张北县储气蓄能项目施工方案(2021-3-19).docx

第一章编制说明21. 1编制依据21.2编制原则31.3适用范围4第二章工程概况52. 1工程简介51.1 2主要技术指标52.3 自然地理条件62.4 水文地质条件72. 5工程总体认识102. 6工程重难点11第三章总体施工组织安排11第四章主要施工方案124.1竖井施工124.2连接巷道施工131.1 3主洞室施工144.4 浇筑混凝土144.5 生产辅助系统15第五章工期计划安排17第一章编制说明1. 1编制依据(1)建筑机械使用安全技术规程(JGJ332012)(2)混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2015)(3)建筑施工起重吊装工程安全技术规范(JGJ276-2012)(4)建筑施工模板安全技术规范(JGJI62-2008)(5)施工现场机械设备检查技术规范(JGJl60-2016)(6)起重机用钢丝绳检验和报废实用规范(GB/T5972-2006)(7)建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-2012)(8)钢筋焊接及验收规程(JGJ18-2012)(9)建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ802016)(10)建设工程施工现场环境与卫生标准(JGJ146-2013)(11)建设工程施工质量验收统一标准(GB50300-2013)(12)建筑施工安全技术统一规范(GB50870-2013)(13)建筑施工安全检查标准(JGJ59-2011)(14)建设工程施工现场消防安全技术规范(GB50720-2011)(15)施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-2005)(16)建筑施工手册(第四版，中国建筑出版社)(17)简明建井工程手册(上下)(煤炭工业出版社出版)(18)煤矿安全规程1.2 编制原则(1)技术可行本方案编制依据充分，方案经过多个项目实地考察调研，结合借鉴了大瑞铁路高黎贡山铁路隧道施工竖井、延庆至崇礼高速公路河北段延伸工程第YS-2标段通风竖井编制本施工方案，具有现场实地可操作性。(2)经济合理针对工程的实际情况，本着经济、可靠、合理的原则比选施工方案；配备足够数量的适合本工程施工的机械设备和资源，以满足施工要求；对整个施工过程实施动态管理，从而达到合理组织和不断优化施工方案，确保按期、按质完成施工任务的目标。(3)安全质量可控充分认识本工程水文、地质与施工特点，结合我公司多年施工经验，选择先进、可靠的施工技术方案与施工工艺，通过机械化配套施工代替传统的人工施工，从而提高本竖井的施工安全质量管控水平；树立对工程质量终身负责的观念，建立强有力的质保体系，严格过程控制，精益求精，确保优质工程。从根本上保证现场施工安全，质量可控的目标。(4)信息化施工原则通过施工监测和信息反馈及时调整施工方法和措施，确保施工安全及工程质量。(5)确保工期的原则精心筹划组织，合理配置资源，选择可靠方法，确保关键工期的实现。认真研究、综合考虑工程地质、工程环境、场地条件及工期等各种因素，运用系统工程理论进行施工总体部署，合理组织施工，科学进行资源调配，做到工序衔接紧凑、合理。(6)注重文明施工，加强环保原则在施工场地的布置、施工机械的配备等方面注重对环保措施的选择，严格执行文明施工的各项要求。在施工中贯彻“以人为本”的原则，做到文明施工、爱护环境、千方百计加强对环境的保护，创造良好的施工、生活环境，保证职工安全健康，树立我公司的形象。1.3 适用范围本施工方案适用于张北县储气蓄能项目竖井、连接巷道及储气洞室施工。第二章工程概况2. 1工程简介张北县储气蓄能项目主要由2条储气洞室、1条连接巷道和1条竖井组成。其中，储气洞室长155m和200m,净间距80m,洞径IOn,中心埋深约96.2m;连接巷道连接储气洞室，洞径8.4m;竖井布置于连接巷道中部，井径5m,竖井两侧设置密封门。计划日期为2021年4月20日至2022年1月31日，施工工期9个月。见下图。 - - - - SSrP=m7w )ao5张北县储气蓄能项目平面布置图2. 2主要技术指标(1)通风竖井深度约100m。竖井直径6m,周长18.84m,面积28.26m2o(2)通风竖井衬砌厚度0.5m,衬砌后内净空5m,周长15.7m,面积19.63m2o(3)竖井锁口护壁施工，深度5m,内净空7m,包含1处壁座。(4)连接巷道直径9.6m,周长29.83m,面积72.34由2。衬砌厚度0.6m,衬砌后内净空8.4m,周长26.38m,面积55.39田2。(5)主洞室直径11m,周长34.54m,面积94.98m2o衬砌厚度0.5m,衬砌后内净空IOn1,周长31.4m,面积78.5田2。2.3自然地理条件2.3.1地理位置张北县位于河北省西北部，西与尚义县交界，北与内蒙古商都县、河北省康保县相邻，东部与沽源县接壤，南部与张家口市、万全县和崇礼县毗邻，地理坐标位于东经114010,-115°27,北纬40°57,434,o拟建场地位于张北县工业园区内，紧邻张石高速(SIO)张北北高速收费站，交通条件十分便利。地理位置见图2.2o图2.2张北县储气蓄能项目地理位置图M 52.3.2地形地貌张北县地处内蒙古高原南缘，属坝上高原区，平均海拔1400m,最低位于张北县安固里淖，海拔130Om左右，最高峰位于张北县东部桦皮岭，海拔2128m,全县地势东南、西南部较高，为玄武岩、熔岩组成的起伏不平的台地，海拔1600m-1850m,西北部渐低，为丘陵地，中部较平坦，为第四纪松散岩类，高程1600m1850m02.3.3气象条件张北县为内蒙古高原气候，受西北利亚高压控制，属大陆性干旱半干旱温带季风气候区，其特点是，春秋干燥多风，夏季凉爽多雨，冬季严寒漫长，春季风多且大，风力大都为4级8级，风沙和沙尘暴天气多年平均在15天左右，降雨年际时空分布不均，年均降雨量396mm,且多集中7、8、9三个月内，时间占全年的四分之一，雨量占全年的70%,昼夜温差大年均气温在3.2。C,年均无霜期110天，年均日照2905.5小时，10°C以上积温1962.7°C,年蒸发量为1955.7mm（20mm口径蒸发器）。由于本区海拔高，且无高山屏障围绕，树木稀少，常受西北寒风侵袭，风大气温低，降雨量少是本地气候特征，干旱、霜冻、冰雹是张北主要的自然灾害。张北县较大的河流为安固里河，属内部河流域，安固里河源于张北县油篓沟镇台路沟乡坝头山区，注入安固里淖，河长91.27km。2.4水文地质条件2.4.1 基本水文地质条件场区为坝上平原，地面高程138Om1385m,场区范围多开垦为旱地，区内水渠呈网格状纵横交错，间距一般在200m250m,植被较稀少。场区处于一个封闭的水文地质单元内，安固里河为区内最低基准排泄面，该河流分布在场区西北侧，与场区最小直线距离约200m,河流河面宽50m,水深约0.5m2.Omo本区年蒸发量大于年降水量，属湿度不足带，但地形地貌条件利于接受大气降水补给。场区地下水的补给源主要来自6月9月的大气降水和5月6月的冰雪融化的渗入。在季节冻结期，场区地下水具有冻土区地下水的特征，地下水的渗入补给被中断，部分地表水系、泉封冻，减少或停止对地下水的补给，表层的透水层变为隔水层。2.4.2 水文地质结构根据场区地层岩性差异，场区可分为3种水文地质结构类型：第一类为浅层散体结构：渗透性表现为非均质各向同性，垂直入渗为主，主要由第四系覆盖层及浅表层全强风化带呈松散或半松散的岩体构成，对降雨渗入地下起分流、滞后作用。场区第四系覆盖层厚度为18.5m20.0m,主要由粉土、粉沙土夹卵砾石组成，易接受大气降水的补给，透水性大，富水性强。在季节冻结期，场区地下水具有冻土区地下水的特征，地下水的渗入补给被中断，部分地表水封冻，减少或停止对地下水的补给，表层变为隔水层O第二类为裂隙网络结构：渗透性表现为非均质各向异性，微透水极微透水。场区中等风化岩体为第三系中新统汉诺坝组玄武岩构成，岩体厚度约60m,埋深53m113m,在该带岩体内，节理面多闭合，结合紧密，地下水运动受裂隙网络及其渗透性控制，一般渗透性较差，具有压力传递迅速，而疏排缓慢的特点。第三类为深层散体结构：渗透性表现为非均质各向同性，场区下伏第三系冲积层，主要由粉土、粉沙土夹卵砾石组成，厚度约11m,埋深115m126m,该层透水性大，富水性强，具潜水性质。2.4.3 地下水位钻孔稳定地下水位观测成果见表4.6-1o根据观测数据分析，2个钻孔内水位埋深为5.6m7.7m,其中最大埋深出现ZK1（观测日期4月12日），对应水位为1372.36m,最小埋深出现在ZK2（观测日期4月21日），对应水位为1374.99m,2孔水位差2.63m,2钻孔间水力坡度0.01。2.4.4 岩（土）体透水性a）土体场区土体主要由灰色、灰黄色粉砂土夹砾石，稍湿-湿，中密，砾石粗颗粒呈磨圆及次磨圆状，粒径2-2Omm约占20-30%,20-1OOmm约占30%,不均勺充填。依据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（2009年版），结合场区附近工程试验成果，综合类比工程经验，场区土体渗透系数为10-4WKVlo-2,场区土体属中等透水。b）岩体据钻孔压水试验资料表明，场区岩体透水率相差不大，处在1.17Lu2.54Lu,均小于3Luo2.4.5 地下水的补给、径流、排泄条件a)地下水补给场区地下水补给主要来源大气降雨入渗补给，其次补给来源有井灌回归、渠灌入渗、河道渗漏等。根据已有的资料分析，场区降水量没有出现明显的趋势性变化，降水入渗量的变化主要表现在降水入渗系数的变化。2.5工程总体认识(1)建设工程意义重大。我国经过多年经济的持续发展，以化石能源为主的能源生产和消费规模不断增加，国内资源环境约束凸显,迫切需要大力发展新能源，加快推进能源转型。当前，以可再生能源为支点的我国能源转型体系正加速变革，大力发展可再生能源已上升到国家战略高度，成为顺应我国能源生产和消费革命的发展方向。(2)施工工期高度紧张。本项目施工周期9个月，张左地区冬季漫长，气候寒冷，有效施工工期短，通风竖井施工必须要快，为施工巷道及主洞室尽早提供作业面。(3)施工竖井(衬砌后净空5m)井口较小。作业车辆设备、模板台车、作业人员进出；出渣、进料；供风、排气；供水、排水；供电；通讯等均需从此唯一作业通道进行，另外装载机、挖掘机、模板台车等机具均需在地面拆解，通过斜井吊入井下后重新组装使用，施工组织难度较大。2. 6工程重难点(1)本工程施工周期短，工序转换频繁，施工组织难度大，如何合理配置资源、优化施工组织，确保工期履约是本项目的重点和难点。(2)通风竖井需采用爆破开挖、开挖期间需进行初支作业，二衬混凝土随开挖同步施工，开挖出渣通过竖井吊出，施工材料主要由井口向下运输，施工风险高。第三章总体施工组织安排(1)首先硬化场区内施工场地，建拌合站一座，临建房屋设施；(2)施做竖井井口场地，安装井架、稳车及绞车等装置，完善竖井通风、通水、通电、通路、通讯工作；(3)进行竖井开挖，随开挖、随初支、随二衬到底；(4)拆解装载机、挖掘机、运输车辆及二衬模板台车等大型机具，由竖井吊运至连接通道内进行组装，由井底向左右两侧进行连接巷道施工(需在连接通道内增设避车洞一处，避免通道内爆破施工时再将大型机械拆解吊出，影响施工时间)；(5)在连接巷道端头进行三岔口挑顶，逐步进入主洞室施工；(6)主洞室采用爆破开挖，以连接通道为中心，向两侧开挖IoOm并进行衬砌；第四章主要施工方案4.1竖井施工表土段开挖初期使用CX-50型小挖掘机挖掘，井筒开挖到一定深度后组装吊盘，然后安装HZ-6型中心回转抓岩机，抓岩机安装完成后采用HZ-6型中心回转抓岩机与CX-50型挖掘机配合挖掘，人工辅助刷帮，提升机提升洞渣吊桶出土，土石通过凿井井架上的溜槽卸在地面，再由装载机装入自卸汽车，运至指定排渣场地。金属整体模板砌筑井壁，有效段高控制在3.6m以内，提升机提升底卸式吊桶下放混凝土，用Sm'底卸式吊桶运至吊盘，由安置在吊盘上的溜灰管放经入模。井架示意图基岩段开挖采取普通钻爆法施工，采用FJD-6A伞钻（配YGZ-70风钻6部)，均选用B25X5500mm中空六角钻杆，55rn十字型合金钢钻头钻眼，炮眼深度为3.8m。爆破后两台HZ-6型中心回转抓岩机装渣，人工用铁锹、高效风镐、B47型气动破碎机净底刷帮，座钩式翻渣，10t自卸式汽车排渣；人员、材料、工器具均采用吊桶提升，两套单钩提升；井壁采用整体金属模板立模浇筑，根据围岩情况控制有效段高在2.5/3.6m,一挖一衬；施工用经由拌合站搅拌，用3(1声底卸式吊桶运至吊盘，由安置在吊盘上的溜灰管放经入模。壁座开挖采取普通钻爆法施工，掘进采用Y28型气腿式风动凿岩机，配32“一”字型钻头及B25X2500mm六角中空钢钎打眼，风镐刷帮，炮眼深度为1m。爆破后HZ-6型中心回转抓岩机装渣，座钩式翻渣，10t自卸式汽车排渣；人员、材料、工器具均采用吊桶提升，两套单钩提升；待整个壁座掘完后随井壁一起浇注。施工用胫由搅拌站搅拌，用3疗底卸式吊桶运至吊盘，由安置在吊盘上的溜灰管放及入模。4.2连接巷道施工竖井开挖到底后进行连接巷道开口施工，连接巷道采取普通钻爆法施工，掘进采用Y28型气腿式风动凿岩机，配32"一''字型钻头及B25X2500mm六角中空钢钎打眼，风镐刷帮，炮眼深度为3.5m。爆破后采用小挖掘机扒渣，两台HZ-6型中心回转抓岩机装渣。连接巷道开挖10米后，在边墙处设置大避车洞一处，通过竖井将拆解后的装载机通过竖井吊运至连接巷道内组装，巷道后续爆破施工时将装载机驶入大避车洞内躲避，爆破后由装载机端渣至竖井底口，通过提升机提升洞渣吊桶出渣，以提高运输效率。1.1 3主洞室施工连接巷道开挖到设计里程后进行主洞室挑顶施工，挑顶时视围岩情况，如地质较差时设置拱架加强段，先开挖4.5m宽的小导洞分进入正洞，小导洞沿已划分好的台阶高度向正洞上台阶开挖轮廓线爬行开挖，由于小导洞断面较小机械无法完全发挥其作用，开挖方式以人工开挖为主，在开挖过程中严格按照测量组提供的开挖轮廓线确定小导洞的中线及高程，小导洞开挖至正洞中线位置后，即到达正洞上台阶高度之后按此高度开挖，直至完全开挖出正洞轮廓线，形成上台阶操作平台，然后上台阶按设计图纸要求进行初期支护。如岩层完整则直接开挖至主洞室，由主洞室向两侧开挖。主洞室开挖采取普通钻爆法施工，掘进采用Y28型气腿式风动凿岩机，配32“一”字型钻头及B25X2500mm六角中空钢钎打眼，风镐刷帮，炮眼深度为3.5m。爆破后采用挖掘机扒渣，出渣汽车通过连接巷道运输至井口通过提升机提升洞渣吊桶出渣。4.4 浇筑混凝土竖井及砌壁混凝土使用自建拌合站生产的混凝土，采用DX-3.0m3底卸式吊桶下料至吊盘，用安置在吊盘上的分灰器经溜灰管将腔入模板内。舲浇筑完要清理溜灰管及大模。一个正规循环结束，进入下一个循环。连接巷道及主洞室衬砌采用模板台车进行施工，混凝土通过固定在竖井井壁上的4>180X6mm钢管进行输送，钢管按“Z”字形布置，避免流速过快，另外在出料口底部设置缓冲装置防止混凝土离析，混凝土料通过出料口灌入5r罐车，通过罐车运输至衬砌台车处，经泵送入模完成浇筑。4.5 生产辅助系统(1)提升系统采用两套独立的单钩吊桶提升，主提选用一台JKZ-3.2X3/16型矿井提升机，副提选用一台JK-2.5/16型矿井提升机，主提配用6m3吊桶提升，副提配用4r113吊桶提升。采用自动座钩式翻渣，洞渣通过溜槽溜到地面，ZL-50型装载机将洞渣装入10吨自卸汽车，运至排渣场地。(2)供电系统井筒内布置一趟MY3×35+1X10电缆，作为施工动力、照明电源，电缆附在压风管路上。为保证工作面有足够的照明度，采用立井施工专用防爆投光灯，吊盘下层盘三盏，上层盘二盏。井口采用防爆白炽灯照明，工作面及吊盘上每班另配备510盏矿灯供突然停电或装药时使用。(3)供水系统地面工广施工和生活用水，利用水源井和供水系统供水。井筒施工用水，采用50X5mm无缝钢管作供水管，静压供水，井筒下部静水压力大时，设降压阀调节水压，供水管与压风管集中布置，统一固定于井壁。(4)通风系统井筒掘砌施工时采用2台FBDNo6.3(2X30KW)对旋风机，1台工作，1台备用，井筒布置一路60Omm胶质风筒。局扇供电实行双电源双局扇，自动切换。连接巷道内设风室一座，向巷道两侧主洞室接管供风。(5)井口及地面辅助系统a.混凝土搅拌及运输本工程施工使用自建拌合站生产的混凝土，竖井采用底卸式吊桶经分灰器输送到作业面浇筑，连接巷道及主洞室采用输料管输送到井下，通过罐车运输、泵送入模。b.井筒测量工作根据提供的井筒十字中线基点及水准基点，作为测量依据，认真做好井口的标定工作。同时在井筒封口盘上标定井筒中心点和十字方向的四个边线点，井筒正常掘进时，采用中线校核，嗣室施工时再下两根边线进行定位。边线点至井筒内壁50-150mm,用“V”铁板固定，便于下放铅垂线。保证误差小于5mm,在施工中每成井Ioorn检测一次。井筒的开挖测量，在封口盘空旷处设置一小型绞车，钢丝经过井筒中心，用中线固定装置下放至井底，测量找线，并注意检查大线自由铅垂。井筒的高程控制，以设计永久锁口标高为基础，每个月砌壁长度用长钢尺丈量校核，并做好原始记录，遇到相关碉室工程，要在其上方建立水准测量点，高程至少用长钢尺丈量三次，取平均值为最终值，相关碉室工程的水平方向，应由边垂线加大垂球和摆动观测的方法，将线移设在上方，然后用瞄直法给向。C.通讯与信号井筒施工期间，井上、下通讯、信号采用KJX-SX-I型煤矿通讯与信号装置，作为掘进工作面、吊盘、翻歼台，提升机房与井口信号房之间的提升指挥联络。具体为井下信号设在第二层吊盘一角。井上信号放置在井口信号房内。井上、下通迅使用电话，即井口信号房内安装一部电话，吊盘上安装一部电话，同时准备两个对讲机以备应急使用和管路安装使用。采用声光信号，声信号用打点器，光信号用灯。在每层盘上安装一盏绞车运行提示红灯，用以警示吊盘上施工人员躲开下放口。信号牌板分别挂在吊盘信号盘边和井口信号房内。通讯、信号电缆长度300m,沿中转车钢丝绳敷设。井筒照明选用投光距离远、照明度高、耗能小、防震性能好、安全性能好的投光灯。第五章工期计划安排工期计划安排表序号项目土建施工进度施工开始时间结束时间指标天数1井架及附属设备安装、拌合站建设、临建施工等前期准备工作352021-4-202021-5-152竖井施工3.5m天292021-5-162021-6-143设备拆卸吊装、洞内组装22021-6-162021-6-174联络通道开挖（含新增避车洞1处）3.3m天252021-6-182020-7-135连接通道交接处挑顶（右幅）92021-7-142021-7-226主洞室开挖（右幅）3m天342021-7-232021-8-267主洞室台车组装（右幅）72021-8-272021-9-28主洞室衬砌（右幅）每组/3天472021-9-42021-10-219连接通道台车组装72021-8-272021-9-210连接通道衬砌每组/3天242021-9-32021-9-2711连接通道交接处挑顶（左幅）1()2021-7-132021-7-2212主洞室开挖（左幅）3m天342021-7-232021-8-2613主洞室台车组装（左幅）72021-8-272021-9-214主洞室衬砌（左幅）每组/3天602021-9-32021-11-315台车拆除62021-11-42021-11-1016玻璃钢施工402021-11-112021-12-2017设备安装72021-12-212021-12-2818密闭试验42021-12-292022-1-119竖井密封封堵302022-1-22022-1-31总工期2862021-4-202022-1-31