1、山东泰安抽水蓄能电站地 下 厂 房 工 程 施 工（合同编号：TAP/C 2）220KV 电缆出线竖井开挖支护施工措施中国水利水电第四工程局泰安施工局2002 年 11 月1批准：审查：校核：拟稿：2一、工程概况220KV 电缆出线竖井位于主 变洞的下游侧，通过一段 11.75m 长的竖井交通道与主变洞相通，其开口断面中轴线的桩号为厂左 0+48.175，厂下0+80.45。220KV 电缆出线竖井开挖支护由五部分组成：即 EL346.00 以上竖井井口周围土石方的明挖区；EL339.80 以上竖井段与厂内电缆道相连段；EL339.80 EL326.00 之间 10.8m10.5m 竖井段；E
2、L326.00EL115.40 之间 10.4m10.1m 竖井段； EL115.40EL108.40 之间 3.1m3.25m 竖井段；其中竖井交通道的开挖支护也并入该措施内。竖井交通道在主变洞内的开口断面底板高程为 EL115.4，其断面中轴线桩号为厂左 0+51.4，其开挖断面呈城门洞型，尺寸为 3.55m3.5m，是 220KV 电缆出线竖井开挖的出碴通道。为了保证施工质量及相关技术要求，特编写 220KV 电缆出线竖井及竖井交通道开挖与支护等项目的施工措施，指导现场施工。3二、主要设计工程量本措施所指的工程量主要包括 220KV 电缆出线竖井的石方井挖，喷锚支护，排水孔，以及 竖井交
3、通道的石方洞挖、喷锚支护、排水孔等项目，根据设计图纸进行统计，主要工程量（不包括 EL346.00 以上井口附近边坡土石方明挖与支护）如下：序号 名称 单位 工程量 备注220KV 电缆出线竖井深 237.6 米， 计划采用反井钻机先钻 1.4m 的导井，然后分三层（三次）使用手风钻自上而下进行扩挖，由竖井交通道出碴至主变洞，再由主变洞另行集中出碴。在竖井第三次扩挖时锚杆孔的施工紧随扩挖进行，即在施工爆破炮孔的同时将周围井壁的系统锚杆孔也一并施工。然后再进行相应喷锚支护。因此总体安排为：井口开挖支护处理反井钻机钻设导井（竖井交通道开挖支护）手风钻第一次扩挖手风钻第二次扩挖手风钻第三次扩挖、支护
4、EL115.4EL108.4 之间开挖、支护。四、施工进度安排现电缆通道已贯通，主变洞第二层开挖已完成，开关站隧洞开挖也将于 9 月 20 日全断面贯通，计划可于 9 月 25 日左右进行竖井井口土石方明挖及边坡支护。经现场查看，从开关站隧洞洞口开挖至 220KV 电缆出现竖井，需一个星期，故计 划在 10 月 15 日前安装调试完成反井钻机并开始钻4设导孔，10 月 22 日左右可将导孔打通，此时可在电缆通道内安装反井钻1.4m 钻头进行导井的开挖，40 天后即 12 月 2 日前可完成导井的开挖。并与竖井交通道实现贯通，此后随即进行竖井的第一次、第二次、第三次扩挖以及支护施工。2003 年
5、 1 月 20 日可完成第一次扩挖，3 月 25 日可完成第二次扩挖，5 月 10 日可完成第三次扩挖及支护工作，在实际施工时，也可将二、三层结合起来错面开挖施工，以加快进度。五、施工临建布置1.施工通道出碴通道：由于导井开挖是自下而上进行，故所产生的石碴经由已开挖的导井进入电缆通道，并由人工从电缆通道运至主变洞。同样，导井贯通后扩挖的石碴也由导井溜碴至主变洞集中运出。施工人员、机械通道：由反井钻机钻设导孔、导井，此时的施工通道已得到解决，但在扩挖时，需在井口搭建卷扬机龙门支架，并在相应位置安装一台 10t 卷扬机，由此形成一条沿竖井方向的施工竖向通道。2.施工用水用 1”塑料管，接二级高位水
6、池引水管引水至开关站 346m 高程，向反井钻供水。 为保证竖井开挖的持续供水，需砌筑一水池（35m），扩挖时用2”供水管从水池处接取并向竖井开挖掌子面供水， 2”钢管可通过加焊插筋固定在井壁上。制一水包，以便在开挖掌子面时，通过胶管向掌子面供水。3.施工用风扩挖竖井时用 2”供风管从 220kv 开关站附近的 17m3 移动式电动空压机引风至井内距掌子面 3050m，然后制一 风包，并用软管引风到工作面，52”供 风钢 管固定方式与供水管相同。4.施工用电扩挖竖井时，用 185mm2电缆从开关站附近布置的一台 ZBW12-10/0.4-315KVA 变压器引 电，供空压机及其它施工设备使用，
7、从开关柜上分出 50mm2电缆，通过设 在井口附近的 辘轳 延入或提出竖井，供井内小型设备用电。施工设备可在井外先接好电源，然后和操作平台一起进入竖井，在到达工作面后进行施工。待施工结束后可同吊篮或操作平台一起退出竖井，电缆也通过设在地面上的辘轳提升、收起。5.施工排水钻设导孔时，所有废水均随洗井液排出至污水处理池。在导孔贯通后的所有施工废水及渗水均经竖井流入主变洞，由主变洞内的水泵排至系统污水处理厂。6.施工照明在井口处附近位置安装一台低压柜，将照明电降压降至 36V，然后用电线延伸至工作面，再在工作面上安装 23 盏灯( 每盏 125W)，即可满足施工照明的需要。照明线路可以与 50mm2
8、电缆 布置的方式进行布置。7.施工通讯井口与井底、工作面、卷扬机房等分别设信号灯和电铃进行联络。在吊篮或操作平台各周边控制点分别加设明显的信号色灯。吊篮或操作平台的提升、下降、慢行、停止、上人、下人、运送材料、运送炸药及井口蝴蝶门的启闭均有明确音响和色灯信号显示。6六、施工方法1.各施工区的施工方法1.1.导孔及 1.4m 导井开挖竖井导井采用 LM200 型反井钻机施工。首先在出线竖井水平井口，浇筑钻机砼基础及循环水池等，然后安装钻机及辅助设备，调平找正钻机后，进行注 浆孔钻进。注浆孔开孔直径为 311mm，开孔深度为 4m，孔口管直径为 245mm，预 埋孔口管后便进行注浆孔（216mm
9、）钻井。注浆结束后，将反井钻机移至溜井中心进行导井钻进。首先自上而下钻导孔，导孔钻透后，在端头处换接 1.4m 扩孔钻头，自下而上扩孔，岩碴沿井孔自由落至井底，并及时排出，扩孔直至导井上部。1.2.竖井扩挖、支护导井贯通后，随即进行竖井的扩挖，扩挖施工共分三次，第一次扩挖厚度为 0.8m，即扩挖成 3.0m 的圆井。用 2 部手风钻钻孔，孔深 2.5m，钻孔直径为 42mm，炮孔间距 80cm，采用 32mm 直径的药卷连续装药；第二次扩挖厚度为 1.551.7m，即开挖成距井壁 设计开挖线 2.0m 的断面，断面形式与竖井的设计断面形式相同，用 34 部手风钻钻孔，炮孔间距为 1.01.2m
10、，孔深、孔径及 药卷直径、装 药结构同第一次扩挖；第三次扩挖厚度为 2.0m，即开挖至设计边线，中间布置爆破孔，周边布置光爆孔。其中爆破孔间距 1.2m，周边光爆孔间距为 45cm，线装药密度为 120g/m。爆破炸药选用乳化炸药及部分硝铵炸药，爆破网络采用非电毫秒微差延时网络，火花起爆方式。在装药时采取有效的措施，控制爆破的最大单响药量，并在爆后对爆破效果及时进行描述，如地质情况有变，应及时调7整爆破参数。整个扩挖过程均采用 10t 卷扬机配合操作平台作为施工人员、设备、材料的上下运输通道（施工布置见后附图 1），操作平台根据每次扩挖半径的不同加工成相应尺寸的平台。石碴均经由导井溜至井底，通
11、过竖井交通道由主变洞运出。1.3 井口边坡土石方明挖与支护使用正铲、反铲、装 载机、推土机等机械开挖土方，T20 自卸汽车进行运输。石方明挖采取手风钻钻孔，梯段爆破，装载机配合 T20 自卸汽车运碴。并按设计 要求进行相应的喷锚支护。具体见报上的220KV 开关站施工措施中的开挖部分。1.4.小方井的开挖EL115.4EL108.4 之 间有 7.0m 深的方井，其断面尺寸 为3.25m3.1m，此处采用手风钻先进行直形掏槽爆破成 2m2m 的导井，再进行周边光爆扩成 3.25m3.1m 的设计断面。以上扩挖过程，在扩至设计边线后及时请监理工程师检验岩面，岩面合格后及时落实支护方案进行支护施工
12、。1.5.竖井交通道的开挖支护主变洞第三层开挖完成后，及时施工竖井交通道的锁口锚杆，在锁口锚杆达到设计强度后，对竖井交通道进行开口并掘进。由于竖井交通道断面尺寸为 3.55m3.5m，可全断面开挖，手 风钻钻 孔，非电引爆，周边光爆，3m3 装载机配合 T20 自卸汽车自主变洞出碴 。1.6.交叉口的开挖支护8由于竖井分别与一层排水廊道、电缆通道和竖井交通道有交叉口，为了保证交叉口的成型，故在进行开挖交叉口部位前必须先进行锁口锚杆的施工，并待锁口锚杆达到一定的强度后方可开口施工。2.施工工序与控制根据以上施工安排及施工方法，在 220KV 电缆出线竖井开挖过程中主要有开挖与支护两道工序。其工序
13、流程图如下：施工准备 测量放线 炮孔布置造孔 装药爆破通风排烟安全检查与处理 出碴 清面支护（岩石条件允许时，可滞后开挖面一定距离） 下一个循环施工2.1.开挖施工2.1.1 测量放线测量人员根据监理提供的控制点和施工图控制坐标，进行导线校验。在布置反井钻机时精确测定竖井中心点，并在反井钻机安装调试完成后再次进行复核，复核无误后才可开钻。在导井钻挖完成后及时对导井进行校核，并以此数据作为扩挖的依据进行布孔。在每次扩挖前测定竖井中心线及该扩挖周边控制线进行布孔控制（周边控制点不少于 4 个）。2.1.2 布孔炮孔布设，特别是周边光爆孔，现场技术人员必须根据爆破设计及测量放线成果精确布孔，并做好布
14、孔记录。在遇到特殊地质区段，可根据现场实际施工情况对个别孔位进行调整，但须保证爆破效果达到设计要求。2.1.3 钻孔钻孔作业人员根据现场技术人员的布置用手风钻进行钻孔施工。钻孔9孔径 42mm。钻孔角度和孔深， 应符合爆破设计的规定，已造好的 钻孔，孔口需进行覆盖。对于因堵塞无法装药的钻孔，应予吹孔或补钻，钻孔经检查合格后方可装药。2.1.4 装药爆破现场技术人员须根据爆破设计，指导装药相应的装药、封堵及联网布置，严格控制装药量、药卷布置和封堵长度。装药过程应在现场技术人员的严格监督指导下进行，并须在装药结束后进行严格的检查。严格控制装药量和不耦合系数，特别是加强周边孔的控制。要求半孔率不低于
15、 80，并且壁面超挖不超过 10cm。爆破设计见后附图 2。2.1.5 出碴采用小型装载车配 T20 自卸车，由竖井交通洞通道运往业主指定碴场。2.1.6 爆破设计爆破设计见后附图 2。2.2.支护施工2.2.1 系统锚杆的施工本竖井工程中主要包括了 25，L500cm，以及少量的22，L300cm 两种锚 杆，故在 钻孔时由技 术人员向施工人员交代清楚钻孔深度、孔向、孔角。施工人员在钻孔过程中 应严格把关，规范操作。锚杆施工工序主要包括：钻孔、孔深 检测、钻孔清洗、灌注砂浆和安设锚杆等。第三次扩挖时对已开挖出的岩面在钻设爆破炮孔时同时钻设锚杆孔。锚杆安装采用先注浆后插杆的方式进行施工，注浆机注浆，人工安插锚杆，并
