(中國水利水電第五工程局有限公司，成都，610066)

1 工程概況

葉巴灘水電站位于四川與西藏界金沙江上游河段上，是金沙江上游規(guī)劃“一庫十三級”開發(fā)方案中裝機(jī)最大的一級水電站，上游為波羅水電站，下游與拉哇水電站銜接。

葉巴灘水電站左岸導(dǎo)流洞按照功能布置兩條豎井閘室結(jié)構(gòu)，分別為導(dǎo)流洞豎井和旁通洞豎井。豎井閘室導(dǎo)流洞頂口高程為2734.13m，閘室平交洞底部高程為2767.00m，閘室尺寸為30.15m×15.30m×13.0m(長×寬×高)；旁通洞豎井閘室旁通洞頂口高程為2727.3m，閘室平交洞底部高程為2767.00m，閘室尺寸為17.3m×18.3m×13.0m(長×寬×高)。導(dǎo)流洞豎井式閘室底板高程為2712.50m，啟閉機(jī)平臺高程為2768.00m，閘室頂高程為2778.00m，底板厚3.5m，邊墩厚4.0m，中墩厚6.0m，閘室尺寸為15.0m×26.0m×65.5m(長×寬×高)，上部與連接洞相接，下部接導(dǎo)流洞。

兩個(gè)豎井基巖垂直埋深57m，位于兩岸地應(yīng)力增高帶巖體中，屬高地應(yīng)力區(qū)，圍巖為δo43石英閃長巖，微風(fēng)化～新鮮。該洞段分布小斷層f15-6。節(jié)理裂隙主要發(fā)育3組，J1：N80°～90°E/SE∠50°～70°；J2：N60°～90°W/NE∠80°～85°；J3：N30°～50°E/NW∠30°～50°。洞段巖體以次塊～塊狀結(jié)構(gòu)為主，濕潤～滴水，圍巖類別以Ⅱ類為主，圍巖基本穩(wěn)定，部分Ⅲ類，局部穩(wěn)定性差。

由于導(dǎo)流洞深埋段屬于高地應(yīng)力區(qū)，施工中應(yīng)對高地應(yīng)力所引起的圍巖脆性變形破壞現(xiàn)象引起重視，采取及時(shí)支護(hù)方式進(jìn)行處理。

2 施工難點(diǎn)分析及應(yīng)對措施

難點(diǎn)一：豎井開挖處于高地應(yīng)力區(qū)域，容易因高地應(yīng)力引起圍巖脆性變形破壞現(xiàn)象。

應(yīng)對措施：①嚴(yán)格控制爆破施工裝藥量，采取最優(yōu)爆破參數(shù)進(jìn)行控制爆破作業(yè)，控制最大單響，減少圍巖因爆破震動造成破壞；②及時(shí)對開挖面進(jìn)行系統(tǒng)支護(hù)工作，減少開挖面的暴露時(shí)間；③每次豎井開挖爆破后對已開挖面在豎井施工過程中，應(yīng)通過目測與量測相結(jié)合的手段監(jiān)視圍巖和支護(hù)的穩(wěn)定性。

難點(diǎn)二：導(dǎo)流洞豎井開挖支護(hù)斷面尺寸大，深度大，施工難度大。

應(yīng)對措施：項(xiàng)目部組織專家及現(xiàn)場施工多方討論，精心組織準(zhǔn)備，采用溜渣井方法施工，保證施工操作簡單化；剩余斷面一次爆破成型。系統(tǒng)支護(hù)采用登渣施工作業(yè)方式，保證豎井底部人員施工作業(yè)安全。

難點(diǎn)三：豎井開挖與導(dǎo)流洞下層關(guān)系密切，直接影響導(dǎo)流洞下部開挖支護(hù)工作，工期緊、任務(wù)重。

應(yīng)對措施：豎井作業(yè)與導(dǎo)流洞下層作業(yè)人員無障礙溝通，項(xiàng)目部從進(jìn)度角度出發(fā)，合理安排工期，精確到每小時(shí)?，F(xiàn)場駐扎經(jīng)驗(yàn)豐富的施工、技術(shù)、質(zhì)量、實(shí)驗(yàn)、安全等管理人員，梳理每天施工過程中的重點(diǎn)難點(diǎn)，及時(shí)進(jìn)行確認(rèn)、解決，保證豎井施工進(jìn)度安排。

3 主要施工技術(shù)

3.1 施工方法確定

該工程兩個(gè)豎井?dāng)嗝娉叽缰笤趪鴥?nèi)罕見，且豎井位置處于高地應(yīng)力區(qū)，隨時(shí)都會出現(xiàn)開挖后應(yīng)力釋放導(dǎo)致脆性裂變可能，施工作業(yè)難度大、安全隱患多、交叉作業(yè)嚴(yán)重。針對導(dǎo)流洞及旁通洞豎井閘室結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和復(fù)雜地質(zhì)條件進(jìn)行了施工方案的比選與研究。最終摒棄了傳統(tǒng)的全斷面開挖施工方案，確定了溜渣井開挖豎井方法：傳統(tǒng)方案開挖速度較慢，且出渣困難。采用反井鉆機(jī)鉆孔，一次成孔φ1.4m先導(dǎo)孔，分兩次爆破擴(kuò)挖成φ6.0m溜渣井，每3m為一個(gè)開挖循環(huán)進(jìn)行分層爆破直至完成。施工工藝流程見圖2。

圖2 豎井閘室開挖施工工藝流程

3.2 先導(dǎo)孔施工

左岸導(dǎo)流洞中部閘門豎井和旁通洞閘門豎井選用反井鉆打?qū)Э?，采用溜渣法開挖，兩條豎井共配一臺反井鉆機(jī)。具體施工步驟如下：

(1)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況澆筑反井鉆機(jī)混凝土基礎(chǔ)(C25混凝土，厚度15cm，0.7m3)，并依托反井鉆機(jī)工作原理制作排污池和回收利用清水池(水池采用M7.5磚砌結(jié)構(gòu)，0.1m3)；

(2)用反井鉆機(jī)根據(jù)測量精準(zhǔn)放線鉆孔先導(dǎo)孔，由啟閉機(jī)平臺位置將旁通洞豎井中心和左導(dǎo)豎井中心自上而下打通。鉆孔直徑為25cm。根據(jù)豎井尺寸情況，旁通洞豎井左導(dǎo)豎井各需要一個(gè)先導(dǎo)孔；

(3)反井鉆機(jī)自下而上進(jìn)行擴(kuò)孔，25cm先導(dǎo)孔擴(kuò)孔后直徑為140cm。

3.3 溜渣井施工

受現(xiàn)場條件及閘室復(fù)雜結(jié)構(gòu)限制，溜渣井無法一次開挖成型。為避免出現(xiàn)堵井現(xiàn)象發(fā)生，采取兩次擴(kuò)挖至設(shè)計(jì)溜渣井輪廓線。第一次擴(kuò)孔由φ1.4m先導(dǎo)孔擴(kuò)挖成φ3.4m后再次擴(kuò)挖成φ6.0m設(shè)計(jì)溜渣井，溜渣井鉆孔布置及裝藥結(jié)構(gòu)如圖3。

3.4 豎井開挖支護(hù)

3.4.1 光面爆破孔施工

邊墻光面爆破孔采用測量放樣，使用YQ-100B或YT-28手風(fēng)鉆鉆機(jī)鉆孔。標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)尺鉆孔深度3.5m，爆破進(jìn)尺按3m一個(gè)循環(huán)。受鉆孔設(shè)備本身結(jié)構(gòu)限制，為保證周邊不欠挖，周邊孔鉆孔技術(shù)超挖20cm。

3.4.2 主爆孔、緩沖孔爆破施工

(1)6t反鏟扒面

采用反鏟對準(zhǔn)備鉆孔的作業(yè)面進(jìn)行清理，挖除基巖上部的積渣以備鉆孔。

(2)放線布孔

施工測量采用全站儀，由專業(yè)測量人員進(jìn)行，測量器具必須經(jīng)過鑒定后方可使用，每個(gè)月進(jìn)行一次測量檢查、復(fù)測，確保測量控制工序質(zhì)量。

(3)鉆孔

鉆孔時(shí)，在已布設(shè)好的孔位點(diǎn)進(jìn)行開孔，傾角采用坡度尺進(jìn)行控制，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)孔深鉆孔。鉆孔采用YQ-100B鉆機(jī)鉆孔，鉆孔直徑90mm，每3m一個(gè)循環(huán)。

第二點(diǎn)，在進(jìn)行動物養(yǎng)殖時(shí)，缺乏必要的免疫程序。全國范圍內(nèi)動物養(yǎng)殖的品種較為復(fù)雜，為了適應(yīng)市場，很多區(qū)域擁有具有區(qū)域性的動物養(yǎng)殖方案，這則造成了動物養(yǎng)殖免疫程序的混亂。另外，很多鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)戶文化程度較低，對于動物免疫程序毫無概念，往往錯(cuò)過了最佳的動物防疫時(shí)機(jī)，造成動物免疫效果不理想。

(4)裝藥、聯(lián)線、起爆

炮孔經(jīng)檢查合格后，方可進(jìn)行裝藥爆破；炮孔的裝藥、堵塞和引爆線路的聯(lián)結(jié)，由經(jīng)考核合格的炮工，嚴(yán)格按監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的鉆爆設(shè)計(jì)成果進(jìn)行施作。

圖3 溜渣井鉆孔布置及裝藥結(jié)構(gòu)

裝藥嚴(yán)格遵守安全爆破操作規(guī)程。裝藥前，先用PVC管或其他工具檢查炮孔有無堵孔的情況，以便及時(shí)利用鉆機(jī)進(jìn)行洗孔。然后由專業(yè)炮工根據(jù)爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行每孔孔內(nèi)非電雷管分發(fā)。裝藥的炮工則根據(jù)爆破設(shè)計(jì)裝藥量進(jìn)行裝藥，孔內(nèi)延期雷管及時(shí)裝入。裝藥完成后，采用炮泥進(jìn)行堵孔，堵塞長度按照爆破設(shè)計(jì)執(zhí)行。同時(shí)，炮工根據(jù)爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行孔外網(wǎng)路連接。

最后由炮工和值班技術(shù)員復(fù)核檢查，確認(rèn)無誤，撤離人員和設(shè)備，炮工負(fù)責(zé)引爆。

(5)通風(fēng)、散煙

爆破后起動洞口布置的大容量強(qiáng)力通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，結(jié)合工作面水霧降塵，搞好井內(nèi)通風(fēng)除塵、散煙。

(6)安全處理

通風(fēng)散煙后，采用液壓反鏟進(jìn)豎井清理危石和碎塊，以確保進(jìn)入豎井內(nèi)的人員和設(shè)備安全。在施工過程中，經(jīng)常檢查已開挖段的圍巖穩(wěn)定情況，清撬可能塌落的松動巖塊。

渣料用液壓小反鏟、通過溜渣井溜渣，在下部用裝載機(jī)或履帶式反鏟裝自卸車運(yùn)輸。液壓反鏟爆破時(shí)，用設(shè)在穹頂?shù)?0t卷揚(yáng)機(jī)起吊撤出。

3.4.3 系統(tǒng)支護(hù)施工

受高地應(yīng)力影響，爆破開挖后，如果不及時(shí)采取支護(hù)措施，圍巖應(yīng)力釋放過程可能會發(fā)生圍巖脆性變形破壞現(xiàn)象，對后續(xù)施工作業(yè)人員造成安全隱患。且現(xiàn)場施工條件有限，工期緊張，無法在開挖作業(yè)完成后再進(jìn)行全斷面支護(hù)。經(jīng)過討論決定采用“分層爆破后采用積渣支護(hù)作業(yè)方法”。該方法優(yōu)點(diǎn)如下：

(1)省略支護(hù)排架搭設(shè)工序。采用爆破后積渣平臺進(jìn)行支護(hù)施工，無需搭設(shè)排架進(jìn)行系統(tǒng)支護(hù)工序；

(2)開挖后系統(tǒng)支護(hù)及時(shí)跟進(jìn)，防止圍巖應(yīng)力釋放變形帶來安全隱患。分層爆破后及時(shí)跟進(jìn)系統(tǒng)支護(hù)，減少未及時(shí)支護(hù)給后續(xù)施工帶來的安全隱患。

圖4 豎井開挖支護(hù)工作示意

4 過程安全、質(zhì)量控制要點(diǎn)

左岸導(dǎo)流洞、旁通洞豎井閘室開挖、支護(hù)過程中安全、質(zhì)量控制重點(diǎn)見表1。

表1左岸導(dǎo)流洞、旁通洞豎井閘室開挖、

5 結(jié)語

實(shí)際結(jié)果證明：該施工技術(shù)方案切實(shí)可行，方案合理，有效地解決了深大豎井施工中無法利用大型設(shè)備施工、系統(tǒng)支護(hù)困難、施工難度大等技術(shù)問題。成功地完成了葉巴灘水電站左岸導(dǎo)流洞兩個(gè)豎井的開挖支護(hù)，積累了一定的施工經(jīng)驗(yàn)，為以后同類型工程中提供了較好的施工技術(shù)方法。葉巴灘水電站導(dǎo)流洞豎井及旁通洞豎井在3個(gè)月的工期內(nèi)圓滿完成開挖支護(hù)任務(wù)，較原計(jì)劃工期提前15d完成。且開挖體型滿足設(shè)計(jì)要求，開挖支護(hù)質(zhì)量優(yōu)良。并且在施工過程中未出現(xiàn)安全、質(zhì)量事故。