1、主变洞、层开挖支护施工方案批 准： 审 核： 编 制： 目 录1、概述 .11.1 工程概述 .11.2 施工条件 .11.3 主要工程量（主变洞总工程量） .22、编制依据 .33、施工平面布置 .43.1 施工风、水、电布置 .43.2 施工通风及排水系统 .44、主变洞、层调整开挖施工方法 .55、施工进度安排 .66、主变洞、层支护施工 .67、 主要施工工艺及方法 .67.1 水泥砂浆锚杆施工 .67.2 喷混凝土施工 .77.3 钢筋网施工 .107.4 排水孔施工 .107.4 主变洞接地施工 .118、 主要施工机械及人员配置 .118.1 主变洞开挖施工主要机械设备配置 .1
2、18.2 主变洞开挖施工主要劳动力配置 .118.3 支护施工主要劳动力配置 .119、 低温施工措施 .1210、质量、安全保证措施 .1210.1 质量保证措施 .1210.2 安全保证措施 .1411、质量通病防治 .1612、强制行条文清单 .170主变洞、层开挖支护施工方案1、概述1.1 工程概述*抽水蓄能电站总装机容量为 1200MW，单机容量为 300MW，按一洞二机、共两洞四机方案设计，厂内装有四台可逆式水泵水轮发电机组。水泵水轮机吸出（入）高度 HS=65m ，采用深埋式地下厂房。地下厂房洞室系统是一组空间立体交叉的地下洞室群，主要包括：主厂房洞、主变洞、尾闸洞、母线洞，主变
3、洞开挖尺寸 21.2m22.2m127.1m（宽高长），上游接母线洞，上部从通风洞主变通风洞主变进风机室进入主变洞上部；下部从厂房交通洞主变搬运洞进入主变洞下部。通过 4 条母线洞、一条副厂房电缆洞和主厂房相连，下游接电缆出线平洞、尾闸室电缆洞。1.2 施工条件1.2.1 水文气象*抽水蓄能电站地处寒温大陆行季风湿润气候区，夏季炎热多雨，冬季漫长寒冷，多年平均气温 3.2；多年最高气温 37.5；极端最低气温-45.2；多年平均降雨量 572.7mm，多年平均蒸发量 550.4mm，一次降雨历时主要集中在 3 天内。多年平均 风速 2.6m/s，最大风速 24m/s，多年最大冻土深 1.91m
4、。 1.2.2 工程地质条件主变洞布置于厂房下游约 50m 处山体内，长 127.1m，宽 21.2m，高 22.2m，轴向N49W。顶拱高程 175.1m。底板高程 152.9m。埋深约 290m，围岩为新鲜白岗花岗岩，岩质坚硬、较完整，通过有 f31、f 32 两条高陡角断层，其中 f31 断层走向 EW，倾向 S，倾角 80，宽 0.3m1.10m ；f 32 断层走向 N15W，倾向 NE，倾角 70，宽 0.05m；主要由碎裂岩及岩屑夹泥组成。上述两条断层与主变洞轴线呈 3441 斜交，对顶拱及边墙稳定均无大的影响。节理发育情况详见图 1-7。节理主要有两组： 走向N4070W ，倾
5、向 SW，倾角 7085； 走向 N515E，倾向 SE，倾角6085（少数为 1020）。 走向 N7085E，倾向 SE，倾角 6085 （少数为 3050）。其中第组节理与洞室轴向交角甚小（仅为 920），对边墙稳定不利，需注意支护。缓倾角节理数量较少，延伸不长，且多闭合，对顶拱稳定无大影响，主变洞节理玫瑰图如下：11.3 主要工程量（主变洞总工程量）编号 项目 单位 工程量 备注1 主变洞石方洞挖 m 617002 喷素混凝土 10cm C20 m 1453 喷钢纤维混凝土 15cm CF25 m 14404 喷水泥砂浆 1cm C25 m 965 锚杆C28mm，L=9m根 259入
6、岩深度 8.9m（加强锚杆）6 锚杆C25mm，L=7m根 2019入岩深度 6.9m（锁口锚杆）7 锚杆C25mm，L=7m根 90入岩深度 7m（锁口锚杆）8 锚杆C25mm，L=5m根 1842入岩深度 4.9m（系统锚杆）9 锚杆C22mm，L=4.5m根 398入岩深度 4.4m（系统锚杆）10 锚杆 根 307 入岩深度 3.8m（加2编号 项目 单位 工程量 备注C22mm，L=4.5m强锚杆）11 锚杆C20mm，L=3m根 90 入岩深度 2.95m 12 锚杆C20mm，L=3m根 623 入岩深度 2.3m 13 软式透水管 50mm m 586014 排水孔 56mm
7、m 386015 排水孔 100mm m 14516 钢筋网 t 1017 附属洞开挖 m 4220注：以上均为设计量，现场以实际发生量计。2、编制依据（1）*抽水蓄能电站输水发电系统土建及金属结构安装工程(C2标）施工投投标文件；（2）*抽水蓄能电站输水发电系统土建及金属结构安装工程 C2 标引水系统土建工程施工合同；（3）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。序号 名称 执行编号 备注1 爆破安全规程 GB6722-20142 水电水利工程爆破施工技术规范 DL/T5135-20133 水电水利工程施工通用安全技术规程 DL/T5370-20074 水电水利工程土
8、建施工安全技术规程 DL/T5371-20075 水电水利工程施工作业人员安全技术操作规程 DL/T5373-20076 水工建筑物地下开挖工程施工技术规范 DL/T5099-20117 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 DL/T5148-20128 水工混凝土施工规范 DL/T5144-20159 水电水利锚喷支护施工规范 DL/T5181-200310 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50086-201511 通用硅酸盐水泥 GB175-200712 水工混凝土外加剂技术规程 DL/T5100-199913 水工混凝土试验规程 DL/T5150-200114 水工混凝土砂石骨料试验规程
9、DL/T5151-201415 水工混凝土配合比设计规程 DL/T5330-200516 水电水利基本建设工程 单元工程质量等级评定标 准 第一部分 土建工程 DL/T5113.1-20053序号 名称 执行编号 备注17 普通混凝土用砂质量标准及检验方法 JGJ52-9218 普通混凝土配合比设计规程 JGJ55-9219 普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法 JGJ53-9220 用于水泥中的火山灰质混合材料 GB/T2847-200521 建筑工程冬期施工规程 JGJ104-201122 混凝土泵送施工技术规程 JGJ/T10-201123 清水混凝土应用技术规程 JGJ169-20
10、0924 国家电网公司基建质量管理规定 国家电网基建20111759 号25进一步提高工程建设安全质量和工艺水平工作方案附件提高工程建设安全质量和工艺水平 110 项重点措施新源基建2011415 号26 施工工艺示范手册 2011 版27 水电水利工程施工测量规范 DL/T5173-201228 水电水利工程爆破安全监测规程 DL/T5333-200529 水电水利工程锚杆无损检测规程 DL/T5424-200930 建筑用砂 GB/T14684-200131 锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB50086-201132 建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300-201333 建筑地基基础工
11、程施工质量验收规范 GB50202-201234 混凝土拌和用水标准 JGJ63-200635 水利水电工程施工组织设计规范 SL303-200436 国网新源控股有限公司文件 新源基建（2016） 61 号37 国网新源控股有限公司部门文件 新源基建（2016） 16 号（4）*抽水蓄能电站工程主变洞开挖、支护图（1/6 、2/6 、3/6、4/6、5/6 、6/6 ）。（5）*抽水蓄能电站刚才主变洞室开挖锚筋接地网布置图（1/2 、2/2 ）。3、施工平面布置3.1 施工风、水、电布置3.1.1 施工道路石渣运输路线：主变洞、层主变洞搬运洞 交通洞上下库连接路至#3弃渣场暂存，洞内约 1.
12、5km，洞外约 4.6 km 或至上库垫层料及过渡料暂存场，洞内约1.5km，洞外约 10km。3.1.2 施工供风沿用主变洞、层开挖支护供风系统进行供风。3.1.3 施工供水沿用主变洞、层开挖支护供水系统进行供水。3.1.4 施工供电、照明4沿用主变洞、层供电系统进行供电照明。3.2 施工通风及排水系统3.2.1 施工通风沿用主变洞、层开挖支护通风系统进行通风。3.2.2 排水系统施工排水路线：主变洞、层主变洞搬运洞 交通洞洞外。4、主变洞、层调整开挖施工方法主变洞层开挖高程为159.9155.9m。主变洞层开挖高程为155.9152.7m。具体分层样式详见主变洞开挖分层平面布置图。待主变洞
13、层开挖结束（出渣斜坡道预留），进行主变搬运洞扩挖及主变洞、层出渣斜坡道开挖。主变洞、层出渣斜坡道开挖从厂右 0-007.2m 开始以 12%的坡比升坡至厂左0+026.7m 处，具体样式详见主变洞开挖分层纵剖面图。待出渣通道形成后，进行主变洞层预留出渣斜坡道开挖。（1）主变层（159.9155.9m）开挖主变洞层开挖长度 127.1m，高度 4.0m，先进行两侧边墙垂直预裂爆破，之后采用手风钻水平钻孔（钻孔深度 5.0m，循环进尺 4.5m），考虑到母线洞施工工期和高压电缆出线平洞出渣通道，主变洞层先进行上游侧半幅（半幅宽 10.6m）开挖，待高压电缆出线平洞开挖完成后，进行主变洞层下游侧半幅
14、开挖（如遇高压电缆平洞工期延长，高压电缆平洞出渣通道改为经电缆兼排风竖井、厂房反向出渣）。出渣采用1.6m3 液压反铲装 20t 自卸汽车运输，出渣通道主要利用厂房交通洞。（2）主变层（155.9152.7m）开挖主变洞层开挖长度 127.1m，高度 3.2m，先进行两侧边墙垂直预裂爆破，之后采用手风钻水平钻孔（钻孔深度 3.0m，循环进尺 2.5m），其中底孔为光爆孔，为保证光爆质量，严格控制光爆孔间距。考虑到母线洞层施工工期，主变洞层先进行上游侧半幅（半幅宽 10.6m）开挖，待母线洞层开挖结束，进行主变洞 层下游侧半幅开挖。开挖出渣采用 1.6m3 液压反铲装 20t 自卸汽车运输，出渣
15、通道主要利用厂房交通洞。（3）主变洞、层爆破设计5主变洞、层开挖施工钻爆参数根据本工程的地质条件和工程特点，结合以往类似工程的施工经验进行选定。YT-28 型手风钻钻孔，孔径 42mm，光爆孔间距4060cm，崩落孔间距 6080cm，选用 32 直径的乳化炸药，非电毫秒雷管起爆、微差爆破。其中两侧边墙采取垂直孔预裂爆破，主变洞层底板采取光面爆破。详见主变洞、层开挖爆破设计图。5、施工进度安排主变洞工程、层于 2017 年 2 月 26 日开始施工，2017 年 4 月 26 日结束施工，施工工期 60 天。6、主变洞、层支护施工主变洞支护类型包括水泥砂浆锚杆、挂钢筋网、喷混凝土局部地带喷钢纤
16、维混凝土、水泥砂浆锚杆采用 C20C28，长 39m；钢筋网规格 81515cm。对主变搬运洞进行反锁口，锁口型式为：锁口锚杆 C25，间距 100cm，L=7m，入岩6.8m，布置一排。系统锚杆施工主变洞区域，在桩号厂房右 0-007.20厂房左 0+103.30 范围内，高程 153.50 以上采用 C25mm，L=5m/7m 锚杆，入岩 4.9m/6.9m，间隔布置，采用砂浆标号为 M30；主变洞每层开挖施工结束立即进行支护施工。具体支护形式详见主变洞开挖、支护图（1/6、2/6、3/6、4/6、5/6、6/6）。7、主要施工工艺及方法7.1 水泥砂浆锚杆施工系统砂浆锚杆由锚杆杆体、止浆
17、塞、垫板和螺母（根据设计需要安装，外露锚杆不设垫板和螺母）等组成。7.1.1 施工工艺流程（1）“先注浆后插锚杆”的施工工艺流程见框图 7-1 先注浆后插锚杆施工工艺流程图（框图 7-1）施工准备 钻孔 拉拔试验浆液制备锚杆加工、运输清孔 孔内注浆 安插锚杆67.1.2 施工技术措施锚杆施工在初喷混凝土完毕后立即进行，以“先注浆后插锚杆”的施工工艺为主，对自带注浆管的砂浆锚杆采用“先插锚杆后注浆”的工艺施工。首先由测量人员按施工图纸的要求在工作面布置孔位后，根据不同孔深及工作面的要求采用相应的多臂钻、手风钻钻孔。钻孔时根据岩石走向及倾角调整锚杆孔角度。钻至规定深度后，用高压风吹孔，清除孔内碎屑
18、、积水。采用“先注浆后插锚杆”的施工工艺时，先用 YSB-2B 型砂浆泵向孔内注入孔深 2/3 的水泥砂浆，注浆管插至距孔底 510cm 处，随浆液注入缓慢均匀地拔出，并及时用止浆塞或水泥纸堵住孔口，以免浆液溢出。然后插入锚杆，孔口不饱满部分补灌，再用砂浆将孔口抹平。采用“先插锚杆后注浆”的施工工艺时，先将锚杆插入设计位置，孔口临时固定，用止浆塞堵住孔口，然后用 YSB-2B 型砂浆泵向孔内注浆。锚杆施工时，人工利用隧洞作业台车、吊筐等进行，后注浆要加排气管。对于自稳时间短的围岩或需锚杆及早受力时，采用早强水泥砂浆锚杆，在水泥砂浆中添加早强剂。7.1.3 工艺要求、标准a 锚杆作业在初喷混凝土
19、后及时进行。b 锚杆杆体的类型、规格、质量及其行能必须与设计相符。c 锚杆孔的开孔按施工图纸布置的钻孔位置进行，孔位误差不大于 100mm。d 锚杆孔的孔轴方向满足施工图纸的要求，图纸未作规定时，其系统锚杆的孔轴方向垂直于开挖面；局部加固锚杆的孔轴方向与可能滑动面的倾向相反，其与滑动面的交角应大于 45。e 锚杆孔深必须达到施工图纸的规定，孔深偏差值不大于 50mm。 f 注浆锚杆的钻孔孔径大于锚杆直径，采用“先注浆后安装锚杆 ”的程序施工时，钻头直径大于锚杆直径 15mm 以上；采用“先安装锚杆后注浆 ”的程序施工时，钻头直径大于锚杆直径 25mm 以上。g 注浆锚杆水泥砂浆的强度等级不低于
20、 30MPa，水泥采用强度等级不低于 P.O42.5的普通硅酸盐水泥，砂采用细度模数不大于 2.5 的中细砂，使用前必须过筛。h 先注浆的锚杆，在钻孔内注满浆后立即插杆；后注浆的锚杆，在锚杆安装后立即7进行注浆。i 锚杆安装后，每 300 根锚杆至少随机抽样 3 根作为一组，作拉拔试验。其试验成果报告应报送监理工程师。7.2 喷混凝土施工7.2.1 喷射混凝土施工主变洞及附属洞室喷射钢纤维混凝土等级 CF25，喷素混凝土强度等级 C20；（1）施工工艺混凝土喷射施工工艺流程图（2）技术质量措施材料选择：水泥：优先选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥，当有防腐或特殊要求时，经监理工程师批准，可采用特
21、种水泥。喷射混凝土水泥强度等级不低于 42.5。进场水泥有生产厂家的质量证明书。骨料：细骨料应采用坚硬耐久的粗、中砂，细度模度宜为 2.53.0，使用时的含水率宜控制在 5%7% ，粗骨料应采用耐久的卵石或碎石，粒径不应大于 15mm；喷射混凝土中不得使用含有碱活行的骨料，喷射混凝土的骨料级配，应满足下表的规定。喷射混凝土用骨料级配通过各种筛径的累计重量百分数 (%)项 目 0.15 mm0.3 mm 0.6mm 1.2mm 2.5mm 5mm 10mm 15mm1 57 1015 1722 2331 3543 5060 7382 1002 48 522 1331 1841 2654 4070 6290 100注：优先采用项目 1。受喷面喷射机搅拌机速凝剂空压机喷 嘴砂豆石水泥砼搅拌运输车比例泵水
