时只能用砼罐车采用倒车的方式运输泵送工作面，混凝土运输难度及安全隐患均较大。

（2）由于2#尾水调压室边墙已浇筑完成，3#施工支洞靠2#尾水调压室侧已封闭约18个月，而3#施工支洞洞长136.477m，纵坡为12.634%，洞气流循环基本停止，空气质量差，如何保证作业人员健康安全施工是重点。

3、施工布置3.1 施工通道3#施工支洞封堵段材料运输通道：仓库→3#公路→1#公路→进厂交通洞→3#施工支洞→施工作业面。

3#施工支洞封堵段混凝土运输通道：A场地拌和系统或B渣场拌和系统→进厂交通洞→3#施工支洞→施工作业面。

3.2施工用风、用水、用电3#施工支洞封堵部位供水、供电根据“就近原则”直接在地下厂房现有水、电系统引接；施工用风采用1台20m3移动式空压机进行供风。

3.3施工排水3#施工支洞纵坡为-12.634%，坡度较大，在清洗完仓面之后出现的施工积水采用5kw 潜水泵并接一级增压泵抽排至进厂交通洞排水系统。

3.4施工照明施工照明用电主要从地下厂房现有配电系统引接，施工支洞增加白炽灯辅助照明。

4、封堵设计4.1设计标准3#施工支洞封堵段紧靠2#尾水调压室下游侧边墙布置，开挖底板高程EL948m，为有压洞。

根据5#施工支洞砼封堵长度计算方法，洞最大水压力按照尾水调压室发生最高涌浪工况时控制，尾水调压室最高涌浪高程为EL972.076m，3#施工支洞底板面最低高程为948.0m。

假设堵头和围岩均为刚体，水头推力均匀的作用在堵头横截面上，则3#施工支洞设计水头为972.076-948.0=24.076m，设计取值为25m。

粘结力有效面积系数a取值根据《水工隧洞设计规》明确粘结力有效面积是不计顶拱与围岩的接触面积，因此按照封堵混凝土顶拱部位和岩石脱开情况，取值a=0.5进行以上封堵长度的计算。

4.2 混凝土封堵长度设计1、计算公式（1）力学公式L=Kγ水×Hω×[f′ω（γ混凝土-γ水）+c′S×a]-1式中：L--堵头设计长度（m）；K--安全系数，（设计K=3）；γ水--水的容重（1.0×10-2MN/m3）；H--作用水头（m）；ω--堵头截面积（m2）；f′--抗剪断摩擦系数；γ混凝土--混凝土容重（2.3×10-2MN/m3）；c′--周界粘聚力；S--堵头周长（m）；a--粘结力有效面积系数。

（2）经验公式L=HD/50式中：L--堵头设计长度（m）；H--作用水头（m）；D--混凝土堵头的等效直径（m），D=（3ω/π）0.5。

（3）计算参数取值K--安全系数，设计K=3；H--作用水头；f′--抗剪段摩擦系数，取f′=0.70；c′--周界粘聚力，取c′=0.5MPa；a--粘结力有效面积系数，取a=0.5。

2、计算结果根据以上计算公式，将作用水头，按照尾水调压室最高涌浪高程为EL972.076m，3#施工支洞横截面积为20.9m2，堵头周长为：17.4m，以上公式中的f′--抗剪段摩擦系数值和c′--周界粘聚力的取值根据《工程岩体分级标准》(GB 50218—93) 岩体物理力学参数表C.0.1、岩体结构面抗剪断峰值强度表C.0.2，结合3#施工支洞和尾水调压室连接部位地质情况，该段围岩类别主要为Ⅲ类和Ⅱ类围岩，在实际参数取值时，为了安全起见，根据最不利围岩类别(Ⅳ类围岩)进行取值。

将以上数据先代入力学公式进行计算得：L=3×1.0×10-2mn/m3×25×20.9×[0.70×20.9×(2.3×10-2mn/m3-1.0×10-2mn/m3)+0.5MPa×17.4×0.5]-1=3.45m。

再将以上参数代入经验公式计算得：L=25×[(3×20.9/3.14)0.5]/50=3.96m。

以上计算结果为3#施工支洞堵头设计长度，封堵长度计算结果如下表所示。

3#施工支洞封堵长度计算结果根据招投标文件及技术规要求，结合现场施工实际情况，3#施工支洞封堵施工型式拟定为：3#施工支洞在紧靠2#尾水调压室下游侧边墙处布置长度6.75m的混凝土堵头，混凝土强度等级选用C20W6F50二级配。

同时为了加强混凝土与围岩的黏结力和提高整体稳定性、密实性，3#施工支洞封堵段顶拱预埋灌浆管进行回填灌浆。

4.3 混凝土封堵段抗滑锚杆设计为增强封堵体抗滑力，拟在封堵段边墙及顶拱布设锚杆，参数为Φ25，L=3.0m，@1.5×1.5m,入岩2.0m，外露1.0m,梅花型布置。

4.4 混凝土封堵段回填灌浆设计为了安全起见，在封堵混凝土顶拱部位增设回填灌浆，以提高封堵混凝土和围岩的粘结力和整体性。

4.5 混凝土封堵段设计施工项目封堵主要工程项目有：锚杆施工、堵头模板安装、预埋灌浆管、封堵混凝土浇筑、回填灌浆、与进厂交通洞交叉口边墙混凝土浇筑等。

5、施工程序5.1 3#施工支洞封堵施工程序根据现场实际情况，3#施工支洞封堵施工程序为：封堵段清基、混凝土凿毛→锚杆施工→封堵段混凝土浇筑→与进厂交通洞交叉口边墙混凝土浇筑。

5.2 3#施工支洞混凝土分仓3#施工支洞混凝土封堵段全长6.75m，分为1仓进行封堵；3#施工支洞与进厂交通洞交叉口边墙分为1仓进行封堵；共计分为2仓，详见附图02。

6、施工方法3#施工支洞封堵段设有锚杆，在砼封堵前先进行锚杆施工，采用φ48钢管搭设施工脚手架作为锚杆施工平台，脚手架间距1.5m，排距1.5m，步距1.5m。

脚手架上部铺设双层竹条板或者5cm厚木板。

封堵段堵头模板采用P3015、P1015钢模板拼装，局部采用2cm 木板拼缝，模板采用φ48双架管做纵横向背担，背管采用φ14拉筋与底板插筋焊接牢固。

在仓采用φ48钢管搭设脚手架作为泵管支架及浇筑人员操作平台。

堵头模板顶部预留1.0×1.0m高进人孔，待砼浇筑至顶拱后及时进行封堵。

3#施工支洞堵头段封堵及进厂交通洞边墙采用6m3/9m3罐车将砼运输至施工作业面，均采用泵送入仓，人工平仓。

6.1工艺流程施工准备→锚杆施工→基岩面清理→预埋件施工→模板施工→仓位验收→砼浇筑→拆模、养护→回填灌浆。

6.2 施工准备（1）施工前应完成施工支洞混凝土封堵段的高压线路、系统风水管等障碍物的拆除工作。

（2）人员、设备、材料就位，并组织交底。

（3）清除支洞底板松动的浮渣。

（4）现场风、水、电就位。

（5）在堵头侧施工通道设置安全警示标志和安全栏杆。

6.3锚杆施工锚杆施工采用φ48钢管搭设脚手架施工平台，平台间距1.5m，排距1.5m，步距1.5m。

施工平台上部铺设竹条板或者5cm厚木板，并铺挂安全防护网。

封堵段边顶拱锚杆采用YT-28手风钻造孔，采用麦斯特注浆机注浆。

6.4基岩面清理锚杆施工完成后，混凝土浇筑前,人工清除仓的杂物、浮皮、松动岩块及木屑，并将松碴搬运至仓外堆积，而后用渣车集中转运至洞外；仓用压力水冲洗干净，保持清洁、湿润并要排出积水。

基岩必须经验收合格后，方可进行混凝土浇筑仓面准备工作。

6.5预埋件施工封堵前需预埋回填灌浆管，回填灌浆管采用φ25镀锌钢管。

主管和支管分别埋设于洞轴线左右60°围，回填灌浆围为顶拱90°围，分5组共10根，每组有1根进浆管和1根排气管组成。

回填灌浆每根主管上间隔4.0m布设一根灌浆支管，灌浆主管要求尽量紧贴岩面，主管与支管采用三通丝扣连接，支管深入基岩10cm，灌浆管埋设前需提前对岩面预埋支管处进行造孔，孔深10cm，孔径不小于38mm，为了避免造孔需重复搭设排架，回填灌浆造孔在施工锚杆孔的同时一起完成。

灌浆管固定在顶拱已施工锚杆上。

为了保证灌浆质量，所有预埋管的接头必须牢固，不得漏水、漏气，用丝扣或者包扎的方法连接，不得漏入水泥浆。

所有预埋管路要固定牢靠、可靠，砼浇筑过程中严禁损伤，保证存活率。

6.6模板施工3#施工支洞堵头段封堵及进厂交通洞边墙模板均采用P3015、P1015钢模板，局部采用2cm木模板进行拼缝，采用φ48双钢管作纵、横向背担，纵、横向背担间距均为60cm。

施工支洞封堵砼模板拉筋采用φ14@60cm×60cm分别与洞边顶拱锚杆和底板插筋焊接牢固，底板靠端模侧设置2排Φ22，L=0.6m，入岩40cm插筋，用于拉筋施工。

堵头模板安装过程中，在顶拱预留1m×1m进人孔，待浇筑至顶拱时，再进行该预留孔封堵。

立模前，模板表面涂脱模剂，重复使用的模板必须校正。