老撾南杉3B調(diào)壓井開挖施工技術(shù)

賈福昌

（中國水電建設(shè)集團十五工程局有限公司，陜西 西安710016）

1 工程概述

1.1 概述

老撾南杉3B調(diào)壓井布置于引7+092m處，采用阻抗式，底部開挖高程EL542，頂部高程EL616，高74m，采用圓形斷面，井筒開挖斷面直徑D=7.5m，EL616～EL608為鎖口段，開挖直徑7.8m。阻抗孔直徑D=1.4m，最高涌波水位EL611.356，最低涌波水位EL563.345，調(diào)壓井后接壓力鋼管埋管。

調(diào)壓井布置在山頂下方地表高程約637m處的山脊部位，地形坡度較平緩。參照調(diào)壓井鉆孔編錄資料，調(diào)壓井處地質(zhì)情況如下：

1.1.1 底層巖性

EL626～EL624.4坡積層、粘土，EL624.4～EL597.16泥質(zhì)板巖（其中EL613.27～EL599.17： 呈 泥 狀），EL597.16～EL589.21砂 質(zhì) 板 巖，EL589.21～EL576.48砂質(zhì)板巖且風(fēng)化強烈（巖心呈砂土狀），EL587m～EL576.48泥質(zhì)板巖，EL576.48m～EL548.12砂質(zhì)板巖。

1.1.2 風(fēng)化程度

EL624.4～EL599.17為全風(fēng)化，EL599.17～EL589.21為鑲嵌～碎裂結(jié)構(gòu)，EL589.21～EL576.48以散體狀結(jié)構(gòu)為主 （其中EL583.18～EL576.48呈碎塊狀），EL576.48～548.12為鑲嵌～碎裂結(jié)構(gòu)。

1.1.3 巖體結(jié)構(gòu)

EL624.4～EL597.16為散體結(jié)構(gòu)，EL597.16～EL589.21為鑲嵌～碎裂結(jié)構(gòu)，EL589.21～EL576.48以散體狀結(jié)構(gòu)為主 （其中EL583.18～EL576.48呈碎塊狀），EL576.48m～EL548.12為鑲嵌～碎裂結(jié)構(gòu)。

1.1.4 地下水位：調(diào)壓井井口處地下水位在EL563.500高程處。

1.2 主要工程量

調(diào)壓井井挖主要工程量詳見表1。

表1 調(diào)壓井井挖及支護主要工程量

2 施工布置

2.1 施工道路及渣場的布置

施工道路為，用挖機從去埡口的彎道處沿山坡修筑約800米即可完成調(diào)壓井施工道路；棄渣場為下游溝道。

2.2 風(fēng)、水、電系統(tǒng)的布置

供風(fēng)采用1臺16m3/min電動空壓機，調(diào)壓井EL616平臺附近設(shè)置集水坑供水；1臺200KVA變壓器供電。

2.3 施工通訊

施工通訊主要用對講機和手機聯(lián)系。

3 施工方案

調(diào)壓井開挖遵循先開挖導(dǎo)井、再擴挖的原則進行。在EL616處開始打?qū)Ь?，?dǎo)井直徑2.0m。導(dǎo)井貫通后開始擴挖、支護。導(dǎo)井出渣用卷揚機將渣料提升至EL616平臺，然后用自制的底卸式軌道車進行接渣并沿軌道運行至棄渣場，由于導(dǎo)井較小棄渣量小，可就近用人工推動軌道車棄渣。擴挖出渣利用導(dǎo)井將渣料滑落至埡口下游主洞內(nèi)，再用扒渣機出渣，自卸三輪車運輸至5#渣場棄渣。

4 施工方法

4.1 導(dǎo)井開挖

4.1.1 井口提升設(shè)備安裝

用[12槽鋼和16號工字鋼及兩個導(dǎo)向滑輪制作一套龍門架，架設(shè)在導(dǎo)井井口，在EL616處安裝1臺5t卷揚機做為導(dǎo)井開挖提升設(shè)備，在井口用16工字鋼將井口鋪設(shè)一個工作平臺，并將軌道架設(shè)在工字鋼平臺上，預(yù)留1.5*1.5的井口。

圖1 導(dǎo)井開挖提升設(shè)備安裝

4.1.2 導(dǎo)井開挖及支護

導(dǎo)井開挖至上而下進行，土方采用人工開挖，石方進行爆破。出渣采用卷揚機提升至EL616處，然后，卸到自制的軌道車上，人工推動至卸渣場卸渣。導(dǎo)井支護采用素噴砼的方法。

4.2 鎖口段擴挖及鎖口砼澆筑

4.2.1 鎖口段擴挖、支護

（1）鎖口段擴挖前，首先進行錨筋樁施工。錨筋樁造孔采用100B鉆機，孔深10m。采用先插錨筋樁后注漿的施工工藝安裝錨筋樁，錨筋樁采用3根Φ28、單根長度10m的鋼筋焊接成鋼筋束，在鋼筋束上焊接兩道對中環(huán)。安裝時需安裝灌漿管，并將灌漿管與鋼筋束綁扎牢固，然后同時裝入孔內(nèi)。

圖2 錨筋樁加工示意圖

（2）鎖口段擴挖采用人工配合反鏟進行，機械開挖時，預(yù)留30～50cm保護層采用人工修整，保證成形質(zhì)量及側(cè)壁穩(wěn)定。出渣首先考慮EL616平臺，若EL616平臺因距工作面高差太大無法出渣時再用導(dǎo)井出渣。

（3）按照邊開挖、邊支護的原則進行。

4.2.2 鎖口段砼澆筑

調(diào)壓井鎖口段砼澆筑計劃在雨季前完成。另雨季來臨前，需在井口搭設(shè)防雨蓬，做好井口周邊排水設(shè)施，確保井內(nèi)正常施工。

（1）鋼筋按要求進行原材料試驗及焊接接頭試驗，現(xiàn)場綁扎、安裝，鋼筋搭接均采用焊接，單面焊10d。鋼筋綁扎時，做好防護工作。

（2）鎖口段C20砼采用小型攪拌機拌制，溜槽入倉，3cm厚木模板模筑。

（3）鎖口段砼分層澆筑，每層高度2.0m，插入式振搗棒振搗密實。

（4）砼采用表面灑水養(yǎng)護，脫模時間不少于3天。

圖3 調(diào)壓井鎖口段平面布置示意圖

4.3 擴挖

鎖口段施工完成后，開始繼續(xù)擴挖。擴挖采用人工爆破的方法，出渣利用導(dǎo)井將渣料滑落至埡口下游主洞內(nèi)，再用扒渣機出渣，自卸三輪車運輸至5#渣場棄渣。

4.3.1 擴挖

采用YT-28手風(fēng)鉆鉆孔爆破，巖石較破碎時預(yù)留10～30cm保護層，然后人工處理至設(shè)計開挖面，巖石較好時，周邊孔需采用光面爆破，爆破參數(shù)經(jīng)現(xiàn)場試驗確定后上報監(jiān)理審批。

擴挖渣料沿導(dǎo)井滑落至埡口下游引水隧洞。再用扒渣機出渣，自卸三輪車配合運輸至埡口處5#棄渣場。

4.3.2 支護

支護遵循“邊開挖、邊支護”的原則進行，每開挖2m進行支護，支護完成后繼續(xù)下一循環(huán)施工。依據(jù)設(shè)計圖紙，調(diào)壓井井挖支護形式為系統(tǒng)錨桿、掛網(wǎng)噴砼。

1）錨桿

錨桿造孔采用YT-28手風(fēng)鉆，孔徑大于φ32，孔向與井壁垂直，孔深按照設(shè)計圖紙4.0m（2.5m）@2.0m*2.0梅花形交錯布置。

錨桿安裝前首先用高壓風(fēng)清孔。然后用先注漿、后插錨桿的工藝施工。注漿采用錨桿注漿機，首先將注漿管插入孔底，邊注漿邊緩慢拔出注漿管，直至孔口有漿液流出，停止注漿，開始安裝錨桿。錨桿采用人工安裝，安裝完成后需補漿、封孔。

2）掛網(wǎng)噴砼

按照圖紙要求，人工掛φ6@0.2m*0.2m鋼筋網(wǎng)。噴射砼前保證井壁清潔，噴射料在EL616平臺現(xiàn)場拌制，噴射砼作業(yè)應(yīng)自下而上進行，噴護厚度嚴(yán)格按照設(shè)計要求控制。

5 施工機械設(shè)備、材料及人員配置

5.1 主要施工機械設(shè)備

施工主要機械設(shè)備及材料配置見表2。

表2 施工機械設(shè)備及材料配置表

5.2 投入勞動力配置

勞力配置詳見表3。

表3 勞動力配置表

6 質(zhì)量保證措施

6.1 開挖質(zhì)量保證措施

1）調(diào)壓井開挖采用中心點放樣的方法進行，用全站儀準(zhǔn)確放樣出中心點，再用鉛垂線引至開挖面。

2）現(xiàn)場技術(shù)人員用鉛垂線將中心點引至工作面，再用鋼卷尺放樣出開挖邊線。

3）在開挖時，按照設(shè)計圖紙及技術(shù)要求嚴(yán)格控制超欠挖；

6.2 支護質(zhì)量保證措施

6.2.1 錨桿施工質(zhì)量控制

錨桿按施圖紙要求選擇鋼筋；按照圖紙要求的水泥砂漿強度等級拌制水泥砂漿。

材料進場后，將生產(chǎn)廠家品質(zhì)檢驗報告，報監(jiān)理審批，合格后方能使用；砂進場后，實驗室嚴(yán)格按相關(guān)規(guī)范的要求進行抽樣檢驗，檢驗不合格的原材料不能使用。

水泥砂漿的施工配合比由試驗室簽發(fā)。注漿錨桿水泥砂漿的強度等級不應(yīng)低于20Mpa，錨桿注漿必須密實。

注漿所用砂漿在現(xiàn)場拌制，錨桿注漿機注漿。其配比以試驗室提供配料單為準(zhǔn)。拌制時嚴(yán)格按配合比執(zhí)行。

6.2.2 噴射砼施工質(zhì)量控制

噴射砼的配合比設(shè)計通過室內(nèi)和現(xiàn)場試驗確定，并符合施工圖紙要求：水泥與砂石的重量比控制在1：4～1：4.5，水灰比控制在0.4～0.45。在保證噴層性能指標(biāo)的前提下，盡量減少水的用量，速凝劑的摻量通過現(xiàn)場試驗確定，噴射砼初、終凝時間滿足現(xiàn)場噴射工藝要求。

原材料按重量計，水泥和速凝劑稱重的允許偏差為±2%，砂石均為±3%?；旌狭显谶\輸、存放過程中，應(yīng)防止雨淋、滴水及塊石等雜物混入，裝入噴射機前要過篩。

噴射時連續(xù)向噴射機供料，保證噴射機工作時風(fēng)壓穩(wěn)定，混合料隨拌隨用，在運輸存放過程中，防止雨淋、滴水及塊石等雜物混入，裝入噴射機前過篩。因故中斷作業(yè)時，應(yīng)將噴射機及料管內(nèi)的積料清理干凈。其他具體的施工保證措施如下：

（1）從事噴射作業(yè)的人員必須經(jīng)過崗前培訓(xùn)方能作業(yè)。砼噴射手技能的高低是影響砼質(zhì)量的重要因素，其操作決定了噴砼層實際的配比、密實度、噴層厚度。

（2）嚴(yán)格控制回彈量。

（3）在受噴面上應(yīng)預(yù)埋厚度標(biāo)志（鐵釘?shù)龋┮钥刂茋娚浜穸取?/p>

4）噴射砼常溫下灑水養(yǎng)護在終凝后2h開始，養(yǎng)護期不小于7天。噴射砼周圍的空氣濕度達到或超過85%時，經(jīng)監(jiān)理同意，可準(zhǔn)予自然養(yǎng)護。

6.3 砼澆筑質(zhì)量控制

6.3.1 原材料

（1）水泥

所用水泥全部為P.O52.5水泥。運至工地的每一批水泥，應(yīng)有生產(chǎn)廠家的品質(zhì)試驗報告，現(xiàn)場試驗室進行抽檢。

水泥的運輸、保管及使用，應(yīng)遵守下列規(guī)定：

A.運到工地的水泥，按標(biāo)明品種、強度等級、生產(chǎn)廠家和出廠批號，儲存到營地倉庫中。

B.水泥在運輸和儲存過程中應(yīng)注意防水防潮。

C.儲藏過程中應(yīng)避免水泥的散失浪費，做好環(huán)境保護。

（2）骨料

①本工程骨料來源為外購灰?guī)r。

②成品骨料的堆存和運輸應(yīng)符合下列規(guī)定：

A.堆存場地應(yīng)有良好的排水設(shè)施，必要時應(yīng)設(shè)遮陽防雨棚。

B.各級骨料禁止混倒，并避免泥土和其他雜物混入骨料中。

C.盡量減少骨料轉(zhuǎn)運次數(shù)。

（4）水

拌合用水使用南杉河河水，水罐車運輸至施工現(xiàn)場使用。

6.3.2 配合比選定

砼施工配合比選擇應(yīng)經(jīng)綜合分析比較，合理地降低水泥用量，且需審查選定。

砼坍落度應(yīng)根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)斷面、鋼筋含量、運輸距離、澆筑方法、運輸方式、振搗能力和氣候等條件決定，在選定配合比時應(yīng)綜合考慮。砼拌制時嚴(yán)格按照配合比進行。

6.3.3 砼澆筑質(zhì)量保證措施

砼施工過程中，必須按規(guī)范及設(shè)計要求，對砼的生產(chǎn)、配合比及倉面作業(yè)等過程中的各主要環(huán)節(jié)，進行全方位、全過程的質(zhì)量控制，提高砼質(zhì)量。

（1）鋼筋

鋼筋必須有廠家或有關(guān)方面提供的試驗報告，并按規(guī)范要求抽檢。鋼筋進場后，堆放在施工現(xiàn)場，切應(yīng)做好鋼筋的防銹防潮措施。

（2）砼澆筑倉面準(zhǔn)備

①采用先進的測量方法和測量儀器進行測量放樣，以減少系統(tǒng)誤差和出錯的機會。所有測量數(shù)據(jù)，都必須通過室內(nèi)作業(yè)和現(xiàn)場計算互相校核，施工放樣過程中，嚴(yán)格按照《施工測量控制程序》進行操作。

②鋼筋加工必須嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙進行加工，加工后的鋼筋應(yīng)做好標(biāo)記，并碼放整齊，防止混雜。鋼筋的現(xiàn)場綁扎焊接，必須按設(shè)計圖紙及測量放樣點進行施工。所有操作工人須進行技術(shù)培訓(xùn)，提高鋼筋施工質(zhì)量。

③對模板的尺寸、表面平整度、表面光潔度進行檢查，模板安裝時，必須要測放足夠精度的控制點，以控制模板安裝質(zhì)量。

（3）砼用溜槽入倉時應(yīng)均勻鋪料，鋼筋密集部位需防止骨料堆積。

（4）砼振搗時，用Φ50振搗棒振搗。遵循“快插慢拔，梅花形振搗”，砼表面不再有氣泡泛出的原則，確保砼外觀質(zhì)量。

（5）嚴(yán)格控制施工過程中模板的變形，保證立模的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。

7 施工安全措施

（1）為保證照明安全，在作業(yè)現(xiàn)場設(shè)置足夠的照明，最低照明度符合規(guī)定，施工用電線路按規(guī)定架設(shè)，滿足安全用電要求。

（2）配備安全防護設(shè)施，澆筑倉面設(shè)置安全圍欄，高空部位掛設(shè)安全網(wǎng)，高空作業(yè)人員佩帶安全繩和安全帶，施工腳手架和操作平臺搭設(shè)牢固。

（3）加強施工機械設(shè)備的檢查、維修、保養(yǎng)，確保高效、安全運行，操作人員必須持證上崗。

（4）加強施工安全教育、檢查制度，對工人進行崗前培訓(xùn)。

（5）在施工現(xiàn)場、道路等場所設(shè)置醒目的安全標(biāo)識、警示和信號等，提高全體施工人員的安全意識。

（6）加強施工現(xiàn)場安全管理工作，科學(xué)組織施工，確保施工安全。

8 環(huán)境保護措施

（1）施工棄渣和固體廢棄物，送至指定棄渣場。

（2）保持施工區(qū)和生活區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生，在施工區(qū)和生活營地設(shè)置足夠數(shù)量的臨時垃圾貯存設(shè)施，定期將垃圾送至指定垃圾場，按要求處理。

（3）在水泥運輸過程中，保持完好的密封狀態(tài)。