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1、引水式水电站地下厂房工程施工方案第一节工程特性1.1.1 概述地下厂房系统由主副厂房及安装间、主变室、母线洞、尾水系统、进厂交通洞、通风洞出线洞(兼通风洞)、排水洞等组成。主副厂房及安装间开挖尺寸72X176X3162m(长X宽X高)，布置有岩壁吊车梁。主副厂房及安装间主要采用分层钻爆施工。除主副厂房及安装间、主变室外其它辅助洞室施工详见第十章辅助洞室工程施工。1.1.2 地质条件地下厂房埋深180250m,山体基岩为澄江晋宁期第二期辉长岩、第三期闪长岩、第四期花岗岩组成的侵入杂岩，总体破碎程度较高，完整性相对较差。通过地下洞室围岩岩体中的结构面规模较大的有F3(f9)、F7(fl5)、F5(
2、)、f25、f27、f28等，控制各不同部位的稳定，规模相对较小的结构面有fl、f2、f3、f4、fl9f20、f22、f24、f26等对局部稳定有影响。主副厂房及安装间部位岩性主要为角闪岩（闪长岩）及辉长岩。裂隙以产状NW305320SWZ50-55为主，裂隙一般短小、闭合，与厂房轴线交角小。切过上、下游侧墙的断层有f23、f24、f25、f26、f27、f28,共六条，断层一般均有夹泥。断层与厂房轴线交角大于50。，有利于边墙稳定。主副厂房及安装间围岩总体为II类，但是切过副厂房地段的f27、f28断层之间所夹岩体为I11W类，稳定性差。上游边墙所出露的断层交线倾向厂房，没有由断层组合的不
3、稳定结构块体，但是存在断层与大裂隙组合的结构块体，故边墙存在局部块体失稳的可能性，。顶拱由于断层与NW组小裂隙切割，也存在局部块体的塌落，对施工期及运行期都由较大影响。主变室的地层岩性、地质构造的发育规律与主厂房区近一致，切过主变室上、下游边墙的断层游f23、f24、f25、f26、f27、f28,其中f27、f28断层同时从里端墙中部穿过，断层与闸门室轴线为大角度相交，对洞室稳定有利。主变室围岩为11类，上下游边墙存在断层与裂隙组合形成的楔形体，稳定性差。里端墙上f27、f28断层之间所夹岩体较破碎，易失稳。顶拱存在局部块体坍塌的可能性。1.1.3 主要施工特点本分部工程主要有以下施工特点：
4、1、开挖断面大，需分层分部位开挖；2、由于洞室的断面大，施工中要特别注意顶拱及高直墙的围岩稳定、施工安全。施工过程中应及时喷锚加固，对断层带处也需要及时支护、加固；由于地下厂房围岩总体相对破碎，完整性相对较低，开挖时需系统加固，除锚杆外，尚需适量布置锚桩，并挂网喷护，以确保围岩稳定。3、主厂房和主变室的交汇洞口特别多，需加强各洞室交叉口的锁口支护；4、主厂房与主变室之间的岩体，在平行于地下厂房横方向，布置有三条母线洞和一条主变运输洞四个洞室，洞室间距较小，除了交叉口要交错施工外，相邻洞室之间的开挖进尺还需要适当错开。洞室的开挖不能同时爆破，需采取有效的开挖和支护措施；针对以上特点，本分部工程施
5、工应做到方案合理、支护及时、紧抓工序、精心组织、合理协调，确保本分部工程顺利完成。1.1.4主要工程量表Ll-I主要工程量表编号项目名称单位主副厂房及安装间主变室合计石方洞挖m33602016849528691锚杆制安根251387033831系统锚杆35,1.=9.939.86m根317/3172系统锚杆28,1.=7.65m根122/1223系统锚杆25,L=6m根92443513594系统锚杆25,1.=4m3m根99043514255系统锚杆22,1.=3m4.5m根160/160三预应力锚索500KN,L=20m根10/10四喷混凝土m390376416671钢纤维喷碎=15cmm3
6、64554611912素喷碎=6cmm32582184763钢纤维t272350五钻孔及灌浆编号项目名称1I-位主副厂房及安装间主变室合计1固结灌浆钻孔m2177115933362固结灌浆t3111744853排中65L=4m290216934595水孔六混凝m37107190090071C30混凝土m3432/4322C25混凝土m3246165831193C20混凝土m3340041238124C15混凝土m331483011445C25预制混凝土m3500/5006钢筋制安t409148557七钢材t30535八预埋件埋设1预埋排水钢管m265403052塑料排水盲沟m370518925
7、5973防水板m283514284263第一节施工规划1.2.1 施工通道布置原则地下厂房施工以尽可能利用工程永久结构物作为地下通道为原则，从厂区建筑物结构布置得知，可以利用或部分利用永久建筑物作为施工通道有：主变运输洞、进厂交通洞、通风洞、压力管道、尾水洞、尾水管出线洞等。根据本工程施工特性，结合我局已成功实施的太平驿电站地下厂房、热足电站地下厂房、冷竹关电站地下厂房、响洪甸抽水蓄能电站地下厂房、梯子洞电站地下厂房、冶勒电站地下厂房、自一里电站地下厂房、小天都地下厂房等同类工程的施工经验。经方案比较与分析，厂房上部拟通风洞作为上部施工通道；中部以进厂交通洞为施工通道；下部以2#压力岔管及尾水
8、洞作为施工通道。1.2.2 开挖施工方案地下厂房开挖断面跨度大，高度较高，为本工程施工控制工期的关键项目，整个厂房系统将主要围绕地下厂房这一关键部位工程展开。考虑地下厂房范围洞室交错，厂内设有岩壁吊车梁，岩壁吊车梁结构复杂，质量要求高。地下厂房开挖采用钻爆法，自上而下分层开挖，顶拱采用“先导洞，后扩挖”的方法，严格按“新奥法”原理进行施工。岩壁吊车梁的开挖采取保护层的方式进行，其上下直墙采用水平钻孔，岩台则采取顺岩台方向斜向造孔。在厂房开挖过程中对洞室之间的交叉洞适时进行挂口施工，如主变运输洞、母线洞在厂房开挖至相应层时及时对其进行5m左右的挂口段施工，以保证交叉口处围岩的稳定，同时有利于以后
9、主变运输洞和母线洞的施工。施工过程中，各层锚喷位支护随各层开挖跟进作业，第一层开挖周边采取光爆，第二层包含岩锚梁开挖,采取预留保护层的方式进行开挖，以下的第三、四、五层开挖周边均先采用预裂爆破，第六层及坑槽等结构边线采用保护层开挖，或者采取预裂爆破，人工手风钻进行开挖。以控制开挖质量与减少爆破对周边围岩的破坏与影响。由于本工程的主变室开挖断面尺寸较大总体上的开挖要分为两层，施工通道的布置原则同地下厂房一样，尽量利用永久结构，开挖与支护的通道均为交通洞。1.2.3 碎施工方案厂房碎施工以1#机为主，2、3#机跟进，分层分块进行浇筑。安装间碎待开挖后及时施工，尽早形成厂房内施工平台。主机间及安装间
10、佐以主要由进厂交通洞作为施工通道。安装间碎施工时间安排在地下厂房的第五层支护时施工；主机间碎结合机组预埋件统筹安排，及时施工。岩壁吊车梁碎施工安排在主厂房第二层开挖及锚杆施工完成后进行。整个地下厂房研拟全部采用泵机浇筑。1.2.4 施工程序框图见下页。第一节洞内布置1.3.1 施工供电地下厂房的施工供电：第一层主要由通风洞引入，采用铝芯胶皮线，布置于厂房及安装间上游侧。第二、三、四层施工由进厂交通洞布置铝芯胶皮线，布置于主厂房下游侧。第五层从压力管道、2#岔管供电。第六层由尾水洞线路辅助供电。主变室上层供电由出线洞接入，下层由主变运输洞接入。供电线路的布置随各层开挖高度，在满足安全要求的前提下
11、灵活架设。洞内照明前期利用行灯变压器降压至36V,由相应洞口引入，后期于通风洞口和安装间采用债气灯进行大面积照明。图L2-1地下厂房系统施工程序框图1.3.2 施工供风、供水地下厂房第一、二层施工供风、供水主要由通风洞引入，布置于主厂房上游侧边墙，随开挖移设，供风主管采用6钢管，1.5软胶管接至各工作面，供水管路采用3钢管。第三、四层施工由进厂交通洞布设供风、供水管路。第五、六层由压力管道2#岔管引入。主变室上层供风、供水由出线洞接入，布设于主变室上游侧边墙，随开挖延伸，下层供风、供水由主变运输洞接入。1.3.3 通风排烟洞室内通风主要采取强制通风为主，即安装风机解决。于厂房通风洞口布置1台2
12、55kw轴流式风机压入式通风，进厂交通洞洞口布置255kw轴流式风机辅助，通风管路采用100Omm,布置于洞顶部，工作面辅以IIkW移动式风机辅助通风。1.3.4 施工排水厂房系统的施工排水主要采用于各洞室、各层开挖底部设置排水沟、集水坑，汇集施工废水、底板渗水，以及各洞室边顶拱布置的排水孔、排水管等渗出的地下水，利用清水泵、潜水泵抽水排除。排水沟尺寸一般为0.4mX0.4m,集水坑尺寸2mX1.5mXlm（长X宽X高）。根据招标文件的水文地质条件，由于我们的地下厂房和主变室是同时施工，因此，暂时考虑其涌水量分别取600m3d和200m3do在施工期间，只有三臂钻造孔、开挖岩面的冲洗、锚杆孔的
13、造孔的冲洗、喷混凝土的养护、混凝土的养护等几项产生施工废水，废水流量极不均衡，但是总量不大。因此,在配置抽水设备时，主要是要考虑一定的富余、设备适于频繁关停。排水管道选用钢管，连接方式可以是法兰盘，也可以采取焊接连接。在主要洞室如进厂交通洞、通风洞内设置中转水池，通过水泵逐级抽排水。主要的排水规划见下面两个表,即表1.3-1、表1.3-2。表L3/主厂房施工排水规划表序号名称底板最低高程(m)排水通道投入水泵数量(台)IS50-32-125(5.5KW)IS125-100-200(7.5KW)IS150-125-250(18.5KW)第1-1022.5通风洞411上层02部第层1015.90进厂交通洞4113中部第层V1010.70进厂交通洞4214第四层1005.30进厂交通洞4325下部第五层999.002#压力岔管4326第六层993.382#压力岔管、尾水洞432表1.3-2主变室施工排水规划表序号名称底板高程(m)排水通道排水规划1第一V1019.50出线洞自流排水为主层2第二层V1010.3主变运输洞自流排水为主第一节开挖施工方法1.4.1地下厂房开挖方法本标的地下厂房分层按照的技术条款要求并参照类似工程施工经验，拟分为上、中、下三部分进行，共分六层施工，层高一般控制在59m之间。第一层主要以满足岩锚梁岩台上直墙保护层深度要求为
