哈薩克斯坦瑪依納水電站工程調(diào)壓井開(kāi)挖施工技術(shù)

摘要：哈薩克斯坦瑪依納工程引水隧洞及壓力管道總長(zhǎng)9.3km。調(diào)壓井位于引水系統(tǒng)中部（引水隧洞末端）條形山脊內(nèi)，為露天水室式調(diào)壓井，由豎井和上室（梯形露天水池）構(gòu)成。由于施工方案合理，僅2個(gè)半月就完成了開(kāi)挖施工，為后續(xù)工程按計(jì)劃施工提供了保障。文章論述了水電站工程調(diào)壓井開(kāi)挖施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：調(diào)壓井；導(dǎo)孔；開(kāi)挖爆破；堵井；超挖；欠挖

中圖分類(lèi)號(hào)：TV551文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2012）13-0067-03

1概述

1.1工程概況

受地形條件的限制，調(diào)壓井位于引水系統(tǒng)中部（引水隧洞末端）條形山脊內(nèi)，為露天水室式調(diào)壓井，由豎井和上室（梯形露天水池）構(gòu)成。豎井深175m，上室頂高程1788m，底高程1780m，豎井底板高程1605m。上室底板襯砌內(nèi)徑為24m，豎井開(kāi)挖內(nèi)徑7.2m，襯砌成型內(nèi)徑6.0m。

1.2工程地質(zhì)條件

調(diào)壓井附近條形山梁場(chǎng)地相對(duì)開(kāi)闊，具備布置開(kāi)敞式調(diào)壓井的地形地質(zhì)條件，場(chǎng)地基巖裸露，調(diào)壓井均位于石炭系下統(tǒng)肯特敏組層凝灰?guī)r、斑巖、玢巖、凝灰角礫巖中。以地表井口為0+000m，向下至0+132m井筒處于弱風(fēng)化、弱～強(qiáng)卸荷帶內(nèi)，側(cè)向埋深較淺，巖體破碎～較破碎，圍巖IV～V類(lèi)為主，成井條件差；0+132m至豎井底部巖石微風(fēng)化～新鮮，巖體較破碎～完整性差，局部穩(wěn)定性差，圍巖III類(lèi)為主。

2開(kāi)挖施工

豎井?dāng)U挖施工采用中深孔鉆進(jìn)，全斷面一次光面爆破施工；柳工0.3m3反鏟挖掘機(jī)結(jié)合人工將工作面渣石清至井底，由裝載機(jī)裝車(chē)外運(yùn)；錨噴支護(hù)作業(yè)緊跟工作面；在調(diào)壓井上口布置桁架梁和龍門(mén)架井架，負(fù)責(zé)提升和懸吊設(shè)施布置，布置一臺(tái)JD2-25卷?yè)P(yáng)提升，懸吊0.5m吊桶提升，負(fù)責(zé)人員和設(shè)備

上下。

2.1設(shè)施選型和布置

在調(diào)壓井上口布置“∏”型桁架梁和6m高龍門(mén)架工字鋼井架（桁架梁用∠100×10和∠75×7角鋼焊制，龍門(mén)架用18工字鋼焊制）負(fù)責(zé)提升和懸吊設(shè)施的布置和安裝，利用一臺(tái)JD2-25卷?yè)P(yáng)懸吊0.5m3吊桶提升，負(fù)責(zé)人員上下和工器具及材料上下。JD2-25卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引力5000kg，繩徑15毫米，容繩量300米，吊桶上下采用有穩(wěn)繩運(yùn)行，穩(wěn)繩選用Ф12.5mm鋼絲繩，上端固定在龍門(mén)架上，吊盤(pán)用兩臺(tái)10噸卷?yè)P(yáng)懸吊，鋼絲繩選用6×19-Ф24.5。該吊盤(pán)為錨噴支護(hù)作業(yè)的工作平臺(tái)和鉆爆施工的保護(hù)盤(pán)；井內(nèi)布置一趟Ф100mm壓風(fēng)管、一趟Ф48mm供水管，井內(nèi)布置一趟照明電纜，一趟供電電纜，一趟通訊信號(hào)電纜，均固定在井壁錨桿上，所有管線延伸和拆除利用吊盤(pán)進(jìn)行；為保證井下安全施工，井口設(shè)鋼筋護(hù)欄和安全網(wǎng)。

調(diào)壓井上平臺(tái)作為施工總平面布置，除開(kāi)挖設(shè)施布置外，在調(diào)壓井上口廣場(chǎng)內(nèi)布置一套壓風(fēng)系統(tǒng)：布置1臺(tái)21m3空壓機(jī)和1臺(tái)12m3；生產(chǎn)用房等。

2.2施工順序

調(diào)壓井開(kāi)挖采用鉆爆法施工，在上段30m擴(kuò)挖時(shí)，在井壁上固定爬梯，施工人員沿爬梯上下，施工用管線，電纜等均為軟管敷設(shè)，固定在井口錨筋上，放炮時(shí)拆除，以防崩壞，待井筒施工30m以上時(shí)，進(jìn)行井筒開(kāi)挖設(shè)施的安裝，形成提升和懸吊系統(tǒng)，為快速施工創(chuàng)造條件。

2.3擴(kuò)挖

2.3.1開(kāi)挖爆破設(shè)計(jì)

調(diào)壓井開(kāi)挖采用全斷面光面爆破，一次成井的施工方法，采用中深孔爆破，工作面選用7臺(tái)YT—28風(fēng)鉆同時(shí)打眼，炮眼深度2.5m，炮眼利用率按85%計(jì)，每茬炮進(jìn)尺2.2m。

2.3.2爆破條件

擴(kuò)挖斷面：Ф24m，Ф7.2m；圍巖類(lèi)別：IV～V類(lèi)130，Ⅲ類(lèi)45m；炮眼直徑：Ф42mm；炸藥類(lèi)型：乳化炸藥Ф35×350×400；雷管類(lèi)型：非電毫秒管。

2.4防止導(dǎo)井堵井及出現(xiàn)堵井時(shí)疏通措施

2.4.1防止中導(dǎo)井被堵塞措施

第一，合理布置炮眼密度，為了保證井筒的光面爆破效果同時(shí)由于中間導(dǎo)井直徑較小，為防止堵井事故發(fā)生，要在合理范圍內(nèi)增加炮眼數(shù)量，周邊空間距布置間距為400～500mm，輔助孔和崩落孔炮眼間排距控制在600～700mm之間，采用多段位微差爆破，增加爆破后巖石自身擠壓破碎作用，以便減少最大粒徑，防止堵井。

第二，爆破結(jié)束后要對(duì)爆破效果進(jìn)行詳細(xì)檢查，對(duì)爆破產(chǎn)生的較大塊體要及時(shí)進(jìn)行處理，當(dāng)塊體大于導(dǎo)井直徑1/3時(shí)容易出現(xiàn)堵井現(xiàn)象。人工清渣應(yīng)注意觀察風(fēng)流情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)井是否被堵塞。

2.4.2出現(xiàn)堵井時(shí)疏通措施

第一，一旦發(fā)現(xiàn)堵井事故，必須認(rèn)真觀察堵塞部位，分析堵塞原因和堵塞長(zhǎng)度以便采取措施，及時(shí)處理，堵井部位如在導(dǎo)井上口處，一般是由于爆破產(chǎn)生大塊造成，利用吊盤(pán)懸掛安全帶，根據(jù)具體情況，人工將浮渣清理一部分，盡可能找出堵井的大塊石，打眼或埋炸藥包，進(jìn)行爆破處理。

第二，堵井部位如在導(dǎo)井下部，一般是由于出渣不及時(shí)或容渣量不夠產(chǎn)生的，待井底部出完渣后，利用長(zhǎng)桿舉炸藥包，將藥包固定在堵塞部位起爆，利用爆破沖擊波震動(dòng)使其下落，該工作危險(xiǎn)性較大，必須將洞底人行通道進(jìn)行安全處理，從洞口一側(cè)向上爬，以防渣石突然下落，造成事故。

第三，人工清渣，必須認(rèn)真觀察風(fēng)流情況，防止堵井后繼續(xù)下渣，致使導(dǎo)井全部堵死，無(wú)法

處理。

2.4.3控制超挖及出現(xiàn)欠挖時(shí)的處理措施

第一，嚴(yán)格按爆破圖表要求進(jìn)行布孔，周邊孔位置根據(jù)測(cè)量放線進(jìn)行定位，嚴(yán)格控制鉆孔方向和鉆孔角度，保證孔底均勻一致，控制在允許超擴(kuò)范圍內(nèi)。

第二，周邊孔為光面爆破設(shè)計(jì)，對(duì)裝藥結(jié)構(gòu)嚴(yán)格要求，采用導(dǎo)爆索間隔裝藥，以確保成型尺寸和半孔率要求。

第三，采用分區(qū)域定人定鉆的崗位責(zé)任制，鉆手負(fù)責(zé)本區(qū)域鉆孔及裝藥聯(lián)線，以保證爆破效果。半孔率、超欠挖、進(jìn)尺同本人效益掛鉤。

3支護(hù)施工

3.1錨桿施工

第一，錨桿的鉆孔、注漿、安裝工作。采用YT-28手風(fēng)鉆鉆孔，孔位、孔軸方向應(yīng)滿足施工要求。造孔完成后，采用風(fēng)水槍聯(lián)合進(jìn)行清孔。

第二，錨桿的施工應(yīng)嚴(yán)格按施工圖紙和招標(biāo)文件技術(shù)要求進(jìn)行操作。鉆孔符合設(shè)計(jì)和技術(shù)規(guī)范要求，或現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)管理人員及監(jiān)理工程師指示位置進(jìn)行，砂漿配合比采用監(jiān)理批準(zhǔn)的配合比，錨桿達(dá)到設(shè)計(jì)深度，注漿飽滿，在砂漿凝固前，不得敲擊，碰撞和拉拔描桿，以及放炮震動(dòng)影響錨桿質(zhì)量；

3.2掛網(wǎng)及噴砼

第一，掛網(wǎng)規(guī)格、范圍、間距、搭接符合圖紙和有關(guān)指示要求；掛網(wǎng)采用φ8鋼筋，網(wǎng)格間距為15cm，掛設(shè)的網(wǎng)片盡可能貼近巖面并與巖面間距不小于3cm，每隔2m與附近的錨桿焊接牢固，保證掛網(wǎng)質(zhì)量。

第二，鋼筋網(wǎng)片利用吊桶下放，吊盤(pán)上布置電焊機(jī)，進(jìn)行固定和焊接。

第三，當(dāng)噴射砼區(qū)域周?chē)目諝鉂穸刃∮?5%時(shí)，噴射砼終凝2小時(shí)后，應(yīng)灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般為7天。

4安全措施

針對(duì)豎井施工，要堅(jiān)持文明施工，嚴(yán)格井口管理制度，謹(jǐn)防井筒墜物，加強(qiáng)井筒施工管理，以防片幫脫褲事故發(fā)生；加強(qiáng)提升懸吊鋼絲繩的定期檢查，謹(jǐn)防斷繩事故發(fā)生；搞好爆破施工管理，嚴(yán)格爆破警戒。認(rèn)真開(kāi)展“三工序”作業(yè)制，檢查上工序，保證本工序，服務(wù)下工序，使工程全部處于良好受控狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)；施工現(xiàn)場(chǎng)的布置符合防火、防爆等規(guī)定和文明施工要求，現(xiàn)場(chǎng)道路平整、堅(jiān)實(shí)，保持暢通，危險(xiǎn)地點(diǎn)設(shè)置標(biāo)識(shí)牌。

5結(jié)語(yǔ)

本施工項(xiàng)目開(kāi)挖時(shí)段為2009年10月1日至2009年11月15日，豎井?dāng)U挖20h一個(gè)循環(huán)，循環(huán)進(jìn)尺2.2m，月平均擴(kuò)挖進(jìn)尺70m/月，上池開(kāi)挖時(shí)間為15天，施工措施合理，組織得當(dāng)，僅用2個(gè)半月完成調(diào)壓井施工。

作者簡(jiǎn)介：路川（1973-），男，安徽蕭縣人，浙江仙居抽水蓄能電站監(jiān)理部監(jiān)理工程師，研究方向：水利水電施工。

（責(zé)任編輯：趙秀娟）