劉 俊
(湖南水利水電工程監(jiān)理承包總公司 長(zhǎng)沙市 410007)
(1)涔天河水庫(kù)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(zhǎng)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(kù)正常蓄水位313.0 m,總庫(kù)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(hào)為0+109.66~0+119.66,豎井井口高程▽315 m,井底高程▽245 m,設(shè)計(jì)斷面為10 m×8.2 m(長(zhǎng)×寬)。
(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(shí)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(tái);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(shí)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(chǎng)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(cè)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(cè)量放線。
3.1.1 石方開挖
(1)測(cè)量放線。在每循環(huán)鉆孔施工前,采用重錘吊線對(duì)開挖輪廓線進(jìn)行施工放樣,控制豎井開挖輪廓線;并對(duì)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(duì)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(cè)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(jì)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(diǎn);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(shí)對(duì)溜渣井底部石渣進(jìn)行清除,轉(zhuǎn)運(yùn)至指定渣場(chǎng);若出渣不及時(shí),將會(huì)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(cè)。所有原材料(鋼筋、水泥、外加劑、砂石骨料等)在進(jìn)場(chǎng)后,必須先進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè),檢測(cè)合格后方可進(jìn)場(chǎng)使用。
(2)錨桿。錨桿孔位按設(shè)計(jì)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(jì)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(shí)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(shí)。
(3)掛網(wǎng)施工。鋼筋網(wǎng)片在現(xiàn)場(chǎng)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(yàn)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(duì)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(duì)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(yàn);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(shí)予以清理和修補(bǔ)。
(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(duì)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(diǎn),應(yīng)對(duì)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(duì)鋼筋網(wǎng)進(jìn)行檢查,檢查重點(diǎn)為搭接長(zhǎng)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(shí)進(jìn)行清除,避免堵塞溜渣井;本工程豎井開挖時(shí)因出渣不及時(shí),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(shí)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(shí)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。
(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(duì)這種情況,及時(shí)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(zhǎng)度為20 m 左右,堵塞位置為溜渣井底部;堵塞原因?yàn)榈撞砍鲈患皶r(shí),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(zhǎng)度較長(zhǎng),采用長(zhǎng)竹竿和薄壁鋼管頂部綁炸藥包的方式進(jìn)行底部振動(dòng)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。
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(diǎn)對(duì)鉆孔、爆破及錨噴支護(hù)質(zhì)量進(jìn)行控制,可對(duì)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。