云南澜沧江乌弄龙水电站引水发电系统土建及金属结构安装工程厂房系统地下洞室群支护施工

云南澜沧江乌弄龙水电站引水发电系统土建及金属结构安装工程厂房系统地下洞室群支护施工内容摘要：

Q单根预紧， YCW250B、 YCW4000B整体张拉 油泵 ZB4500 型 （ 1）钻孔 锚索钻孔在施工平台上进行，钻机下铺设滑轨以便于钻机固定就位及水平移位。 施工前，采用全钻仪按设计要求测定孔位，钻机安装就位并调整倾角及方位角，将钻机固定开钻。 锚索孔开孔偏差控制在 10cm以内。 端头锚孔斜误差不大于孔深的 2%，对穿锚不大于孔深的 1%。 在钻进过程中，随时记录钻进速度、回风、返碴等情况。 采用专用孔道扶正器进行对穿 孔的造孔施工，钻孔过程中可利用BUZD 型多点照像测斜仪每 5~15m及时进行分段测斜，测定已成孔孔道的曲线坐标，采用专用的锚孔曲线数据演示软件对孔道偏差进行分析，发现偏差及时调整钻机推进压力、风压及扶正器位置等钻进参数，进行孔道纠偏，确保造孔精度达到设计要求。 钻孔完毕后，端头锚孔深达到设计深度，而内锚段仍处于破碎或断层等软弱岩层，须延长孔深时，报监理人认可后继续钻进直至监理人认可的稳定岩层为止。 （ 2）孔道固结灌浆处理 锚孔钻进过程中，若出现不回风、不返渣、塌孔、卡钻等现象或因地质条件复杂节理裂隙发育，渗 水量较大及岩石破碎等情况，按设计要求进行孔道固结灌浆处理；孔道固结灌浆采用单孔单灌，浆液采用 NJ400 型高速搅拌机拌制， SNS型灌浆机配合 JJS2B 搅拌桶灌浆。 灌浆压力采用。 灌浆水泥采用不低于 级的普硅水泥。 具体配合比及外加剂掺量按设计要求通过试验确定，试验成果报送监理人批准。 灌浆前，先用压力风、水清理孔道，然后灌浆。 在灌浆过程中，如果出现严重串浆、岩溶漏浆等现象，根据具体情况采取嵌缝、低压、浓浆、间歇屏浆及加速凝剂、砂浆、细骨料等方法进行处理。 固结灌浆结束，待浆液强 度超过 5MPa 后进行扫孔。 具体待凝扫孔时间，需通过试验确定。 扫孔过程中遇到问题及时记录查明原因加以处理。 扫孔结束后，采用高压风冲洗孔道， 确保孔内清洁干净。 孔道经 检查合格后，对孔口临时封堵保护。 （ 3）锚索制安 钢绞线下料在锚索加工场内进行。 下料长度按照锚索设计长度截取。 ① 钢绞线下料 钢绞线切断采用砂轮切割机，要求切口整齐无散头现象，下料长度一般为：L=L 孔深 +L 垫座砼厚 +L顶长 +L锚厚 +20cm。 锚索在锚索加工场内统一下料、内锚段除油 ,在锚索加工场内若不能及时下料临时放在地上时须垫高 (离地至少 20cm)并覆盖 ,以防潮防尘；登记每卷钢绞线的编号 ,钢绞线的出厂牌号保存归档 ,同时必须附有相关材质证明书；钢绞线开盘前必须固定牢固后才能将外包装拆除，然后再从中间抽芯放线；开盘后，端头如果出现散头应将散头切除。 钢绞线下料在专用的下料生产线上完成。 钢绞线的下料精度控制在 1cm 以内。 在放线过程中应特别注意安全，避免钢绞线弹力伤人。 ② 锚索制作 钢铰线下料拟在加工车间内专用生产线上完成。 下料长度按照锚索实际孔深、并满足张拉和设计要求的最小长度截取，随后将钢绞线卷盘挂牌架空存放并加以覆盖。 钢绞线下料前，按规定要求对其进 行抽样检查，不合格的钢绞线坚决予以剔除。 无粘结钢绞线下料后，将钢绞线内锚段长度去皮、清洗油脂。 切除外皮时不得伤及钢绞线。 对外包皮出现局部破损的部位，用水密性胶带进行修补，胶带塔接宽度不小于带宽的 1/2。 清洗时，先将内锚段长度内的钢绞线逐丝散开，使用清洗剂去除防腐油脂，油脂必须清除干净，以免影响钢绞线与水泥砂浆之间的握裹力。 将切割好的钢绞线按设计图纸要求进行绑扎制作，分根编号记录，固定堵塞装置，标示进出浆管；对中支架按要求进行设置。 粘结式锚索：钢绞线和塑料管之间用硬质塑料支架分离，支架间距在内锚固段为 ，自由段内为 ，端头 2m 区段内加密到 1m。 无粘结锚索：钢绞线和塑料管之间用硬质塑料支架分离，支架间距在内锚固段为 ，自由段内为。 在内锚固段与自由张拉段相连部位，钢绞线 PE 套管用胶带缠封，以免灌浆时浆液浸入。 ③ 锚索安装 锚索体入孔前，用高压风将孔道再次冲洗，锚索体经核对无误且经验收合格后，由人工将锚索体扛抬至孔位附近。 对于端头锚，采用人工的方式将锚索送入孔内。 对于对穿锚，可采用卷扬机钢丝绳牵引、人工辅助的方式进行穿索作业。 锚索外露长度必须满足张拉施工操作。 对于孔深较大或上仰的 锚索孔，如穿索困难，采用自制专用穿索设备辅助人工穿索。 索体就位后，及时将锚索外露部分包裹，以防污损。 （ 4）锚墩浇筑 锚墩混凝土采用二级配，其配比由试验确定。 混凝土拌和系统布置在施工马道上，混凝土熟料采用采用 JZ350 型拌合机拌制、斗车装载。 提升机运至施工平台，小桶转运入模，振捣器振实。 在混凝土浇筑前，先将混凝土面打毛，并冲洗干净，再安装孔口垫板、套管及网片钢筋等。 安装模板并验收合格，即可浇筑混凝土。 锚垫板安装时要保证与孔道轴线垂直，套管与孔道轴线对中，并将套管与孔道间的孔隙加以密封。 混凝土浇筑完毕后及 时洒水养护。 （ 5）锚索灌浆 ① 无粘结锚索灌浆：采用一次性全孔段灌浆。 ② 粘结式锚索灌浆：分锚固段灌浆和张拉段灌浆两部分，锚固段灌浆在锚索入孔后即可进行，张拉段灌浆则在锚索张拉锁定后进行。 ③ 锚索灌浆之前，分序沿一次灌浆管用压力风水冲洗孔内渗水，并检查管道是否通畅和阻浆系统的密封性；无粘结预应力锚索在孔口需安装定位板。 浆液须经试验室进行配合比试验。 浆液采用 级水泥。 浆液中掺入一定数量的膨胀剂和减水早强剂。 具体配比及外加剂掺量需通过试验确定。 水泥砂浆拌制采用高速浓浆制浆机。 注浆采用排气法：对于 下倾的孔，注浆管插至孔底，浆液由孔底注入，空气从一次灌浆管自下而上连续缓慢灌注浆液，排气兼回浆管返浆；对于上仰锚孔，浆液由止浆环处注入，空气压向孔底，由孔底进入排气管派出孔外，锚固段灌浆压力为。 灌浆结束标准为： ； ，且稳压 30min，孔内不再吸浆，即进、排浆量一致。 浆液由 NJ400 浓浆高速制浆机拌制，浆液输送至 JJS2B 搅拌桶由 2SNS 型灌浆机灌浆。 （ 6）锚索张拉锁定 ① 张拉机具 张拉设备的标定：为保护张拉控制力的准确性，在张拉作 业前需对张拉设备系统（包括千斤顶、油管、压力表等）进行“油压值 —— 张拉力”对应关系的率定，并经监理人批准后方可使用。 使用前，张拉机具须进行配套率定，率定成果作为正式施工依据。 连续使用逾半年或经维修后再使用的张拉设备和仪表必须由当地法定计量单位进行标定，并出具标定证明文件及资料。 ② 锚具 对每批进场的锚板、夹片、限位板等进行外观检测，锚具按照规范规定抽样检查，锚板、夹片夹持受力部位要求清洁，尺寸准确，不得有明显的机械损伤，避免应力集中；每批进场的锚具都应有厂家的出厂证明书（须归档保管）。 ③ 张拉前具备 的条件 Ⅰ、 钢绞线材质抽样检查合格； Ⅱ、 张拉前各工序阶段验收合格； Ⅲ、 张拉机具已配套标定并出具标定证明文件； Ⅳ、 全孔段灌浆、锚墩砼强度均达到设计要求值； ④ 锚索张拉操作 Ⅰ、 安装锚板、夹片、限位板、千斤顶及工具锚。 安装前锚板上的锥形孔及夹片表面应保持清洁，为便于卸下工具锚，工具夹片可涂抹少量润滑剂。 工具锚板上孔的排列位置需与前端工作锚的孔位一致，不允许在千斤顶的穿心孔中钢绞线发生交叉现象。 Ⅱ、 锚索正式张拉前，先对每股钢绞线施加 50kN的张拉荷载进行预紧，以使锚索各钢绞线受力均匀、完全平直，并将该荷 载锁定在锚板上。 常规无粘结预应力锚索将所有钢绞线一起张拉至超张拉力。 锚索张拉控制以拉力为主，辅以伸长值校核，张拉时按以下分级进行，并进行及时准确的记录。 预紧→ 25%σ→ 50%σ→ 75%σ→ 100%σ→ 105%σ。 张拉过程中当达到每一级的控制张拉力后量测伸长值，稳压 5 分钟即可进行下一级张拉，达到最后一级张拉力后稳定 30分钟，即可锁定。 根据设计要求，一般施工部位锚索可一次性张拉到位，但对厂房、尾水调压室、主变室等高边墙部位的预应力锚索则先期张拉至设计吨位的 75%，即 75%σ，然后待相应部位的高边墙开挖至底部 、边墙变形基本稳定后，再根据监测资料及监理人指示张拉至设计荷载的 105%后锁定。 Ⅲ、 张拉时，升荷速率每分钟不宜超过设计应力的 1/10，卸荷速率每分钟不超过设计应力的 1/5。 Ⅳ、 锚索锁定后，当预应力损失超过设计应力 10%，应进行补偿张拉。 Ⅴ、 当实际伸长值大于理论计算值 10%或小于 5%时，应暂停张拉，查明原因并采取相应措施，方可继续张拉。 Ⅵ、 锚索张拉时应通知监理人到场，并及时准确记录油压表编号、读数、千斤顶伸长值、夹片外露长度等。 （ 7）外锚头保护 1） 待锚索孔口段灌浆完毕后，锚板外留足 15cm，其余部 分用砂轮切割机截去。 2） 锚头使用 C20 混凝土保护（采用 普硅水泥），保护层的厚度不小于 10cm。 3） 对不同类型锚索的外锚头应以不同颜色油漆粉刷进行标识，达到美观、醒目和良好区分的效果。 （ 8）质量检查及验收 1）质量检查：预应力锚索施工过程中，会同监理人进行以下项目的质量检查和检验： ① 每批钢绞线到货后的材质检验； ② 预应力锚索安装前，每个锚束孔钻孔规格、孔深的检测和清孔质量的检查； ③ 预应力锚束入孔前，每根锚束制作质量的检查； ④ 锚索孔灌浆前，浆液试验成果检查； ⑤ 预应力锚 束张拉工作结束后，对每根锚束的张拉应力和补偿张拉的效果进行检查。 2）验收试验 ① 预应力锚束验收试验：预应力锚束施工中，按设计和监理人指示随机抽样进行，抽样数量不应小于 3束。 ② 完工抽样检查的合格标准，以应力控制为准，实测值不大于设计规定值的5%，不小于 3%。 当验收试验与完工抽样检查合并进行时，其试验数量为锚束总数量的 5%。 3）完工验收 ① 预应力锚束施工全部结束后，按规定向监理人申请完工验收，并按监理人要求提交完工验收资料。 ② 将各项质量检查记录、试验成果、预应力锚束验收记录和抽样检查记录等资料提 交监理人审查后，作为预应力锚索工程的完工验收资料。 厂房系统洞室支护施工进度分析 本工程在开挖进度安排上，工程开工即有主厂房系统工程等多个施工部位基本同时开始进行支护的施工，各施工部位、作业面相对独立，但彼此又在立体层面间相互交叉，存在一定的空间交错及相互干扰。 在施工总进度横道图上显示厂房 和主变洞 各层开挖支护在时段上有搭接，时段搭接部分实际为上层支护施工与下层开挖搭接，同一部位的开挖必须上一层支护完成 后 才进行下层开挖。 喷锚支护视围岩揭示情况采取滞后开挖工作面施工，顶拱： Ⅱ 、 Ⅲ 类围岩 15～20m， Ⅳ 类围岩及不良地质段根据需要超前支护并将系统支护及加强支护紧跟掌子面；边墙： Ⅱ 、 Ⅲ 类围岩 20～ 30m， Ⅳ 类围岩及不良地质段根据需要超前支护并将系统支护及加强支护紧跟掌子面。 锚索支护一般滞后开挖面约 30～ 50m 跟进，但每根锚索位置出露后及时进行锚索孔的施工，以满足锚索支护强度的需要。 厂房系统喷混凝土高峰强度分析 根据施工进度安排，厂房系统喷混凝土高峰强度为 1511m3/月，考虑到施工中的不均衡性，不均衡系统按 计算，施工中喷混凝土的高峰强度将达 1813m3/月，在考虑工作面及 满足小洞室施工的基础上，配置 Meyco 喷混凝土台车 1台、 6m3搅拌车 6辆、 6台 TK500 混凝土喷射机、机动翻斗车 8 台。 喷混凝土车能力为 35m3/小时，每台混凝土喷射机能力为 5m3/小时，完全可以满足厂房系统支护喷混凝土施工的强度要求。 厂房系统锚杆高峰强度分析 根据施工进度安排，锚杆施工高峰强度为 3600 根 /月，考虑到施工中的不均衡性，不均衡系统按 计算，锚杆施工的高峰强度将达 4320 根 /月。 根据计算，该系统 配置 三臂凿岩台车 2台，手风钻 15台 、轻型潜孔钻 10台，其中凿岩台车用于大断面洞室锚杆孔造孔 ，轻型潜孔钻用于锚筋束或下部边墙长锚杆、竖井内长锚杆孔造孔，手风钻用于小断面洞室及竖井内短锚杆孔造孔。 其中凿岩台车，每天按工作 8小时计算，每天造孔约 80孔（平均孔深按 9m计算）；轻型潜孔钻、手风钻每天按工作 8小时计算，每天共造孔约 180孔（平均孔深按6m计算）；每月按工作 25天计算，每月可完成锚杆 6500 根， 根据以上分析，机械设备的配置满足锚杆高峰施工强度的要求。 锚索施工进度分析 （ 1）根据 招标文件要求 ， 主要 用于不良地质情况个处理 ， 因 其工程量 与施工位置随机性较大，故只进行单根锚索的施工时间进行分析。 （ 2）机械设备配置：锚索施工主要抓紧造孔施工环节，由于开挖工期较紧，为了锚索施工尽量少占用开挖的直线工期，使用先进快捷的设备，一旦开挖提供工作面，钻孔尽快完成。 根据不同长度及规格的锚索，对其各个工序所需的时间进行估算，单根锚索各工序所需时间估算见表。 表 单根锚索工序用时表 工序 工序占用时间（ h） 备注 造孔 14～ 24 送索、锚墩浇筑 14～ 24 锚墩养护 168～ 216 张拉及补偿张拉 12～ 24 封孔回填灌浆及锚头保护 24 根据上表，单根锚索从造孔到锚头保护所需的时间为 228～ 312 小时，即 ～13天。 根据工程量清单厂房系统预应力锚索共计 500 根。