蓄能電站平洞施工綜合技術(shù)方案一、工程概況（一）項(xiàng)目背景與建設(shè)規(guī)模本工程為一等大（1）型抽水蓄能電站輸水系統(tǒng)關(guān)鍵組成部分，主要包括上平洞、下平洞及施工支洞等地下洞室群。平洞設(shè)計(jì)總長2785.838m，其中A廠上平洞長1427.523m，樁號(hào)AY0+215.182~AY1+642.705，前段縱坡8%，后段縱坡0.5%；B廠上平洞長1358.315m，樁號(hào)BY0+215.182~BY1+573.497，縱坡設(shè)置與A廠一致。工程建成后將承擔(dān)電力系統(tǒng)調(diào)峰、填谷、儲(chǔ)能等重要功能，設(shè)計(jì)運(yùn)行年限50年，安全等級(jí)一級(jí)。（二）地質(zhì)條件平洞穿越地層主要為花崗巖及變質(zhì)砂巖，圍巖分類按《水工建筑物地下開挖工程施工技術(shù)規(guī)范》劃分為Ⅰ~Ⅳ類。其中A廠Ⅰ、Ⅱ類圍巖占比78%（1114.523m），Ⅲ類占20%（285m），Ⅳ類占2%（28m）；B廠Ⅰ、Ⅱ類圍巖占比83%（1129.315m），Ⅲ類占12%（158m），Ⅳ類占5%（71m）。Ⅳ類圍巖主要分布于斷層破碎帶及節(jié)理密集區(qū)，需采取加強(qiáng)支護(hù)措施。（三）主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目Ⅰ、Ⅱ類圍巖Ⅲ、Ⅳ類圍巖開挖斷面形狀圓形圓形開挖半徑4650mm4750mm支護(hù)形式局部噴砼錨噴網(wǎng)+鋼拱架混凝土襯砌厚度300mm400mm設(shè)計(jì)抗?jié)B等級(jí)P8P10二、施工總體布置（一）施工通道系統(tǒng)主施工通道：利用0#施工支洞作為主要進(jìn)出通道，與A廠上平洞交點(diǎn)樁號(hào)AY1+225.482，與B廠交點(diǎn)樁號(hào)BY1+203.017，支洞斷面尺寸6m×6.5m（寬×高），設(shè)計(jì)縱坡≤5%。輔助通道：在樁號(hào)AY0+720、BY0+750處設(shè)置回車通道，斷面擴(kuò)大至8m×7m，滿足大型設(shè)備轉(zhuǎn)向需求。通風(fēng)系統(tǒng)：采用正負(fù)壓混合通風(fēng)方式，在0#支洞入口布置2×55kW軸流風(fēng)機(jī)，洞內(nèi)每400m設(shè)置接力風(fēng)機(jī)，風(fēng)筒直徑1.5m，確保洞內(nèi)風(fēng)速≥0.25m/s，粉塵濃度≤2mg/m3。（二）臨時(shí)設(shè)施布置拌合系統(tǒng)：在0#支洞洞口設(shè)置HZS90型混凝土攪拌站，配套2個(gè)100t水泥罐、1個(gè)50t粉煤灰罐，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90m3/h，滿足襯砌混凝土供應(yīng)需求。排水系統(tǒng)：沿洞軸線左側(cè)設(shè)置DN150排水鋼管，坡度2‰，每隔50m設(shè)集水井，配置2臺(tái)15kW潛水泵（一用一備），抽排能力≥50m3/h。供電系統(tǒng)：在洞口設(shè)置315kVA變壓器，洞內(nèi)每500m設(shè)置分配電箱，采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，照明線路采用36V安全電壓。三、開挖施工技術(shù)（一）開挖方法選擇Ⅰ、Ⅱ類圍巖段：采用全斷面開挖法，循環(huán)進(jìn)尺3.5m，鉆孔采用三臂液壓鑿巖臺(tái)車，配置25mm中空六角鋼鉆桿，φ42mm十字形鉆頭。Ⅲ類圍巖段：采用中導(dǎo)洞超前擴(kuò)挖法，導(dǎo)洞尺寸3m×3m，超前主洞5~7m，周邊預(yù)留光爆層厚度1.5m。Ⅳ類圍巖及斷層破碎帶：采用CRD工法（交叉中隔壁法），分4個(gè)導(dǎo)洞開挖，每個(gè)導(dǎo)洞開挖完成后立即施作初期支護(hù)，循環(huán)進(jìn)尺控制在1.5m以內(nèi)。（二）爆破參數(shù)設(shè)計(jì)光面爆破參數(shù)：周邊孔間距：50~60cm抵抗線：70~80cm裝藥集中度：0.15~0.25kg/m雷管段別：周邊孔采用MS15段，輔助孔采用MS5~MS10段起爆網(wǎng)絡(luò)：采用非電毫秒雷管起爆，孔內(nèi)延期、孔外接力的起爆方式，導(dǎo)爆管傳爆，確保爆破振動(dòng)速度≤15cm/s（Ⅲ類圍巖）。（三）出碴作業(yè)裝碴設(shè)備：選用2m3側(cè)卸式裝載機(jī)，配合15t自卸汽車運(yùn)輸，洞內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆凡捎?0cm厚C20混凝土硬化，設(shè)置錯(cuò)車道。碴料處理：有用料（塊度≥30cm）運(yùn)至下游骨料加工場(chǎng)，無用碴料運(yùn)至指定棄碴場(chǎng)，棄碴場(chǎng)設(shè)置擋碴墻及截排水設(shè)施。四、初期支護(hù)施工（一）支護(hù)工藝流程開挖面清理→初噴砼→錨桿施工→鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)→復(fù)噴砼→鋼拱架安裝（Ⅳ類圍巖）（二）關(guān)鍵支護(hù)措施噴射混凝土：材料：C20細(xì)石混凝土，水泥采用P.O42.5R，砂率45%~50%，水灰比0.45~0.50工藝：濕噴法施工，噴射壓力0.3~0.5MPa，噴頭距巖面1.0~1.5m，一次噴射厚度5~8cm養(yǎng)護(hù)：噴射完成后2h內(nèi)開始灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期≥7d錨桿施工：材質(zhì)：φ22mm螺紋鋼，長度3.5m（Ⅲ類）、4.5m（Ⅳ類），屈服強(qiáng)度≥335MPa布置：梅花形排列，間距1.5m×1.5m，鉆孔直徑φ42mm，采用M30水泥砂漿錨固，注漿壓力0.5~1.0MPa鋼筋網(wǎng)：規(guī)格：φ8mm@200×200mm，采用焊接連接，搭接長度≥30d安裝：緊貼巖面，與錨桿焊接固定，保護(hù)層厚度≥3cm鋼拱架：型號(hào)：I20b工字鋼，每榀間距0.8~1.0m，連接板采用20mm厚鋼板，螺栓連接安裝：拱架安裝偏差≤5cm，垂直度偏差≤2°，底部設(shè)20cm×20cm混凝土墊塊五、混凝土襯砌施工（一）施工準(zhǔn)備基面處理：采用高壓水沖洗巖面，清除浮碴及松動(dòng)巖塊，對(duì)局部凹坑采用同級(jí)混凝土找平。防水層施工：在初期支護(hù)表面鋪設(shè)1.5mm厚EVA防水板，采用熱熔焊接，搭接寬度≥10cm，焊接質(zhì)量采用真空檢測(cè)法，合格率≥98%。（二）模板工程模板選型：采用整體式液壓鋼模臺(tái)車，長度12m，面板厚度12mm，支撐系統(tǒng)采用Φ16mm絲杠，設(shè)計(jì)承受混凝土側(cè)壓力≤45kN/m2。安裝調(diào)試：模板安裝前進(jìn)行預(yù)拼裝，接縫處粘貼5mm厚海綿條，采用全站儀定位，徑向偏差≤3mm，軸線偏差≤5mm。（三）混凝土施工配合比設(shè)計(jì)：C25混凝土，水灰比0.42，砂率38%，粉煤灰摻量20%，外加劑采用聚羧酸系高效減水劑，坍落度180±20mm抗裂措施：摻加0.9kg/m3聚丙烯纖維，長度12mm，彈性模量≥3.5GPa澆筑工藝：布料方式：采用HBT60混凝土輸送泵，從臺(tái)車兩側(cè)對(duì)稱布料，每層澆筑高度≤50cm振搗方式：插入式振搗棒（φ50mm）振搗，間距≤30cm，振搗時(shí)間15~30s，直至混凝土表面泛漿、無氣泡逸出封頂工藝：拱頂設(shè)置3個(gè)注漿管，采用自密實(shí)混凝土回填，壓力控制在0.2~0.3MPa養(yǎng)護(hù)措施：采用智能噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)，保持混凝土表面濕潤≥14d冬季施工時(shí)采用電熱毯保溫，確保混凝土內(nèi)部溫度≥5℃，內(nèi)外溫差≤25℃六、特殊地質(zhì)段施工措施（一）斷層破碎帶處理超前支護(hù)：采用Φ108管棚支護(hù)，長度10m，環(huán)向間距30cm，管棚內(nèi)灌注M30水泥漿，注漿壓力1.0~1.5MPa。開挖方法：短臺(tái)階法開挖，上臺(tái)階高度3.5m，循環(huán)進(jìn)尺1.0m，及時(shí)施作鋼拱架支護(hù)，拱架間距0.6m。排水措施：在破碎帶前方設(shè)置仰斜排水孔，孔徑φ50mm，長度6m，間距1.5m，降低圍巖含水率。（二）涌水處理小股涌水：采用速凝混凝土封堵，配合Φ50mm排水盲管引流，盲管外包透水土工布。集中涌水：采用“管井降水+注漿堵水”聯(lián)合措施，管井深度15m，間距5m，注漿采用水泥-水玻璃雙液漿，凝膠時(shí)間控制在30~60s。七、施工進(jìn)度計(jì)劃（一）關(guān)鍵線路0#支洞施工→A廠上平洞開挖（上游段）→A廠上平洞襯砌→B廠上平洞開挖→B廠上平洞襯砌→灌漿工程→竣工驗(yàn)收（二）進(jìn)度指標(biāo)項(xiàng)目施工強(qiáng)度工期安排洞室開挖Ⅰ、Ⅱ類圍巖200m/月7個(gè)月Ⅲ、Ⅳ類圍巖80m/月4個(gè)月混凝土襯砌150m/月6個(gè)月灌漿工程300m/月3個(gè)月八、質(zhì)量控制措施（一）原材料控制水泥、鋼筋等主要材料需提供出廠合格證及檢驗(yàn)報(bào)告，進(jìn)場(chǎng)后按規(guī)定進(jìn)行抽樣復(fù)試，合格率100%?；炷凉橇喜捎梅磽羝扑槭?，針片狀含量≤15%，含泥量≤1%，每批次進(jìn)行篩分試驗(yàn)。（二）過程控制開挖質(zhì)量：每循環(huán)進(jìn)行斷面測(cè)量，超挖量≤15cm，欠挖量≤5cm，爆破半孔率≥85%（Ⅰ、Ⅱ類圍巖）。支護(hù)質(zhì)量：錨桿抗拔力試驗(yàn)每300根一組，每組3根，合格率≥90%，最低值不小于設(shè)計(jì)值的90%?；炷临|(zhì)量：留置標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊每100m3一組，抗?jié)B試塊每500m3一組，強(qiáng)度達(dá)標(biāo)率100%。（三）檢測(cè)方法采用地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)襯砌混凝土厚度及空洞情況，檢測(cè)頻率10%斷面。超聲波檢測(cè)混凝土內(nèi)部缺陷，聲速≥4.5km/s為合格。九、安全文明施工（一）安全防護(hù)洞口設(shè)置門禁系統(tǒng)，配備2套自救器及應(yīng)急照明設(shè)備，洞內(nèi)每50m設(shè)置消防器材箱。高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)面配備氣體檢測(cè)儀，監(jiān)測(cè)氧氣含量≥19.5%，一氧化碳≤24ppm。（二）環(huán)保措施施工廢水經(jīng)三級(jí)沉淀池處理后回用，沉淀池容積3×15m3，處理能力≥80m3/h。出碴車輛安裝GPS定位系統(tǒng)，限速20km/h，出場(chǎng)前沖洗輪胎，防止揚(yáng)塵污染。十、應(yīng)急預(yù)案（一）坍塌事故應(yīng)急成立應(yīng)急搶險(xiǎn)小組，配備2臺(tái)液壓千斤頂（50t）、100m鋼支撐及應(yīng)急照明設(shè)備。坍塌發(fā)生后立即啟動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，撤離人員至安全區(qū)域，采用超前管棚加固塌方體，再進(jìn)行分步清理。（二）火災(zāi)事故應(yīng)急洞內(nèi)設(shè)置自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，每1