電站長(zhǎng)尾水隧洞管理論文
時(shí)間:2022-06-27 03:55:00
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1尾水隧洞工程概況
大朝山水電站的2條長(zhǎng)尾水隧洞平行布置在瀾滄江右岸,主洞長(zhǎng)分別為1152m和1101m,襯砌后內(nèi)徑15m,4條岔支洞長(zhǎng)分別為211、191、146、131m,總長(zhǎng)約2932m。2條主洞中心距76.5m,開挖直徑Ⅲ類圍巖為16.3m,襯砌厚度為50cm。施工支洞為8.2m×6.9m門洞形,總長(zhǎng)873m。尾水隧洞石方洞挖約59.6萬m3,井挖1.8萬m3,尾水出口邊坡及明渠土石方明挖約16萬m3,施工支洞石方洞挖約4.9萬m3,主體工程混凝土總量約12萬m3,噴混凝土約1.8萬m3。
大朝山尾水隧洞工程區(qū)巖性主要為玄武巖,廣泛夾薄層凝灰?guī)r及玄武質(zhì)火山角礫熔巖。洞區(qū)內(nèi),按巴頓圍巖分類為Ⅱ~Ⅳ類。特別是尾水岔支洞至出口明渠段,全部為Ⅳ類圍巖,且覆蓋層薄,巖石破碎,結(jié)構(gòu)松散,強(qiáng)度低,整體穩(wěn)定性差,現(xiàn)已查明有Ⅲ級(jí)結(jié)構(gòu)面15條。施工難度大,是C2工程標(biāo)的難點(diǎn)、重點(diǎn)所在。
2施工布置
2.1渣場(chǎng)
尾水隧洞工程石方洞挖約66萬m3,洞渣的10%直接供C2標(biāo)粗碎車間加工砂石骨料,其余90%運(yùn)至C2標(biāo)存渣場(chǎng)堆放,約16萬m3的明挖土石方及部分含凝灰?guī)r夾層的不合格洞渣運(yùn)至16號(hào)公路末端棄渣場(chǎng)。
2.2回車場(chǎng)
洞內(nèi)臨時(shí)施工場(chǎng)地布置,施工支洞按每隔150m左右布置1個(gè)回車場(chǎng),施工支洞內(nèi)共布置2個(gè)回車場(chǎng),3個(gè)變壓器室。
2.3通風(fēng)散煙
在前期施工支洞及部分主洞開挖支護(hù)施工階段,在支洞口布置1臺(tái)2×55kW軸流通風(fēng)機(jī),接1000風(fēng)管,向洞內(nèi)正壓通風(fēng),當(dāng)主洞上層開挖到達(dá)通風(fēng)豎井位置時(shí),分別在1、2號(hào)尾水隧洞內(nèi)各鉆2個(gè)直徑1.4m通風(fēng)豎井,并在井口設(shè)置2×55kW軸流風(fēng)機(jī)用于洞內(nèi)機(jī)械抽風(fēng)。出口段改善通風(fēng)條件的辦法是盡早使閘門井與尾水支洞貫通。
3開挖與錨噴支護(hù)
3.1閘門井邊坡及出口明渠邊坡
尾水閘門井平臺(tái)以上邊坡開挖高度約60m(高程842.5~902m),土石方明挖約6.7萬m3,按自上而下的施工順序,采用從下游842m高程開挖施工便道,履帶設(shè)備進(jìn)入施工區(qū)的開挖方法。882.5m高程以上邊坡大部分為土方,將用PC300反鏟配合D85推土機(jī)開挖,人工削坡,局部手風(fēng)鉆造孔爆破。882.5~842.5m高程采用手風(fēng)鉆配合古河履帶鉆造孔,非電毫秒雷管梯段爆破,周邊預(yù)裂,預(yù)裂孔間距0.7m,孔徑65mm,石方開挖炸藥單耗0.40kg/m3。局部地段由于地質(zhì)條件差,強(qiáng)風(fēng)化覆蓋層進(jìn)行了人工削坡,配正鏟及川畸裝載機(jī)配15t自卸汽車運(yùn)渣。尾水出口明渠812m高程以上開挖與閘門井842.5~882.5m高程邊坡開挖方法基本相同。
邊坡噴混凝土系統(tǒng)布置在現(xiàn)場(chǎng),采用水泥裹砂半濕噴法施噴,噴射機(jī)使用HZPU-5B型,862.5m高程以上采用人工搬運(yùn)水泥、砂子、瓜米石,現(xiàn)場(chǎng)拌和施噴,孔深4m以內(nèi)錨桿及排水孔使用手風(fēng)鉆造孔,孔深大于4m的采用QZJ-100B宣化鉆造孔,835~820m高程采用古河履帶鉆造孔,錨桿使用UH4.8B注漿機(jī)注漿,人工安插錨桿。
3.2尾水出口明渠水下開挖
尾水出口明渠水下開挖深達(dá)17m(高程812~795m),首先在812m高程使用古河履帶鉆造孔,非電毫秒雷管梯段爆破,并在距混凝土圍堰外邊線1.5m處預(yù)裂,打防震孔,爆破后,使用PC650長(zhǎng)臂反鏟抓渣,裝15t自卸車運(yùn)至棄渣場(chǎng)。在2001年導(dǎo)流洞下閘封堵、水庫蓄水?dāng)嗔鞯募s6d時(shí)間里,配備足夠的推裝、運(yùn)輸及鉆孔設(shè)備,確保水下二次清挖到位,不影響發(fā)電機(jī)組出力
3.3尾水隧洞開挖
兩條尾水隧洞主洞開挖直徑16.1~17m,分上下2層開挖。
上層開挖全部采用中導(dǎo)洞超前、擴(kuò)挖跟進(jìn)的方法進(jìn)行,周邊光爆。這種施工方法對(duì)圍巖震動(dòng)影響小,殘留炮孔保存率達(dá)90%以上,開挖質(zhì)量達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平,徑向超挖完全控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)。
上部開挖采用三臂鑿巖車造孔,人工裝藥,非電毫秒雷管光面爆破,PC200反鏟進(jìn)行安全處理和清底,966F3m3裝載機(jī)配15t自卸車出渣,部分中導(dǎo)洞采用手風(fēng)鉆造孔。
上層開挖總的思路:中導(dǎo)洞搶進(jìn)尺,擴(kuò)大開挖保質(zhì)量;關(guān)鍵線路使用先進(jìn)設(shè)備要進(jìn)度,非關(guān)鍵線路使用手風(fēng)鉆人工開挖要效益;遇不良地質(zhì)段及凝灰?guī)r夾層部位錨噴支護(hù)及時(shí)跟進(jìn)保安全。
中導(dǎo)洞開挖斷面8.0m×6.5m門洞形,采用楔形斜孔掏槽方式施工。爆破參數(shù)為:每排炮裝藥總量266.8kg,炸藥單耗1.49kg/m3。
主洞擴(kuò)大開挖,擴(kuò)挖面53m2,重點(diǎn)控制擴(kuò)挖質(zhì)量,開挖規(guī)格、殘孔率、超欠挖,平整與起伏差等。
根據(jù)圍巖情況,相應(yīng)調(diào)整裝藥量,尤其是周邊孔的線裝藥密度,需保證較好的光爆殘孔率。實(shí)際施工中,每排炮裝藥總量150~160kg,炸藥單耗1.0~1.1kg/m3。
控制開挖質(zhì)量的具體措施主要有:
(1)中導(dǎo)洞先行,預(yù)留保護(hù)層進(jìn)行擴(kuò)挖,擴(kuò)挖采用光爆法施工,周邊孔間距控制在50cm,不超過60cm,25藥卷間隔裝藥;(2)采用淺進(jìn)尺多循環(huán)的方法,要求施鉆孔深控制在3m以內(nèi);
(3)鉆孔方向盡量與洞軸線平行,鉆孔外傾角小于5°;
(4)測(cè)量放線必須準(zhǔn)確;
(5)及時(shí)跟進(jìn)測(cè)量斷面,做好排炮施工記錄,改進(jìn)工藝,修正參數(shù),爭(zhēng)取最佳爆破效果。
尾水隧洞工程施工的難點(diǎn)和重點(diǎn)是出口段4條支管的開挖支護(hù)。按中導(dǎo)洞、短進(jìn)尺、小藥量、多循環(huán),超前錨桿,每排炮開挖后及時(shí)網(wǎng)噴支護(hù)的思路進(jìn)行施工。
下半部開挖大部分采用三臂臺(tái)車造孔,一次開挖成形,少數(shù)洞段采用古河履帶鉆造孔,中間拉槽梯段爆破,三臂臺(tái)車修規(guī)格,石渣裝運(yùn)與上部開挖相同。為方便交通,開挖后底部墊渣1m左右。
3.4錨噴支護(hù)
洞內(nèi)錨桿分別為4、5、6、8m,造孔全部使用三臂鑿巖臺(tái)車,注漿使用UH4.8B注漿機(jī),平臺(tái)車配合人工安插錨桿,按先注漿后安錨桿的工序進(jìn)行。
洞內(nèi)噴混凝土使用ALiva噴車施噴,濕噴為主,部分采用干噴,噴料由3×1.5m3拌和樓拌制,6m3攪拌車運(yùn)輸,外加劑使用上海麥斯特公司生產(chǎn)的速凝劑和稠度調(diào)整劑。
4混凝土施工
本標(biāo)混凝土施工可分為4大部分:1、2號(hào)尾水主洞,1、2號(hào)岔管及1~4號(hào)支洞,1~4號(hào)尾水閘門井,尾水出口明渠?;炷凉橇嫌纱蟪诫娬綜2標(biāo)供應(yīng)。水泥使用紅塔集團(tuán)滇西水泥廠生產(chǎn)的525號(hào)水泥?;炷镣饧觿┦褂肍DN高效減水劑,混凝土拌制實(shí)行微機(jī)控制,嚴(yán)格按試驗(yàn)室提供的配合比配料,混凝土坍落度12~14cm,二級(jí)配。在混凝土施工中采用先進(jìn)施工設(shè)備,嚴(yán)格工藝,精心組織。
4.11、2號(hào)尾水主洞
1號(hào)尾水主洞長(zhǎng)1152.45m,混凝土襯砌厚度為50cm,設(shè)計(jì)混凝土量2.8萬m3。2號(hào)尾水主洞長(zhǎng)1101m,設(shè)計(jì)混凝土量2.9萬m3。
底拱90°采用針梁鋼模,邊頂拱270°采用鋼模臺(tái)車,全部泵送混凝土入倉,直線段分塊長(zhǎng)度15m,轉(zhuǎn)彎段5m。針梁鋼模與鋼模臺(tái)車配套使用,長(zhǎng)15m和5m各1套,5m長(zhǎng)的一套主要用于轉(zhuǎn)彎段及附近直線段混凝土澆筑,直線段綁扎鋼筋采用鋼筋臺(tái)車,長(zhǎng)7.5m?;炷劣勺蟀?×1.5m3混凝土拌和樓拌制,6m3混凝土攪拌車運(yùn)輸,泵送混凝土入倉,人工振搗,鋼模上設(shè)置附著式振動(dòng)器輔振。
4.21、2號(hào)岔管及1~4號(hào)支洞
1、2號(hào)岔管及1~4號(hào)支洞混凝土約2.1萬m3,全部采用鋼桁架,木模板立模澆筑,圓形洞段分底拱、邊頂拱2次澆筑成形,門洞形段分底板、邊墻、頂拱三次澆筑成形。該段混凝土澆筑與主洞邊頂拱混凝土澆筑平行作業(yè),不占直線工期
4.3閘門井及出口明渠
4個(gè)閘門井及出口明渠混凝土采用多卡模板,負(fù)壓溜管入倉,泵送配合,混凝土分層高度3m,插入式振動(dòng)器振搗?;炷劣勺蟀栋韬蜆前柚?,6m3攪拌車運(yùn)輸。
5施工新技術(shù)的應(yīng)用
5.1LM反井鉆機(jī)
為解決好施工期通風(fēng)散煙及文明施工,尾水隧洞布置有4個(gè)通風(fēng)豎井,高度為106~140m,若采用常規(guī)施工方法,每個(gè)井至少要4個(gè)月,而且不安全因素多。在建設(shè)單位的支持下,我局引進(jìn)北京中煤礦山工程公司的LM反井鉆機(jī),快速、安全、準(zhǔn)確地完成了4個(gè)井的施工,單井的實(shí)際施工時(shí)間是20~26d。鉆孔偏差完全控制在井深的5%以內(nèi)。
5.2混凝土拌和樓微機(jī)控制
對(duì)原鄭州產(chǎn)3×1.5m3拌和樓的稱量及控制系統(tǒng)進(jìn)行改造,實(shí)行微機(jī)管理,程序控制,自動(dòng)糾錯(cuò),對(duì)已拌制混凝土的全部數(shù)據(jù)資料存入電腦,做到稱量準(zhǔn)確,質(zhì)量穩(wěn)定。
6正確處理質(zhì)量、進(jìn)度與效益的關(guān)系
水電十四局大朝山分局按項(xiàng)目法施工進(jìn)行管理,實(shí)行項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制下的“兩級(jí)管理、一級(jí)核算、隊(duì)為基礎(chǔ)”的模式,遵循“安全是保障、質(zhì)量是生命、進(jìn)度是中心、效益是目的”的指導(dǎo)思想,按均衡生產(chǎn)、文明施工的原則組織生產(chǎn)。
尾水隧洞為全襯砌過水建筑物,如何控制超挖,提高開挖質(zhì)量,減少回填混凝土,是實(shí)現(xiàn)效益的關(guān)鍵所在。因?yàn)槿L(zhǎng)2932m的隧洞徑向超挖每增加1cm,將要多回填二級(jí)配混凝土1500m3左右,經(jīng)濟(jì)損失約60萬元。由于施工技術(shù)措施合理,監(jiān)理及行政領(lǐng)導(dǎo)重視,獎(jiǎng)罰分明,已開挖的上半部約1100m,平均徑向超挖控制在18cm左右,達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。
對(duì)于進(jìn)度與效益關(guān)系的處理原則是:關(guān)鍵線路使用先進(jìn)設(shè)備保進(jìn)度,非關(guān)鍵線路使用手風(fēng)鉆人工開挖要效益。在地下洞室開挖中,使用手風(fēng)鉆造孔開挖,炸藥單耗可降低10%以上,成本可降低20%左右,在工期允許的前提下,盡量使用手風(fēng)鉆開挖。
由于開挖質(zhì)量好,洞室穩(wěn)定,也為安全施工打下了良好的基礎(chǔ),受到業(yè)主及同行的好評(píng),取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。