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5.2引水上竖井洞挖施工 4

5.3引水上竖井支护施工 11

公路工程质量检验评定标准 第二册 机电工程（JTG 2182-2020）.pdf5.4混凝土衬砌施工 12

5.5灌浆工程施工 13

6、施工工艺控制 14

6.1具体施工工艺 14

6.2反井钻机施工注意事项 15

7、施工质量保证措施 16

7.1开挖质量保证措施 16

7.2喷锚支护施工质量保证措施 16

7.3衬砌砼施工质量保证措施 17

8、施工安全保证措施 17

8.1竖井施工安全生产保证措施 17

8.2施工现场安全技术措施 18

8.3施工机械的安全控制措施 19

9、施工测量保证措施 20

9.1开挖工程放样 20

9.2洞内控制测量 21

9.3金属结构安装测量 21

9.4混凝土工程测量 21

10、施工资源配置 22

10.1洞挖支护施工资源设备配置表 22

10.2混凝土施工资源设备配置表 23

洪屏抽水蓄能电站引水系统采用二洞四机的布置型式，由引水上平洞、引水调压井、引水上竖井、引水中平洞、引水下竖井、引水钢岔管、引水支管等组成，单条引水隧洞长约1372.4m。引水上竖井长311.11m（含上、下弯段），开挖断面为Φ6.4m；从引水上竖井的上弯段起点以下均采用钢管衬砌，钢衬内径5.2m；引水系统上平洞及上竖井段施工由1#施工支洞提供工作面进行施工。

洪屏上水库多年平均降水量为1631.3mm；洪屏下水库多年平均降水量为1663.4mm，年降水主要集中在3~9月，约占全年降水量的83%，其中4~8月占全年的69%左右。月平均以6月最大，占全年的17.5%，12月最少（37.4mm），仅占全年的2.25%。

1.2.2工程地质条件

全钢衬管道上覆岩体厚69~375m，岩石微~新鲜，岩体完整性差~较完整，属稳定性差~基本稳定的Ⅲ~Ⅱ类围岩；围岩类别为：Ⅱ~Ⅲ类占45%，Ⅲ类占36%，Ⅳ类占16%，Ⅴ类占3%。

上弯段由于受f116切割，形成一不稳定的大棱体，在与节理切割组合下易沿f116断层向竖井内塌滑，加强锚喷支护处理。

上竖井段中下部构造较发育，有小断层f176、F140、f116等3条，f176、f116宽度小，F140宽度较大，断层均与竖井斜交，倾向下游，对上游壁的稳定不利，与其它方向的节理切割组合易形成不稳定的棱体，开挖过程及时加强支护。

下弯段受f176切割影响，弯段顶部岩体厚度薄，洞室开挖后，形成临空，顶部岩体易沿f176断层脱落，加强支护。

（1）江西洪屏抽水蓄能电站土建工程（C2标）施工招标文件；

（2）江西洪屏抽水蓄能电站工程主体土建工程C2标引水系统土建工程施工合同；

（3）江西洪屏抽水蓄能电站工程主体土建工程C2标引水系统土建工程施工组织设计；

（4）江西洪屏抽水蓄能电站工程主体土建工程C2标引水系统土建工程设计图纸；

（5）现行国家水利水电工程施工规范以及其他有关水工及机电设备施工规范；

（6）我单位以往类似工程中的施工经验。

引水隧洞上竖井的施工通道为1#施工支洞和引水上平洞、2#施工支洞和引水中平洞。在1#引水上竖井、2#引水上竖井井口共设置1台桥机，用于施工期井挖、支护、混凝土、钢管安装施工。施工现场供风、供水、供电通讯系统利用1#施工支洞施工现有设备可满足现场施工要求。

（1）供风布置：利用在1#施工支洞与1#、2#引水隧洞的连接处布置的2台20m3/min空压机，用Φ150mm钢管接至工作面施工。

（2）供水布置：采用1#施工支洞洞口的蓄水池引至工作面进行供水。

（3）供电布置：采用绝缘电缆从1#施工支洞与引水隧洞上平洞连接处布置的500KVA变压器接电引至工作面供电施工。竖井扩挖采用36V低压照明灯泡照明，扩挖井底作业面采用聚光灯投射照明；另外在卷扬机和井口附近分别布置2~3盏100W节能灯照明。

（4）排水布置：在引水隧洞中平洞靠近上竖井处布设一集水井，施工用水和围岩渗水流水集水井后用抽水泵配排水钢管排出。

（5）通风布置：在上竖井上弯段处采用压入式供风。

（7）安全监控设施：主要布置在引水上竖井井口和井身上。

在上竖井的井口上安装固定摄像头，主要用于监测竖井材料运输和施工人员的上下，进行安全监控。

安装在竖井垂直运输的工作盘和吊笼的上部，负责监控工作盘和吊笼上下运行时的安全情况。

安装在上竖井钢桁架的导向定滑轮的支座上，主要用途是限制井内垂直运输材料和施工人员的工作盘及吊笼的荷载，如吨位超载卷扬机将不工作，确保安全运输。

1#、2#引水隧洞上竖井段先采用反井钻机开挖导井，导井开挖完成后进行竖井扩挖；竖井扩挖采用手风钻钻孔。先利用反井钻机进行1#引水隧洞上竖井开挖完成后，再进行2#引水隧洞上竖井开挖。

单条引水隧洞竖井钢管安装同时进行，混凝土回填与钢管安装穿插进行。竖井开挖支护及裸岩固结灌浆结束后，从竖井下弯段起始，向上游进行下弯段、竖井段、竖井上弯段钢管安装及混凝土回填。上竖井钢管安装及混凝土回填浇筑到一定高度后，由下弯段起始点向下游进行2#支洞上游侧引水中平洞钢管安装及混凝土回填。

1#引水上竖井导井开挖

1#引水上竖井扩挖及支护

1#引水上竖井裸岩固结灌浆

2012年11月30日

1#引水上竖井钢衬及砼浇筑

2013年10月31日

1#引水上竖井下弯段回填及固结灌浆

1#引水上竖井上弯段回填及固结灌浆

2013年11月30日

2#引水上竖井导井开挖

2012年11月30日

2#引水上竖井扩挖及支护

2013年10月30日

2#引水上竖井裸岩固结灌浆

2013年11月30日

2#引水上竖井钢衬及砼回填

2#引水上竖井下弯段回填及固结灌浆

2#引水上竖井上弯段回填及固结灌浆

项目部对工程施工的质量目标是：

（1）不发生工程质量事故，杜绝较大质量缺陷；

（2）工程建设确保一次达标投产；

（3）单元工程合格率达到100%；

（4）单元工程优良率达到90%以上；

（5）公司工程优良率达到100%。

5.2引水上竖井洞挖施工

边界条件：必须在竖井下弯段开挖扩挖完成后方可进行竖井开挖。

施工顺序：竖井上弯段顶拱扩挖→竖井下弯段开挖及扩挖→反井钻安装→导孔钻孔→反井导井钻孔→反井钻机拆除→上弯段钢结构及卷扬机安装→上弯段底弧段开挖→井身段扩挖开挖。

引水竖井采用BMC400型反井钻机进行D1.4m导井开挖，导井的精度应控制在1%以内（各方向）。先自上而下钻导孔(270mm，再自下而上扩钻导井D1.4m；导井形成后，再采用钻爆法自上而下分层全断面扩挖至设计尺寸。扩挖施工将利用导井溜渣和通风；扩挖采用手风钻造孔、装药爆破开挖，人工扒渣，在竖井下部采用3m3装载机装15t自卸汽车出渣。

引水竖井洞挖主要施工程序详见下图：

5.2.1开挖施工准备工作

在引水隧洞上、中平段施工完成后，对上竖井中心线周边范围的上弯段顶拱和下弯段底拱进行扩挖。为减少上弯段顶拱扩挖工程量，上弯平段开挖时从上弯段起点降10％的坡至反井钻机施工平台，上弯段顶拱扩挖高度保证反井钻机安装及操作空间，扩挖宽度按4m考虑，上弯段顶拱扩挖结束后施工吊点锚杆并安装吊点定滑轮；为便于竖井扩挖出渣，对下弯段底拱进行局部扩挖形成集渣场，集渣场沿导井边线向下扩挖以便溜渣，底板按8％的坡度扩挖，集渣场扩挖宽度按4m考虑。估算竖井上弯段扩挖3117m3、竖井下弯段扩挖575m3。钢管安装所需的扩挖尺寸、反井钻机作业所需上下弯段的扩挖具体尺寸见附图。

（1）竖井下弯段开挖及扩挖

竖井下弯段设计断面为圆形洞：D6.4m﹙1#、2#引水上竖井下弯段)

为便于出渣和反井钻机反井钻头的安装，将竖井下弯段按中平洞的底板高程弧段扩挖为城门洞型：高6.4m×底宽6.4m顶拱半径R3.2m

开挖方法是沿竖井下弯段底弧的切线向上游开挖至竖井上游边墙底板与竖井成直角90°，采用全断面开挖。

（2）竖井上弯段顶拱扩挖

顶拱扩挖用途：①安装反井钻机②安装桥机﹙竖井压力钢管安装用桥机)

a、上弯段扩挖：(长30m×宽8.4m×高11.4m)

结构尺寸为高6.0m×宽4.0m×深4.0m﹙反井钻井液压油箱﹚，开挖采用直线掏槽，周边采用辅助光爆相结合进行爆破。

（3）反井钻机基础砼施工及反井钻机安装

反井钻机施工前，将根据厂家提供的具体尺寸和要求，在井位中心浇筑一个深至基岩、高度略高于地面的C20混凝土基础，以保护导井口，并预埋固定反井钻机基座螺栓，在混凝土待强期间（5～7天），将轨道、水、电铺设到现场。用车架千斤顶或其它方法调平车架；用斜撑缸将机架立至欲钻进角度；装上斜撑杆进行微调，找准钻进角度；调整调角靴板，使之与地面接触良好；上紧地脚螺栓，固定主机。

钻机安装及电器配线完毕后进行调试，试运行正常后可进行钻孔。

导井开挖采用BMC400型反井钻机先钻设D270mm导孔，导孔贯通后，在竖井下部安装(1.4m扩孔钻头，进行导井钻设。导井出渣采用3m3侧卸装载机装15t自卸车在底部进行。

（1）BMC400型反井钻机技术参数：

3310×1830×4740

3270×1750×1950

2100×1350×1110

2650×1320×1560

1800×1350×1250

反井钻机的操作将由施工经验丰富的施工人员操作。

（2）导孔钻孔：﹙D270mm﹚﹙必须安装孔位监测仪﹚

导孔施工是整个竖井施工的关键，孔斜的大小直接影响着后续施工的难度及施工质量，因此施工中必须严格控制孔斜，及时进行纠偏，以利于后续施工。

反井钻机安装、调试完成后，即可开始钻进(270mm导向孔，开孔的好坏不仅影响钻进偏斜率，还将影响钻进效率和钻具寿命。为此，开孔时采用短钻杆、低轴压、低钻速和间断推进的方式，并用扶杆器扶住钻杆。开孔前首先将钻机钻头钻杆定位对准竖井中心并与底板成90°，短钻杆钻入后，首先接稳定器（起导向作用），稳定器完全进入导孔时，才能逐渐将轴压和转速增加到正常值，并改用连续推进。距第一个稳定器7～8m时接入第二个稳定器（仍起导向作用）。以后每隔15～20m装一个稳定器（主要起稳定作用）。碰到断层、裂隙而产生振动或卡钻时，要减缓钻进压力，也可采用间断推进。随着钻深增加，换钻杆前的冲洗排渣时间要逐渐增加，保证将孔内的岩渣排净再换钻杆，避免在换钻杆过程中造成返渣埋钻事故。要及时清除集在孔口附近的岩渣，保证排渣畅通。钻深达到50m时开始启用液压减压钻进系统。随着钻深的增加，加大减压压力，将施加在钻头上的轴压维持在一个理想值，保持上述方法钻进，直至贯穿上竖井下弯段顶拱。钻孔时同步进行跟踪测斜，每进尺2m~5m根据监测仪的孔位偏差及时进行调整孔位，发现偏差采用扶正器及时纠偏，确保钻孔精度。(270mm钻孔采用光学探测仪进行记录。操作工要填好钻进记录表，以便总结和积累钻进经验。

在导孔钻孔即将钻通时应及时通知下弯段做好安全警戒，以防钻通后落石伤人。

（3）导井钻孔：﹙D1.4m﹚

反井钻机导井钻孔的步骤，反井钻头运输→由2#施工支洞→中平洞→竖井下弯段﹙1#、2#﹚→反井钻机钻杆与反井钻头连接→提升钻头与岩石面相接→开始钻孔。

①开钻时要先开水（作用是冷却刀具和灭除粉尘），后开钻；停钻时应先停钻，后停水。

②卸钻杆前要超扩一定深度，确保在换钻杆时扩孔刀具脱离岩面。

③碰到岩面有裂隙、孔洞或软硬不均而造成卡钻时，推进要及时换向，解除卡钻状态，再改用小轴压、间断推进的方式扩孔，直至扩孔刀具通过裂隙区（或孔洞区），冲击趋于平稳，再恢复常压扩孔。

④在扩孔过程中发生异常进尺（进尺很慢或不进尺），且设备发生跳动，有可能是刀具损坏，可将扩孔刀头放到连接洞底板上进行检查、更换。

⑤导井快要扩通时，应采用小轴压、间断推进，否则突然贯通，会产生很大冲击，造成卡钻、主机位移或损坏机件。

反井钻机导井反向钻孔时，应注意围岩的变化及时调整钻孔速度，以防扭矩过大钻杆与钻头脱离坠落。对导井上口的反井钻机基座混凝土，刀具无法扩挖时，可在拆除反井钻机后改用爆破法挖除。

1#引水隧洞上竖井扩挖施工采用桥机进行材料、设备、人员吊运；因桥机在1#引水隧洞上竖井施工中处于混凝土和压力钢管安装施工，故2#引水隧洞上竖井扩挖施工，采用2台8t卷扬进行吊运材料、设备、人员。

每排炮后均需认真进行安全处理，然后由测量人员复测断面，明确欠挖情况后及时处理。每一层爆破孔终孔深度尽量控制在同一平面内，在竖井范围内形成向溜渣井方向稍倾斜的斜面，以方便人工扒渣；人工扒渣时均需配置可靠的安全绳。

出渣拟由人工扒渣通过溜渣井溜渣至中平洞段，3.0m3装载机配15t自卸汽车在中平洞段装渣。扩挖时，相应的喷锚支护及时跟进。竖井扩挖施工的所有设备、材料由8t卷扬机牵引吊笼下至工作面，除放炮及扒渣时段外溜渣井井口必须覆盖安全井盖。

为保证压力管道竖井扩挖施工安全，在竖井扩挖约3m左右后，进行竖井井口施工平台及防护围栏施工，施工平台主要靠岩壁锚杆加焊支撑杆进行支撑，防护围栏采用钢筋和钢管焊接而成。施工平台完成后对井口10m段竖井扩挖进行爆破控制，以免破坏已完成的施工平台。

竖井采用先打导井再扩挖成型，应除遵守规范规定外，还应满足下列要求：

①上井口周边用钢管和钢筋焊接防护栏杆，在竖井中心安装导井井盖，导井井盖由型钢和钢筋焊接成网格状（兼作罐笼），除了扒渣期间外，一直盖在导井口。提升工作的操作运行必须由专人运行，上岗前进行需由厂家进行专门的培训并严格按照操作规程实施。

②每循环各工序施工人员，必须系好安全绳、安全带防护，钻机系安全绳防护。

③为保证竖井开挖平整度及控制超欠挖，必须严格控制周边光面爆破孔施工质量，同时为避免爆破出现的大块石堵塞导井，爆破必须严格遵循“多打孔、少装药、周边光爆”的原则施工，并根据爆破效果及时优化、完善爆破参数。严禁增大钻孔间距和排距，以防产生超径石而堵井。

⑤每扩挖一个循环，相应的喷锚支护必须及时跟进，Ⅳ、Ⅴ类围岩地段和井壁有不利的节理裂隙组合时，应及时支护。充分利用扒渣后形成的井底平台，降低锚喷支护施工难度。

⑥导井被堵时，严禁到导井口位置或井内进行处理，以防石渣坠落。

5.2.4竖井开挖施工进度计划

引水竖井开挖采用反井钻机进行导井开挖，扩挖均采用手风钻进行，扩挖循环进尺按照2m考虑，月进尺达60m（包括支护施工）。

根据反井钻机的工作能力，导井导向孔掘进速度按照4m/8h、扩孔速度按照2m/8h计算，引水竖井反井钻机导孔、导井预计施工时间共为3个月，引水竖井扩挖作业循环时间见下表：

①Ⅰ～Ⅲ类围岩系统锚杆支护不占循环时间；

②扩挖Ⅰ～Ⅲ类围岩循环进尺2.0m，不良地质段循环进尺1.2m；

③月进尺估算：根据作业循环时间，并考虑时间利用系数及支护影响等，估算结果为：扩挖60m/月。

5.3引水上竖井支护施工

本引水隧洞的支护类型为普通砂浆锚杆、挂钢筋网、喷混凝土、喷钢纤维、钢格栅等。普通锚杆采用φ22螺纹钢，长3.5m山东世贸大酒店室内装饰工程的施工组织设计，共3847根和φ25螺纹钢，长4.5m，共1105根；钢筋网为5t规格φ6.5~12；喷素混凝土为750m3，C25，δ=5～10cm。喷钢纤维混凝土为371m3，CF30，δ=10cm。钢纤维19t；喷素水泥砂浆M20，钢纤维砼保护2~3cm，74m3；钢格栅及其附件为3t。

砂浆锚杆施工工艺流程图：

1#引水上竖井支护，可利用在该竖井扩挖前安装在上弯段的、后期用于该竖井钢衬安装的桥机，作为支护施工的人员以及除喷混凝土料以外的其它施工材料的垂直运输工具。2#引水上竖井支护，和开挖施工一起，利用布置在2#引水上竖井上弯段的2台5t卷扬机和吊框作为支护施工的人员以及除喷混凝土料以外的其它材料的垂直运输工具。

竖井砼为压力钢管回填砼：

施工顺序：竖井下挖段钢管安装→竖井钢管安装→回填砼(每次浇筑12m)→钢管安装→回填砼(每次浇筑12m)

竖井下弯段及竖井身段和上弯段回填砼：在竖井下弯段及井身段钢管安装完毕并验收合格后，进行回填砼施工，水平输送采用8m³砼拌合车由砼搅拌站将成品砼运至竖井上弯段，利用安装在井口的接料溜槽和安装在井壁上的真空溜管将砼送入砼施工面，砼浇筑必须平仓振捣，均匀上升，每次铺料高度h﹤0.5m、每仓浇筑高度h≤12m.浇筑按压力钢管安装速度间隔跟进。

上竖井成品砼由上库拌合站提供，由1#施工支洞进入上平洞上弯段(1#、2#两条)进行砼施工。

（1）检查搅拌系统的完好性【工艺标准】一般刷（喷）浆工程施工工艺标准，发现问题及时进行处理，防止浇筑施工时设备出现故障影响施工进度和施工质量。