抽水蓄能電站工程上水庫進出水口及閘門井工程施工方案

抽水蓄能電站工程上水庫進出水口及閘門井工程施工方案1.1概述1.1.1工程概況上庫進出水口位于主壩與西南副壩之間，上庫進出水口設計采用側式岸坡豎井布置，閘門井平臺高程738m。0+00至0+1.8為攔污柵，閘門井位于0+73.9樁號處。本標與引水系統(tǒng)工程標（HPP/C2標）在上庫區(qū)的分界面在上庫事故閘門井后部漸變段末與引水上平洞之間的分縫處，樁號為引0+088.361m。該界面以上（往上庫方向）的洞挖、明挖、永久及臨時支護、混凝土襯砌、灌漿等所有工作均屬于本標范圍，上水庫工程的所有土建工程（含建筑）、閘門、攔污柵及啟閉機安裝、調試、相關的消防、給排水、接地、照明、上水庫水力量測裝置預埋管路等所有工作均屬于本標范圍。該界面以下的洞挖、永久及臨時支護、鋼襯制作與安裝、混凝土襯砌、灌漿等所有工作均屬于C2標范圍。本標段導流洞后期改建所用鋼管的制作、供運輸用的鋼管臨時內支撐由C2標承包人承擔，該鋼管運輸前的維護、管理、出廠前的涂裝及鋼管的吊裝由C2標承包人負責，而鋼管的運輸、安裝屬于**標承包人，鋼管內支撐的拆除由**標承包人負責。金屬結構的制造和場外運輸由金屬結構制造標承包人負責，金屬結構設備到場后的驗收、卸貨、保管、場內轉運和安裝由**標負責。本標段承包人負責與閘門啟閉機本體相關的電氣及控制設備的安裝調試工作，包括閘門啟閉機及其控制柜的安裝，啟閉機本體與控制柜之間的電纜敷設等；上庫工程范圍內其他機電設備的安裝由機電安裝標承包人負責。1.1.2主要工程量進/出水口土石方開挖萬m31.1上平洞進口段洞挖萬m30.91閘門井開挖萬m30.34閘門井混凝土襯砌萬m30.19閘門及啟閉機安裝扇2上平洞混凝土襯砌萬m30.23進/出水口混凝土澆筑萬m31.83固結灌漿萬m0.39攔污柵安裝項11.2進出水口地質條件上水庫進/出口山坡自然坡度30o左右，多為強風化巖石出露，在ZK1孔口以上山坡上有厚0.7~1.9m的殘坡積含碎石粉質粘土，基巖為變質含礫中粗砂巖。設計正面開挖邊坡走向為N76oW傾向NE，傾角約63o，開挖坡比1:0.50，開挖坡高約28m，分兩級開挖。（1）正面邊坡正面邊坡開挖形成后巖石呈弱風化，巖體完整性差，邊坡基本穩(wěn)定。邊坡上斷層有f117、f122、F121三條斷層，f117、f112產狀為N58~68oESE∠71~80o，F(xiàn)121產狀N60oWNE∠20~30o；f117、f122斷層規(guī)模小且傾向與邊坡呈反坡向，對邊坡的穩(wěn)定影響??；F121規(guī)模相對較大，產狀N60oWNE∠20~30o，寬0.1~1.0m，且為緩傾角順坡向，邊坡開挖將被切腳，其上盤巖體易沿斷層塌滑，需加強支護處理。節(jié)理以高傾角為主，主要發(fā)育以下幾組：①N10~20oWSW∠75~80o，②EWS∠75~80o，③N50~60oWNE∠20~25o。正面邊坡結構面F121、③組與①、②組節(jié)理、f117、f122斷層組合交點位于邊坡的同側且傾角小于坡角，可在正面邊坡上形成不穩(wěn)定的塊體，需及時進行支護處理。（2）側面邊坡上水庫進出水口側面開挖邊坡上部為強風化巖體，中下部為弱風化巖體，前端為第四系沖洪積粉質粘土夾碎石，斷層有f118，產狀N54oWNE∠49o，規(guī)模小，節(jié)理發(fā)育情況與正面邊坡相同，①組節(jié)理與F121斷層（③組節(jié)理）及f118斷層，②組節(jié)理與F121（③組節(jié)理）及f118斷層的交點分別位于左、右側邊坡的同一側且傾角小于坡角，故①組節(jié)理與F121（③組節(jié)理）及f118斷層、②組節(jié)理與F121（③組節(jié)理）及f118斷層分別在左側、右側邊坡上可組合形成不穩(wěn)定塊體。因此，左、右側邊坡整體基本穩(wěn)定，局部可形成不穩(wěn)定的塊體。（3）進洞口進洞口巖石呈弱風化，中厚層狀結構，巖石堅硬，巖層面(N70~80oENW∠35~45o)為順坡向，無斷層通過，節(jié)理較發(fā)育，產狀與正面邊坡基本相同，巖體完整性差，為Ⅲ~Ⅳ類巖體，成洞條件一般，兩組陡傾角節(jié)理與層面相互切割形成的塊體，進硐時易產生掉塊，應加強硐口鎖口錨桿支護并調整錨桿的角度，使之能以一定的角度與層面相交。1.3土石方開挖1.3.1施工布置1.施工道路主要利用西副壩至主壩道路。2. 開挖供風進出水口明挖采用2臺17m3/min移動式壓風機供風，后期豎井開挖時另增加一臺壓風機。3. 洞內除塵供風通風排煙，工作面采用壓入式機械通風，布置一臺kJ系列30kw軸流通風機，洞內配φ600橡膠風管；風管端部距開挖面15m左右，施工中采用噴霧降塵，出碴過程中，灑水增加除塵效果。4. 施工供水施工供水，從上游圍堰外抽水供水方式。5. 施工供電及照明施工供電從8#施工中心變電所系統(tǒng)變壓器直接引至工作面，每個工作面各安裝一臺漏電保護器。洞內各種線均架空敷設、線路均采用橡膠絕緣電纜，照明線與動力線應有一定高差，布置在邊墻一側，另一側布置風、水管路。掌子面照明采用功率500W碘鎢燈，洞內照明每隔5m左右在邊墻上懸掛36V低壓照明白熾燈。6. 洞（井）內排水每40～50m設置集水井，用QY-5潛水泵接力排至洞口沉淀池；7.出碴開挖出碴機械，采用30裝載機裝車，15t自卸式拖拉機運輸出碴。進水口明挖石碴，除少部分用于場地、道路平整外，可利用料均運往中轉料場作為上壩備料；1.3.2土石方明挖及邊坡處理土石方明挖共分四個臺階，高程分別為753.9m，738.6m，735.4m，713.4m，開挖最低高程701.0m，開挖坡比1：0.5至1：1：4之間，開挖后邊坡需要及時處理，其中738.6平臺為閘門井頂部開挖平臺，平臺寬度20.85m，開挖由上至下，分層進行。具體開挖及邊坡處理參照主壩邊坡開挖章節(jié)。1.3.3平洞開挖進出水口平洞開挖樁號至0+88，坡度7.31%，坡度比較大，所以工作面排水問題比較突出。開挖典型斷面如下圖：平洞開挖斷面高度超過8m，分兩期進行開挖，先開挖上部斷面5米高度，開挖至設計位置后，再開挖下部斷面。上部開挖時，搭設移動平臺，由氣腿式手風鉆鉆孔，光面爆破，30裝載機配自卸汽車出碴，洞碴運往中轉料場，用于大壩圍堰及壩體填筑。平洞開挖周邊均采用光面爆破，圓形斷面周邊孔孔距不大于60cm，長方形斷面周邊孔孔距不大于80cm。非電毫秒導爆管系統(tǒng)微差分段起爆，平行孔直線掏槽，其它孔位按一般洞室開挖布孔，緩沖孔減弱裝藥。裝藥采用自制的裝藥臺車。爆破通風散煙以后，組織人力進行洞壁安全撬挖，排除危石，為出碴及以后各工序創(chuàng)造安全條件。由于爆破作業(yè)，巖石的應力釋放，巖壁局部出現(xiàn)松弛，可能會產生掉塊和新的危石，因此，對已成型的頂拱和側墻，配備專職安檢人員經常檢查和安全檢測，確保施工安全。光面爆破有關參數(shù)參考導流放空洞相關參數(shù)進行調整。1.3.4閘門井開挖閘門井開挖深度30m，開挖尺寸6m*8m，斷面如下圖：一、總體思路1、閘門井開挖安排在進水口段開挖樁號超過閘門井位置后完進行。采用反爆法形成導井，導井半徑1米m；導井形成后，采用人工配備手風鉆從上自下擴挖。出碴方式：在閘門井底部由2.0m3裝載機挖運至洞口裝10t自卸汽車出碴。導井每循環(huán)爆破安排與閘門井后的引水洞開挖同時起爆，一起出渣。2、先將豎井▽708～▽728m段采用反導井（洞徑為2m）進行開挖。3、在反導井施工過程中，利用其出碴時間進行▽738～▽728m段正導井的開挖。當正導井開挖至▽728m時暫停正導井的開挖，待下導井開挖至▽723m時，自▽728m位置采用自上而下用5米鉆桿進行鉆孔施工，將正、反導井予以貫通。4、導洞全部貫通后，再自上而下擴挖全洞成形。三、施工方法1、施工放樣反導井施工時，為控制導井軸線，在豎井底部測設四個控制點（用錨筋錨入基巖形成），將成對角的兩點均用弦線拉起，兩弦線的交點即為豎井中心點，每排鉆孔施工時，用弦線掛重錘對準該中心點，即可放出掌子面處的豎井中心點。對該四個控制點，測量人員每隔三～五排進行一次校核，當洞挖施工人員發(fā)現(xiàn)有異常時，可隨時要求測量人員進行檢查校核，正導井施工時，豎井軸線控制同此法。豎井高程控制采用在洞壁上設高程點，用鋼卷尺丈量的方法進行高程的傳遞。2、鉆孔施工導井施工時，采用一臺YT24型汽腿式風鉆，配φ22的對邊鋼釬、一字型合金鉆頭進行鉆孔作業(yè)，鉆孔采用濕式鑿巖法。下導井利用圓木自豎井底部至掌子面以下3m左右搭設框架，框架中間每隔1m設橫木，作施工人員梯道?？蚣茼敳棵麂伔拍景逍纬勺鳂I(yè)平臺。上導井利用沿井壁布設的錨筋（采用Φ25*250，錨入深度50cm，外露30cm），焊接鋼爬梯形成上下通道。下導井每隔15米左右挖一避炮洞，用以擺放鉆機、鉆桿等機械、配件。全斷面自上而下擴挖時，采用二臺YT24型汽腿式風鉆進行鉆孔施工。為防止人員掉入導井及便于施工，導井用鐵柵欄滿鋪（鐵柵欄用直徑12mm的鋼筋焊制而成，每塊長2.5m，寬0.4m，柵欄孔徑15×15cm）。鐵柵欄兩端擱置在光爆予留層上，并用Φ14錨筋插入巖石內，防止鐵柵欄滑動。3、裝藥引爆炸藥在無水部位選用2#巖石硝銨炸藥；有水部位選用乳化炸藥。導井及擴挖時的輔助眼采用連續(xù)裝藥結構，用非電塑料導爆管起爆。光爆層采用不偶合間隔裝藥結構，選用導爆索同時起爆。4、通風排煙反導井施工時，在下平洞末端近豎井部位設一臺吸出式通風機，向外排出煙塵，在豎井內用6m3空壓機對掌子面進行通風，將煙塵壓到豎井底部，經該部位的吸出式風機抽出洞外；正導井用空壓機向工作面通風后，將煙塵壓出豎井內，因調壓井的先行貫通，壓出的煙塵可經自然通風而排除。當豎井導洞貫通后，下平洞經豎井與調壓井形成一條自下而上的自然風道，通風條件很好，故豎井擴挖時不再考慮人為通風的措施。5、施工照明采用36V的安全電壓，用絕緣電纜敷設至工作面，放炮前，撤到洞外。6、出碴下導井及全斷面擴挖的洞碴直接落入豎井底部，和隧洞開挖出碴方式相同；上導洞出碴方法是：在豎井頂部上2m高度左右，設一只轉向滑輪，工作面處用圓柱形鐵桶，裝碴后總重量小于200公斤，人工裝碴，再通過滑輪用繩索提升至上平洞部位，卸入拖拉機內，棄至棄碴場。1.3.5施工機械、勞動力配置一、主要施工機械表序號設備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1潛孔鉆機YQ-100B臺22手風鉆YTP-26臺63壓風機移動式17m3/min臺34液壓挖掘機PC400臺15液壓挖掘機PC200臺16推土機TY220臺17裝載機ZL50臺18自卸汽車15T輛69混凝土噴射機PZ-10C臺210噴混凝土作業(yè)臺車臺211注漿設備設備套212錨桿臺車ROBOLT300-50C臺1一、主要勞動力表序號工種人數(shù)序號工種人數(shù)1風鉆工202壓風工43挖掘機司機34裝載機司機25推土機司機26汽車司機127其它技工48普工109管理人員310小計601.4小導管和鋼拱架施工1.4.1概況本工程進洞口有管棚施工770m，Φ80×5、L=10m。有小導管施工4326m，Φ42×4、L=3.5m起始樁號為0+25.8（進洞口）至0+45.8（起坡點）?，F(xiàn)將有關施工方法簡述如下。其他的錨桿、掛網、噴混等參見導流泄放洞施工支護方法。1.4.2鋼拱架施工鋼支撐采用自制格柵拱，由于隧洞工作面狹窄，故采用洞外制作，洞內螺栓連接，鋼支撐的設計強度應保證能單獨承受2m～4m高的松動巖柱體重量。根據(jù)我公司在以往工程導流隧洞中施工經驗，格柵拱斷面設計為矩形，其中4根主筋采用Ф25螺紋鋼筋，中間聯(lián)系鋼筋及蛇形筋采用φ16光面鋼筋。鋼支撐縱向間距一般為70～80cm，截面為20×20cm的正方形。鋼支撐在鋼筋廠分節(jié)加工制作，鋼支撐安裝后，應對破碎軟弱地帶的圍巖穩(wěn)定進行監(jiān)測，遇有危險情況，應及時增強鋼支撐或采取其它加強措施，并報告監(jiān)理工程師，經監(jiān)理工程師檢查認為不合格時，應根據(jù)監(jiān)理工程師的指示進行調整、修補和置換。鋼支撐施工要點：安裝前分批檢查驗收加工質量；按設計焊接定位系筋及縱向連接，段間連接安設墊片擰緊螺栓，確保安裝鋼架質量；嚴格控制鋼拱架的中線及標高尺寸；鋼拱架與巖面間安設鞍形混凝土墊塊，確保巖面與鋼拱架密貼、牢靠、穩(wěn)固；確保初噴質量，拱架在初噴5cm后架立。1.4.3小導管施工小導管采用Φ42mm的無縫鋼管，管長3.5m，小導管上孔眼直徑為Φ6mm，在鉆孔前，先噴砼將開挖面封閉，以防漏漿。在設計孔位上做好標記，然后用風槍鉆孔，孔徑需較管徑大20mm以上，鉆孔外插角應控制在10°～15°。將小導管插入鉆孔，外露20cm，以便連接注漿管并用塑膠泥（40Be水玻璃P042.5級普通硅酸鹽水泥）將小導管周圍空隙封堵嚴實。拱部環(huán)向間距30cm，縱向間距2.25m。注漿前先沖洗管內積物后在注漿，漿液先稀后濃，順序是由上而下向小導管內注漿，注漿泵選用4.0Mpa以上。小導管注漿壓力嚴禁超過允許值，以防壓裂工作面，同時還要控制注入量，若孔口壓力已達到規(guī)定值，可結束注漿。注漿后工作面的開挖時間應在注漿結束后4小時（水泥—水玻璃漿液）或8小時（純水泥漿液），開挖長度應滿足相鄰兩排小導管搭接長度要求（不小于1米）。當每孔注漿量達到了0.07m3時，可以結束注漿。注漿異?，F(xiàn)象的處理：串漿時及時堵塞串漿孔。泵壓突然升高時，可能發(fā)生堵管，應停機檢查。進漿量很大，壓力長時間不升高，應重新調整漿液濃度及配合比，縮短膠凝時間。施工過程中要嚴格按照設計布眼。操作過程中要嚴格規(guī)范程序操作。勞動力及機械結合開挖調配使用，鋼結構制作在工廠內加工，現(xiàn)場組裝。1.5進出水口混凝土施工1.5.1概況進出水口混凝土施工包括，攔污柵閘墩混凝土、隧洞襯砌混凝土、閘門井混凝土等，總量超過2萬立方米，1.5.2施工布置混凝土由拌合樓集中拌制，罐車運至工作面附近，隧洞澆筑采用泵送入倉，閘墩及閘門井采用門機機調運，溜槽入倉。水電利用開挖時形成的系統(tǒng)。1.5.3鋼筋施工混凝土結構用的鋼筋和錨筋應符合DL/T5169-2001的規(guī)定；其種類、鋼號、直徑等應符合DL/T5057-1996的規(guī)定，并應滿足本合同技術條款和施工圖紙的要求。每批鋼筋均應附有產品質量證明書及出廠檢驗單，每批鋼筋進場入庫前應由承包人會同監(jiān)理人進行驗點，并應將產品質量證明書及出廠檢驗單提交監(jiān)理人。鋼筋由鋼筋加工廠統(tǒng)一加工成形，由平板汽車運至施工現(xiàn)場，人工綁扎。鋼筋接頭錯開布置，鋼筋采用搭接綁扎或焊接，直徑28mm以上鋼筋接頭采用幫條焊接。鋼筋與錨筋焊點加固穩(wěn)定。鋼筋施工嚴格執(zhí)行標書相應各條款及規(guī)范規(guī)定。遵照施工詳圖或監(jiān)理工程師通知施工。鋼筋種類、鋼號、直徑均符合施工詳圖規(guī)定。鋼筋在加工場內下料加工,按圖紙上編號掛牌,并作有序堆放與運輸。鋼筋表面保證潔凈，使用前應將表面油漬、漆污、鐵皮、鱗銹等清除干凈。鋼筋接頭、綁扎或焊接，保護層厚度均嚴格按照規(guī)范行。鋼筋安裝完畢經驗收合格后進行混凝土澆筑。澆筑過程中安排鋼筋工值班。1.5.4模板施工模板的制作應滿足施工圖紙要求的建筑物結構外形，其制作允許偏差不應超過DL/T5110-2000的規(guī)定。異型模板、滑動式、移動式模板、永久性特種模板的允許偏差，應按監(jiān)理人批準的模板設計文件中的規(guī)定執(zhí)行。進出水口混凝土澆筑采用定制的大型鋼?；驈秃夏０?，不采用小鋼模。鋼模板在每次使用前應清洗干凈，為防銹和拆模方便，鋼模面板應涂刷礦物油類的防銹保護涂料，不得采用污染混凝土的油劑，不得影響混凝土或鋼筋混凝土的質量。若檢查發(fā)現(xiàn)在已澆的混凝土面沾染污跡，應采取有效措施予以清除。木模板面應采用烤涂石蠟或其它保護涂料。1.5.5混凝土施工防裂為防止或減少混凝土襯砌的裂縫，在施工時應采取以下措施：(1)加強混凝土襯砌施工期的養(yǎng)護工作，拆模時間不宜過早，減少溫度突變影響，必要時控制混凝土入倉溫度；(2)澆筑過程中應合理分縫分塊。環(huán)向縫盡可能設在同一平面內，避免錯縫澆筑；(3)同一澆筑塊，在澆筑時必須均勻連續(xù)，加強震搗；隧洞開挖面應大致平整，盡量減少超挖和有大的尖棱石塊，以避免襯砌應力集中。嚴格控制襯砌表面的不平整度，如已超過設計規(guī)定值，應采取適當措施進行處理。為確保工程進度和質量安全，對引水上平洞內兩個標段分界面處的混凝土澆筑，應先報送施工作業(yè)計劃及質量安全保證措施，由監(jiān)理人審批后方可執(zhí)行。1.5.6清水混凝土本工程對于外露面部位的混凝土