WDDDB技[2014]-046、大坝上游围堰左岸高程832.5m灌浆平洞开挖支护施工措施

大坝上游围堰左岸高程832.5m灌浆平洞开挖支护施工措施1、概述1.1 工程概况根据设计图纸，大坝上游围堰左岸高程832.5m灌浆平洞起点接上游围堰防渗墙轴线左侧，高程832.5m，终点接左岸进口减渗帷幕轴线，高程832.5m，全长71.1m。

灌浆平洞为城门洞型断面，断面尺寸为3.0m×3.5m（宽×高）。

施工时，灌浆平洞控制点、开挖支护参数、工程量等均以设计蓝图为准。

1.2 主要工程量大坝上游围堰左岸高程832.5m灌浆平洞主要工程量见表1。

表1 主要工程量表注：随机支护工程量以现场实际发生量为准。

2、施工依据（1）《金沙江乌东德水电站大坝土建及金属结构安装工程施工》招、投标文件。

（2）《大坝上游围堰平面布置图》（图号：139E71-7-wy01～wy11）。

（3）引用的主要标准和规程、规范（但不限于）：①《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》（DL/T 5099）；②《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》（SL-94）；③《水电水利工程爆破施工技术规范》（DL/T 5135）；④《水电水利工程施工地质规程》（DL/T 5109）；⑤《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（DL/T 5181）；⑥《水电水利工程锚喷支护施工规范》（GB50086）；⑦《爆破安全规程》（GB6722-2011）。

3、施工准备3.1 风、水、电及道路布置(1)现场施工用风主要是开挖钻爆用风及支护用风，现场布置一台20m3/min 电动空压机，接A50橡胶软管至作业面。

（2）现场施工用电主要是空压机、搅拌机及照明用电；用水主要是空压机及支护用水，可按照“《乌东德水电站大坝标边坡开挖期间施工供电规划方案》（WDDDB技[2014]-030）”，施工用电可儿从现有变压器（2#喇叭口右侧847m平台）接三相185铝线至作业面。

施工用水可利用前期上游围堰拆除已有的供水管道通过11KW加压水泵接DN50水管至施工部位。

（3）上游围堰左侧高程832.5灌浆平洞材料运输路线：左岸低线路5-3隧洞→左上1#施工支洞→上围堰支洞→左岸围堰道路W1→上游围堰高程832.5防渗平台→上游围堰左侧高程832.5灌浆平洞。

上游围堰左侧高程832.5灌浆平洞路基浇筑砼运输路线：EL880.0m拌合系统→左岸低线路复线洞→左上1#施工支洞→上围堰支洞→左岸围堰道路W1→上游围堰高程832.5m防渗平台→上游围堰左侧高程832.5灌浆平洞。

具体风、水、电及道路布置可详见附图1。

3.2通风、排水系统根据总通风布置，大坝上游围堰左岸高程832.5m灌浆平洞通风为在洞口布置一台SD-II-60轴流风机，并接Φ600柔性风管至各工作面。

单台SD-II-60型风机功率为60KW，风量为500m3/min。

大坝上游围堰左岸高程832.5m灌浆平洞排水主要为施工废水和围岩渗水、涌水。

当局部洞段出现渗水、涌水，可根据现场实际情况布设临时集水井，通过污水泵抽排至洞外排水系统。

3.3拌合站大坝上游围堰左岸高程832.5m灌浆平洞路面所用混凝土拌合物由880拌合楼供给，其支护喷护混凝土可在施工临近部位通过搅拌机进行制备。

3.4 弃渣场根据招投标文件，开挖弃渣料运至鲹鱼河弃渣场。

由于鲹鱼河弃渣场尚未启动，弃渣拟弃在阴地沟渣场或者监理工程师指定位置。

3.5 材料加工场地大坝上游围堰左岸高程832.5m灌浆平洞开挖、支护施工所用材料和加工在左岸导流洞进口高程847m平台进行，并按照安环部“安全生产标准化及文明施工个规划”要求执行。

4、开挖施工4.1施工程序河床截流及防渗墙填筑完成后，将左岸截流道路改道至左岸围堰填筑W1道路，然后将左岸灌浆平洞洞口开挖出露，洞脸边坡坡比及支护型式以现场监理工程师指示为准。

大坝上游围堰左岸高程832.5m灌浆平洞开挖施工采取全断面爆破方式掘进，随机支护紧跟掌子面。

为确保施工安全，在钻爆开始前沿洞口轮廓线增设两排轴向锁扣锚杆，锁口锚杆长为4.5m，直径为25mm，间排距按1m×1m布置。

进洞10m左右，先施工两排径向锁口锚杆，径向锁口锚杆参数与系统锚杆相同。

施工工艺流程见图4-1。

4.2 一般部位开挖方法大坝上游围堰左岸高程832.5m灌浆平洞开挖断面为城门洞型，支护后净断面尺寸为3.0×3.5m，采取全断面爆破开挖。

开挖支护方法示意见附图2。

4.2.1 测量放样（1）导线控制网测量采用全站仪进行，施工测量采用红外光电测距仪配水准仪进行；（2）测量作业由专业人员实施，每个循环钻孔前先进行设计规格线测量放样，并检查上一循环超欠挖情况，检测结果及时向现场施工技术人员进行交底；断面测量滞后开挖面10～15m ，按3m 间距进行，每个月进行一次洞轴线及坡度的全面检查、复测，确保测量控制工序质量；（3）放样内容为：隧道中心线和顶拱中心线、底板高程、掌子面桩号（每隔5m 在隧道内侧打一条桩号线）、设计轮廓线、两侧腰线或腰线平行线、并按照爆图破设计要求在掌子面放出周边轮廓炮孔孔位。

4.2.2 钻孔爆破施工周边轮廓采用光面爆破，中部采用中空直眼孔掏槽，全断面爆破，在自制钻爆作业平台上，利用YT-28气腿钻造孔，普通钻孔孔径42mm ，掏槽孔中部中空孔42/50mm 。

洞内装药作业主要在可移动的钻爆作业平台上进行，爆破孔使用φ32乳化药卷，周边光爆孔使用φ25光爆药卷，非电毫秒雷管分段微差起爆。

在钻孔工序开始时，按照爆破设计要求提前将炮孔堵塞物加工成型（把沙灌入塑料袋并绑扎好），准备好各种规格药卷以及各种段别雷管。

进入下一循环图4-1 开挖工艺流程框图大坝上游围堰左侧高程832.5灌浆平洞初拟钻爆设计详见附图3。

4.2.3 通风散烟爆破后，散烟20min开始排险出渣等作业。

4.2.4 安全处理及洒水降尘（1）通风散烟后，采用人工持钢钎站在碴堆上或采用反铲对顶拱和掌子面上的松动危石和岩块进行撬挖清除；（2）施工过程中，经常检查已开挖洞段的围岩稳定情况，清撬可能塌落的松动岩块。

（3）出渣前和出渣过程中对开挖面爆破渣堆洒水除尘，所有进洞车辆均安装尾气净化器，使洞内有害气体和粉尘含量在规范允许范围以内。

4.2.5 出渣洞挖渣料出渣运输主要采用WDZL80扒渣机配5t翻斗车或农用自卸车出渣至转渣平台，3.0m3侧卸式装载机装20t自卸汽车运输至渣场。

4.3 特殊部位开挖方法（1）选择合理施工方法。

当层间错动带内充填软塑状物或特别松散的颗粒时，采取超前锚杆，在超前支护的保护下，进行开挖。

若断层地段出现大量涌水，则采取排堵结合的治理措施；（2）采取分部开挖、分部支护；采用浅钻孔、弱爆破、多循环的施工方法，严格控制炮眼数量、深度及装药量，尽量减少爆破对围岩的震动；（3）采取超前锚固，一掘一支护，爆破后立即喷混凝土封闭岩面，出碴后，再打系统锚杆、挂网、喷混凝土，必要时设置钢拱架支撑；（4）对地下水活动较严重地段，采取小导管预注浆或全封闭深孔固结止水注浆进行综合治理；（5）加强施工安全监测，勤检查和巡视并及时分析监测成果和检查情况，掌握围岩应力应变情况，及时采取行之有效的支护。

5、支护施工5.1支护施工程序根据设计图纸大坝上游围堰左侧高程832.5灌浆平洞支护主要为C20喷砼和系统锚杆支护。

根据实际开挖围岩类别，及时进行系统锚杆和喷砼施工。

Ⅲ类围岩系统支护和喷混凝土滞后掌子面30m左右，以20～30m为一个作业段（具体根据监理工程师项目单元划分要求而定），与开挖平行作业。

Ⅳ类围岩系统锚杆、喷护或钢拱架支撑跟进开挖掌子面。

5.2支护施工工艺和方法5.2.1 锚杆施工（1）施工主材和机具①锚杆：普通砂浆锚杆的材料按施工图纸的要求，选用Ⅲ级螺纹钢筋。

②水泥砂浆：注浆锚杆水泥砂浆强度等级不低于M20。

水泥砂浆配合比在以下规定范围内通过试验选定。

水泥砂浆配合比：水泥:砂，1:1～1.2（重量比）。

水泥浆配合比：水泥:水，1:0.38～1:0.45。

稠度：顶拱部位5cm～9cm，其它部位≤12cm。

砂浆用水泥采用强度等级不低于42.5MPa的高抗硫酸盐硅酸盐水泥。

砂采用最大粒径小于2.5mm的中细砂，使用前须经过筛选合格。

其质地坚硬、清洁。

③外加剂：采用符合施工图纸和质量要求的外加剂。

在注浆锚杆水泥砂浆中添加的速凝剂和其它外加剂，其品质不得含有对锚杆产生腐蚀作用的成分，并应符合DL/T5100-1999标准。

④钻孔：主要采用YT28气腿钻；砂浆搅拌：JJS-2B型搅拌机；注浆：2SNS 型砂浆泵。

（2）施工工艺流程上游围堰左岸高程832.5灌浆平洞顶拱与边墙系统锚杆长为2.0m,依据杆长6m以下的锚杆采用“先注浆，后插杆”的方法施工，施工方法工艺流程见下图5-1。

图5-1 先注浆后插杆施工工艺流程图（3）施工方法及要点①钻孔采用全站仪进行孔位放样，红色喷漆或油漆做标记。

锚杆方向根据岩层走向适当调整，尽可能成大交角。

造孔主要采用气腿钻进行，钻孔孔位偏差不大于10cm，孔深偏差不大于5cm。

气腿钻造孔在钻爆平台上进行，钻孔孔径42～50mm。

②注浆与插杆注浆锚杆的水泥砂浆须经过试验室进行配合比试验选定。

采用JZC350型搅拌机拌制，采用GS20EC砂浆泵灌注或MZ-1注浆机注浆。

锚杆外露长度为10cm。

在注浆之前，采用压力风将锚杆孔内岩屑彻底吹出孔外。

锚杆安装采用“先注浆后插锚杆”的程序时，先将注浆管插至孔底，然后退管50～100mm，注浆管必须借助浆压缓慢退出，不得人为拔管。

锚杆插入过程应缓慢匀速，适当旋转，避免敲击安插，并且孔口要有浆液溢出。

③加楔固定插杆完成后，立即在孔口加楔固定，并将孔口作临时性堵塞确保锚杆插筋在孔内居中。

锚杆施工完成后，五天内严禁敲击、碰撞拉拔锚杆和悬挂重物。

（4）检验①锚杆材质检验：每批锚杆材料均应附有生产厂的质量证明书，按设计规定的材质标准以及监理工程师指示的抽检数量检验锚杆性能。

②钻孔质量抽检：一般锚杆孔位偏差不大于10cm，孔深偏差不大于5cm。

不合格的孔道不得进行锚杆安装。

③砂浆密实度、锚杆长度检测：采用砂浆饱和仪器或声波物探仪无损检测法进行锚杆的砂浆密实度检测及锚杆长度检测，检测数量按作业区100根为1组（不足100根按1组计），根据监理工程师指示位置随机进行抽查，抽查比例为锚杆总数的1.5%。

5.2.2 喷射混凝土施工上游围堰左岸高程832.5m灌浆平洞喷射混凝土为C20，喷射厚度为10cm，喷护参数以设计蓝图为准。

其中喷混凝土分两次喷射，钢筋网直径6.5mm，网格尺寸20×20cm。

喷混凝土采用湿喷法施工。

（1）施工主材和机具①水泥：根据大坝招投标文件，洞室内喷混凝土采用强度等级不低于42.5MPa的中热硅酸盐水泥。

②骨料：细骨料应采用坚硬耐久的粗、中砂，细度模数宜大于2.5，使用时的含水率宜控制在5～7%；粗骨料应采用耐久的卵石或碎石，粒径不应大于15mm；喷射混凝土中不得使用含有活性二氧化硅的骨料，喷射混凝土的骨料级配，应满足相关规定。