孫根江

（中國安能第三工程局有限公司武漢分公司，湖北 武漢430200）

硬梁包水電站位于四川省甘孜藏族自治州瀘定縣冷磧鎮(zhèn)境內(nèi)的大渡河干流上。硬梁包水電站工程規(guī)模為二等大（2）型，電站4 臺機(jī)組總裝機(jī)容量108 萬kW，采用混凝土閘和面板堆石壩+左岸引水系統(tǒng)+地下廠房的樞紐總布置方案。引水系統(tǒng)建筑物包括引水隧洞、調(diào)壓室、壓力管道等。

引水隧洞為兩條平行布置的隧洞，引水隧洞在平面布置上共設(shè)置5 個轉(zhuǎn)彎點，轉(zhuǎn)彎半徑200m 或80m，1#、2#引水隧洞兩洞中心間距為60.0m，內(nèi)徑為13.1m，進(jìn)水口底高程1215.00m，末端調(diào)壓室處隧洞底高程1198.00m, 縱坡分別為i1=0.001192、i2=0.001183，洞長分別為14316.909m、14420.679m。本文探討起止樁號0+050～3+995，樁號范圍設(shè)置有1#施工支洞、2#施工支洞作為施工期交通通道，工程施工完畢后，兩條施工支洞均要求進(jìn)行封堵。

1 交叉部位基本情況

1.1 1#上層施工支洞平交于1#引水隧洞樁號1+127.023、終于2#引水隧洞樁號1+178.829 右側(cè)邊墻處，相交處底板高程均為1220.60m。下層施工支洞平交于1# 引水隧洞樁號1+187.859、終于2#引水隧洞樁號1+239.621,相交處底板高程均為1214.98。

1.2 2#上層施工支洞平交于1#引水隧洞2+917.152 樁號、終于2#引水隧洞樁號2+970.481 右側(cè)邊墻處，相交處底板高程均為1218.49。2# 下層施工支洞平交于1# 引水隧洞樁號2+976.492、終于2#引水隧洞樁號3+028.298，相交處底板高程均為1212.87。

2 施工方法

引水隧洞與施工支洞交叉口上、下游各30m 范圍內(nèi)，若圍巖類別為Ⅲ1 或Ⅲ2 類時，按照Ⅳ類圍巖典型斷面進(jìn)行開挖及襯砌，因此，該部位最小開挖斷面為7.5m，上層施工支洞頂部高出引水隧洞頂約20cm，引水隧洞與施工支洞交叉口上、下游各30m 范圍內(nèi)遵循先護(hù)后挖，邊挖邊擴(kuò)或先對巖體進(jìn)行加固后再開挖等方法，主要施工順序、方法敘述如下：

2.1 開挖順序

施工支洞與1#引水隧洞主洞交叉口段按照上、下游面的順序依次進(jìn)行開挖，開挖前首先按要求做好鎖口支護(hù)，在做好鎖口支護(hù)后拆除主洞范圍內(nèi)鋼支撐及鋼筋掛網(wǎng)噴混凝土，然后按要求進(jìn)行鉆孔爆破施工。

施工支洞與2#引水隧洞主洞交叉口段先沿支洞進(jìn)展方向按照8×7m 開挖斷面至引水隧洞主洞，于2#引水隧洞中心線處達(dá)到主洞洞頂高程后再逐步擴(kuò)挖至引水隧洞標(biāo)準(zhǔn)斷面。

施工支洞與主洞平交段系統(tǒng)支護(hù)應(yīng)緊跟開挖作業(yè)面，根據(jù)開挖后揭示的地質(zhì)條件，采用長錨桿、鋼筋網(wǎng)噴混凝土、鋼支撐等方式加強(qiáng)支護(hù)，采取一掘一支護(hù)，穩(wěn)步前進(jìn)，即開挖一循環(huán)先噴混凝土，然后施工錨桿、掛網(wǎng)，再噴混凝土至設(shè)計厚度，如此循環(huán)掘進(jìn)。圍巖穩(wěn)定特別差時，爆破后立即噴混凝土封閉巖面，出渣后，再打錨桿、掛網(wǎng)、噴混凝土，必要時根據(jù)要求增設(shè)鋼支撐、鋼格柵或進(jìn)行臨時混凝土襯砌等方案增加支洞交叉口支護(hù)能力。

2.2 開挖方法

引水隧洞與施工支洞交叉口上、下游各30m 范圍內(nèi)上層開挖采用中導(dǎo)洞先行（導(dǎo)洞尺寸8m×6.67～8.0m），兩側(cè)擴(kuò)挖及時跟進(jìn)的方法，為便于引水隧洞上層主洞段底板與上層施工支洞底板高程順接，施工支洞交叉口兩側(cè)按6%降坡（開挖高度由6.67m 漸變?yōu)?m）。

2.3 鎖口

主洞與支洞等交叉部位在開挖前，應(yīng)按施工圖紙做好鎖口和超前支護(hù)以確保安全。從1#施工支洞開挖揭露的情況看交叉口段為灰白色花崗巖，巖石微新，斷層碎裂結(jié)構(gòu)為主，少量散體結(jié)構(gòu)，巖石大部分為軟巖，斷層與洞軸線夾角小，洞壁有散水，圍巖類別為Ⅳ類。

在主洞交叉口段開挖前先進(jìn)行鎖口支護(hù)，即頂拱120°范圍內(nèi)設(shè)一排Φ42，L=5m，δ=3.5mm 超前小導(dǎo)管兼固結(jié)灌漿，小導(dǎo)管距開挖輪廓線30cm，上傾角15°，間距35cm。

小導(dǎo)管采用手風(fēng)鉆造孔，然后利用水平鉆機(jī)的沖擊和推力將小導(dǎo)管沿引導(dǎo)孔頂入至孔底，導(dǎo)管采用φ42mm，δ=3.5mm的鋼管加工而成，尾部焊套箍，頂部做成錐形，管壁按梅花型布鉆小孔，孔眼直徑φ6～8mm，間距為10～20cm。安設(shè)小導(dǎo)管時對準(zhǔn)管孔方向和角度，必要時借助液壓或風(fēng)動推進(jìn)器頂入，鋼管入巖長度不小于管長的90%，外露部分在襯砌設(shè)計線以外。各排縱向搭接長度為1.0～1.5m。選用水泥漿注漿，注漿前對開挖面及距掌子面5m 范圍內(nèi)邊、頂拱噴混凝土封閉，噴厚5～10cm，注漿壓力0.1～0.5Mpa，必要時可在孔口處設(shè)置能承受規(guī)定的最大注漿壓力和水壓的止?jié){塞。

3 交叉口質(zhì)量控制

3.1 工藝措施

（1）采用控制爆破、間隔開挖，相鄰洞室同向爆破作業(yè)面間隔并不小于30m。

（2）隧洞Ⅲ類圍巖開挖按上層中導(dǎo)洞（8m×8m）開挖→上層兩側(cè)擴(kuò)挖→下層全斷面開挖等“三步法”組織施工。

（3）為增強(qiáng)圍巖穩(wěn)定，Ⅳ、Ⅴ類圍巖區(qū)域上部開挖順序根據(jù)地質(zhì)預(yù)測的結(jié)果選擇左右半洞法（左半洞尺寸7.59m×8m）或者導(dǎo)洞先行（導(dǎo)洞尺寸8m×8m），或者雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。

（4）上層兩側(cè)擴(kuò)挖Ⅲ類圍巖滯后導(dǎo)洞10～30m 跟進(jìn)施工，Ⅳ、Ⅴ類圍巖滯后導(dǎo)洞1-2 循環(huán)。

（5）上層導(dǎo)洞和兩側(cè)擴(kuò)挖Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類圍巖單次進(jìn)尺分別按3.5m、2m、1m 控制。下層掏槽單次進(jìn)尺7m，下層保護(hù)層單次進(jìn)尺3m。

3.2 質(zhì)量保證措施

（1）聘請爆破專家現(xiàn)場指導(dǎo)開挖工藝、爆破方案等。

（2）精準(zhǔn)測量布孔，嚴(yán)格控制鉆孔孔位偏差和角度偏差。

（3）區(qū)分不同圍巖類別，分別進(jìn)行爆破工藝試驗，優(yōu)選爆破參數(shù)和爆破方法，并在過程中根據(jù)爆破效果動態(tài)調(diào)整。

4 工程施工重點

4.1 巖石洞挖的質(zhì)量控制是本項目施工的重點

根據(jù)本工程施工技術(shù)要求明確，“所有地下開挖應(yīng)嚴(yán)格按照施工圖紙所標(biāo)明的設(shè)計開挖線進(jìn)行放線，不允許任何型式的欠挖”，同時還需要嚴(yán)格控制超挖，降低工程成本造價。因此，如何把控好巖石洞挖鉆爆質(zhì)量的控制是項目施工的重點。

4.2 支護(hù)中注漿質(zhì)量控制是重點。

引水隧洞設(shè)計有普通砂漿錨桿、預(yù)應(yīng)力錨桿，以及臨時加強(qiáng)支護(hù)增加的錨桿束、管棚、注漿小導(dǎo)管等多種支護(hù)形式，頂拱等部位作業(yè)平臺高以及仰角注漿、長錨桿注漿施工難度較大易出現(xiàn)灌漿不密實等問題，因此灌漿質(zhì)量是控制重點。

4.3 不良地質(zhì)段開挖支護(hù)施工是重點

引水隧洞開挖支護(hù)過程“如遇斷層、不利結(jié)構(gòu)面及軟弱巖層時應(yīng)采取臨時支護(hù)措施加強(qiáng)支護(hù)，施工期臨時支護(hù)由承包商自行考慮……”，因此，根據(jù)圍巖類別，選用合適的加強(qiáng)支護(hù)型式及參數(shù)是本工程控制的重點。

4.4 邊頂拱混凝土襯砌跟進(jìn)下層開挖施工是重點

基于本項目Ⅳ、Ⅴ類圍巖考慮，為避免Ⅳ、Ⅴ類圍巖開挖暴露過久蠕變問題，下層開挖完成后二次結(jié)構(gòu)混凝土襯砌需及時跟進(jìn)施工，因此，施工過程及時進(jìn)行邊頂拱砼襯砌是重點。

4.5 環(huán)保、水保管理工作是重點

工程所在地位于貢嘎山風(fēng)景名勝區(qū)外圍保護(hù)區(qū)，靠近進(jìn)出海螺溝自然風(fēng)景區(qū)的重要旅游通道，施工出渣、骨料等運(yùn)輸?shù)缆吠緩郊涌むl(xiāng)、安灣村等鄉(xiāng)、村街道，環(huán)境敏感，環(huán)境保護(hù)、水土保持工作要求高，是本工程管理重點。

施工支洞與引水隧洞交叉口施工是引水隧洞施工中的重難點部位，質(zhì)量要求高、安全隱患大，因此做好該部位的技術(shù)準(zhǔn)備工作尤其重要。根據(jù)巖石類別選擇不同的支護(hù)方式，精密組織，嚴(yán)格按照施工方案確保引水隧洞安全順利施工。