施工支洞

施工支洞（精选4篇）

施工支洞 篇1

1 工程概况

石门坎水电站位于云南省普洱市宁洱县 (右岸) 与墨江县 (左岸) 的界河把边江河段上, 是李仙江流域规划七级中的第二级, 上游接崖羊山水电站, 下游为规划中的新平寨水电站, 电站以发电为主, 装机容量为2×65MW, 多年平均发电量5.729×108Kw·h。枢纽主要由挡水建筑物, 电站厂房和引水发电系统等组成。

引水发电系统引水洞主洞为圆型断面, 分为上平段、上弯段、斜井段、下弯段、下平段至岔管到支管, 洞长384m, 开挖内径为8.6m。受施工工期因素制约, 为加快引水发电洞施工进度、满足施工要求, 在下平洞处设置一施工支洞, 支洞进口底板高程EL668.5m, 洞长110m, 开挖支护后成型断面呈9.0×8.5m (宽×高) 圆拱直墙状, 洞顶120°弧形轮廓, 半径R=5.2m, 两侧直墙面高5.9m, 底板宽9m, 支洞轴线以8%坡降与引水洞下平洞交汇, 轴线交点桩号为K0+298.50m, 交汇处两侧墙面弧形过度, R=5m。

2 堵头设计

施工支洞作为临时工程, 完成其使用功能后, 需进行封堵, 为保证施工支洞封堵堵头的安全与稳定, 封堵长度需经行计算确定。

2.1 封堵体长度计算

施工支洞封堵体位置根据围岩的工程地质及主洞相关位置关系, 决定在与主洞相交处进行封堵。电站投入运行后, 施工支洞封堵体主要承受内水压力及外水压力, 内水压力主要为引水发电洞洞内水压力, 外水压力为大坝泄洪时, 河床泄洪水位对封堵体产生的外水压力, 电站引水发电洞设计水头72m, 考虑水垂后水头为100m (设计院提供) , 外水压力按电站100年一遇泄洪水位674高程计算, 外水压力水头为14.3m ( (674- (668.5-110×0.08) ) , 在确定施工长度时按内水压力进行计算。封堵体长度按下式进行计算:

式中:L-封堵体长度, m;P-封堵体迎水面承受的总水压, MN;[τ]-容许剪应力, 取0.2MPa~0.3MPa;A-封堵体剪切面周长, m。

由于支洞与主洞交汇处两侧墙面采用弧形过度, R=5m。计算时进行两个断面计算复核:

L1:按正常断面进行计算; (H1:考虑动水后水压力;H2:洞高, 将隧洞断面按矩形计算总水压)

L2:支洞与主洞交叉部位以弧形断面过度R=5m, 以靠洞内侧截面进行计算;

根据计算结果, 取封堵长度为13.7m。封堵体内侧为主洞钢筋混凝土衬砌, 封堵体为锲形结构, 对稳定更为有利。

2.2 封堵材料

水工隧洞封堵时, 一般采用混凝土进行封堵, 为便于洞内混凝土浇筑, 封堵体混凝土标号采用与主洞同标号、同级配混凝土进行浇筑, 为C20 (二级配) 泵送混凝土。

2.3 封堵体剪切面处理

封堵体剪切面为封堵体混凝土与支洞围岩洞身, 为使封堵体与围岩接合良好, 施工前将一期临时支护素喷混凝土凿除, 将围岩清理干净;在封堵体混凝土与岩面之间采用锚杆加强, 锚杆参数为:φ22, L=3.0m, 锚入围岩2.0m, 锚入混凝土1.0m, 间排距为3.0m, 梅花型面置, 共五环。锚杆施工采用M20砂浆进行灌注, 腰线以下孔, 先注浆再下杆;腰线以上孔, 采用先下杆, 预埋进浆管、排气管方式进行灌注, 以保证注浆密实度。

2.4

封堵体属大体积混凝土浇筑, 施工过程中必须对封堵体混凝土采取温控措施, 以防止混凝土水化热温升对混凝土产生拉应力, 产生温度裂缝。封堵体混凝土出机口温度按12℃控制, 浇筑温度按14℃进行控制, 施工时根据大体积混凝土内温度应力场分布, 在封堵体内埋设温度计, 对浇筑后温度进行测量, 按浇筑分层布设“S”型冷确水管。浇筑完成后通水进行冷确, 保证冷确水水温与混凝土最高温差不超过22℃。

2.5 顶拱回填灌浆处理

为保证拱顶密实饱满, 对顶拱120°范围进行回填灌浆, 在隧洞顶部预先埋设二套回填灌浆管路, 管路埋设时, 预先在顶部安设“L”型插筋, 在拱顶最高位置处, 向上施钻回填灌浆孔, 回填灌浆孔入岩深度为0.2m, 孔距1.0m;管路布设时, 将进、回浆主管路布置在“L”型插筋上, 升浆管安设在回浆管路上, 与进浆主管之间采用三通连接, 升浆管管口采用45度坡口, 深入回填灌浆孔内0.15m, 回填灌浆在混凝土浇筑完成28天后进行灌注, 灌注材料采用0.5:1纯水泥浆液进行灌注, 注浆压力0.3MPa。 (简图如图1)

3 封头施工

3.1 施工准备

施工过程中, 采用3m3移动式空气压缩机为施工现场供风, 施工供水由支洞口下游侧蓄水池提供, 施工供电采用φ25mm2电线由引水洞施工供电配电箱牵引到支洞施工场面上。其它施工机械设备, 由施工现场进行调配。

3.2 锚杆施工

混凝土浇筑前先进行锚杆施工。搭设钢管脚手架、制作工作平台。钻孔采用YT-28手风钻钻孔。孔轴线应基本垂直岩面, 孔位偏差不大于10cm, 孔深误差不大于5cm, 成孔后用高压风水联合冲洗孔底和孔壁, 直至回水返清后方可进行注浆、穿锚杆施工, 锚杆长度3m, 外露1m。

3.3 混凝土浇筑分层分块

自引水洞压力钢管回填区域外侧开始支洞全断面混凝土封堵, 断面尺寸9×8.5m, 封堵体长13.7m, 分4层6块进行施工。第一层外侧厚0.7m, 内侧高1.8m, 长13.7m, 第二层高2.5m, 第三层层高2.5m, 第四层层高2.8m, 浇筑时按照a区→b区→c区→d区→e区→f区分块浇筑。其中b区施工与压力钢管平管段回填混凝土作为一仓施工。具体详见下图:

3.4 混凝土施工顺序和方法

单仓位施工顺序:基础面清理→模板安置→预埋件施工→混凝土浇筑, 反复按此顺序完成施工支洞各层各块的混凝土封堵工程。

3.4.1 基础面清理:

基础面清理包含两类, a区施工时主要为洞身底板岩基, 清理时先使用液压反铲对表面覆盖松散虚渣清除, 然后人工清扫岩石棱角及裂隙中的岩粉及泥沙, 最后使用压力水冲洗, 压力风吹干积水;b、c、d、e区基础面主要是混凝土施工缝, 基础面清理时, 先进行毛面处理, 然后清扫表面杂物及积水, 最后使用压力风吹净。

3.4.2 模板安置:

根据制定的施工图纸, 由专业测量人员据图放线, 施工人员按照设计轮廓使用小钢模进行模板拼装, 在与岩石面基础的地方配以木模对缝隙进行封堵。模板拼装完成经测量校核无误后, 对模板进行加固处理, 内侧采用拉筋斜拉, 外侧采用φ48×2.5mm双向钢管围柃加固, 拉筋间距为80×60cm, 围柃间距100×80cm, 拉筋和围柃间使用蝴蝶扣、螺栓紧固。模板安置完毕经质检员严格按照“三检制”验收合格后, 向现场监理工程师报验进行验收, 验收合格后, 才能进行下道工序施工。

3.4.3 预埋件施工:

施工支洞封堵体施工过程中, 预埋件有铁件和灌浆管路两种, 铁件为预埋的泵管套管, 施工过程中角度和高程都可以根据现场实际情况调节, 但务须保证套管坡度不小于8%, 以便后续封堵;灌浆管路采用φ32mm的PVC管, 施工过程务须保证埋件位置准确, 安置牢固, 贴岩壁布置, 并有一定的保护措施 (出浆孔采用胶带进行临时封堵) , 防止后续施工对灌浆管路造成损坏。

3.4.4 混凝土入仓浇筑:

混凝土为商品混凝土, 由混凝土生产标段供应, 我部采用8m3混凝土运输罐车装运至施工支洞, HBT80混凝土输送泵泵送入仓, 泵管贴洞顶布置, 端口接入最大超挖凹陷区域, 并接长度不小于4m的软管, 人工调节下料点进行对称、分层浇筑。仓面内根据现场施工需要, 制作钢管脚手架施工操作平台, 对入仓混凝土进行密实振捣, 振捣器采用φ50软轴插入式振捣器, 分层振捣时应垂直插入下层5cm, 振捣间距、留振时间合理, 由现场质检及施工技术人员严格控制施工质量, 防止欠振、漏振、超振等质量缺陷。

3.4.5 养护:

每层每块混凝土浇筑完成后, 养护要及时, 保证混凝土面始终为湿润状态, 养护期为28天。

3.5 灌浆施工

3.5.1 预埋灌浆管布置:

灌浆管路使用预埋φ32PVC管, 管身连接三通, 支管伸入灌浆孔内0.15m, 呈直线布置, 两管口间距2m, 布置两套, 埋件安置时, 孔口朝向岩壁侧。

3.5.2 回填灌浆:

施工支洞封堵段顶拱120°范围内进行回填灌浆, 实体段b、e区顶拱在砼衬砌强度达到70%以后进行灌浆作业, 回填灌浆压力为0.3MPa, 灌浆采用0.5:1一个比级的纯水泥浆液进行回填。因回填灌浆采用预埋管的形式进行灌浆, 灌浆结束不进行压浆试验检查, 但要求质量检查人员严格监督灌浆施工过程, 确保灌浆质量和灌浆效果。

3.5.3 接触灌浆:

对施工支洞两直立墙面L=5.9m范围进行接触灌浆, 预埋φ48×2.5mm的焊接钢管, 管身连接φ48三通, 呈直线布置, 两管口间距2m, 且三通管深入岩壁10cm, 砼浇筑结束后28天后进行灌浆作业, 接触灌浆压力为0.3MPa。因接触灌浆采用预埋管的形式进行灌浆, 灌浆结束不进行压浆试验检查, 但要求质量检查人员严格监督灌浆施工过程, 确保灌浆质量和灌浆效果。

4 结束语

施工支洞封堵, 重点在于确定封堵长度, 同时做好大体积混凝土温度控制措施, 做好顶部回填灌浆;本文主要简单介绍封堵体长度计算, 混凝土浇筑温度控制措施及拱顶回填埋管灌浆方法, 较好的解决了施工中的主要难点。

摘要：在引水式发电洞施工过程中, 为加快引水发电洞施工进度、满足施工要求, 通常会在适当的位置设置施工支洞, 以利洞内岔管安装、斜井施工, 本文主要介绍李仙江流域石门坎水电站引水发电洞施工支洞使用完成后进行封堵的施工技术措施。

关键词：引水洞,施工支洞,封堵,措施

参考文献

[1]隧洞设计规范 (SL279-2002) .

[2]混凝土施工规范 (DL/T5144-2001) .

[3]建筑物水泥灌浆施工技术规范 (DL/T5148-2001) .

施工支洞 篇2

清远抽水蓄能电站位于广东省清远市清新县太平镇境内，直线距广州75km。电站总装机容量为1280MW，采用一洞四机、发电厂房位于输水系统的中部，采用首部开发方式。地下厂房系统深埋于山体之中，厂房最低处高程低于下水库死水位81.5m，根据地下厂房的特点和运行经验，确定厂房区域的渗漏排水、检修排水、事故排水等通过隧洞自流排水至洞外，使地下厂房的运行更为经济和安全。自流排水洞长度达4780m，底坡为1/1000，断面型式采用城门洞型，断面尺寸为2.8m×2.9m（净宽×净高）。本文通过清远抽水蓄能电站自流排水洞施工支洞的必选作简单介绍，以供类似工程借鉴。

1 可研阶段施工支洞的必选

由于自流排水洞长，断面小，独头掘进通风、出渣较困难，且施工工期较长，考虑自流排水洞不是关键线路，但是如能尽早打通，可以减少厂房开挖和机组安装期间的废水抽排费用。在可研阶段，只设置一条施工支洞，确定自流排水洞的轴线后，对斜井支洞方案和平洞支洞方案进行了比较选择。

1.1 斜井支洞方案

在桩号2+720布置施工支洞，支洞与主洞夹角为12°，底高程24m，出口高程95m，洞斜长240m，坡角18°，出口与场内施工道路相接相接。施工支洞的截面与排水洞相同。施工采用气腿式风钻钻孔，光面爆破；0.2m3装岩机或人工装碴，15t卷扬机牵引0.6m3斗车至洞口卸碴；洞口用1.7m3装载机装碴，12t自卸汽车运碴至碴场。斜井支洞的投资为120万元，工期为5个月（每月进尺50m）。

1.2 平洞支洞方案

在桩号2+900布置施工支洞，支洞与主洞夹角为35°，底高程24m，出口高程80m，洞斜长740m，纵坡7.5%，出口需修建专用施工道路约0.8km与场内施工道路相接。施工支洞的截面与排水洞相同。施工采用气腿式风钻钻孔，光面爆破；0.2m3装岩机或人工装渣，3t自卸汽车运渣至渣场。平洞支洞的投资为390万元，工期为8个月（每月进尺100m）。

1.3 方案选择

支洞的设置是为了增加施工开挖的工作面，多头作业，缩短工期，所以要结合主洞的施工开挖考虑。斜井支洞的施工方案，自流排水洞的总投资为2538万元，工期为32个月；平洞支洞的施工方案，自流排水洞的总投资为2307万元，工期为30个月。经综合比较，两方案均能满足施工的要求，自流排水洞总投资费用差别不大，但考虑斜井支洞方案施工工序较复杂，施工干扰较大，最终采用平洞支洞方案开挖施工。

2 招标阶段支洞进洞口比选

可研阶段，根据工期、投资和施工难度等进行比较分析后，在自流排水洞桩号2+900（主河道右岸）布置一条施工支洞：需要修建一座桥跨河作为施工通道，洞口对着河道，防洪度汛任务重。在招标阶段，经过现场查勘，在原洞口对面发现有一冲沟（主河道左侧），基岩出露较多，山坡不高，明挖量少；已有便道到达此处；场地较宽阔，施工营地布置方便；附近规划的是渣场，出渣运距短；且防洪度汛任务较轻，是个理想的进洞口（见图1）。

经比较，招标阶段确定在自流排水洞桩号为2+237.982m设置自流排水洞施工支洞，支洞长601.02m，进口高程75.0m，纵坡8.5%，与自流排水洞交点高程为24.16m，断面形式同自流排水洞。

3 实际施工情况

自流排水洞支洞从2009年2月5日开始施工，2009年3月3日完成洞口明挖、排水、洞口喷锚支护，2009年8月21日完成支洞开挖支护，进入自流排水洞主洞。从施工情况来看，支洞和洞口位置的选择是正确的：明挖量少，土方明挖93.85m3；进洞后的围岩以Ⅲ类为主，开挖进尺满足设计的100米/月。

4 施工支洞选择的几点看法

4.1 重视施工支洞方案的比选

在长隧洞开挖中，支洞的必选很重要，要从工期、投资、施工难度等进行必选。选择好的支洞方案，可以达到尽快施工至主洞的目的，为主洞的开挖提供多的工作面，缩短主洞的开挖工期；以及解决主洞的通风、出渣问题。

4.2 重视进洞口位置的比选

进洞口位置的比选应考虑明挖工程量大小、防洪度汛难度和施工场地布置。如进洞口位置基岩出露较大，往往是优选位置，这样可以减少明挖量和边坡支护量，为提早进洞作好准备，减少洞口的安全隐患。一些工程在洞口开挖中，由于土层厚，洞脸边坡高，在开挖过程造成滑坡、塌方的事故并不少见。

4.3 重视现场地质测绘调查

在可研的基础上，地质人员还需在招标施工阶段对拟定的进洞口位置周围进行地质测绘调查，以选择更优的进洞口。

5 结语

通过支洞方案比选、进洞口比选，清远抽水蓄能电站的自流排水洞支洞施工达到预期的目的；长隧洞的施工中，要从工期、投资、施工难度等考虑选择支洞的方案，同时进洞口的位置也要重点考虑。

参考文献

[1]吴国荣.广蓄二期工程排风出渣洞口的勘察优化选择[J].中山大学学报(自然科学报),2001(40).

施工支洞 篇3

8#支洞与主洞交点里程为 (隧) 16+079.514, 支洞长494.746m, 主洞上游施工分界点中线里程为 (隧) 15+419.39, 下游施工分界点里程为 (隧) 16+991.271, 全长1571.881m。主洞内有两个转角, 曲线半径均为45m, 全部位于下游段 (如图1所示) 。

如何针对该工程所处的地理环境和施测条件, 并根据该工程的贯通精度要求制定出一份周密的贯通测量技术设计呢?

1 主洞贯通的定向技术及精度控制

1.1 主洞贯通测量的误差来源

引水主洞的贯通测量误差主要来自于以下3道测量工序: (1) 地面控制测量误差m1; (2) 洞内导线测量误差m2; (3) 掘进的定位测量误差m3。

1.2 误差分配

主洞贯通测量至少要通过3道测量工序, 它们既相互联系, 又相对独立, 其中地下导线测量为主要误差来源。根据经验, 取用各项允许误差为m1=m、m2=3m、m3=m, 则引水主洞允许横向贯通的误差为

参照《水利水电工程施工测量规范》 (SL52-93) 第8章有关规定, 引水主洞极限贯通误差为:

横向±100mm

竖向±50mm

则m=100mm/3.32=30.2mm, 从而可以求得每道工序的允许极限误差, 即地面控制测量允许极限误差为m1≤30.2mm, 洞内导线测量允许的极限误差为m2≤90.6mm, 掘进的定位测量允许的极限误差为m3≤30.2mm (相对于洞内导线) , 并以这些限差作为采用各项测量方法的依据。

1.3 各项误差控制及措施

1.3.1 地面控制测量

m1≤m=30.2mm, 因受地形条件的限制, 设置近洞点Z81及进洞点T8 (如图2所示) , 而其余地面控制点均埋设在山坡上, 在施工期间, 近洞点、进洞点、地面导线点必须进行定期复测。在复测时, 都与较远的导线点进行联测, 这样就能有效地保证点位的正确性。

1.3.2 洞内导线测量

洞内导线随着掘进而不断延长, 导线点也随着掘进而一个个建立起来, 导线点通常建在主洞底的基础上, 埋设固定的钢筋“+”字标志。直线部分一般每200~250米设一基本导线点, 在主洞曲线部分, 将折转点纳入基本导线, 折转点不能在主洞设点的, 平行移动, 设置副折转点。

地下导线对贯通测量误差的影响主要由角度测量误差引起, 按等边支导线计算其横向误差为

设测角误差mβ=3.0″, 主洞长度L=1km, 测角个数n=12, 则m2=21.6mm。

下面来分析边长误差对地下导线横向误差的影响, ds为距离误差, 从图3中可以得知

一般中长主洞的横向长与纵向长之比l/L小于1/100, 所以边长误差对贯通的影响较小。

1.3.3 掘进的定位测量

掘进方位的测量主要就是依据洞内导线点来精确确定掘进的方位, 以使掘进全过程中线偏差不超过30.2mm (相对于洞内导线) 。

要在主洞每推进一循环 (即3m) 测定掘进撑子面主洞中心位置, 以纠正掘进方位。值得指出的是:主洞中心在直线上较容易控制, 而在曲线上, 特别是在小半径曲线上, 经常出现曲线外侧超挖, 而曲线内侧欠挖的现象。半径越小, 这种现象就越明显。本主洞掘进推进时采用减少每一循环的掘进长度, 来消除这种现象的出现。

1.4 高程测量

首先用精密水准测量方法, 对地面控制水准点进行联测, 检测采用精密水准仪Ni007, 按Ⅳ等水准测量方法进行往返观测, 其结果表明, 联测成果均满足规范要求。水准点应定期复测, 通过复测确保水准点高程的准确性。

2 结论

以上就引水主洞贯通测量的3道测量工序进行了分析并进行了精度估算, 通过对8#支洞引水主洞上下游的贯通测量实践, 认识到要确保引水主洞的准确贯通还必须考虑一些细节问题, 例如:

(1) 在各支洞的引水主洞贯通前, 地面控制测量, 洞内导线控制测量必须从头至尾重新进行一次, 有时测量结果往往会与前几次差别较大, 在分析原因时, 可能会在测量方法和误差方面考虑较多, 而常常会忽略地面控制点的位移, 所以不能简单地取用几次结果的平均值来指导施工, 如果是地面控制点移位的原因, 就必须取用最新的测量成果去指导施工, 这样才能确保主洞的准确贯通。

(2) 在洞内导线测量中, 因洞内导线点是埋设在主洞底基础上, 施工干扰较大, 控制点位移常发生, 因此在施工过程中必须加以考虑, 不能一劳永逸, 应及时从洞外引入洞内进行复测。

作者承担贯通测量任务的福堂坝水电站8#支洞与7#、9#引水主洞:支洞自2000年8月11日开工, 于2001年1月20日完工;上游自2001年2月开工, 与7#于2002年6月贯通;下游自2001年2月开工, 与9#支洞于2002年8月贯通。通过贯通误差测量, 上游的误差为:横向为6.3mm, 纵向为12.7mm, 高程为4.3mm;纵下游的误差为:横向为23.1mm, 纵向为27.6mm, 高程为3.8mm。其横向贯通精度和高程贯通精度均在3cm以内, 完全达到预期的要求, 取得了良好的效果, 受到测量监理与业主的好评。

参考文献

[1] (桥) 潘国荣.大型设备安装测量的精密定位[J].测绘通报, 1993 (4) .

施工支洞 篇4

关键词：钻爆法,分层开挖技术,地下电站,扩散段,应用

1工程概述

乌东德水电站是金沙江下游河段四个水电梯级———乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝中的最上游梯级,工程开发任务以发电为主,兼顾防洪。电站厂房布置于左右两岸山体中,均靠河床侧布置,各安装6台单机容量为850 MW的混流式水轮发电机组,总装机容量10 200 MW。

乌东德水电站左岸地下电站6条尾水支洞扩散段,扩散段长38.36 m,开挖断面尺寸由19.30 m×11.37 m(宽×高)渐变到16.00 m×26.20 m(宽×高),尾水扩散段为变顶高,顶部坡度为38.66%。

2施工布置及程序

2.1开挖分层

尾水支洞扩散段断面面积193.82~391.73 m2,属于大断面平洞,开挖采用钻爆法分层施工,其中,E型、F型断面采用全断面开挖,D型断面从上至下共分为3层进行开挖。尾水支洞扩散段开挖分层特性见表1。

2.2施工通道

1)上层通道:从尾水主洞下游侧进入,承担尾水隧洞WSⅠ、WSⅡ层开挖、支护、出渣施工。

2)下层通道:尾水隧洞下层施工通道主要为左厂5#施工支洞承担尾水隧洞WSⅢ层的开挖、支护、出渣施工。

2.3施工布置

1)施工供风:尾水支洞扩散段施工供风主要满足钻爆需要,采用空压站集中供风和移动空压机分散供风相结合的方式,从系统供风管上接引供风支管至工作面,供风管随开挖高程下降而下降。

2)施工供水:施工供水主要是满足湿式钻孔和洒水降尘,各施工部位用水从系统供水线路接管引至工作面,水压不够时,增设加压泵。

3)施工供电:各施工部位用电就近从系统供电线路接引至施工作业区,满足施工、照明、排水和通风等作业用电。另配备柴油发电机作为施工应急备用电源。

4)施工通风:为有效改善洞内通风条件,主要采取机械正负压相结合的通风方式。

5)施工排水:洞内采取布置临时集水坑或钢制水箱将积水汇集,采用污水泵抽排。

2.4施工程序

尾水支洞扩散段的总体施工程序为按照分层从上至下依次进行。偶数号先行,且同时向前推进,待偶数号尾水支洞扩散段上层支护完成后进行奇数号的开挖。为最大限度减少对偶数号尾水支洞扩散段开挖的影响,奇数号亦同时向前推进。总体施工程序如下。

1)尾水隧洞WSⅠ层采用中导洞先行、两侧扩挖跟进的方式进行,周边光面爆破成型。中导洞采用中部楔形掏槽方式爆破开挖,自制钻爆台车配合人工造孔、装药联网,采用人工持气腿钻造孔,3.0 m3侧卸装载机配20 t自卸汽车出渣,1.2 m3反铲挖掘机排险。

2)WSⅡ层采用“边墙预裂爆破先行,中部梯段爆破”或“中部抽槽爆破,两侧预留保护层光面爆破”的方式,现场施工时,优先选用第一种方式,当因地质等原因不能满足进度和质量要求时,采用第二种方式。预裂爆破采用QZJ-100B潜孔钻钻10 m深预裂孔,梯段爆破采用D7液压钻钻10.5 m深梯段爆破孔,可分全幅或半幅进行爆破,预裂爆破超前1~2个循环。采用1.6 m3反铲挖掘机配20 t自卸车进行出渣。采用第二种方式时,为加快施工进度,可采取90/76 mm的光爆孔。

3)WSⅢ层采用气腿钻水平钻孔,光面爆破的方式开挖,1.6 m3反铲挖掘机配20 t自卸汽车出渣。WSⅢ层开挖分一次开挖和二次先后跟进的方式进行,即当受断面变化而第三层开挖高度增加后,一次不能开挖完成时,采用两小层开挖的方式。单个尾水支洞扩散段的具体施工程序如图1所示。

3开挖施工工艺措施

尾水支洞扩散段采取自上而下分层分序的方式进行开挖。WSⅠ层采用中导洞先行、两侧扩挖跟进的方式进行,周边光面爆破成型。WSⅡ层采用预裂爆破先行,梯段爆破跟进。WSⅢ层采用气腿钻水平钻孔,光面爆破的方式开挖。

在开挖尾水支洞扩散段时,为方便下一层下钻及避免欠挖,WSⅠ层开挖时,底部应技术性超挖25 cm;WSⅡ层开挖时,开孔位置向外侧偏移5 cm,孔底向外侧偏移15 cm。

3.1施工准备及测量放线

洞内风、水、电以及施工人员、机具准备就位。

洞内导线控制网测量采用全站仪进行,施工测量采用光电测距仪配水准仪进行。每排炮后进行洞室中心线、设计规格线测放,并根据批复后的爆破设计参数点布孔位;随洞室开挖、支护进度,每隔20 m在两侧洞壁设一桩号标志。定期进行洞轴线的全面检查、复测,确保测量控制工序质量。

3.2钻孔

1)WSⅠ层中导洞及两侧扩挖均采用气腿钻造孔,孔径42 mm。Ⅱ、Ⅲ类围岩钻孔孔深4.0 m,预计进尺3.5 m,Ⅳ类围岩钻孔1.5 m,预计进尺1.0 m。

2)WSⅡ层采用预裂爆破先行,梯段爆破跟进或全断面光面爆破或中部拉槽,两侧预留3m保护层光面爆破。三者均采用100B型潜孔钻机和D7液压钻机造孔,孔径76/90 mm,一次爆破12 m。

3)WSⅢ层采用气腿钻造水平孔,孔径42 mm,Ⅱ、Ⅲ类围岩钻孔孔深5.5 m,预计进尺5.0 m,Ⅳ类围岩钻孔1.5 m,预计进尺1.0 m。

为保证钻孔质量,对光爆孔造孔提出以下技术措施:①由熟练的台车技工和风钻手严格按照掌子面标定的孔位进行钻孔作业。造孔前先根据拱顶中心线和两侧腰线调整钻杆方向和角度,经检查确认无误后方可开孔。②各钻手分区分部位定人定位施钻,熟练的操作手负责周边孔。钻孔过程中要保证各炮孔相互平行,三臂凿岩台车开孔定位过程中要保证钻架平移,不随意改变小臂方向和角度,周边孔严格按照掌子面上所标孔位开孔施钻,崩落孔孔位偏差不大于5 cm。③为了能控制好孔深,可在气腿钻钻杆上作记号。④炮孔造完以后,由值班工程师按“平、直、齐”的要求进行检查,对不符合要求的钻孔重新造孔。

3.3装药、联网爆破

1)以人工装药为主,必要时采用可移动平台车配合装药。

2)在钻孔工序开始时,按照爆破设计要求提前进行光爆药卷的加工、炮孔堵塞物加工成型、各种规格药卷以及各种段别雷管的准备。

3)炮孔经检查合格后,方可进行装药爆破;炮孔的装药、堵塞、和引爆线路的联接,由经考核合格的炮工,严格按监理工程师批准的钻爆设计进行施作。

4)装药严格遵守安全爆破操作规程,装药前用风水冲洗钻孔,掏槽孔由熟练的炮工负责装药,爆破孔采取柱状连续装药,周边孔采取空气间隔装药,将小药卷绑扎于竹片上,导爆索串接。

5)装药严格按照爆破设计图进行,掏槽孔、扩槽孔和其它爆破孔装药要密实,堵塞良好,采用非电毫秒雷管分段,磁电雷管引爆。

6)药装完后,由炮工和值班技术员复核检查,确认无误后,撤离人员和设备并放好警戒标志,炮工负责引爆。

7)炮响20 min后炮工先进入洞内检查是否有瞎炮,若有则迅速排除,然后才能进入下一道工序。

8)光面爆破要求:①残留炮孔在开挖轮廓面上均匀分布。②炮孔痕迹保存率:完整岩石在80%以上,较完整和完整性差的岩石不少于50%,较破碎和破碎岩石不少于20%。③相邻两茬炮之间的台阶最大外斜值不大于10 cm。④相邻两孔间的岩面平整,孔壁没有明显的爆震裂隙。

4结语