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        淺析兩河口水電站右壩基高邊坡快速施工技術(shù)

        2017-10-19 22:17:50付志海
        水能經(jīng)濟(jì) 2017年2期
        關(guān)鍵詞:快速高邊坡施工技術(shù)

        付志海

        【摘要】?jī)珊涌谒娬敬髩螢榈[石土直心墻堆石壩,右岸壩基2875.00m~2615.00m高程之間位于堆石壩填筑區(qū)內(nèi),右壩基坡度緩,斜面長(zhǎng),中間不設(shè)馬道,開(kāi)挖難度大,質(zhì)量控制要求高,如何解決灌漿平洞與邊坡開(kāi)挖上下交叉作業(yè)的干擾,采用何種方式保證又好又快的開(kāi)挖進(jìn)度,如何解決材料運(yùn)輸困難問(wèn)題以及如何確保支護(hù)及時(shí)跟進(jìn)等等,通過(guò)對(duì)右壩基高邊坡快速施工技術(shù)的應(yīng)用,有效地解決了上述因素的問(wèn)題,切實(shí)保證工程安全前提下加快施工進(jìn)度,滿(mǎn)足合同要求按時(shí)移交工作面。

        【關(guān)鍵詞】高邊坡;快速;施工技術(shù)

        一、工程概述

        兩河口水電站位于四川省甘孜州雅江縣境內(nèi)的雅礱江干流上,電站壩址位于雅礱江干流與支流鮮水河的匯合口下游約2km河段,兩河口水電站為雅礱江中、下游的“龍頭”水庫(kù)。大壩為礫石土直心墻堆石壩,壩頂高程2875.00m,最大壩高295.00m,壩頂寬度為16m。礫石土心墻頂寬為6.00m,頂高程為2874.00m;河床心墻底基座頂高程2582.00m,順河向?qū)挾葹?40.40m;心墻河床基礎(chǔ)巖石混凝土蓋板厚為2m,在心墻與混凝土蓋板之間設(shè)置1m厚的接觸粘土。右壩基2875.00m~2615.00m高程之間位于堆石壩心墻填筑區(qū)內(nèi)。

        右壩基2875.00m~2615.00m高程之間在2820.00m高程、2760.00m高程、2700.00m高程、2640.00m高程布置四級(jí)灌漿平洞,沿水流方向開(kāi)挖最大跨度約200m,邊坡垂直開(kāi)挖高度260m,坡面斜長(zhǎng)約370m。右壩基邊坡開(kāi)挖坡比為1:1.1、1:0.9兩種坡比,從2875m高程到2615m高程一坡到底,中間不設(shè)置任何馬道平臺(tái),對(duì)于開(kāi)挖質(zhì)量及開(kāi)挖進(jìn)度控制是極大的考驗(yàn)。

        右壩基邊坡主要巖性以變質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)板巖向下游漸變?yōu)榉凵百|(zhì)板巖夾絹云母板巖及粉砂質(zhì)板巖與絹云母板巖互層,斷層相對(duì)比較發(fā)育。邊坡工程地質(zhì)分類(lèi)80%以上為IV類(lèi)、V類(lèi)圍巖,巖體卸荷松弛明顯,邊坡穩(wěn)定性較差。

        二、施工重點(diǎn)、難點(diǎn)

        兩河口水電站右岸壩基邊坡施工為高邊坡作業(yè),施工質(zhì)量及施工安全要求高,支護(hù)施工必須緊跟開(kāi)挖施工進(jìn)行。本邊坡主要的施工重點(diǎn)和難點(diǎn)有以下幾點(diǎn):

        1 右壩基邊坡坡度緩,巖性差,坡面中間不設(shè)馬道,開(kāi)挖采用預(yù)裂或光面爆破,鉆孔過(guò)程控制難度大,容易出現(xiàn)飄孔、穿插孔,易造成坡面平整度、殘孔率偏差值較大。

        2 右壩基邊坡工作面之間存在開(kāi)挖與出渣干擾,在施工時(shí)段安排上必須合理緊湊。如白天什么時(shí)段安排爆破作業(yè),夜間什么時(shí)段哪個(gè)作業(yè)面安排翻渣,哪個(gè)作業(yè)面安排出渣,都必須仔細(xì)安排,才能最大限制降低施工干擾,確保施工安全及工程進(jìn)度。

        3 右壩基邊坡有四層灌漿平洞,平洞處在邊坡中間,邊坡下挖與灌漿平洞開(kāi)挖之間存在干擾,灌漿平洞的出渣方式的選擇是右岸壩基邊坡開(kāi)挖順利下挖的關(guān)鍵。

        4 右壩基邊坡開(kāi)挖各工作面施工干擾的安全問(wèn)題尤為突出,必須有針對(duì)性的編制安全措施,安排專(zhuān)職安全員在現(xiàn)場(chǎng)值班,另外安排不定期的安全巡視,發(fā)現(xiàn)有安全隱患及時(shí)制定消除措施并執(zhí)行。

        三、快速施工技術(shù)應(yīng)用

        1 技術(shù)管理保證措施

        右壩基2875.00m高程以下邊坡設(shè)計(jì)為一坡到底,中間無(wú)馬道,2875.00m~2725.00m高程之間邊坡設(shè)計(jì)坡比為1:1.1,2725.00m高程以下邊坡設(shè)計(jì)坡比為1:0.9,屬于緩邊坡,邊坡開(kāi)挖根據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)要求欠挖為10cm,超挖為20cm??蓪?shí)際施工過(guò)程中,潛孔鉆尺寸寬度為35cm,加上樣架寬度15cm,至少需要50cm臺(tái)階放置潛孔鉆,因此按欠挖10cm、技術(shù)超挖40cm進(jìn)行控制,超欠挖示意圖如下。

        樣架搭設(shè):鉆孔樣架利用超欠挖控制形成的臺(tái)口,按設(shè)計(jì)坡比進(jìn)行搭設(shè),高度約1.7m~2.3m,沿平面或坡面布置,立桿(Φ48鋼管)入巖不小于50cm,插入鋼管進(jìn)行固定,水平小橫桿和沿坡面的斜桿采用扣件和立桿固定。

        定位器安裝:YQ-100B潛孔鉆自帶的限位器距離孔位點(diǎn)在1.0m以上,鉆機(jī)開(kāi)孔時(shí)沖擊器易偏離孔位點(diǎn)。為減小開(kāi)孔偏差,在潛孔鉆底部加焊了定位器,保證開(kāi)孔時(shí)鉆頭無(wú)偏移,并且有效的防止了“飄鉆”現(xiàn)象的發(fā)生。

        在右壩基深孔梯段爆破的施工過(guò)程中,由于坡度較緩,通過(guò)搭設(shè)樣架、在潛孔鉆底部加焊自制導(dǎo)向定位器,保證了預(yù)裂孔開(kāi)孔初始入巖1m階段鉆頭無(wú)偏移,以及整體孔向的角度要求,有效減少了“飄鉆”、“穿插孔”等現(xiàn)象,從而保證預(yù)裂開(kāi)挖面的質(zhì)量,同時(shí)因采取合理措施避免停工整改現(xiàn)象有效的提高了右壩基預(yù)裂孔造孔工作效率,平均每天每臺(tái)YQ-100B潛孔鉆機(jī)可鉆進(jìn)50m,每層、塊約120m長(zhǎng)度開(kāi)挖預(yù)裂鉆孔配置6~8臺(tái)潛孔鉆。緩邊坡鉆孔斜長(zhǎng)控制在12m~15m之間,孔過(guò)深易飄孔,右壩基巖石完整性較差,嚴(yán)格控制單響藥量,緩邊坡易造成孔底欠挖,需及時(shí)采用手風(fēng)鉆小藥量進(jìn)行修規(guī),確保下層開(kāi)挖的連續(xù)性,總體加快梯段下降進(jìn)度。

        右壩基EL.2875m高程以下布置四級(jí)灌漿平洞,灌漿平洞洞內(nèi)渣料翻渣過(guò)程需要經(jīng)過(guò)右壩肩工作面,相互存在施工干擾;加之灌漿平洞洞內(nèi)揭示的巖石條件差,洞口段需鋼格柵加強(qiáng)支護(hù)后才能開(kāi)挖進(jìn)尺,開(kāi)挖進(jìn)度受制約,若等待各級(jí)灌漿平洞施工完成再行下挖,將嚴(yán)重滯后右壩基邊坡下挖進(jìn)度。為加快右壩基邊坡開(kāi)挖進(jìn)度,減少右壩基邊坡開(kāi)挖支護(hù)與灌漿平洞施工的干擾,對(duì)右壩基邊坡下挖支護(hù)工作面與灌漿平洞進(jìn)洞開(kāi)挖支護(hù)工作面分離設(shè)置。將灌漿平洞施工面獨(dú)立于右壩基邊坡工作面布置,在各級(jí)灌漿平洞洞口與壩基邊坡下游側(cè)開(kāi)口線(xiàn)外的沖溝之間修建一處棧橋作為施工通道,作為出渣、支護(hù)材料運(yùn)輸?shù)扔猛?。為快速完成邊坡下挖,首先邊坡外圍先進(jìn)行瘦身下挖,預(yù)留8~12m的層厚,形成預(yù)裂爆破與瘦身開(kāi)挖上下流水作業(yè),也為預(yù)裂爆破提供臨空面而產(chǎn)生良好的開(kāi)挖效果。其次每層開(kāi)挖上下游方向分2~3個(gè)開(kāi)挖塊,每個(gè)開(kāi)挖塊長(zhǎng)約40m-60m,同層開(kāi)挖形成流水作業(yè)工作面。因開(kāi)挖工作面不具備出渣條件,采取當(dāng)日傍晚爆破,夜間組織幾部大型挖掘機(jī)在開(kāi)挖工作面往基坑翻渣,白天基坑出渣方式。避免基坑出渣工作面與開(kāi)挖工作面上下交叉作業(yè)干擾影響。

        淺層支護(hù)錨桿施工通常采用搭建腳手架平臺(tái)后架設(shè)潛孔鉆或手風(fēng)鉆造孔,本邊坡優(yōu)化為T(mén)35液壓鉆造錨桿孔。每層預(yù)裂爆破完成后,由挖掘機(jī)、裝載機(jī)等設(shè)備連夜清渣,在靠坡面?zhèn)惹謇沓鯰35液壓鉆造錨桿孔工作面,而后T35液壓鉆造錨桿孔與外側(cè)的預(yù)裂塊體翻渣形成流水作業(yè),有效縮短開(kāi)挖因支護(hù)施工所需的等待時(shí)間,加快錨桿造孔進(jìn)度,錨桿安裝及注漿跟緊施工,確保邊坡穩(wěn)定不影響邊坡下挖。

        施工道路的布置是否合理是高邊坡開(kāi)挖與支護(hù)工程的重要環(huán)節(jié),它可為邊坡開(kāi)挖及支護(hù)所需材料提供暢通、快捷的運(yùn)輸條件,使施工所需的設(shè)備能直接抵達(dá)工作面。邊坡開(kāi)挖的高差越大,施工道路布置難度越大??紤]到兩河口水電站現(xiàn)有的場(chǎng)內(nèi)交通情況,確定右壩基2875m高程以下根據(jù)施工時(shí)段共布置高程2875m、2763m、2640m三條施工便道直接進(jìn)入工作面,三條便道與兩河口水電站右岸交通洞相連接,承擔(dān)右壩基開(kāi)挖及支護(hù)施工材料、人員、機(jī)械設(shè)備等的運(yùn)輸任務(wù),右壩基邊坡快速施工得益于施工道路的合理布置。

        2、施工管理保證措施

        右壩基2015年1月開(kāi)始下挖,當(dāng)年11月底要開(kāi)挖到2615m高程移交工作面,11個(gè)月時(shí)間開(kāi)挖高度260m,開(kāi)挖工程量近70萬(wàn)立方,工期非常緊,為按期完成節(jié)點(diǎn)目標(biāo),加強(qiáng)施工管理協(xié)調(diào)以及現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)力度是非常關(guān)鍵的。

        1 加強(qiáng)開(kāi)挖各道工序檢查力度,鉆孔前必須檢查樣架搭設(shè)是否規(guī)范,是否牢固可靠,鉆機(jī)擺放的角度和方向是否正確,鉆工按區(qū)域固定,鉆工實(shí)行日鉆孔長(zhǎng)度結(jié)合鉆孔質(zhì)量進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)濟(jì)考核并予以?xún)冬F(xiàn),從而更大發(fā)揮工人勞動(dòng)積極性和責(zé)任心。鉆孔及裝藥過(guò)程中安排專(zhuān)業(yè)人員執(zhí)行旁站制度,及時(shí)采取糾偏措施,保證各道工序銜接緊湊,形成快速有效的流水作業(yè)。

        2 實(shí)行一炮一設(shè)計(jì)一總結(jié)制度,每炮完成后,立即組織施工管理、質(zhì)檢、技術(shù)、爆破及鉆工等相關(guān)人員到施工現(xiàn)場(chǎng)召開(kāi)開(kāi)挖質(zhì)量總結(jié)會(huì),找出其中的亮點(diǎn)和不足,針對(duì)亮點(diǎn)繼續(xù)保持,針對(duì)存在的問(wèn)題分析具體產(chǎn)生的原因并提出下一步爆破設(shè)計(jì)需要改進(jìn)的措施,避免類(lèi)似問(wèn)題反復(fù)出現(xiàn),確保邊坡開(kāi)挖又好又快。

        3 加強(qiáng)施工管理協(xié)調(diào)和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)力度,存在問(wèn)題現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)處理解決,妥善安排次日生產(chǎn)任務(wù),當(dāng)日檢查作業(yè)隊(duì)計(jì)劃完成情況并找出未完成原因及時(shí)糾偏,通過(guò)日生產(chǎn)任務(wù)的周密布置確保周計(jì)劃及月計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)。加強(qiáng)與業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理溝通與交流,迅速、準(zhǔn)確、真實(shí)反饋信息,確保信息傳遞暢通、快速,有利于工程向前推進(jìn)。

        4 加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng),配備足夠的經(jīng)驗(yàn)豐富、技能熟練工人上機(jī)操作,做好日常檢查記錄,對(duì)于機(jī)械設(shè)備的異常情況要能得到及時(shí)、快速進(jìn)行處理,保證機(jī)械設(shè)備的完好率和使用率。其次物資部門(mén)做好自購(gòu)物資采購(gòu)及甲供材料需求計(jì)劃,確保材料滿(mǎn)足施工進(jìn)度需要。

        四、結(jié)束語(yǔ)

        兩河口水電站右壩基邊坡開(kāi)挖高度高、坡面長(zhǎng)、工作量大、質(zhì)量要求高、工期緊迫,年初開(kāi)挖,年末11月底就要移交工作面,通過(guò)采取一系列技術(shù)與管理措施精心組織施工,工序銜接安排緊湊,在短短11個(gè)月時(shí)間又好又快完成兩河口水電站右岸壩基260米高度的緩邊坡開(kāi)挖與支護(hù),進(jìn)度質(zhì)量滿(mǎn)足合同要求,安全生產(chǎn)無(wú)事故,最終得到水利水電工程行業(yè)專(zhuān)家的肯定和褒揚(yáng)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]李文超 董箐水電站高邊坡開(kāi)挖與支護(hù)施工技術(shù) 貴州水利發(fā)電

        [2]秦定龍 長(zhǎng)河壩水電站工程特陡高邊坡開(kāi)挖施工技術(shù) 四川水力發(fā)電。

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