第5章 施工总体方案

5.1 总体方案制定原则

(1)科学组织，合理安排

根据本工程的规模及施工工期，结合现场隧洞洞群的特点，综合考虑钻爆段、TBM等影响因素，按照不同工法的施工特点，合理安排组织施工。

满足合同文件中关于工程安全、质量、工期、环保、文明施工的要求，选派经验丰富的技术人员，训练有素的钻爆及TBM相应专业施工队伍，配合先进精良的机械设备，全面、合理、高效的进行施工组织。

(2)保证工期，确保1#隧洞提前完工

满足业主工期要求，特别是确保1#隧洞提前完工的要求，采用各种有效措施确保实现工期目标。

(3)充分发挥TBM的作用

充分利用TBM快速掘进的特点，最大限度发挥TBM在掘进施工中的作用。1#隧洞贯通后，TBM尽快转入2#隧洞施工。

5.2 总体施工程序

本工程主要为1#隧洞和2#隧洞施工，其余还包括检修排水系统、组装洞通气洞施工。根据本工程的特点和工期要求，在工程总体施工安排时以施工准备、1#隧洞施工、2#隧洞施工、衬砌、灌浆、金属结构安装为主线条，以检修排水系统施工为次线条组织施工。

总体施工程序见图5-1。

5.3 施工总体方案

5.3.1 施工总体方案

本工程总体施工方案为：

施工准备完成后，1#隧洞和2#隧洞同时开始钻爆法施工，1#隧洞施工TBM组装洞，2#隧洞进行钻爆掘进。在1#隧洞施工组装洞的同时，由2#隧洞向1#隧洞开挖1#、2#、3#横洞，分别到达组装洞中部、尾部、和出发洞，以加快1#引水洞钻爆法施工，及早为TBM施工准备条件。在TBM组装完成后，1#隧洞由TBM进行掘进施工。

2#隧洞钻爆法施工采用上下台阶法开挖，人工YT28风钻孔，无轨运输出渣，湿喷工艺喷射混凝土，锚杆钻孔采用353E台车成孔，液压钢模台车衬砌，洞外固定皮带

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雅砻江锦屏二级水电站东端1#、2#引水隧洞工程施工实施性施工组织设计 机系统安装完成后采用移动式破碎机进行石渣破碎，由皮带机通过横洞将石渣送至1#隧洞的连续皮带机上运出洞外。

施工准备1#隧洞施工2#隧洞施工1#组装洞施工通风洞施工检修排水交通廊道及1#、2#隧洞终点段施工2#隧洞掘进TBM组装排水洞施工TBM步进步进洞、出发洞施工至1#隧洞的横洞施工地下水处理、混凝土衬砌、回填灌浆、固结灌浆皮带机安装TBM掘进排水洞施工1拆卸洞施工地下水处理TBM拆卸转场TBM掘进#2#组装洞施工TBM组装混凝土衬砌、回填灌浆、固结灌浆2#拆卸洞施工地下水处理TBM拆卸大涌水点封堵、辅助通道封堵、衬砌、灌浆、金属结构安装、隧洞清理混凝土衬砌、回填灌浆、固结灌浆达到充水条件大涌水点封堵、辅助通道封堵、衬砌、灌浆、金属结构安装、隧洞清理达到充水条件工程竣工图5-1 总体施工程序图

TBM贯通1#隧洞前2个月，从西端引水隧洞侧开始开挖拆卸洞，完成TBM的部分

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雅砻江锦屏二级水电站东端1#、2#引水隧洞工程施工实施性施工组织设计 拆卸，其余部分后退到转机横洞转到2#隧洞的TBM组装洞进行组装和整修。

TBM贯通2#隧洞后，采用和1#隧洞相同的方式对TBM主机进行适当拆卸，同时部分后退到2#隧洞的组装洞进行拆卸，拆卸部件最终运输到东端洞外的指定位置。

总体施工方案详见表5-1。

表5-1 施工方案表

里程 引(1)15+795～ 引(1)16+587 1#隧洞 引(1)2+600～ 引(1)15+795 引(1)2+500～ 引(1)2+600 引(2)14+400～ 引(2)16+572 引(2)10+170～ #2隧洞 引(2)14+400 引(2)4+800～ 引(2)10+170 引(2)4+700～ 引(2)4+800 开挖 出碴运输 衬砌 钻爆正常段、TBM步进段衬砌台车无轨运输 衬砌，TBM组装洞段组合钢模板衬砌 圆形断面衬砌台皮带机 车衬砌 皮带机 无轨运输 圆形断面衬砌台车衬砌 马蹄形断面衬砌台车衬砌 钻爆正常段衬砌台车衬砌，TBM组装拆卸洞组合钢模板衬砌 圆形断面衬砌台车衬砌 圆形断面衬砌台车衬砌 通风 排水 由0#排水槽排水 钻爆法 独头压入 TBM掘进 TBM掘进 钻爆法 自流或排水洞排水 自流或排独头压入 水洞排水 巷道、管由2#支洞道结合方排水 式 独头压入 巷道、管道结合方式 独头压入 独头压入 独头压入 独头压入 独头压入 自流或排水洞排水 自流或排水洞排水 自流或排水洞排水 自流 抽排 由检修廊道抽排 钻爆法 皮带机 TBM TBM掘进 钻爆法 钻爆法 钻爆法 皮带机 皮带机 通风洞 排水洞 检修 廊道 无轨运输 皮带机 无轨运输 5.3.2 分项工程方案 5.3.2.1 TBM施工方案

5.3.2.1.1 TBM运输、组装、拆卸、保养方案

(1)TBM运输

根据TBM的组装顺序及大件运输的组织计划，分批将超限大件运输到组装洞。后配套的结构件按照组装顺序组织运输。

(2)TBM组装

TBM组装在组装洞内进行，按照主机→皮带连接桥→后配套→连续皮带机的顺序组织组装工作。主机部分组装完成后利用步进装置向前步进，为后配套留出组装空间，

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雅砻江锦屏二级水电站东端1#、2#引水隧洞工程施工实施性施工组织设计 后配套逐节组装并向前推进和主机连接。TBM全部组装完成后安装连续皮带机和转渣皮带机。步进过程中同时进行TBM的调试工作。

(3)TBM拆卸

TBM的拆卸分为转场的临时拆卸和最终的完工拆卸，临时拆卸只进行影响TBM转场部分的拆卸，临时拆卸在扩挖完成的拆卸洞内完成需要拆卸部件的拆除；TBM最终拆卸在2#隧洞TBM组装洞内完成，拆卸使用100t×2和40t×2桥吊将TBM部件拆卸成为最终运输的各个部件。

连续皮带机的拆卸在连续皮带驱动装置的位置进行，利用驱动装置和卷扬机卷收皮带，皮带通过移动尾端后开始拆卸连续皮带的钢结构。

(4)TBM保养

按照两个掘进工班一个整备工班的模式组织TBM施工，整备工班专职负责TBM的保养和维修工作，项目经理部设置专门机构组织掘进工班和整备工班分别在各自的工作时间内的工作安排。按照“以保障设备的功能为前提，以保证施工进度为目标，使维修保养、施工作业规范、程序化。”的指导思想指导TBM的保养工作。

5.3.2.1.2 掘进及支护

本标段1#引水隧洞东端引(1)2+500.000～引(1)15+795段采用敞开式硬岩掘进机(TBM)施工，C4标段和C2标段的分标界面引(1)2+500.000为浮动界面。

TBM部件由东引2#施工支洞运输进入组装洞室内分步完成整机组装，步进到出发洞后开始掘进施工。本标段选用TBM开挖直径为12.4m，每循环掘进行程1.82m。

出渣采用连续皮带机运输石渣，将渣转运到东引2#施工支洞内安装的固定皮带机上运到弃渣场。

隧洞内采用有轨运输方案，每隔0.5m架设工字钢横梁，在横梁上布置四轨双线，将混凝土、锚杆等材料运输到TBM。

支护施工采用TBM自带的超前支护及系统支护设备进行支护施工，超前钻机完成超前探测、小导管超前支护工作；锚杆钻机及混凝土喷射机械手进行系统支护施工。

TBM施工贯通1#隧洞后，在贯通位置进入预先开挖好的拆卸洞进行部分拆卸，其余部分后退到达预先施工完成的转机横通道进入2#隧洞，相应的将连续皮带机、风管、电缆转移到2#隧洞安装。TBM在2#隧洞中组装完成后开始掘进施工直到贯通2#隧洞。1#、2#隧洞施工完成后TBM后退到2#隧洞的组装洞完成最终的拆卸。

5.3.2.2 钻爆法洞段施工方案

本标段工程中，1#、2#引水隧洞终点段、1#隧洞TBM组装洞、步进洞、出发洞及2#隧洞前期均采用钻爆法施工。

主要采用上下台阶法开挖，部分围岩破碎带采用CRD法开挖。353E台车钻孔或风

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雅砻江锦屏二级水电站东端1#、2#引水隧洞工程施工实施性施工组织设计 动凿岩机钻孔，液压钢模台车衬砌，先期采用无轨运输出碴，皮带机安装后采用移动式破碎机进行石渣破碎，由皮带机通过横洞将石渣送至1#隧洞的皮带机上运出洞外。

采用锚杆台车及喷混凝土台车进行支护施工。

通风洞、检修排水廊道、施工辅助通道等采用全断面开挖，无轨运输出渣结合皮带机出渣。

5.3.2.3 衬砌方案

底拱现浇混凝土衬砌采用底拱滑模装置完成，边顶拱衬砌采用液压钢模衬砌台车浇筑。底拱先于边顶拱衬砌完成。

1#隧洞钻爆段及TBM步进段采用一台马蹄形断面衬砌台车施工，2#隧洞钻爆段采用一台马蹄形断面衬砌台车施工，TBM组装洞、拆卸洞及渐变段后期改建采用组合钢模板衬砌，1#隧洞钻爆段底拱施工采用一套滑模装置，2#隧洞钻爆段底拱施工采用两套滑模装置。

1#隧洞TBM施工段采用三台圆形断面衬砌台车，三套底拱滑模装置，2#隧洞TBM施工段采用两台圆形断面衬砌台车施工，两套底拱滑模装置，分段作业。

1#隧洞混凝土从东引1#支洞运进，采用轨行式混凝土输送车运至工作面。2#隧洞混凝土前期采用无轨运输，混凝土输送车从东引1#支洞运至工作面，后期采用轨行式混凝土输送车从东引1#支洞运至工作面。

混凝土输送泵泵送入模，振捣采用插入式振捣器和附着式振动器。钢筋在钢筋棚加工，现场采用钢筋台车人工作业焊接成型。

施做底拱衬砌的地段两侧设挡水围堰，将水抽排到附近的排水横洞内。

5.3.2.4 通风方案

本标段通风分三阶段，两种通风方式：第一阶段为TBM掘进前1#、2#引水隧洞、检修排水系统、通风洞钻爆法施工阶段，各隧洞采用的压入式通风方式；第二阶，1#引水隧洞TBM掘进、2#引水隧洞钻爆法施工阶段，1#引水隧洞采用压入式，2#引水隧洞采用压入与巷道管道结合的方式通风；第三阶段为1#引水隧洞贯通，2#引水隧洞TBM施工阶段，2#引水隧洞通风采用的压入式通风方式。

5.3.2.5 超前地质预报方案

引水隧洞施工过程中，结合辅助洞、长探洞、排水洞已揭示的工程地质资料，进行综合分析，预判引水隧洞掘进开挖前方工程地质条件，采用物探(TSP203预测预报系统、BEAM预报系统、地质雷达)和超前钻孔方法对引水隧洞进行围岩岩性、地下水等预测预报和监测。宏观预报(辅助洞、长探洞、排水洞揭示的工程地质资料)与施工预报(地质素描)相结合；长期预测与短期预报相结合；钻探法与物探法相结合。各种方法相互对照、相互补充、相互配合，提高解译水平，提高预报精度。

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雅砻江锦屏二级水电站东端1#、2#引水隧洞工程施工实施性施工组织设计 5.3.2.6 地下水处理方案

综合辅助洞、长探洞、排水洞揭示的工程水文地质，进行综合分析，预判地下水分布区域，利用超前地质预报确定地下水分布状态，利用超前探孔探明地下水状态、水压、流速等技术指标，为地下水处理、TBM及钻爆法施工方案的确定提供科学依据。

地下水处理遵循“保证进度，择机封堵”的原则进行“探、排、防、控、堵”，根据地下水活动规律、涌水量大小、地下水压力，确定具体的地下水处理原则，在不涉及人员、设备等安全的情况下，先通过，后处理，确保总工期目标的实现。

地下突(涌)水点封堵主要采用围岩防渗灌浆、分流减压、导水和隧洞衬砌、挡水墙以及组合法进行治理。

5.3.2.7 岩爆处理方案

结合辅助洞、长探洞、排水洞工程施工以及超前地质预报、工程地质素描预判以水隧洞岩爆可能发生的区域，做到事先防备，跟进防治。岩爆区段坚持“以防为主、防治结合”的施工原则。岩爆主要受两方面因素控制：第一，开挖轮廓线附近的地应力分布格局和应力量级；第二，开挖过程对围岩的扰动。

以防为主的主要目的是防止岩爆发生或者降低岩爆发生的等级，以使损失降低到最小。根据不同的岩爆机制及岩爆烈度级别，以防为主方案主要包括：改善围岩物理力学性质(超前注水、高压喷水弱化围岩强度，钻爆法施工时，控制开挖进尺及开挖轮廓线，减少施工扰动)、应力解除爆破、调整作业、待避。

以治为主主要是加快柔性支护体系施工，柔性支护主要采用喷射混凝土(添加XPM外加剂、钢纤维、硅粉)、水胀式锚杆、改进施工工艺后的机械胀壳式锚杆等进行支护，加快形成与围岩共同承载能力，提高支护体系的抗拉强度、抗冲击力等，确保与岩面密贴，岩爆发生。

TBM设备、钻爆法施工安全通过后，及时进行初期支护体系施工，加固围岩，具体包括包括喷、锚、格栅钢架等加固措施。据此，采用联合支护合成一体，提高围岩的自身支承能力和喷层的外部支承能力，达到防治岩爆的最终目的。

5.3.2.8 灌浆施工方案

主洞回填灌浆及高压固结灌浆施工在钻孔灌浆台车上进行。破碎带高压固结灌浆跟进混凝土衬砌施工，防渗高压固结灌浆在相应洞段堵水灌浆处理及锚喷支护完成后即跟进实施；横洞及施工支洞封堵段等不规则洞段灌浆采用架管搭建钻孔灌浆平台在其上进行钻灌作业。

制浆供浆采取在1560平台设置集中制浆系统的方式，利用施工横洞布置中转站，每隔2～3km布置一座中转站进行接力，通过输浆泵向工作面供浆。根据灌浆高峰期水泥用量需要，洞内制浆站存储不少于1.5天灌浆所需水泥量，保证灌浆持续进行不中

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雅砻江锦屏二级水电站东端1#、2#引水隧洞工程施工实施性施工组织设计 断。

采用岩石电钻和地质钻机造孔。高压灌浆采用20MPa高压灌浆泵灌注，并配备满足本工程高压灌浆要求的灌浆自动记录仪进行灌浆过程监控，配备高压胶管、高压阀门等配套材料。

高压灌浆只有一段的浅孔和其他孔的第一段采用机械式灌浆塞进行卡塞灌浆，其他孔段采用孔口封闭器灌浆。一般情况下自浅而深分段灌注，也可根据实际情况采用自下而上方式灌浆。在正式施工前通过生产性灌浆试验验证设计灌浆参数和并选定适应本工程特点的钻孔灌浆施工工艺。

5.3.2.9 金结安装施工方案

利用自备汽车吊进行吊装工作，自备载重汽车运输，安装施工满足招标文件要求。

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