正反向?qū)Ь诶蠐霑m龐雅水電站調(diào)壓井施工中的應(yīng)用

(中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，成都，610091)

1 工程概況

老撾會蘭龐雅水電站位于老撾南部Bolaven高原的會蘭龐雅河流上。該工程的調(diào)壓井采用阻抗式調(diào)壓井，為圓形斷面，設(shè)計(jì)位于引2+505.719m里程，深度79.7m，內(nèi)徑5.0m，外徑6.2m，高73m，采用厚0.6m鋼筋混凝土襯砌；阻抗孔直徑1.6m，外徑3.4m，高6.7m，采用厚0.9m鋼筋混凝土襯砌，一期支護(hù)為噴錨支護(hù)。調(diào)壓井地下水類型按埋藏條件分為孔隙水和基巖裂隙水。

2 施工方法

調(diào)壓井井口邊坡自上而下分層開挖，支護(hù)施工緊跟開挖工作面由上而下進(jìn)行。在完成邊坡支護(hù)、排水、井口圈梁及提升機(jī)的安裝后，為利于排水，先用地質(zhì)鉆在調(diào)壓井中心位置鉆一直徑為20cm的孔，然后分別正向、反向進(jìn)行直徑為2.2m的導(dǎo)井開挖施工，直至導(dǎo)井貫通后，再從上向下依次進(jìn)行擴(kuò)挖施工。

2.1 調(diào)壓井開挖施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備主要包括井口處理及井架、出渣平臺施工。調(diào)壓井井挖前，先施工井圈梁，防止地表水流或石塊等物體落入井底。根據(jù)實(shí)際施工現(xiàn)場合理安排井架基礎(chǔ)。提升架布置如圖1所示。

圖1 提升架布置示意

2.2 導(dǎo)井井挖施工

在井圈梁及提升架澆筑完畢后，開始導(dǎo)井井挖施工，導(dǎo)井的開挖直徑為2.2m。正向開挖是利用提升機(jī)進(jìn)行除渣，反向開挖不需要出渣，但需要搭建一個(gè)簡易安全的工作平臺。

2.2.1 測量放樣

放樣內(nèi)容：導(dǎo)井、調(diào)壓井的輪廓線及調(diào)壓井中心點(diǎn)。

測量放樣完成后，由作業(yè)隊(duì)按照已放出的調(diào)壓井中心點(diǎn)向外引出兩條直線，并在引出的四端固定樁子，用于以后井挖測量。在井挖的每個(gè)循環(huán)前，作業(yè)隊(duì)先在固定的樁上捆綁繩子，繩子的結(jié)點(diǎn)即調(diào)壓井中心點(diǎn)，然后于中心點(diǎn)處固定一吊線，由吊線向外引出各鉆孔的位置，并在井壁上標(biāo)注樁號。每10個(gè)循環(huán)后，需由測量隊(duì)進(jìn)行調(diào)壓井中心點(diǎn)校正。

2.2.2 鉆爆施工

(1)造孔

采用氣腿鉆或手風(fēng)鉆在自制臺車上造孔，孔徑φ42，并嚴(yán)格按照鉆爆設(shè)計(jì)進(jìn)行造孔。鉆孔作業(yè)須嚴(yán)格按照掌子面標(biāo)定的孔位進(jìn)行造孔。造孔前先根據(jù)調(diào)壓井中心線調(diào)整鉆桿方向和角度，經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后方可開孔。崩落孔孔位偏差不大于5cm，崩落孔和周邊孔要求孔底在同一平面上。

(2)裝藥爆破

炮孔經(jīng)檢查合格后，方可進(jìn)行人工直接裝藥爆破。裝藥嚴(yán)格遵守安全爆破操作規(guī)程，裝藥前用風(fēng)水沖洗鉆孔，掏槽孔由熟練的炮工負(fù)責(zé)裝藥，爆破孔采用柱狀連續(xù)裝藥，周邊孔采取空氣間隔裝藥，將小藥卷綁扎在竹片上，導(dǎo)爆索串接。裝藥嚴(yán)格按照爆破設(shè)計(jì)圖(爆破參數(shù)在實(shí)施過程中不斷調(diào)整優(yōu)化)進(jìn)行，掏槽孔、崩落孔和其它爆破孔裝藥要密實(shí)，堵塞良好，洞內(nèi)采用非電起爆網(wǎng)絡(luò)起爆。

裝藥完后，由炮工和現(xiàn)場施工技術(shù)員進(jìn)行復(fù)核檢查，確認(rèn)無誤，撤離人員和設(shè)備并做好警戒，炮工負(fù)責(zé)引爆。炮響20min后炮工先進(jìn)入洞內(nèi)檢查是否有瞎炮，若有則迅速排除，然后才能進(jìn)入下一道工序。

導(dǎo)井正、反向爆破時(shí)須做好協(xié)調(diào)工作，當(dāng)一方爆破時(shí)，另一方人員必須全部撤離施工現(xiàn)場，確保施工現(xiàn)場無人員后，方可開始放炮；若正、反向同一時(shí)段爆破時(shí)，應(yīng)反向施工先爆破，正向施工后爆破。

(3)排險(xiǎn)處理

散煙后，人工手持鋼釬配合對井壁上的松動危石和巖塊進(jìn)行撬挖清除，排險(xiǎn)處理完成后方可進(jìn)行出渣作業(yè)。施工過程中，經(jīng)常檢查已開挖完成部位的圍巖穩(wěn)定情況，清除可能塌落的松動巖塊。

2.2.3 出渣

排險(xiǎn)完成后，導(dǎo)井正向施工面用吊籃先將工人與工具送至出渣面，再將渣罐吊至出渣面，進(jìn)行人工出渣。先由工人將石渣倒至渣罐中直至距離渣罐口還有0.1m時(shí)，停止裝渣，利用對講機(jī)告知井口人員，開始提升渣罐。在提升渣罐的過程中，洞內(nèi)工人需注意渣罐安全，貼緊井壁，避免渣罐碎石掉落。在渣罐即將提升或降落至工作面時(shí)，井內(nèi)工作人員需對渣罐進(jìn)行牽引，避免碰觸到井壁，導(dǎo)致石塊掉落。導(dǎo)井反向施工則不用出渣，可直接進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。

2.2.4 導(dǎo)井支護(hù)施工

根據(jù)開挖圍巖揭露情況，對于圍巖相對完整不會掉塊洞段，在需要部位進(jìn)行隨機(jī)錨桿支護(hù)。對于圍巖破碎，可能掉塊的洞段，采用掛網(wǎng)噴混凝土支護(hù)，混凝土標(biāo)號為C20，厚度5cm，鋼筋網(wǎng)規(guī)格為φ6@200mm×200mm，鋼筋網(wǎng)采用φ16錨釘固定，間排距1m，入巖1.45m。若出現(xiàn)易崩解的泥巖，應(yīng)盡快噴3cm～5cm厚C20混凝土進(jìn)行封閉。

2.3 調(diào)壓井?dāng)U孔施工

2.3.1 測量放樣

同導(dǎo)井開挖時(shí)的測量方式。

2.3.2 鉆爆施工

同導(dǎo)井開挖時(shí)的鉆爆施工。

進(jìn)行擴(kuò)孔鉆孔時(shí)，為保證施工安全，用預(yù)先制作的稍大于導(dǎo)井尺寸的臨時(shí)平臺將導(dǎo)井暫時(shí)封閉，以防止人員或工機(jī)具墜落。

2.3.3 光面爆破的要求

(1)殘留炮孔在開挖輪廓面上均勻分布；

(2)完整巖石炮孔痕跡保存率在80%以上，較完整和完整性差的巖石炮孔痕跡保存率不少于50%，較破碎和破碎巖石炮孔痕跡保存率不少于20%；

(3)相鄰兩孔間的巖面平整，孔壁沒有明顯的爆震裂隙。

2.3.4 排險(xiǎn)處理

爆破完成應(yīng)進(jìn)行排險(xiǎn)處理，與導(dǎo)井施工時(shí)排險(xiǎn)要求相同。

2.3.5 出渣

排險(xiǎn)完成后，先用吊籃將工人與工具送至出渣面，進(jìn)行人工出渣。由工人將石渣倒至導(dǎo)井，直接從導(dǎo)井下方出渣，直至出渣完成，再進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。

2.4 調(diào)壓井支護(hù)施工方法

2.4.1 錨桿支護(hù)施工

鉆頭直徑應(yīng)大于錨桿直徑15mm以上，采用“先注漿，后插桿”的方法施工。

(1)鉆孔：采用測量儀器在支護(hù)部位按設(shè)計(jì)間排距測放并標(biāo)示孔位，用選定的鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔的施工，鉆孔完畢后用壓力風(fēng)將孔道清洗干凈，經(jīng)檢驗(yàn)合格后，臨時(shí)封堵孔口。為了保證灌漿方便、飽滿，造孔時(shí)可以適當(dāng)下傾一定角度。

(2)桿體制安：錨桿采用砂輪切割機(jī)斷料，桿體在加工現(xiàn)場加工后運(yùn)至安裝部位，采用人工插桿。

(3)注漿：按照試驗(yàn)室提供的砂漿配合比拌制水泥砂漿，注漿錨桿水泥砂漿的抗壓強(qiáng)度等級為M25。鉆孔注滿漿后便立即插桿，在砂漿凝固前，不得敲擊、碰撞和拉拔錨桿。

2.4.2 噴射混凝土施工

(1)受噴面準(zhǔn)備

噴射施工前清理受噴面，清除開挖面浮石、石渣或堆積物，挖除欠挖部分，用高壓風(fēng)水沖洗受噴面。對受噴面滲水部位，采用埋設(shè)導(dǎo)管、盲管或截水圈等做排水處理。

(2)掛設(shè)鋼筋網(wǎng)

受噴面驗(yàn)收合格后，掛設(shè)鋼筋網(wǎng)。鋼筋直徑、鋼筋網(wǎng)的間排距按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工。鋼筋保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm。噴射前，在受噴面上設(shè)立噴厚標(biāo)志。受洞徑限制，鋼筋網(wǎng)采用半成品進(jìn)洞，即先在洞外加工好一部分鋼筋網(wǎng)，然后用吊籃吊至工作面。

(3)混合料的制備

噴射混凝土的拌制嚴(yán)格按照試驗(yàn)室下發(fā)的配合比進(jìn)行。各種材料按施工配合比要求準(zhǔn)確稱量?；旌狭蠑嚢钑r(shí)間不少于2min?；旌狭想S拌即用，存放時(shí)間不超過20min。

(4)噴射作業(yè)

混凝土拌合料使用溜筒運(yùn)至施工部位。噴射混凝土自下而上施工，噴嘴按螺旋形軌跡一圈壓半圈的方式沿橫向移動，層層噴射，使混凝土均勻。上下區(qū)段間的接合部位和結(jié)構(gòu)的接縫處應(yīng)妥善處理，不得漏噴。噴射作業(yè)時(shí)，保持工作風(fēng)壓穩(wěn)定，連續(xù)供料。噴射完成及時(shí)清理回彈料。

(5)養(yǎng)護(hù)

噴射混凝土終凝2h后，及時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，保證混凝土濕潤時(shí)間不少于7d。

3 特殊情況的處理

3.1 破碎帶處理

調(diào)壓井開挖過程中，若圍巖存在破碎帶，可依照設(shè)計(jì)代表的現(xiàn)場指示，對圍巖進(jìn)行超前固結(jié)灌漿施工，并以書面形式下發(fā)其相關(guān)技術(shù)要求與參數(shù)。為防止大面積跑漿，先用高壓風(fēng)將水泥-水玻璃快凝的混合漿液噴射到初支表面，封堵表面裂隙，待漿液凝固后，再采用低壓、小進(jìn)漿量、凝膠時(shí)間短的雙液漿反復(fù)進(jìn)行注漿處理，直至初期支護(hù)的表面無明水滲出。為保證安全，必要時(shí)反復(fù)注漿。

3.2 地下涌水處理

調(diào)壓井開挖過程中可能出現(xiàn)的地下涌水。首先在明顯滲漏水點(diǎn)處采用風(fēng)鉆鉆孔(φ42mm)，找出滲漏水的主要裂隙，由鉆孔引流，變?yōu)辄c(diǎn)上的滲漏水。根據(jù)涌水量大小采用埋設(shè)導(dǎo)管、截水圈、水平鉆孔接引等方法。如果出現(xiàn)大流量涌水，必須立即停止施工，需會同設(shè)計(jì)一起研究止水或引流方案，處理完畢后再恢復(fù)施工。

3.3 坍塌處理

(1)如坍塌方體積較小，可先對坍塌方范圍進(jìn)行噴錨，架設(shè)較為牢固的構(gòu)件支撐，再由一端或兩端先上后下逐步清除坍渣，隨挖隨噴混凝土，必要時(shí)可加入隨機(jī)錨桿，確保已坍塌后面的穩(wěn)定。

(2)如坍塌方體積較大，或地表已下沉因坍體堵塞無法進(jìn)入坍塌方范圍進(jìn)行支護(hù)，宜采用注漿先加固坍塌體，然后再進(jìn)行開挖、襯砌。

4 結(jié)語

會蘭龐雅水電站調(diào)壓井在現(xiàn)場施工過程中，因受通風(fēng)及安全等各種因素制約，導(dǎo)井反向施工了22m后停止施工，但該種導(dǎo)井正、反向同時(shí)施工，后期利用導(dǎo)井出渣的施工方法，相較于普通施工方法，為本工程節(jié)省了近兩個(gè)月的施工時(shí)間，保證了項(xiàng)目部的整體施工進(jìn)度，為后期引水系統(tǒng)及調(diào)壓井的混凝土襯砌施工做了充足的準(zhǔn)備。正、反向?qū)Ь┕し椒ㄔ跁m龐雅水電站調(diào)壓井施工中應(yīng)用，其主要作用是減少施工工期，加快施工進(jìn)度，為項(xiàng)目后續(xù)工程施工創(chuàng)造條件。該施工方法的成功應(yīng)用，為以后類似工期較緊的井挖施工提供了經(jīng)驗(yàn)，以期為其他類似工程實(shí)施提供借鑒。