張 鋼

（陜西省涇惠渠管理局 陜西 三原 713800）

1 概況

位于西安市藍(lán)田縣境內(nèi)李家河水庫(kù)引水工程，是以西安市城東區(qū)城鎮(zhèn)供水為主，兼有發(fā)電的中型水利工程。工程由水庫(kù)樞紐和輸水兩大部分組成。李家河水庫(kù)正常蓄水位880.0m，其相應(yīng)調(diào)節(jié)庫(kù)容為4400萬(wàn)m3，水庫(kù)總庫(kù)容5500萬(wàn)m3，李家河水庫(kù)總供水量為6187萬(wàn)m3，電站裝機(jī)容量為4800kW，年發(fā)電量為1727萬(wàn)kW·h。水庫(kù)樞杻主要由擋水建筑物、泄水與引水建筑物及壩后電站組成。樞紐大壩為碾壓砼雙曲拱壩，壩頂高程884.00m，最大壩高98.5m。李家河引水洞為圓形壓力引水洞，全長(zhǎng)946.37m，洞身外徑3.3m，內(nèi)徑2.5m，引水流量為7.5m3/s。

2 工程施工特點(diǎn)和難點(diǎn)

2.1 施工場(chǎng)地狹窄，平面布置較為困難。

李家河引水洞施工區(qū)地處兩山之間，施工場(chǎng)地狹窄，道路較窄且只有一條，與別的標(biāo)段在施工運(yùn)輸中存在較大干擾，施工運(yùn)輸較為困難。施工臨時(shí)道路修筑工程量大。

2.2 工程地質(zhì)復(fù)雜，施工難度大。

工程區(qū)位于一級(jí)階地構(gòu)造單元中朝淮地臺(tái)（Ⅰ）和秦嶺褶皺系（Ⅱ）的相鄰接觸地段。引水洞洞身結(jié)構(gòu)均不同程度穿越層間剪切破碎帶，破碎帶由煤質(zhì)頁(yè)巖后期受構(gòu)造擠壓而成，組成物質(zhì)為片狀頁(yè)巖、角礫巖、斷層泥、薄煤層等，具有自穩(wěn)能力差、遇水崩解等特征，相應(yīng)的地震基本烈度Ⅶ度，施工相對(duì)困難。

2.3 工序復(fù)雜，技術(shù)要求高。

引水洞主要工程施工內(nèi)容包括放水塔、工作橋、引水洞、金屬結(jié)構(gòu)及安裝工程、電氣設(shè)備及安裝工程及臨時(shí)工程等，進(jìn)口段工序繁多，各工序之間需銜接進(jìn)行施工，對(duì)協(xié)調(diào)能力要求高。

2.4 工期緊

整個(gè)施工期只有一年時(shí)間。而引水洞洞徑較小，出碴慢，施工工效低，嚴(yán)重地影響著工程的竣工時(shí)間，而這也對(duì)施工組織提出了更高的要求。

3 方案措施

根據(jù)李家河引水洞施工存在的難度大、工期短問(wèn)題，必須合理劃分好施工區(qū)域，科學(xué)編制施工方案，以確保工程順利進(jìn)行。

3.1 施工布設(shè)

施工區(qū)段均位于河道左岸，因此施工臨時(shí)道路是本工程一大重點(diǎn)，是決定主要工程能否順利開(kāi)展的關(guān)鍵。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察，需要在引水洞進(jìn)出口各架設(shè)一座跨河橋梁，并修筑臨時(shí)道路連接至各施工點(diǎn)。臨時(shí)道路施工方案：引水洞進(jìn)出口均架設(shè)鋼架橋。鋼架橋與現(xiàn)有道路銜接段采用石渣鋪墊，鋼架橋與施工點(diǎn)銜接段采用爆破山體，挖出一條寬5m的施工道路。同時(shí)，合理布設(shè)生活區(qū)、施工區(qū)、材料區(qū)，根據(jù)工程特點(diǎn)，將工程按施工專業(yè)劃分為石方施工作業(yè)組、砼施工作業(yè)組、安裝施工作業(yè)組。引水洞可再按長(zhǎng)度及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況再劃分兩個(gè)施工段，分為第一施工段（0+046～0+400）和第二施工段（0+400～0+946.373）。同時(shí)，成立對(duì)外協(xié)調(diào)小組，各施工區(qū)域?qū)Ｈ藢?duì)口作好對(duì)外協(xié)調(diào)工作，減少工程外部環(huán)境影響。加強(qiáng)施工管理工作，抓好現(xiàn)場(chǎng)安全、消防、保衛(wèi)工作和衛(wèi)生工作，搞好文明施工，杜絕重大安全事故和疫情的發(fā)生，保證工程順利進(jìn)行。

3.2 引水洞技術(shù)方案

引水洞全長(zhǎng)946.37m，該引水洞巖石級(jí)別分別有Ⅱ類(lèi)、Ⅲ類(lèi)、Ⅳ類(lèi)和V類(lèi)，地質(zhì)情況較為復(fù)雜，為了節(jié)約工期，引水洞上段和引水洞下段兩個(gè)施工段同時(shí)展開(kāi)施工。施工工序?yàn)椋浩旅媸介_(kāi)挖→引水洞洞臉開(kāi)挖→上段洞室開(kāi)挖（0+046～0+400）、下段洞室開(kāi)挖（0+400～0+946.373）→上下段洞室局部支護(hù)→引水洞襯砌→上下段洞室局部回填灌漿。

在施工中，Ⅱ類(lèi)巖石采用襯砌C25砼，襯 砌 厚 度 為 40cm； Ⅲ 類(lèi)（0+930.30～0+946.30）巖石采用在開(kāi)挖后的巖石表面噴射C25砼10cm，襯砌C25砼40cm，表面為鋼襯；Ⅲ類(lèi)巖石（0+945.30～0+976.40）巖石采用在開(kāi)挖后的洞頂上部270°范圍內(nèi)表面噴射C20砼10cm，襯砌C20砼60cm。并對(duì)山體做固結(jié)灌漿處理，灌漿孔深入巖石1.5m，排距2.0m。梅花型布置；Ⅲ類(lèi)巖石（0+945.30～0+976.40）巖石采用在開(kāi)挖后的洞頂上部270°范圍內(nèi)表面噴射C20砼10cm，襯砌C20砼60cm。并對(duì)山體做固結(jié)灌漿處理，灌漿孔深入巖石1.5m，排距2.0m，梅花型布置。Ⅴ類(lèi)圍巖（0+046.00～0+080.00）巖石采用在開(kāi)挖后的洞頂上部270度范圍內(nèi)打錨桿，掛鋼筋網(wǎng)，噴射C20砼15cm，襯砌60cm C20砼。并對(duì)山體做固結(jié)灌漿處理，灌漿孔深入巖石1.5m，排距2.0m，梅花型布置。

3.3 引水洞施工

（1）引水洞石方開(kāi)挖。

引水洞圍巖以Ⅱ類(lèi)、Ⅲ類(lèi)圍巖為主，Ⅴ圍巖相對(duì)較少，洞身成洞條件較好，自穩(wěn)能力較高，因此，在進(jìn)行引水洞施工時(shí)，采用全斷面光面爆破法施工，即先爆除主體開(kāi)挖部位的巖體，然后再起爆布置在設(shè)計(jì)輪廓線上的周邊孔藥包，將光爆層炸除，形成一個(gè)平整的開(kāi)挖面。引水洞鉆孔采用YT-28型氣腿式鑿巖機(jī)鉆孔，孔徑40mm，周邊孔孔距50cm，采用2#巖石硝銨炸藥，炮眼深度2.5m，非電毫秒微差雷管引爆，HXB-50R扒裝機(jī)出碴，礦山用自卸三輪車(chē)運(yùn)碴。

（2）引水洞洞挖

由于引水洞斷面較小，大型機(jī)械設(shè)備無(wú)法進(jìn)入施工，故只有采用中小型機(jī)械配合人工裝碴，自卸車(chē)運(yùn)輸出碴。在開(kāi)挖石碴運(yùn)輸中，采用20m3壓風(fēng)機(jī)布置于每個(gè)洞口，用3寸風(fēng)管鋪設(shè)管路至工作面，及時(shí)進(jìn)行施工通風(fēng)。引水洞通風(fēng)除塵必須滿足洞內(nèi)施工需求。掘進(jìn)中采用單一的壓入式通風(fēng)即可滿足通風(fēng)要求，滿足工作面所需空氣。引水洞開(kāi)挖后，及時(shí)進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，分析圍巖變形位移情況，為確定后續(xù)開(kāi)挖方法，混凝土模筑襯砌時(shí)間提供可靠的依據(jù)。施工用水采取就近利用洞口水源并鋪設(shè)供水管路至工作面。因引水洞為單一坡度設(shè)計(jì)，在上坡施工時(shí)，采用挖排水溝利用引水洞單向縱坡自然排水；在下坡施工時(shí)，采用每隔50m設(shè)挖集水坑，將引水洞內(nèi)的水集入集水坑后用水泵逐級(jí)抽排出引水洞。為了加快引水洞施工進(jìn)度，提高出渣效率，在引水洞主線每隔200m擴(kuò)挖2m，擴(kuò)挖長(zhǎng)度15m，設(shè)立錯(cuò)車(chē)洞。

（3）砼施工

在引水洞掘進(jìn)完成后及時(shí)進(jìn)行引水洞C20砼襯砌。攪拌站在各洞口就近設(shè)置，0.35m3攪拌機(jī)拌合，自卸車(chē)運(yùn)送?；鶐r清理采用風(fēng)鎬，人工撬挖松動(dòng)巖石，高壓風(fēng)水沖洗倉(cāng)面干凈,施工縫處理方法為砼初凝后用高壓水進(jìn)行縫面沖毛，局部輔以人工鑿毛。水平施工縫澆筑前鋪設(shè)2cm厚同標(biāo)號(hào)砂漿，以利于新老砼結(jié)合。采用鋼拱架鋼模板襯砌，每6m為一倉(cāng)。先利用鋼筋臺(tái)車(chē)根據(jù)測(cè)量控制點(diǎn)綁扎、焊接鋼筋，再將鋼拱架支撐并相互固定，同時(shí)制作好擋頭模板；澆筑時(shí)人工入倉(cāng)，先澆筑底倉(cāng)，接著邊墻，再拱頂，邊澆邊組裝鋼模板，插入式振搗器振搗密實(shí)，人工養(yǎng)護(hù)。

（4）灌漿施工

引水洞襯砌完畢，砼達(dá)到一定的強(qiáng)度后即可對(duì)引水洞進(jìn)行回填灌漿和固結(jié)灌漿。用于回填灌漿的水泥標(biāo)號(hào)為425#，用于固結(jié)灌漿的水泥標(biāo)號(hào)為525#。

回填灌漿在襯砌混凝土達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行。在素混凝土襯砌中的回填灌漿孔，可采用直接鉆孔的方法；在鋼筋混凝土襯砌中的回填灌漿孔采用在預(yù)埋管中鉆孔的方法，孔深深入巖石10cm?；靥罟酀{按劃分的灌漿區(qū)段分序加密進(jìn)行，分序序數(shù)和分序方法應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況和工程要求確定，并報(bào)送監(jiān)理人審批。回填灌漿分兩序，第一序灌奇數(shù)排孔，第二序灌偶數(shù)排孔。灌漿壓力200 KPa～300 KPa，灌漿壓力由小到大。一序孔可灌注水灰比0.6（或0.5）∶1的水泥漿，二序孔可灌注1∶1和0.6（或0.5）∶1兩個(gè)比級(jí)的水泥漿?？障洞蟮牟课粦?yīng)灌注水泥砂漿，砂子粒徑不超過(guò)3mm，摻砂量不應(yīng)大于水泥重量的200%?；靥罟酀{在設(shè)計(jì)的壓力下，灌漿孔停止吸漿，再延續(xù)灌漿5分鐘即可結(jié)束?；靥罟酀{因故中斷時(shí)，應(yīng)及早恢復(fù)灌漿，中斷時(shí)間大于30min，應(yīng)設(shè)法清洗至原孔深后恢復(fù)灌漿，此時(shí)若灌漿孔仍不吸漿，則應(yīng)重新就近鉆孔進(jìn)行補(bǔ)灌漿。

在該部位的回填灌漿結(jié)束后7天～14天后進(jìn)行固結(jié)灌漿。固結(jié)灌漿孔的鉆孔孔徑不小于38mm，按分序加密的原則劃分灌漿單元，按“環(huán)間分序、環(huán)內(nèi)加密”的原則進(jìn)行，遇有地質(zhì)條件不良地段，可增為三序，并報(bào)經(jīng)監(jiān)理人批準(zhǔn)。固結(jié)灌漿壓力為500KPa～800KPa。不論巖石單位吸水率大小，起始水灰比皆采用5∶1，一般情況下由稀到濃，不應(yīng)越級(jí)。當(dāng)停止吸漿或吸漿保持穩(wěn)定且不超過(guò)0.4L/min，繼續(xù)最大壓力灌注30分鐘即可結(jié)束。灌漿質(zhì)量檢查應(yīng)在灌漿完畢28d后鉆孔作壓水試驗(yàn)，檢查單位吸水率，要求W<0.05，檢查孔數(shù)不應(yīng)小于灌漿孔總數(shù)的10%。

回填灌漿質(zhì)量檢查應(yīng)在該部灌漿結(jié)束7天后進(jìn)行，檢查孔數(shù)量不少于灌漿孔總量的5%?；靥罟酀{檢查孔合格標(biāo)準(zhǔn)：在設(shè)計(jì)規(guī)定的壓力下，在10min時(shí)間里，孔內(nèi)注入水灰比2∶1的漿液不超過(guò)10L，即認(rèn)為合格。固結(jié)灌漿質(zhì)量檢查壓水試驗(yàn)的方法，在設(shè)計(jì)的壓力下單位吸水量W≤0.01L／min時(shí)即為合格；在該部位灌漿結(jié)束3天后進(jìn)行，檢查孔的數(shù)量不少于灌漿孔總數(shù)的5%，其孔段合格率應(yīng)在80%以上，不合格孔段的透水值不超過(guò)規(guī)定數(shù)值的50%，即認(rèn)為合格，否則，進(jìn)行補(bǔ)灌處理。

3.4 施工進(jìn)度保證措施

李家河引水洞施工難度大、工期緊，要確保施工進(jìn)度滿足合同規(guī)定的期限，就必須做好圖紙、技術(shù)方案、組織管理、計(jì)劃調(diào)整、物資材料供應(yīng)等方面的工作，將本工程整體劃分為多個(gè)施工區(qū)，組織多支成建制的作業(yè)隊(duì)，由項(xiàng)目經(jīng)理部分派管理人員按工序、分區(qū)域、流水段交叉施工，進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)控，確保工期目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。有針對(duì)性的編制施工技術(shù)方案、同土建施工單位接口等做好周全詳細(xì)的考慮，在此基礎(chǔ)上運(yùn)用新技術(shù)、新工藝來(lái)縮短各個(gè)施工工序的施工周期，以科技保障施工進(jìn)度。配備充分的施工技術(shù)管理力量、機(jī)械設(shè)備力量以保證施工工期。做好冬雨季施工技術(shù)措施，制定針對(duì)冬雨季施工的針對(duì)性施工方案，避免冬雨季施工對(duì)工程進(jìn)度造成的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

李家河引水洞工程施工場(chǎng)地狹窄、地質(zhì)復(fù)雜、施工難度大、工期短，工程施工組織的過(guò)程中，必須合理的劃分好施工區(qū)域及施工流程施工前期由項(xiàng)目經(jīng)理組織施工人員仔細(xì)踏勘現(xiàn)場(chǎng)，主要了解施工場(chǎng)地布設(shè)位置及尺寸情況、熟悉相鄰標(biāo)段施工流程，合理安排本標(biāo)段施工工序和技術(shù)措施等，通過(guò)優(yōu)化方案，在技術(shù)、機(jī)械、人力方面給予充分保障，及早確定切合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的施工方案，組織施工，以確保工程如期完成。陜西水利