調(diào)壓豎井灌漿施工技術(shù)探討

何海波

（葛洲壩集團第三工程有限公司 新疆烏魯木齊 830000）

1 工程概況

調(diào)壓豎井為洞徑φ9.50m的圓形斷面，下平洞底板高程為EL.586.085m，頂部（安裝間底板）高程為EL.948.6m。襯砌混凝土澆筑完畢之后，由底部至頂部需借助于工作平臺進行鉆孔、灌漿施工。

2 主要工程量

調(diào)壓豎井灌漿孔沿高程方向每3m一個斷面，每個斷面均布12個孔，總孔數(shù)1114個，總進尺約4300m。排水孔孔徑為φ42mm，總進尺約為2527m。深層固結(jié)灌漿在EL.586.085m至EL.644.95m之間，孔深10.8m（入巖10m），EL.644.95m以上為接觸灌漿，孔深為1.3m（入巖 0.5m）。

3 施工布置

3.1 施工通道

（1）鉆孔、灌漿所需物料從A8支洞運入豎井安裝間，由門機吊運至工作面。

（2）施工人員采用吊籠或電梯達到工作面。

（3）根據(jù)現(xiàn)場實際交通情況，平臺結(jié)構(gòu)件可從A5交通洞經(jīng)引水岔管段至調(diào)壓豎井到達下平洞或由豎井安裝間下放至井底進行組裝。

（4）施工過程中，利用安裝間16T門機提升、下放平臺。

3.2 風、水、電布置

（1）施工供風

利用隧洞開挖時期布置于A8洞口外的集中高壓風站將高壓風供應至豎井灌漿施工部位，調(diào)壓豎井襯砌混凝土施工的同時，在全豎井范圍內(nèi)預埋好固定風管的錨桿，然后固定DN100鋼管作為風管。風管上每6m安裝一個氣閥，以便于給不同高度的灌漿施工供風。

（2）施工供水

采用原A8供水系統(tǒng)對豎井鉆孔灌漿提供施工用水，調(diào)壓豎井內(nèi)供水管道安裝則需要在調(diào)壓豎井襯砌完成后進行，供水管道安裝在以預埋好的錨桿支撐上，與供風管同時安裝。供水管每6m安裝一個閘閥，以便于給不同高度的灌漿施工供水。

（3）施工供電

混凝土結(jié)構(gòu)施工期間已將電源布置到所有部位，平臺洞內(nèi)組裝、灌漿及排水孔施工沿用該電源系統(tǒng)可滿足施工要求。

3.3 通訊布置

調(diào)壓豎井內(nèi)上下之間的通訊采用對講機進行聯(lián)系，洞內(nèi)與洞外聯(lián)系則采用原有固定通訊系統(tǒng)。

4 灌漿懸吊平臺

4.1 灌漿平臺設計要求

該平臺是施工人員井內(nèi)的唯一工作平臺，其主要設計參數(shù)如下：

（1）平臺自重：≤6t；

（2）施工荷載：40kN（靜荷載），需考慮兩臺鉆機同時打鉆、作業(yè)人員走動等的沖擊荷載；

（3）平臺尺寸：φ9m；

（4）平臺主要荷載情況：均布圓盤鉆2臺，單重720kg；作業(yè)人員15人；

（5）撐靴裝置：懸吊至某一高程時應能緊撐井壁，不受打鉆影響晃動、通過增大與井壁的摩擦力避免平臺因荷載不均發(fā)生傾覆。平臺升降時，該撐靴裝置可以收回；

（6）其它1：平臺上均布12個吊耳；

（7）其它2：具備伸縮功能，升降時直徑為9m，確保不卡在井筒內(nèi)；鉆孔施工時能夠滿鋪（伸出約25cm），與井壁見不留縫隙。

4.2 灌漿平臺懸掛

（1）通過豎井安裝間四個地錨懸吊4根直徑24mm、長353m的鋼絲繩、預埋的定位錐上連接10t手拉葫蘆聯(lián)合懸掛平臺。

（2）地錨鋼絲繩平臺端采用鋼絲繩卡與平臺上的24mm鋼絲繩環(huán)連接，每根至少5個繩卡，卡子間距為15cm，末端卡子距離繩頭不小于15cm。該鋼絲繩垂在井筒內(nèi)即可，不需收納。

（3）B7直徑32mm，抗剪強度為70.5MPa，可承受的垂直荷載為35kN，旋入定位錐后有效長度為25mm。采用25mm厚鋼板作為手拉葫蘆與B7螺栓的連接裝置，該25mm厚鋼板一端開孔可插入B7螺栓，另一端上焊接耳板用于懸掛手拉葫蘆吊鉤。

4.3 灌漿平臺升降

灌漿平臺升降方式：利用安裝間16t門機升降。

4.4 施工工序

豎井底部平臺組裝→門機提升平臺至擬施工高程→懸掛鋼絲繩、手拉葫蘆→平臺調(diào)平（利用手拉葫蘆）→緊固懸吊鋼絲繩→門機大鉤松鉤→平臺固定→打孔、灌漿施工→升降前準備工作（將鉆機置于平臺中心位置、人員均布且系安全繩）→卸下手拉葫蘆鉤頭（平臺端）及地錨鋼絲繩→升降平臺……下一循環(huán)施工。

5 資源配置

5.1 設備資源配置

受平臺承載力及作業(yè)面限制，共配置手持式氣腿鉆2臺、圓盤鉆2臺、灌漿泵1臺、雙層攪拌桶1臺、灌漿自動記錄1臺。

5.2 人力資源配置

受平臺承載力限制，單班平臺作業(yè)總?cè)藬?shù)控制在15人以內(nèi)。

6 施工方法及工藝要求

6.1 施工順序

該部位灌漿施工分為三個施工項目，分別為接觸灌漿、淺層固結(jié)灌漿、深層固結(jié)灌漿。施工順序為：接觸灌漿→淺層固結(jié)灌漿→深層固結(jié)灌漿。

6.2 技術(shù)變更

考慮到懸掛平臺頻繁提升、下降所造成的潛在不安全因素，經(jīng)與NJC工程師溝通后，達成三項技術(shù)變更：①將環(huán)間分序、環(huán)內(nèi)加密變更為環(huán)間分序，環(huán)內(nèi)不分序；②取消灌后檢查孔，改為過程控制；③對接觸灌漿兼排水孔的部位，在漿液初凝后即開始排水孔造孔及安裝。

經(jīng)此三項技術(shù)變更后，將原設計的各項工序所需的提升次數(shù)由13次優(yōu)化為3次，有效的保證了工期及提高了安全系數(shù)。

6.3 灌漿壓力

接觸灌漿0.5MPa，淺層固結(jié)灌漿3MPa，深層固結(jié)灌漿5MPa。

6.4 水灰比

水灰比為 0.5：1。

6.5 灌漿段長

接觸灌漿入巖0.5m，淺層固結(jié)灌漿入巖8m，深層固結(jié)灌漿入巖16m。

6.6 灌漿方法

接觸灌漿、淺層固結(jié)灌漿、深層固結(jié)灌漿均采用純壓式、全孔一段灌漿法。

6.7 結(jié)束標準

灌漿結(jié)束標準（在單位時間內(nèi)最大灌漿壓力下注入漿液體積）由工程師決定，本項目采用歐美規(guī)范標準，灌漿孔停止吸漿后延續(xù)2min即可結(jié)束。

7 安全保證措施

（1）平臺在使用過程中嚴禁超載作業(yè)，人員不得超過15人、圓盤鉆不得超過2臺。

（2）平臺起升時，可不卸掉地錨鋼絲繩，但平臺下降時，必須卸掉地錨鋼絲繩。

（3）平臺上升、下降時，平臺上的人員必須佩戴好安全帶，所有設備必須妥善固定，無法妥善固定的，起、降前使用門機提至井口。

（4）平臺的主要焊縫、螺栓連接需要定期檢驗，發(fā)現(xiàn)裂紋或螺母松動等現(xiàn)象，立即停止使用，采用措施補救。

（5）作業(yè)人員嚴格執(zhí)行本崗位安全技術(shù)操作規(guī)程、崗位安全標準等；進入工作崗位前按規(guī)定佩帶安全防護用品，對出現(xiàn)的質(zhì)量安全問題按“三不放過”的原則進行處理。

（6）設立專職安全員。一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患，及時發(fā)出整改措施，保證安全施工，現(xiàn)場完善安全設施，堅持文明、規(guī)范施工。

（7）所有從事灌漿及排水孔施工的人員在作業(yè)前要進行技術(shù)交底和安全教育培訓。

（8）在現(xiàn)場醒目位置，粘貼安全標語，分別用烏爾都語、英語和中文。

（9）灌漿作業(yè)人員進入現(xiàn)場要經(jīng)過安全值班人員許可。

8 結(jié)語

（1）對于超深豎井施工來講，合理的施工方案和安全保證措施及較強的現(xiàn)場組織才能確保安全、平穩(wěn)、高效的施工。

（2）經(jīng)蓄水檢驗后，豎井及周邊區(qū)域未出現(xiàn)大的滲漏，說明施工質(zhì)量和效果還是比較好的。

通過以上經(jīng)驗總結(jié)，可為同類型工程的灌漿施工提供借鑒。