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引水隧洞变形段的施工规划布置及方法探讨

来源:未知 作者:学术堂
发布于:2014-08-07 共2519字
论文摘要

  一、 工程概述

  根据工程师 2013 年 3 月 10 日的编号:SCI/CGGC/457;主题:引水洞变形处理方案信函之要求,引水洞桩号 Ch3+102~Ch3+945 需要进行变形处理,总长度约 842.300m,其支护形式为 A/B/C 类三种形式。其中 A 类 418.400 m、B 类 226.100 m、C类 197.800m,A、B、C 类三种支护形式的相关技术要求如下:

  1. A 类支护形式技术要求

  (1)扩挖长度大于 1 m,在岩石表面将以 1×1 m 的间距安装 150×150 mm 带伸缩节的钢拱架。随后,将立即将除了接头以外的位置进行 20cm 厚的喷锚混凝土。每天都将对伸缩接头的闭合情况进行观测,在伸缩接头逐渐闭合过程中将安装图纸所示的圆形钢筋。(2)完成 4~5 个钢拱架的安装,而且伸缩接头的闭合完成或者稳定的时候,将对接头处进行第一层厚 20 cm 的喷混。随后,将分两期或者更多期进行 40 cm 厚度的喷锚混凝土。

  2. B 和 C 类支护形式的技术要求

  (1)根据现场情况扩挖长度为 1~2m。对此类支护,扩挖工作完成后,将立即安装圆形钢筋,并且分至少两期完成要求厚度的喷混。(2)钢筋安装后,首先在底板完成规定厚度的喷锚混凝土,以防止底部圆弧的隆起。

  二、 施工方案规划及施工布置

  1. 施工方案规划

  根据业主 2013 年 4 月 15 日的 069/70-905,主题为联合施工计划的准备之要求。计划变形处理为300 天,即 2013 年 6 月 1 日~2013 年 3 月 28 日。在施工过程中,拟定为两个大的施工作业面,即引水洞 2#支洞下游工作面和 3#支洞上游工作面。两个作业分别从上游(2#支洞)和下游(3#支洞)同时向中间推进,直至相接。在处理过程中,原则上以A 型支护形式为主(每节长度约 1 m)、B 或 C 类为辅(每节长度约 2m)。每个作业面至始至终最少保持两个作业面在同时进行施工,即 A 型一个作业面(长度约 1m)、B 或 C 类一个作业面(长度约 2m)。
  具体的时间计划分解如下。
  A 类全长 418.400m,施工时为引水洞 2#支洞下游和 3#支洞上游两个工作面,每个作业长度约 1m。每个作业面的每道施工工序计划时间如下:(1)出碴、喷锚混凝土拆除、钢片网拆除、拱架拆除、扩挖和出碴,共计 3 个班。(2)拱架安装和 20cm 厚度的喷锚混凝土,约 10 个小时,计 10 个小时/8 小时(每班)1.25 个班。(3)钢筋的架立筋布设和钢筋绑扎,共计 1 个班。(4)40 cm 厚度的喷锚混凝土,计 1 个班。
  B 和 C 类全长 423.9 m(226.1+197.8 m),施工时为引水洞 2#支洞下游和 3#支洞上游两个工作面,每个作业长度约 2m。每个作业面的每道施工工序计划时间如下:(1)出碴、喷锚混凝土拆除、钢片网拆除、拱架拆除、扩挖和出碴,共计 7 个班(56个小时)。(2)钢筋的架立筋布设和钢筋绑扎,共计 2 个班(约 16 个小时)。(3)验收和 40 cm 喷锚混凝土,共计 2 个班(约 16 个小时)。

  2. 施工布置

  (1)施工道路

  以已形成的道路作为交通。

  (2)施工用风

  拟定在 2#支洞口布置 1 台 22 m³埃尔曼和 13 m³空压机以及 20m3储气罐 1 个,3#支洞口处布置 1 台22m³和1台10m3埃尔曼和1 台13m³空压机以及10m3储气罐 1 个。

  (3)施工用电

  拟定在 2#支洞口布置和 3#支洞洞口处分别布设 160kw 和 80kw,其动力线为 70mm2的铝芯线,洞内约 10 m 长度配装一个照明灯泡。

  (4)施工排水

  每一个施工部位拟定 4 台 4kw 液压排污泵进行抽排。

  三、 施工方法

  1. 固结灌浆

  地质条件很差的变形部位,在处理之前,可能需要对围岩(底部除外)进行固结灌浆处理(具体由工程师确定),固结灌浆孔拟定手风钻造孔 D=32mm 钢管(花管)埋设的方法进行。其有效深度不小于 3 m(满足设计结构断面进入围岩),每 2 m 为一排(垂直洞轴方向),每排拟定腰线以上包括腰线为 5 个灌浆孔、腰线以下 4 个灌浆孔(每侧各 2个)。

  2. 防护支架

  洞室变形处理之前,虽然对围岩进行了相应的固结灌浆,但围岩发生塌方和泥石流的可能并不能完全排除。为了确保变形过程中作业人员的安全,在作业面应设置必要的安全临时防护支架。

  3. 喷锚混凝土的挖除

  喷锚混凝土拆除,拟定人工风镐配合冲击式破碎锤(可加快施工进度)进行挖除。其碴料为 3 m³装载装机挖装,5~10t 自卸运出洞外工程师指定弃碴场。

  4. 管棚、拱架和钢片网拆除

  管棚、拱架和钢片网拆除拟定人工电焊和进行拆除(管棚拆除禁止采用拖拉的方式进行拆除),采用人工装车,5t 的自卸汽车将其运出洞外,堆放至工程师指定的位置(上述材料因工程师进行了相关支付。所有权为业主所有,禁止任何单位和个人私自进行处理)。

  5. 扩挖

  侧墙和顶拱拟定人工风镐配合冲击式破碎锤(可加快施工进度)进行扩挖,底部为 PC60-7(0.3m³)小反铲或者小型挖掘机(两头忙)直接进行扩挖,局部为人工风镐修整。
  局部洞段需要进行爆破洞挖时,爆破时所采用的各种参数必须得到工程师的认可方可进行,扩挖的碴料运输的方法与喷锚混凝土相同。

  6. 拱架的安装

  拱架在加工厂采用专用设备进行加工,加工成形的拱架。根据现场的需要量,采用 5 t 自卸汽车将其运至施工部位。现场安装拟定人工电焊装载机配合按设计的结构尺寸进行安装。

  7. 钢筋制安

  钢筋拟定先在加工场根据各种型号钢筋的长度和形状进行加工,然后将其运至施工部位。
  钢筋在现场采用人工进行绑扎,每种钢筋的直径、位置以及搭接和锚固长度,严格按照工程师批准的车间执行。

  8. 喷锚混凝土

  施工时,喷锚混凝土拌制采用已建成的 JS1000拌和系统按工程师批准的配合比进行拌制,由 3 m³或 6m³的搅拌车(干喷时由 5~10t 自卸汽车)运至施工部位,现场采用专用喷锚设备进行喷锚混凝土施工。

  9. 管棚施工

  工程师提供的变形处理方案中没有管棚施工,施工过程中,地质条件较差的部位,可能会采取管棚的方法进行超前支护。

  10. 钢片网安装和回填灌浆

    在变形处理过程中,如果顶部发生较大的塌方,需进行钢片网的安装和对塌方体形成的空腔进行回填灌浆。

  四、 环境保护措施

  工程施工期间,必须做好环境保护和水土保持工作,其基本内容包括:(1)施工弃渣的处理,弃渣场安排专人统一指挥弃渣堆放,卸料及时推平,弃渣场做好排水设施,场地及时平整,确保渣堆稳定,植被恢复,防止水土流失。(2)保护饮用水源免受施工活动造成的污染,保证农业灌溉。(3)加强对噪声、粉尘、废气、废水的控制和治理,努力降低噪声,控制粉尘和废气浓度以及做好废水和废油的治理和排放。
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