彭水電力隧道施工方案一、工程概況1.1項目基本信息本工程為彭水苗族土家族自治縣電力隧道工程，位于重慶市武陵山區(qū)彭水段，隧道全長2800米，采用單洞雙線設(shè)計，凈斷面尺寸為3.2m×3.8m（寬×高），結(jié)構(gòu)形式為C40P8鋼筋混凝土箱型框架結(jié)構(gòu)。隧道起點接現(xiàn)狀220kV變電站，終點至規(guī)劃110kV變電站，沿線穿越武陵山區(qū)典型地貌，主要功能為敷設(shè)220kV及110kV高壓電纜線路，設(shè)計使用年限100年，抗震設(shè)防烈度7度。1.2地質(zhì)水文條件地形地貌：隧道穿越區(qū)域?qū)僦械蜕降孛?，地表高?20-850m，相對高差達(dá)430m，進(jìn)口段位于垂直高差380m的峭壁地帶，出口段為溝谷階地，施工便道需穿越3處懸崖路段。地層巖性：洞身穿越地層主要為：可溶巖段（占比78%）：灰?guī)r、白云巖為主，局部夾石膏層，存在大型溶腔（已探明直徑≥20m的溶腔5處，最大溶腔直徑達(dá)92m）煤系地層（2處，總長320m）：含瓦斯煤層，瓦斯?jié)舛?.3-0.8%不良接觸帶（4處）：巖體破碎，透水性強(qiáng)砂卵石層（出口段150m）：松散結(jié)構(gòu)，卵石含量65-70%，粒徑50-200mm水文條件：地下水位埋深2.4-48m，年變化幅度1.5-2.0m，存在9條暗河系統(tǒng)，最大涌水量達(dá)40000m3/h，主要補(bǔ)給來源為大氣降水及地表徑流。1.3主要工程數(shù)量項目單位數(shù)量備注隧道主體結(jié)構(gòu)m2800C40P8混凝土鋼筋工程t1860HRB400E級鋼筋防水工程m2246001.5mm厚自粘橡膠瀝青卷材泄水洞m3500平行主洞布置瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)套1含485個監(jiān)測點超前地質(zhì)預(yù)報次142每20m一次二、施工總體部署2.1施工分區(qū)與流程工程劃分為三個施工段平行作業(yè)：Ⅰ段（K0+000-K0+900）：含進(jìn)口峭壁段及2處煤系地層，采用"泄水洞先行+臺階法"施工Ⅱ段（K0+900-K2+000）：可溶巖主段，穿越5處大型溶腔，采用"管棚支護(hù)+CRD工法"Ⅲ段（K2+000-K2+800）：出口段及砂卵石層，采用明挖現(xiàn)澆施工關(guān)鍵線路：施工準(zhǔn)備→超前地質(zhì)預(yù)報→泄水洞施工→主洞開挖→初期支護(hù)→二次襯砌→防水工程→機(jī)電安裝→回填驗收2.2施工平面布置臨時設(shè)施：在K1+400處設(shè)置項目經(jīng)理部（占地1200㎡），K0+100及K2+600處設(shè)施工工區(qū)，含鋼筋加工區(qū)（400㎡）、模板堆放區(qū)（300㎡）、材料倉庫（200㎡）施工便道：修建964m長施工便道，最大縱坡12%，寬度4.5m，采用"微爆破+機(jī)械鑿除"工藝施工，每50m設(shè)置會車平臺排水系統(tǒng)：沿隧道軸線兩側(cè)設(shè)置40×50cm排水溝，每50m設(shè)100m3集水坑，配置22kW污水泵6臺（一用一備），三級沉淀池3座供電系統(tǒng)：設(shè)置315kVA變壓器2臺，備用200kW柴油發(fā)電機(jī)2臺，洞內(nèi)采用雙回路供電2.3施工進(jìn)度計劃總工期480日歷天，關(guān)鍵節(jié)點控制：第30天：完成施工便道及臨建工程第90天：泄水洞貫通第210天：Ⅰ段主洞貫通第360天：Ⅱ段主洞貫通第420天：Ⅲ段結(jié)構(gòu)完成第450天：防水及機(jī)電安裝完成第480天：竣工驗收三、主要施工方法3.1超前地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)測綜合預(yù)報體系：長距離預(yù)報：采用TSP-203地質(zhì)雷達(dá)，每100m掃描一次，探測前方100-150m地質(zhì)情況中距離預(yù)報：地質(zhì)鉆機(jī)超前鉆探，鉆孔深度30m，搭接長度10m短距離預(yù)報：紅外探水儀配合地質(zhì)素描，每20m進(jìn)行一次巖溶監(jiān)測：對128處巖溶洼地、9條暗河實施BIM+GIS三維建模，毫米級變形監(jiān)測瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)：洞內(nèi)布設(shè)485個瓦斯傳感器，形成3m×3m監(jiān)測網(wǎng)格配置三級斷電控制系統(tǒng)，瓦斯?jié)舛取?.5%時報警，≥1.0%時自動切斷電源專職檢測員每2小時使用便攜式檢測儀復(fù)測，數(shù)據(jù)實時上傳監(jiān)控中心3.2特殊地質(zhì)段施工工法3.2.1峭壁進(jìn)洞施工進(jìn)口段采用"蜘蛛人"作業(yè)法：危巖處理：施工人員身系安全繩，采用風(fēng)鎬清除表面危石，設(shè)置主動防護(hù)網(wǎng)管棚支護(hù)：施作Φ108mm×6mm管棚，長度30m，環(huán)向間距40cm，傾角1-3°臺階開挖：上臺階高度2.5m，采用微震爆破（單響藥量≤5kg），循環(huán)進(jìn)尺1.5m初期支護(hù)：噴射C25混凝土（厚25cm）+Φ22中空錨桿（長4.5m，間距80cm）+I18型鋼拱架（間距60cm）3.2.2巖溶段施工對探明的5處大型溶腔采用"泄水洞先行+動態(tài)注漿"工法：泄水系統(tǒng)：平行主洞開挖3500m泄水洞（斷面2.0m×2.5m），設(shè)置3條橫向泄水支洞聯(lián)通主洞溶腔處理：小型溶腔（直徑＜5m）：泵送C20混凝土回填中型溶腔（5-20m）：型鋼骨架+噴射混凝土回填大型溶腔（＞20m）："管棚+格柵拱架+注漿加固"復(fù)合支護(hù)動態(tài)注漿：采用水泥-水玻璃雙液漿，注漿壓力1.5-2.5MPa，注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)為進(jìn)漿量＜20L/min，穩(wěn)壓30min3.2.3瓦斯段施工煤系地層段施工要點：機(jī)械防爆改裝：對236臺進(jìn)洞機(jī)械進(jìn)行防爆處理，裝載機(jī)加裝瓦斯傳感報警裝置通風(fēng)系統(tǒng)：采用雙風(fēng)機(jī)（2×110kW）壓入式通風(fēng)，風(fēng)量≥2000m3/min，風(fēng)筒百米漏風(fēng)率＜1%爆破作業(yè)：使用煤礦許用炸藥，毫秒延期電雷管，采用全斷面一次爆破，循環(huán)進(jìn)尺2.0m瓦電閉鎖：實現(xiàn)瓦斯?jié)舛扰c通風(fēng)、供電系統(tǒng)聯(lián)動控制，斷電響應(yīng)時間＜15s3.3主體結(jié)構(gòu)施工3.3.1模板工程體系設(shè)計：采用18mm厚酚醛覆膜膠合板（1.22×2.44m），支撐系統(tǒng)為Φ48×3.5mm鋼管腳手架立桿布置：縱向間距80cm，橫向間距120cm，步距100cm，掃地桿距地面20cm安裝要點：側(cè)模安裝前預(yù)埋Φ22定位鋼筋（間距90cm），模板接縫粘貼5mm厚海綿條頂板模板起拱高度1.5‰，采用可調(diào)頂托調(diào)節(jié)模板驗收允許偏差：軸線±5mm，截面尺寸±10mm，垂直度≤3mm/m3.3.2鋼筋工程加工制作：鋼筋集中加工，采用數(shù)控彎曲機(jī)成型，允許偏差±10mm連接方式：直徑≥22mm鋼筋采用直螺紋連接，連接區(qū)段長度35d且≥500mm安裝要求：底板鋼筋：先鋪短向筋（Φ25@150），后鋪長向筋（Φ22@150），綁扎點間距≤200mm側(cè)墻鋼筋：水平筋（Φ20@200），豎向筋（Φ18@150），采用"梯子筋"固定間距保護(hù)層：采用50mm厚C30混凝土墊塊，間距1000mm梅花形布置3.3.3混凝土工程配合比設(shè)計：C40P8混凝土，坍落度180±20mm，摻加粉煤灰（摻量20%）和聚羧酸減水劑澆筑工藝：分段長度10m，采用"底板→側(cè)墻→頂板"順序連續(xù)澆筑側(cè)墻澆筑至倒角以上300mm，與頂板間隔時間≤2h振搗采用Φ50振搗棒，插入間距≤500mm，振搗時間15-30s養(yǎng)護(hù)措施：澆筑完成12h內(nèi)覆蓋土工布灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期≥14d側(cè)墻采用噴淋養(yǎng)護(hù)，頂板采用蓄水養(yǎng)護(hù)（水深≥50mm）冬季施工采用電熱毯+棉被保溫，確保養(yǎng)護(hù)溫度≥5℃3.4防水工程基層處理：混凝土表面平整度≤3mm/2m，陰陽角做成半徑50mm圓弧，采用高壓水槍清理浮漿防水層施工：墊層表面涂刷冷底子油2遍（干膜厚度≥0.15mm）側(cè)墻及頂板采用1.5mm厚濕鋪法自粘橡膠瀝青防水卷材（滿粘施工）變形縫處增設(shè)100cm寬加強(qiáng)層，搭接長度≥50cm變形縫處理：縫寬30mm，設(shè)置中埋式鋼邊橡膠止水帶（寬度300mm）縫內(nèi)填充聚乙烯泡沫棒（直徑32mm），表面嵌填聚硫密封膠（深度≥20mm）3.5排水系統(tǒng)施工泄水洞先行工法：平行主洞開挖3500m泄水洞，斷面尺寸2.0m×2.5m，縱坡2‰設(shè)置三級沉淀池（總?cè)莘e300m3），配備智能抽排系統(tǒng)（排水能力130萬m3/d）主洞每50m設(shè)置1個集水井（1.5m×1.0m×1.0m），安裝潛水排污泵（Q=50m3/h，H=15m）建立涌水回灌系統(tǒng)，90%施工用水經(jīng)凈化后用于周邊農(nóng)田灌溉四、關(guān)鍵技術(shù)措施4.1巖溶突水突泥防治綜合防治體系：超前探測：采用地質(zhì)雷達(dá)與超前鉆探相結(jié)合，探明前方巖溶發(fā)育情況排水降壓：泄水洞超前主洞30-50m施工，降低掌子面水壓帷幕注漿：對富水地層采用全斷面注漿，注漿加固圈厚度≥5m應(yīng)急處理：掌子面設(shè)置2道擋水墻（第一道磚砌，第二道混凝土），儲備200m3袋裝水泥4.2瓦斯綜合治理通風(fēng)系統(tǒng)：雙風(fēng)機(jī)雙電源，實現(xiàn)自動切換，保證洞內(nèi)風(fēng)量≥20m3/min·人防爆措施：進(jìn)洞機(jī)械全部進(jìn)行防爆改裝，電機(jī)、開關(guān)等符合ExdⅠ級防爆要求照明采用防爆燈具，電纜采用礦用阻燃電纜監(jiān)測監(jiān)控：建立地面監(jiān)控中心，實時顯示各監(jiān)測點瓦斯?jié)舛扰渲?套便攜式瓦斯檢測儀（量程0-4%），每2小時檢測一次實行"三嚴(yán)禁"制度：嚴(yán)禁無風(fēng)作業(yè)、嚴(yán)禁瓦斯超限作業(yè)、嚴(yán)禁違章爆破4.3高地應(yīng)力控制對埋深＞500m的高地應(yīng)力段：采用光面爆破，減少對圍巖的擾動，周邊眼間距45cm，抵抗線60cm初期支護(hù)及時封閉成環(huán)，噴射混凝土厚度增至30cm，增設(shè)Φ8@150×150鋼筋網(wǎng)采用可縮性U型鋼拱架（型號U29），拱架間距60cm，安裝時預(yù)留10cm收縮量監(jiān)測頻率加密至1次/天，當(dāng)收斂速率＞5mm/d時，增設(shè)臨時仰拱五、安全管理體系5.1安全組織與制度管理架構(gòu)：項目經(jīng)理為安全第一責(zé)任人，設(shè)置專職安全工程師3名，安全員15名（每50人配備1名）網(wǎng)格化管理：將隧道劃分為12個安全網(wǎng)格，每個網(wǎng)格設(shè)網(wǎng)格員1名，負(fù)責(zé)日常檢查與隱患排查培訓(xùn)教育：特種作業(yè)人員持證上崗，崗前培訓(xùn)不少于72學(xué)時每日開展班前安全講話（15分鐘），每周組織安全技術(shù)交底每月進(jìn)行應(yīng)急演練，重點演練瓦斯突出、涌水、火災(zāi)等事故處置5.2專項安全措施5.2.1高空作業(yè)安全懸崖便道設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，底部設(shè)20cm高擋腳板，外側(cè)掛安全網(wǎng)作業(yè)人員必須佩戴雙鉤安全帶，安全帶高掛低用，保險繩長度≤2m便道每隔200m設(shè)置避車洞（深2m，寬2m），配備應(yīng)急照明和通訊設(shè)備5.2.2爆破作業(yè)安全爆破器材管理：實行"雙人雙鎖"制度，領(lǐng)用、退庫必須登記簽字爆破參數(shù)：周邊眼裝藥集中度0.25kg/m，采用不耦合裝藥（裝藥系數(shù)0.6）警戒范圍：淺孔爆破≥300m，深孔爆破≥500m，設(shè)置明顯警戒標(biāo)志和崗哨5.2.3機(jī)電設(shè)備安全實行"一機(jī)一閘一漏一箱"，漏電保護(hù)器動作電流≤30mA，動作時間≤0.1s定期對236臺進(jìn)洞機(jī)械進(jìn)行防爆檢查，重點檢查瓦斯傳感器、報警裝置洞內(nèi)電纜懸掛高度≥2.5m，固定點間距≤3m，與風(fēng)筒分兩側(cè)布置5.3應(yīng)急管理應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)：設(shè)立應(yīng)急指揮部，項目經(jīng)理任總指揮，下設(shè)搶險組、技術(shù)組、醫(yī)療組等6個專業(yè)小組配備應(yīng)急物資：柴油發(fā)電機(jī)2臺、應(yīng)急照明100套、自救器200臺、擔(dān)架10副專項應(yīng)急預(yù)案：瓦斯突出應(yīng)急：立即啟動三級排風(fēng)，人員沿避災(zāi)路線撤離，切斷洞內(nèi)電源涌水應(yīng)急：啟動備用排水系統(tǒng)，快速砌筑擋水墻，疏散下游施工人員火災(zāi)應(yīng)急：使用ABC干粉滅火器滅火，同時啟動排煙系統(tǒng)，人員向進(jìn)風(fēng)方向撤離六、質(zhì)量保證措施6.1質(zhì)量管理體系建立"三檢制"（自檢、互檢、交接檢）和專業(yè)檢查相結(jié)合的質(zhì)量檢查制度設(shè)立中心試驗室，配備壓力試驗機(jī)、抗?jié)B儀等檢測設(shè)備32臺套關(guān)鍵工序?qū)嵭?首件認(rèn)可制"，首件驗收合格后方可批量施工6.2過程質(zhì)量控制混凝土質(zhì)量控制：原材料檢驗：水泥、砂石、外加劑等進(jìn)場必須進(jìn)行復(fù)試，合格后方可使用配合比控制：試驗室根據(jù)砂石含水率動態(tài)調(diào)整配合比，每工作班檢查2次澆筑監(jiān)控：坍落度每50m3檢測一次，允許偏差±20mm抗?jié)B試塊每500m3留置1組，同條件養(yǎng)護(hù)試塊與結(jié)構(gòu)同條件養(yǎng)護(hù)混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2MPa前，嚴(yán)禁在其上踩踏或安裝模板支架防水工程控制：防水層施工前檢查基層含水率（＜9%），采用1m2卷材覆蓋2h無水印卷材搭接寬度：長邊≥100mm，短邊≥150mm，搭接縫采用熱風(fēng)焊接雨后或淋水試驗24h，無滲漏方可進(jìn)行下道工序6.3質(zhì)量通病防治質(zhì)量通病防治措施混凝土裂縫1.控制坍落度波動范圍±20mm

2.采用低水化熱水泥，摻加粉煤灰

3.加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，確保養(yǎng)護(hù)期≥14d鋼筋保護(hù)層偏差1.采用定型塑料墊塊，強(qiáng)度≥C30

2.墊塊間距≤1000mm，梅花形布置

3.安裝后專人檢查，不合格及時調(diào)整防水層空鼓1.基層表面平整、干燥、清潔

2.卷材鋪貼采用滿粘法，排除空氣

3.搭接縫采用熱風(fēng)焊接，確保焊接質(zhì)量七、施工進(jìn)度保證措施7.1資源保障勞動力配置：高峰期投入人員420人，其中技術(shù)工人280人，配置6個專業(yè)班組（掘進(jìn)、支護(hù)、鋼筋、模板、混凝土、機(jī)電）機(jī)械設(shè)備：投入挖掘機(jī)5臺、裝載機(jī)3臺、混凝土輸送泵4臺、通風(fēng)機(jī)4臺，備用設(shè)備數(shù)量不低于30%材料供應(yīng)：建立3個材料儲備點，鋼材儲備量≥1500t，水泥≥8000t，確保連續(xù)施工7.2進(jìn)度控制方法采用Project軟件編制四級進(jìn)度計劃（總進(jìn)度、月、周、日計劃），實行周調(diào)度、月考核關(guān)鍵線路控制：泄水洞施工、巖溶段開挖、瓦斯段支護(hù)為關(guān)鍵工序，配備專職調(diào)度員獎懲機(jī)制：設(shè)立進(jìn)度獎勵基金100萬元，對提前完成節(jié)點的班組獎勵5-10萬元，延誤工期按0.5萬元/天處罰7.3雨季施工保障洞口設(shè)置截水溝和擋水墻，配備2臺大功率抽水泵（Q=100m3/h）便道鋪設(shè)20cm厚級配碎石，兩側(cè)設(shè)置排水溝，險要路段增設(shè)防滑鏈材料倉庫墊高50cm，搭設(shè)防雨棚（棚高≥3m），水泥罐配備自動報警裝置八、環(huán)境保護(hù)措施8.1施工廢水處理建立三級沉淀池（總?cè)莘e300m3），廢水經(jīng)處理后回用率達(dá)90%混凝土養(yǎng)護(hù)用水采用噴霧養(yǎng)護(hù)，減少用水量油料庫設(shè)置防滲池（滲透系數(shù)≤10??cm/s），防止油料泄漏污染