放空洞豎井施工監(jiān)理控制要點淺析

劉 俊

（湖南水利水電工程監(jiān)理承包總公司 長沙市 410007）

1 工程概況

（1）涔天河水庫擴(kuò)建工程壩址位于湘水支流瀟水上游涔天河峽谷出口處，永州市江華瑤族自治縣東田鎮(zhèn)境內(nèi)，下距東田鎮(zhèn)和江華縣城分別為3 km 和12 km。工程是以灌溉、防洪、向湘江下游長株潭河段補(bǔ)水為主，兼顧發(fā)電、航運(yùn)等綜合利用的大型水利水電工程。水庫正常蓄水位313.0 m，總庫容15.1 億m3。樞紐工程由鋼筋混凝土面板堆石壩、1#泄洪洞、2#泄洪洞、放空洞、發(fā)電引水洞、電站廠房和灌溉渠首等主要建筑物組成。

（2）放空洞為原右岸電站引水發(fā)電洞改造而成，洞徑為D=5.0 m；放空洞豎井樁號為0+109.66～0+119.66，豎井井口高程▽315 m，井底高程▽245 m，設(shè)計斷面為10 m×8.2 m（長×寬）。

2 施工方案

（1）導(dǎo)井開挖（圖1）。豎井開挖施工先進(jìn)行豎井導(dǎo)井開挖，采用反井法施工，導(dǎo)井采用LM-300 型反井鉆機(jī)鉆孔； 孔位定位后，先由反井鉆機(jī)采用Φ250 鉆頭進(jìn)行導(dǎo)孔施工，在導(dǎo)孔貫通后在豎井下原放空洞內(nèi)卸下導(dǎo)孔鉆頭，裝上擴(kuò)挖鉆頭將孔擴(kuò)至1.4 m 直徑；進(jìn)行擴(kuò)挖時采用低速鉆進(jìn)。

（2）溜渣井?dāng)U挖。導(dǎo)井成孔直徑為Φ1.4 m，洞徑較小，直接作為溜渣井使用可能造成堵塞，故進(jìn)行二次擴(kuò)挖，將溜渣井?dāng)U挖至直徑為Φ3.0 m 左右。采用吊籠方式，人工使用氣腿鉆一次性完成全部擴(kuò)挖孔鉆孔施工，由下向上分層爆破。

圖1 導(dǎo)井開挖

（3）井身開挖。井身全斷面開挖采用YT-28 手風(fēng)鉆鉆孔，從上向下分層開挖，每層開挖深度約為（2.0～2.5）m；周邊采用光面爆破成型技術(shù)，主爆孔間排距1.0 m×1.0 m，周邊孔間距0.5 m；出渣由人工扒渣通過溜渣井溜渣至放空洞內(nèi)，側(cè)卸裝載機(jī)配5 t 自卸汽車在放空洞內(nèi)進(jìn)行裝碴出渣。見圖2。

（4）安全措施。井身開挖施工前先進(jìn)行井圈鎖口混凝土施工，并安裝防護(hù)欄桿，井壁安裝鋼爬梯作為施工人員上下通道，鋼爬梯外側(cè)設(shè)置“U”型防護(hù)，每（6～8）m 設(shè)置回轉(zhuǎn)休息平臺；鉆機(jī)及材料運(yùn)輸采用25 t 吊車吊運(yùn)；溜渣井口設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)安全蓋，除爆破、出渣期間由25 t 吊車吊至安全區(qū)域外，其余時間均覆蓋在溜渣井上。

圖2 人工手封鉆擴(kuò)挖豎井

（5）豎井支護(hù)。根據(jù)施工圖紙要求，豎井的支護(hù)類型主要包括Φ25 系統(tǒng)錨桿（Φ25，L=4.5 m@1.5 m）和Φ25 隨機(jī)錨桿（根據(jù)現(xiàn)場圍巖情況確定）、掛網(wǎng)（Φ6.5@200 mm）、噴混凝土（C20，厚15 cm）等，支護(hù)方式每擴(kuò)挖一層必須進(jìn)行支護(hù)，在支護(hù)未完成之前不得進(jìn)行下層開挖施工。

（6）豎井施工工藝流程為：測量放線→鉆孔→裝藥、爆破→人工扒渣→錨噴支護(hù)→接下一循環(huán)測量放線。

3 豎井施工監(jiān)理控制要點

3.1 豎井施工中監(jiān)理工作的控制要點

3.1.1 石方開挖

（1）測量放線。在每循環(huán)鉆孔施工前，采用重錘吊線對開挖輪廓線進(jìn)行施工放樣，控制豎井開挖輪廓線；并對上一循環(huán)開挖斷面進(jìn)行復(fù)核，如有欠挖立即處理。

（2）鉆孔、爆破。鉆孔按照監(jiān)理批復(fù)的施工方案進(jìn)行，對鉆孔間排距、孔深、鉆孔角度等參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制；要求周邊孔偏差不大于5 cm，爆破孔偏差不大于10 cm；鉆孔角度采用測斜儀進(jìn)行控制，鉆孔深度、位置應(yīng)提前進(jìn)行標(biāo)注，孔深布置應(yīng)呈中間低四周高的漏斗型，便于人工扒渣施工；裝藥及聯(lián)網(wǎng)嚴(yán)格按照爆破設(shè)計參數(shù)進(jìn)行控制，在裝藥及聯(lián)網(wǎng)過程中必須經(jīng)質(zhì)檢員和監(jiān)理工程師檢查合格，方可進(jìn)行爆破。

（3）人工扒渣。本工程豎井開挖尺寸較小，只能采用人工扒渣，施工過程中其施工人員安全是重點；要求每一位施工人員必須系好安全帶、安全繩，并可靠地固定在錨桿上，以保證扒渣人員的施工安全。

（4）出渣。每循環(huán)人工扒渣完成后，應(yīng)及時對溜渣井底部石渣進(jìn)行清除，轉(zhuǎn)運(yùn)至指定渣場；若出渣不及時，將會導(dǎo)致溜渣井發(fā)生堵塞。

3.1.2 錨噴支護(hù)

（1）原材料檢測。所有原材料（鋼筋、水泥、外加劑、砂石骨料等）在進(jìn)場后，必須先進(jìn)行試驗檢測，檢測合格后方可進(jìn)場使用。

（2）錨桿。錨桿孔位按設(shè)計圖紙進(jìn)行布置，其孔位偏差應(yīng)不大于100 mm，鉆孔的偏差角應(yīng)小于2°；錨桿的鉆孔孔徑應(yīng)大于錨桿直徑20 mm，鉆孔深度應(yīng)達(dá)到設(shè)計要求； 水泥砂漿嚴(yán)格按照已批復(fù)的配合比進(jìn)行拌制，注漿時應(yīng)將注漿管插入孔底，由里向外進(jìn)行注漿，注漿應(yīng)飽滿、密實。

（3）掛網(wǎng)施工。鋼筋網(wǎng)片在現(xiàn)場進(jìn)行加工，并將鋼筋掛網(wǎng)采用焊接方法固定在錨桿根部，然后采用人工整理平整，經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后方可進(jìn)入下一道工序施工。

（4）噴混凝土施工。在噴射前對噴射面進(jìn)行檢查，并做好以下準(zhǔn)備工作：清除開挖面的浮渣堆積物并用高壓風(fēng)水槍沖洗噴面，對遇水易潮解的泥化巖層，應(yīng)采用高壓風(fēng)清掃巖面； 在噴射面設(shè)置噴射混凝土厚度控制標(biāo)志。施工過程中應(yīng)按規(guī)范要求進(jìn)行噴射混凝土施工質(zhì)量抽樣試驗；發(fā)現(xiàn)噴射混凝土中的鼓皮、剝落或有其它缺陷的部位，及時予以清理和修補(bǔ)。

3.2 豎井施工中監(jiān)理工作的注意事項

（1）開挖施工中，應(yīng)特別注意周邊孔鉆孔角度、間距、孔深、裝藥、聯(lián)網(wǎng)的控制，這直接關(guān)系到爆破開挖質(zhì)量及超欠挖情況； 整體孔深布置應(yīng)呈中間低四周高的漏斗型，便于人工扒渣施工；監(jiān)理工程師應(yīng)對其鉆孔質(zhì)量進(jìn)行抽檢，形成檢查記錄。

（2）錨桿及噴射混凝土施工為支護(hù)施工控制重點，應(yīng)對錨桿注漿等關(guān)鍵工序進(jìn)行旁站監(jiān)理；噴混凝土施工前，應(yīng)檢查噴射面是否清洗干凈，還應(yīng)對鋼筋網(wǎng)進(jìn)行檢查，檢查重點為搭接長度是否滿足規(guī)范要求，鋼筋網(wǎng)與錨桿固定是否牢固，噴混凝土厚度控制標(biāo)志是否設(shè)置等等，并做好施工質(zhì)量過程控制。

（3）溜渣井底部石渣應(yīng)及時進(jìn)行清除，避免堵塞溜渣井；本工程豎井開挖時因出渣不及時，導(dǎo)致溜渣井堵塞，影響工期10 天。

（4）在進(jìn)行質(zhì)量控制的同時不能忽視施工安全： 首先是人工扒渣期間的人員安全，要求每一位施工人員必須系好安全帶、安全繩，并可靠地固定在錨桿上；然后是溜渣井口設(shè)置的鋼結(jié)構(gòu)安全蓋，除爆破、出渣期間外，其余時間應(yīng)覆蓋在溜渣井上；最后是爆破施工的安全，應(yīng)嚴(yán)格按爆破規(guī)程進(jìn)行施工，做好相關(guān)警戒工作。

3.3 豎井施工過程中遇到的問題及處理措施

（1）本工程放空洞為原右岸電站引水發(fā)電洞改造而成，洞徑為D=5.0 m，因防汛需要老閘門需下閘封閉，豎井底部出渣過程中因放空洞洞內(nèi)通風(fēng)條件差，造成洞內(nèi)粉塵及煙霧無法自然排出，出渣作業(yè)環(huán)境差，能見度低，存在施工安全隱患且出渣速度緩慢。針對這種情況，及時要求承包人在豎井井口安裝通風(fēng)機(jī)向豎井底部送風(fēng)，有效地改善了作業(yè)環(huán)境，提高了出渣效率。

（2）在豎井開挖過程中，發(fā)生溜渣井堵塞情況，堵塞長度為20 m 左右，堵塞位置為溜渣井底部；堵塞原因為底部出渣不及時，噴錨支護(hù)回彈混凝土料固結(jié)在井壁并黏結(jié)爆后石渣、石塊。因堵塞長度較長，采用長竹竿和薄壁鋼管頂部綁炸藥包的方式進(jìn)行底部振動爆破，疏通效果差，且存在較大安全隱患； 最后采用地質(zhì)鉆機(jī)從溜渣井頂部鉆垂直孔由下向上爆破的方式成功疏通溜渣井。

4 結(jié) 語

豎井施工中鉆孔爆破質(zhì)量是開挖施工的關(guān)鍵，錨噴支護(hù)質(zhì)量是施工安全的保障，在豎井施工中要重點對鉆孔、爆破及錨噴支護(hù)質(zhì)量進(jìn)行控制，可對爆破裝藥、聯(lián)網(wǎng)及錨桿注漿等關(guān)鍵工序進(jìn)行旁站監(jiān)理。