馮國(guó)忠,袁 斌

(中國(guó)水利水電第五工程局有限公司第五分局,成都,610225)

1 工程概況

向家壩電站是三峽公司在金沙江梯級(jí)開(kāi)發(fā)中的最后一級(jí),位于四川省與云南省交界的金沙江下游河段,壩址左岸下距四川省宜賓縣安邊鎮(zhèn)4km、宜賓市33km,右岸下距云南省的水富縣城1.5km。庫(kù)內(nèi)較大支流有大汰溪、中都河、西寧河,水庫(kù)正常蓄水位380m,總庫(kù)容51.85億m3,重力壩頂長(zhǎng)度為868.98m,壩高161m。向家壩裝機(jī)近期容量600萬(wàn)kW(遠(yuǎn)期為720萬(wàn)kW),年發(fā)電量307億kW·h,單機(jī)裝機(jī)75萬(wàn)kW,為目前世界水電裝機(jī)單機(jī)容量最大的電站。

變頂高尾水隧洞的起點(diǎn)在①、③機(jī)閘門(mén)井后28.90m處,每?jī)蓷l尾水支洞接入一變頂高尾水隧洞,變頂高尾水隧洞采用城門(mén)洞型。1#、2#變頂高尾水隧洞斷面為24m×38m(寬×高),控制尾水的最大出口流速不超過(guò)4m/s,尾水隧洞的出口底部高程為244.000m,出口頂部高程為278.000m。尾水隧洞出口段40m混凝土襯砌厚度2.0m,其他襯砌厚度1.0m;底部坡度為3%,頂部坡度為4%。尾水隧洞處于T32-6巨厚層砂巖巖組中,洞室頂拱距離T33巖層超過(guò)40m,兩條變頂洞的中心線(xiàn)相距67.1m,凈距47.1m。具體平面布置及剖面見(jiàn)圖1、圖2。

變頂高尾水隧洞段洞身位于T32-6-2、T32-6-3巖層中,除T32-6-2頂部巖層呈薄至中厚層狀外,多呈厚層至巨厚層狀,巖體呈微風(fēng)化～新鮮。新鮮巖體節(jié)理一般較短小,平均間距在1.0m以上,微風(fēng)化巖體有長(zhǎng)大裂隙分布;巖體以厚層至巨厚層狀結(jié)構(gòu)為主,T32-6-2頂部為中厚層狀結(jié)構(gòu);圍巖類(lèi)型頂拱以Ⅱ～Ⅲ類(lèi)為主,邊墻以Ⅱ類(lèi)為主,局部節(jié)理裂隙發(fā)育段為Ⅲ類(lèi),軟弱夾層為Ⅴ類(lèi);出口段位于強(qiáng)卸荷帶內(nèi),分布有夾泥的長(zhǎng)大裂隙,圍巖類(lèi)別為Ⅳ類(lèi)。JC2-2和JC2-3分布于①與②機(jī)、③與④機(jī)交匯處附近,叉管處圍巖可能存在不穩(wěn)定塊體。此外,JC2-1分布于洞室頂拱以上,其在①、②機(jī)尾水洞出口段與頂拱的間距較小,軟弱夾層與節(jié)理裂隙的不利組合會(huì)構(gòu)成不穩(wěn)定塊體。

變頂高尾水隧洞跨度和邊墻高度均較大,不穩(wěn)定或穩(wěn)定性較差的塊體主要在洞頂,表現(xiàn)為洞頂?shù)魤K。由頂拱的層狀結(jié)構(gòu)面與節(jié)理切割形成的柱狀塊體穩(wěn)定性亦較差。此外,NWW組和NEE組節(jié)理與尾水洞軸線(xiàn)夾角較小,當(dāng)下部存在軟弱面時(shí),它們與NW組節(jié)理組合形成的塊體將會(huì)產(chǎn)生傾倒破壞。邊墻巖體中NWW或NEE組節(jié)理與洞壁間距較小時(shí),其切割的板狀巖體亦易產(chǎn)生彎折破壞。洞周二次應(yīng)力場(chǎng)中最大主應(yīng)力與邊墻近平行,陡傾角節(jié)理面上的正應(yīng)力小而不利于邊墻塊體穩(wěn)定。

1#變頂高尾水隧洞第Ⅰ層長(zhǎng)263.782m(1#尾主0+0.000～1#尾主0+263.782m),最大寬度24.3m(1#尾主0+223.782m～1#尾主0+263.782m),分層總高度13.0m。2#尾水隧洞第I層全長(zhǎng)199.782m(2#尾主0+000.000～0+199.782m),分層與1#尾水隧洞相同。尾水隧洞工程施工項(xiàng)目主要有開(kāi)挖、系統(tǒng)支護(hù)(錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴錨支護(hù))、隨機(jī)支護(hù)(隨機(jī)錨桿)、錨索、施工期監(jiān)測(cè)、永久監(jiān)測(cè)等。

尾水洞第Ⅰ層支護(hù)設(shè)計(jì),其錨桿支護(hù)參數(shù)為:普通砂漿錨桿φ32mm、L=9m,φ28mm、L=6m。在樁號(hào)0+000.000～0+65.782m間,頂拱間排距1.5m;側(cè)墻間距2m、排距1.5m。在樁號(hào)0+65.782m～0+223.782m之間,頂拱相間布置,間排距2m;側(cè)墻間距2.4m、排距2m。

頂拱采用C25網(wǎng)噴混凝土,設(shè)計(jì)厚度20cm,掛網(wǎng)鋼筋φ8mm,網(wǎng)格20cm×20cm。

施工采用分層分塊的開(kāi)挖方法(見(jiàn)圖3)。

圖3 尾水主洞I層分塊圖

2 地質(zhì)條件差,前期超挖情況嚴(yán)重

由于尾水隧洞的地質(zhì)條件差,地質(zhì)情況極為復(fù)雜,1#尾水隧洞主要有三條二級(jí)夾層,分別為JC2-1、JC2-2、JC2-3。JC2-1在0+230m至出口段的頂拱部位;JC2-2貫穿整個(gè)1#尾水主洞,JC-3將會(huì)出現(xiàn)在1#尾主0+218m的底板以及邊墻上。另外,1#尾水隧洞的洞頂軟弱夾層較多,厚度10cm～150cm,實(shí)際開(kāi)挖后發(fā)現(xiàn),有的夾層厚度遠(yuǎn)大于這個(gè)數(shù)值,且軟弱夾層多表現(xiàn)為破碎夾泥型,局部含煤線(xiàn),遇水易崩解軟化等,不利于圍巖的穩(wěn)定。2#尾水隧洞已開(kāi)挖揭露出的夾層有兩條,巖性為破碎夾泥,厚度20cm～180cm,遠(yuǎn)超出地質(zhì)預(yù)報(bào)的厚度。經(jīng)實(shí)際開(kāi)挖后揭露,巖石狀況遠(yuǎn)比預(yù)報(bào)的要復(fù)雜得多,致使開(kāi)挖過(guò)程中多次發(fā)生較大塌方,造成很大超挖,尤其在尾水隧洞I層中導(dǎo)洞與6#施工支洞相交位置,經(jīng)過(guò)噴混凝土支護(hù)后,在2007年9月23日仍出現(xiàn)了較大塌方。

2007年10月12日,2#尾水隧洞與6#支洞岔口處出現(xiàn)較大面積塌方,塌方后所揭露出的巖石呈黃色,為泥質(zhì)夾層,裂隙發(fā)育,且含煤線(xiàn),在洞頂處形成一個(gè)光滑的“平板”,此處最大超挖值為2.4m。2007年11月15日1#尾水隧洞I層中導(dǎo)洞1#尾主0+100m左右,由于頂拱三級(jí)夾層出露,出現(xiàn)較大塌方。

整個(gè)尾水隧洞在開(kāi)挖過(guò)程中,被確認(rèn)為地質(zhì)缺陷的就有20處,多次塌方致使尾水隧洞出現(xiàn)較大超挖。地質(zhì)原因引起的超挖,是尾水主洞開(kāi)挖評(píng)定優(yōu)良率低的一個(gè)不容忽視的因素。

3 施工質(zhì)量控制

為了使尾水隧洞工程克服地質(zhì)條件差、軟弱夾層出露較多、節(jié)理裂隙多且發(fā)育等困難,使開(kāi)挖工程質(zhì)量達(dá)到業(yè)主的要求,施工單位組織專(zhuān)家領(lǐng)導(dǎo)和項(xiàng)目部一起研究對(duì)策,仔細(xì)分析原因,加強(qiáng)人員技術(shù)培訓(xùn),提高質(zhì)量意識(shí),調(diào)整施工管理工作,將責(zé)任落實(shí)到人,層層抓質(zhì)量,以確保工程質(zhì)量滿(mǎn)足要求。同時(shí)在工序施工中,采取有效的質(zhì)量控制措施,保證大斷面變頂高尾水洞開(kāi)挖、支護(hù)施工質(zhì)量。

3.1 開(kāi)挖施工質(zhì)量控制

開(kāi)挖工程質(zhì)量主要從布孔、鉆孔、裝藥聯(lián)線(xiàn)幾個(gè)工序進(jìn)行控制。施工中嚴(yán)格執(zhí)行開(kāi)挖爆破“三證五表”制,加強(qiáng)開(kāi)挖爆破的過(guò)程控制,主要采取了以下措施。

3.1.1 建立工程質(zhì)檢組織機(jī)構(gòu),明確質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量控制措施。

3.1.2 開(kāi)展培訓(xùn)工作。參照三峽施工工藝標(biāo)準(zhǔn)化培訓(xùn)提綱對(duì)所有鉆工、炮工進(jìn)行施工工藝、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量過(guò)程控制方法等的培訓(xùn),并在實(shí)際操作過(guò)程中由質(zhì)檢員進(jìn)行操作工藝培訓(xùn)。

3.1.3 制訂作業(yè)指導(dǎo)書(shū)及施工工藝明白卡。為使操作人員更容易掌握施工工藝及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),施工單位在作業(yè)指導(dǎo)書(shū)、培訓(xùn)的基礎(chǔ)上,制定簡(jiǎn)單易懂的開(kāi)挖施工工藝明白卡,并制作成小卡片發(fā)給每個(gè)操作工人。

3.1.4 配置過(guò)程控制的質(zhì)量檢驗(yàn)工器具(φ30mm、L=4m的PVC塑料管、地質(zhì)羅盤(pán)、線(xiàn)錘、水平尺等)。

3.1.5 洞室開(kāi)挖測(cè)量放線(xiàn),采取周邊光爆孔定點(diǎn)定位逐孔放樣,逐孔放后視點(diǎn),隔孔放二周孔。

3.1.6 在鉆孔及裝藥聯(lián)網(wǎng)過(guò)程中,專(zhuān)職質(zhì)檢員旁站監(jiān)控,首先對(duì)鉆桿走向(傾向)進(jìn)行“對(duì)向”調(diào)整,鉆好標(biāo)準(zhǔn)孔,插上PVC塑料管,其他孔通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)孔進(jìn)行鉆孔控制?，F(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員對(duì)周邊孔監(jiān)控,運(yùn)用地質(zhì)羅盤(pán)、水平尺、線(xiàn)錘、鋼卷尺定期測(cè)量鉆桿的角度與鉆桿之間的間距,以控制超欠挖,避免剪刀孔、八字孔的出現(xiàn);對(duì)超過(guò)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的鉆孔,及時(shí)停鉆并糾偏。每個(gè)孔鉆完后,施工人員及質(zhì)檢員檢查鉆孔深度和角度,合格鉆孔加以保護(hù)。

3.1.7 鉆孔實(shí)行定人定孔定責(zé),每個(gè)鉆工固定孔位,對(duì)每個(gè)孔的質(zhì)量要求及鉆孔責(zé)任人實(shí)行掛牌標(biāo)示,做到責(zé)任到人。

3.1.8 采取獎(jiǎng)勵(lì)激勵(lì)措施,每月施工單位對(duì)所屬各施工隊(duì)進(jìn)行質(zhì)量、安全、進(jìn)度、文明施工考評(píng),考評(píng)后兌現(xiàn)并在施工局范圍內(nèi)公示。每炮后由質(zhì)檢員與鉆工、炮工進(jìn)行炮后檢查、分析,對(duì)下一循環(huán)提出改進(jìn)意見(jiàn),同時(shí)對(duì)其施工質(zhì)量滿(mǎn)足施工局要求的鉆工給予獎(jiǎng)勵(lì)。

3.1.9 將《右岸地下引水發(fā)電系統(tǒng)土建工程土石方開(kāi)挖和支護(hù)施工技術(shù)說(shuō)明書(shū)》下發(fā)作業(yè)隊(duì),使其了解業(yè)主要求,并按照說(shuō)明書(shū)對(duì)開(kāi)挖質(zhì)量進(jìn)行對(duì)比,以提高開(kāi)挖水平。

3.2 錨桿施工質(zhì)量控制

尾水隧洞所有的砂漿錨桿均采用20MnSi螺紋鋼筋,錨桿在加工廠(chǎng)按照設(shè)計(jì)長(zhǎng)度下料,按間距3m焊接對(duì)中支架,然后用自卸汽車(chē)運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。變頂高尾水隧洞工程錨桿分為普通錨桿和預(yù)應(yīng)力錨桿兩種。

3.2.1 普通錨桿施工

變頂高尾水隧洞的砂漿錨桿,采用先插桿后注漿和先注漿后插桿的施工工藝。錨桿工程質(zhì)量主要從布孔、鉆孔、錨桿安裝及注漿幾個(gè)工序進(jìn)行控制,嚴(yán)格執(zhí)行錨桿施工“三證六表”,加強(qiáng)對(duì)錨桿施工過(guò)程的控制。

3.2.1.1 測(cè)量放線(xiàn)。由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員按設(shè)計(jì)要求指導(dǎo)測(cè)量人員放點(diǎn)布孔,并在布好孔的位置用紅油漆標(biāo)清孔位及鉆孔的方位角;對(duì)于比較明顯的構(gòu)造面,按照對(duì)構(gòu)造面加強(qiáng)支護(hù)的要求布孔。測(cè)量隊(duì)布孔放樣向施工技術(shù)員、質(zhì)檢員提交孔位圖并交底,質(zhì)檢員檢查合格后報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)收,并由監(jiān)理工程師簽發(fā)準(zhǔn)鉆證。

3.2.1.2 鉆孔。錨桿鉆孔采用三臂鑿巖臺(tái)車(chē),鉆孔孔徑D=76mm。施鉆時(shí)鉆頭要對(duì)準(zhǔn)錨桿孔孔位標(biāo)記,將機(jī)械的推進(jìn)梁調(diào)整到正確位置,最大偏差不得大于10cm,在鉆進(jìn)5cm～15cm后檢查推進(jìn)梁的角度和位置。為了準(zhǔn)確控制鉆孔的角度,施鉆時(shí)由專(zhuān)人配合操作手一起控制鉆桿方向,使鉆孔角度符合設(shè)計(jì)要求,并在鉆桿上標(biāo)好長(zhǎng)度記號(hào)以控制鉆孔深度。

鉆孔完成后用高壓水或高壓風(fēng)將孔清洗干凈,經(jīng)三檢合格后報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收,合格后方可進(jìn)行錨桿施工。

3.2.1.3 錨桿安裝。錨桿制作后由質(zhì)檢員檢查合格方可使用,錨桿孔底段排漿管距離錨桿端頭5cm;靠孔底處的排漿管端頭切成45°～60°斜口,且用綁扎絲捆綁牢靠。安裝時(shí)利用人工在平臺(tái)車(chē)上進(jìn)行,插到位后用撐桿將其暫時(shí)固定,插入注漿管并用錨固劑封住孔口,經(jīng)三檢合格并報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收方可注漿。質(zhì)量檢查時(shí)必須檢查以下項(xiàng)目:①排漿管順直暢通;②綁扎處牢靠,但不能使排漿管出現(xiàn)過(guò)大變形而影響回漿管的暢通;③孔底段斜口應(yīng)緊貼錨桿,以免插桿過(guò)程中砂子堵塞回漿管。

3.2.1.4 注漿。所用砂漿均在現(xiàn)場(chǎng)按試驗(yàn)室開(kāi)具的試驗(yàn)配比單進(jìn)行拌制,隨拌隨用。拌制砂漿時(shí)根據(jù)該施工部位砂漿設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí),按照施工局試驗(yàn)室開(kāi)出的施工配合比嚴(yán)格進(jìn)行;用于拌制砂漿的所有材料均要經(jīng)過(guò)篩分后才能使用,防止雜質(zhì)、超徑料、水泥結(jié)塊進(jìn)入砂漿中。

錨桿注漿采用麥斯特注漿機(jī)進(jìn)行,注漿時(shí)將注漿管管口鋸成45°坡口,并插入孔內(nèi)20cm～30cm。注漿過(guò)程中控制升壓過(guò)程,保證注漿壓力緩慢上升,待回漿管回漿后,先綁扎回漿管、后綁扎注漿管再停機(jī)。

對(duì)于先注漿后插桿的施工工藝,驗(yàn)孔合格后,將砂漿轉(zhuǎn)入注漿機(jī),注漿管先插至孔底,然后回抽5cm即開(kāi)始注漿。注漿操作人員隨著漿液的均勻注入緩慢拔管,原則上由注漿壓力把注漿管慢慢擠出。錨桿安裝時(shí)利用操作平臺(tái)車(chē)配合人工進(jìn)行,插桿工人必須熟悉各個(gè)孔的孔向,以便桿體能夠一次性順利插入。插桿要緩慢、勻速,切忌擾動(dòng)桿體過(guò)大,造成漿液下掉和注漿不密實(shí),采用棉紗將孔口臨時(shí)封口。

3.2.2 預(yù)應(yīng)力錨桿施工

預(yù)應(yīng)力錨桿工程質(zhì)量控制與普通錨桿相同,主要從布孔、鉆孔、錨桿安裝及注漿幾個(gè)工序進(jìn)行控制,嚴(yán)格執(zhí)行錨桿施工“三證六表”,加強(qiáng)對(duì)錨桿施工的過(guò)程控制。

3.2.2.1 施工前的材料準(zhǔn)備。在預(yù)應(yīng)力錨桿施工前,應(yīng)對(duì)其施工中所用的外加劑進(jìn)行檢查,并做試驗(yàn),在滿(mǎn)足工程要求后方可用于工程現(xiàn)場(chǎng)施工。

3.2.2.2 測(cè)量放線(xiàn)。將錨桿孔按照?qǐng)D紙要求現(xiàn)場(chǎng)放樣,做出預(yù)應(yīng)力錨桿標(biāo)記,出具錨桿放樣成果圖,并與技術(shù)和質(zhì)檢人員進(jìn)行交底。

3.2.2.3 鉆孔。錨桿鉆孔采用三臂鑿巖臺(tái)車(chē),鉆孔孔徑D=76mm。施鉆時(shí)鉆頭要對(duì)準(zhǔn)錨桿孔孔位標(biāo)記,將機(jī)械的推進(jìn)梁調(diào)整到正確位置,按照要求最大孔位偏差不得大于10cm;在鉆進(jìn)5cm～15cm后,檢查推進(jìn)梁的角度和位置,并在鉆桿上標(biāo)好長(zhǎng)度記號(hào)以控制鉆孔深度。

鉆孔完成后用高壓水或高壓風(fēng)將孔清洗干凈,經(jīng)三檢合格后報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收,合格后方可進(jìn)行錨桿施工。

3.2.2.4 注漿。對(duì)于先注漿后插桿的施工工藝,驗(yàn)孔合格后,在注漿前應(yīng)再次對(duì)孔深進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),滿(mǎn)足圖紙要求后方可注漿。將砂漿轉(zhuǎn)入注漿機(jī),注漿管先插至孔底,然后回抽5cm即開(kāi)始注漿。注漿操作人員隨著漿液的均勻注入緩慢拔管,原則上由注漿壓力把注漿管慢慢擠出。

3.2.2.5 錨桿安裝。錨桿制作后由質(zhì)檢員檢查合格方可使用,預(yù)應(yīng)力錨桿主要是采用先注漿后插桿的施工工藝,錨桿安裝時(shí)利用操作平臺(tái)車(chē)配合人工進(jìn)行。插桿工人必須熟悉各個(gè)孔的孔向,以便桿體能夠一次性順利插入。插桿要緩慢、勻速,切忌擾動(dòng)桿體過(guò)大,造成漿液下掉和注漿不密實(shí),采用棉紗將孔口臨時(shí)封口。

3.2.2.6 錨桿張拉。在預(yù)應(yīng)力錨桿安裝完成后,8h～12h內(nèi)進(jìn)行張拉,張拉前用活動(dòng)扳手預(yù)緊螺帽,保證托板緊貼巖面,再用鋼板尺測(cè)量螺帽外桿體長(zhǎng)度。張拉采用扭力扳手加載,一次張拉至設(shè)計(jì)張拉力的110%(165kN),然后鎖定桿體,再次測(cè)量桿體張拉后螺帽外桿體長(zhǎng)度。兩次測(cè)量長(zhǎng)度之差即為張拉伸長(zhǎng)值。

根據(jù)《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(GB50086-2001)要求,“從50%拉力設(shè)計(jì)值到最大荷載之間張拉伸長(zhǎng)值應(yīng)該超過(guò)自由段長(zhǎng)度理論伸長(zhǎng)值的80%,小于自由段長(zhǎng)度與1/2錨固段之和的理論彈性伸長(zhǎng)值。”

由材料力學(xué)公式l=NL/EA,得桿體理論伸長(zhǎng)值允許范圍為4mm～7mm。

3.3 噴混凝土施工質(zhì)量控制

噴混凝土主要包括鋼纖維混凝土、掛網(wǎng)(鋼筋網(wǎng))噴混凝土等類(lèi)型,噴混凝土選用濕噴法工藝。

3.3.1 由施工局試驗(yàn)室按照施工規(guī)范要求,對(duì)水泥、骨料、水、外加劑、鋼筋網(wǎng)及鋼纖維等原材料按規(guī)定的頻次取樣檢測(cè),并將材質(zhì)證明和材料試驗(yàn)結(jié)果報(bào)監(jiān)理審查,合格后方能用于工程施工。

3.3.2 噴混凝土施工作業(yè)階段質(zhì)量控制實(shí)行一證三表制度。一證三表即《開(kāi)倉(cāng)證》、《噴混凝土基礎(chǔ)面處理質(zhì)量驗(yàn)收表》、《噴混凝土厚度及外觀(guān)檢測(cè)記錄表》、《噴混凝土支護(hù)鋼筋網(wǎng)(鋼拱架)單元工程驗(yàn)收簽證表》、《噴射混凝土單元工程質(zhì)量評(píng)定表》。

3.3.3 高壓水槍沖洗噴面,保證基巖面潔凈。對(duì)光滑巖面,須按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行處理?；A(chǔ)面處理經(jīng)三檢自檢合格后向監(jiān)理提出工序驗(yàn)收申請(qǐng),監(jiān)理確認(rèn)符合要求后簽認(rèn)《噴混凝土基礎(chǔ)面處理質(zhì)量驗(yàn)收表》。

3.3.4 噴混凝土按分層分塊進(jìn)行,首選對(duì)作業(yè)面初噴5cm～8cm混凝土,然后掛設(shè)鋼筋網(wǎng),鋼筋網(wǎng)的規(guī)格尺寸滿(mǎn)足施工圖紙要求,對(duì)凹陷較大部位,加設(shè)錨桿、掛網(wǎng)后分層噴護(hù)。鋼筋網(wǎng)與錨桿焊接牢固,搭接處采用鉛絲捆扎,搭接長(zhǎng)度不小于40d,捆扎點(diǎn)間距不大于50cm。在完成鋼筋網(wǎng)施工經(jīng)三檢自檢合格后,向監(jiān)理提出工序驗(yàn)收申請(qǐng),監(jiān)理工程師確認(rèn)后簽認(rèn)《噴混凝土支護(hù)鋼筋網(wǎng)(鋼拱架)質(zhì)量驗(yàn)收表》。

3.3.5 噴射作業(yè)分段分片依次進(jìn)行,區(qū)段間的接合部位和結(jié)構(gòu)接縫處做妥善處理,不得漏噴。噴射作業(yè)中噴嘴與受?chē)娒娲怪?保持0.6m～1.2m的距離;分層噴射時(shí),一次噴射厚度為5cm～7cm,后一層噴射在前一層混凝土終凝后進(jìn)行;若終凝超過(guò)1h,須先用風(fēng)水清洗噴層表面再行噴射。噴層終凝2h后,進(jìn)行噴水或噴霧養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14d。

3.4 錨索施工質(zhì)量控制

1#變頂高尾水隧洞頂拱預(yù)應(yīng)力錨索共計(jì)50根,全為1500kN級(jí),其中對(duì)穿錨索25根、端頭錨索25根。2#變頂高尾水隧洞頂拱預(yù)應(yīng)力錨索共計(jì)26根,全為1500kN級(jí),其中對(duì)穿錨索13根、端頭錨索13根。

錨索施工過(guò)程質(zhì)量控制要點(diǎn):

3.4.1 材料和工器具質(zhì)量控制。錨索施工的主要原材料必須有出廠(chǎng)合格證書(shū)和材質(zhì)檢驗(yàn)報(bào)告,每批材料進(jìn)場(chǎng)后必須抽查檢驗(yàn),合格方可使用。錨索張拉施工的機(jī)具、設(shè)備和儀表要配套率定,率定周期為6個(gè)月,并將資料報(bào)送監(jiān)理工程師審批同意后方可使用。

3.4.2 造孔。鉆孔的位置、方向、孔徑及孔深,應(yīng)符合施工圖紙要求。鉆孔的開(kāi)孔偏差不得大于10cm;孔斜誤差,端頭錨不得大于孔深的2%,對(duì)穿錨不得大于孔深的1%,鉆孔方位角的允許偏差為2°。

3.4.3 錨索體制作。鋼絞線(xiàn)采用砂輪機(jī)機(jī)械切割,要求切口整齊無(wú)散頭現(xiàn)象;下料長(zhǎng)度應(yīng)考慮混凝土墊墩厚度、千斤頂長(zhǎng)度、工具錨和工作錨的厚度要求,適當(dāng)留有余度。錨索內(nèi)錨段和張拉段,按設(shè)計(jì)圖紙要求穿設(shè)對(duì)中支架,兩對(duì)中支架間綁扎無(wú)鋅鉛絲一道,應(yīng)保證鋼絞線(xiàn)平行,不得交叉,最后在錨索端頭套上導(dǎo)向帽。

3.4.4 錨索體安裝。采用人工輔以機(jī)械方法安裝,錨索就位的曲率半徑不宜小于3m,穿索中不得損害錨索結(jié)構(gòu),否則應(yīng)予更換。錨索安裝完畢后,應(yīng)對(duì)外露鋼絞線(xiàn)進(jìn)行臨時(shí)防護(hù)。

3.4.5 錨索張拉。正式張拉前,先對(duì)每股鋼絞線(xiàn)施加30kN的張拉荷載進(jìn)行預(yù)張拉,以使錨索各鋼絞線(xiàn)受力均勻、完全平直,并將該荷載鎖定在錨板上。將所有鋼絞線(xiàn)一起張拉至超張拉荷載,錨索鎖定48h;當(dāng)預(yù)應(yīng)力損失超過(guò)設(shè)計(jì)應(yīng)力10%,應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償張拉。

張拉過(guò)程中每一級(jí)達(dá)控制張拉力后穩(wěn)定5min再進(jìn)行下一級(jí)張拉,達(dá)到最后一級(jí)張拉力后穩(wěn)定30min,即可鎖定。張拉時(shí),升荷速率每分鐘不超過(guò)設(shè)計(jì)應(yīng)力的1/10,卸荷速率每分鐘不超過(guò)設(shè)計(jì)應(yīng)力的1/5。

現(xiàn)場(chǎng)張拉過(guò)程中,主要控制張拉力及伸長(zhǎng)值兩項(xiàng)參數(shù),以拉力控制為主,輔以伸長(zhǎng)值校驗(yàn)。出現(xiàn)實(shí)際伸長(zhǎng)值大于理論計(jì)算值10%或小于5%時(shí),則暫停張拉,查明原因并采取相應(yīng)措施予以調(diào)整后,方繼續(xù)張拉。

3.4.6 錨索灌漿。灌漿采用強(qiáng)度等級(jí)42.5MPa高抗硫酸鹽水泥濃漿,水泥漿強(qiáng)度等級(jí)為50MPa(7d結(jié)石強(qiáng)度達(dá)到35MPa)。灌漿漿材配比及外加劑摻量由室內(nèi)試驗(yàn)確定,并報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后方可采用。灌漿采用灌漿自動(dòng)記錄儀記錄,技術(shù)質(zhì)量管理人員全程跟蹤監(jiān)督。

3.5 過(guò)程檢測(cè)成果及分析

3.5.1 開(kāi)挖施工。開(kāi)挖在每一茬炮后均進(jìn)行爆破效果評(píng)價(jià),以便改進(jìn)施工工藝。變頂高尾水隧洞檢查統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1及表2。

表1 1#變頂高尾水隧洞開(kāi)挖質(zhì)量效果評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)

表2 2#變頂高尾水隧洞開(kāi)挖質(zhì)量效果評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)

3.5.2 錨桿施工。1#、2#變頂高尾水隧洞工程錨桿檢測(cè)由監(jiān)理工程師按5%抽樣進(jìn)行。共抽檢189根,最大平均密實(shí)度為91.6%,最小平均密實(shí)度為84.9%,合格率為100%。M25錨桿砂漿檢測(cè),28d抗壓強(qiáng)度51.4MPa～66.9MPa,合格率為100%。

3.5.3 網(wǎng)噴施工。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求對(duì)基巖面進(jìn)行網(wǎng)噴施工,噴混凝土厚度檢測(cè)全部符合設(shè)計(jì)要求,噴混凝土強(qiáng)度檢測(cè),C25濕噴28d抗壓強(qiáng)度28.5MPa～46.8MPa,合格率為100%。噴混凝土厚度檢測(cè)共檢測(cè)119點(diǎn),設(shè)計(jì)要求厚度為20cm,檢測(cè)厚度最大值為46cm,最小值為19cm,合格率為100%。

4 施工期監(jiān)測(cè)

4.1 爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)

監(jiān)測(cè)過(guò)程中最大爆破振動(dòng)速度峰值實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)成果見(jiàn)表3及表4。

對(duì)監(jiān)測(cè)成果進(jìn)行分析,可以看出,絕大部分場(chǎng)次的開(kāi)挖爆破過(guò)程,各測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)峰值質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度均小于建議的安全控制標(biāo)準(zhǔn)(10cm/s),僅有1#變頂高尾水隧洞Ⅰ層下游CZ0+56.0m～0+59.0m在擴(kuò)邊爆破開(kāi)挖過(guò)程中,與爆破掌子面距離最近測(cè)點(diǎn)(12m)最大振動(dòng)測(cè)值為水平徑向13.82cm/s,另外水平切向峰值振速為13.16cm/s,但是仍小于規(guī)程規(guī)范規(guī)定允許振速上限值。

表3 1#尾水隧洞Ⅰ層開(kāi)挖爆破實(shí)測(cè)最大振動(dòng)速度峰值統(tǒng)計(jì)

表4 2#尾水隧洞Ⅰ層開(kāi)挖爆破實(shí)測(cè)最大振動(dòng)速度峰值統(tǒng)計(jì)

4.2 爆破影響深度檢測(cè)

綜合各次爆破影響深度檢測(cè)成果,1#變頂高尾水隧洞Ⅰ層0+75m部位開(kāi)挖導(dǎo)致的保留巖體爆破影響深度在0.5m～0.9m范圍以?xún)?nèi),各組爆破影響深度檢測(cè)的平均值為0.8m,且多數(shù)情況下巖體爆后波速變化率較小,個(gè)別孔波速值隨深度略有起伏(平均值4549m/s)。2#變頂高尾水隧洞0+45m部位,波速值隨深度起伏不大。以各孔的孔底穩(wěn)定波速平均值(4606m/s)為比較值,孔口一定范圍內(nèi)未見(jiàn)明顯波速下降。2#尾水洞0+45m部位開(kāi)挖導(dǎo)致局部約0.9m深度的甚微破壞或未破壞。

5 質(zhì)量檢查成果

1#變頂高尾水隧洞第一層完成經(jīng)評(píng)定的單元工程47個(gè),合格率100%。其中,優(yōu)良32個(gè),優(yōu)良率為68.1%,一次驗(yàn)收合格率100%。2#變頂高尾水隧洞第一層開(kāi)挖完成經(jīng)評(píng)定的單元工程33個(gè),合格率100%。其中,優(yōu)良19個(gè),優(yōu)良率為57.6%,一次驗(yàn)收合格率為100%。兩條尾水洞均無(wú)質(zhì)量事故發(fā)生。