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        馱英水庫調(diào)壓井開挖施工及安全控制

        2020-03-06 00:18:18康永強
        廣西水利水電 2020年6期
        關(guān)鍵詞:調(diào)壓井豎井高程

        康永強

        (中水北方勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司,天津 300222)

        1 工程概況

        馱英水庫工程包括:攔河壩、溢洪道、導(dǎo)流泄洪隧洞、灌溉發(fā)電引水隧洞、渠首電站廠房、壩后電站廠房、過魚設(shè)施、施工交通道路等。灌溉發(fā)電引水系統(tǒng)由進水塔、引水主洞、調(diào)壓井等構(gòu)筑物組成。

        進水塔位于壩軸線上游約380 m處的左岸岸坡位置,為岸塔式結(jié)構(gòu),塔高47 m,主洞全長1249 m。引水主洞為有壓隧洞,調(diào)壓井布置在隧洞樁號GY1+134.000 m 處,采用阻抗式。調(diào)壓井開挖頂高程為237.0 m,井底高程190.818 m。其中高程237.0~232.0 m 段開挖直徑為14.84 m;高程232.0~216.9 m 段開挖直徑為13.84 m;高程216.9~199.548 m 段開挖直徑為13.40 m;高程199.548~197.048 m 段 開 挖 直 徑 為13.40~3.50 m;高 程197.048~190.818 m 段開挖直徑為3.50 m。調(diào)壓井開挖過程中采取系統(tǒng)錨桿加掛網(wǎng)錨噴支護的初期支護方式,后期進行井筒混凝土襯砌。

        洞身段以Ⅴ類、Ⅳ類圍巖為主,洞段巖體褐紅色中厚~厚層狀泥質(zhì)粉砂巖、夾砂巖、粉砂質(zhì)泥巖。岸層產(chǎn)狀:N40°E,NW∠36°,砂巖、粉砂質(zhì)泥巖,接觸帶巖體由于水的作用易發(fā)育軟弱破碎帶,易形成塌方,存在較大的施工難度。

        2 施工方法

        2.1 總體施工方案

        根據(jù)現(xiàn)場實際情況,豎井開挖選用爆破與非爆破技術(shù)相結(jié)合。調(diào)壓井高程237~232 m 段采用明挖方式開挖并設(shè)置C25(2)W4F50混凝土護壁井筒,為確保施工安全,必須施工完成該護臂井筒后方可進行232 m 高程以下豎井段的開挖工作。232 m 高程以下先采用液壓反井鉆機自上而下開挖導(dǎo)井。導(dǎo)孔與下部引水隧洞貫通后,改裝擴孔鉆頭自下而上進行擴孔形成導(dǎo)井,導(dǎo)井直徑為1.4 m。導(dǎo)井開挖完成后進行3.5 m 的溜渣井開挖,溜渣井從上向下擴挖,溜渣井貫通至底部引水隧洞后,全斷面擴挖至設(shè)計要求。豎井?dāng)U挖段石方采用手風(fēng)鉆自上而下進行開挖,利用已開挖的導(dǎo)井從井底出渣,2 m3側(cè)卸裝載機裝渣,10 t自卸汽車運至棄渣場。

        2.2 初期支護

        爆破開挖過程中,為保證施工安全,每循環(huán)爆破完成后需由上而下對井室逐層支護加固,支護措施主要包括:安裝系統(tǒng)錨桿、掛設(shè)鋼筋網(wǎng)片及噴射混凝土。

        (1)系統(tǒng)錨桿安裝。每循環(huán)擴挖完成后及時施做系統(tǒng)錨桿,利用YT-28 手風(fēng)鉆沿井壁造孔,在豎井高程237.000~197.048 m 段范圍井壁安裝L=4.0 m 的Φ25 mm 系統(tǒng)錨桿,間距為150 cm×150 cm,梅花型布置,錨桿安裝方向應(yīng)徑向且垂直于巖石結(jié)構(gòu)面。豎井高程237.0~232.0 m段的錨桿外露長度距設(shè)計開挖面為620 mm,豎井高程232.0~216.9 m段的錨桿外露長度距設(shè)計開挖面為120 mm,豎井高程216.9 m 以下的錨桿外露長度距設(shè)計開挖面為100 mm。網(wǎng)格梁節(jié)點處的錨桿錨入網(wǎng)格梁250 mm。

        (2)鋼筋網(wǎng)片掛設(shè)。系統(tǒng)錨桿安裝完畢后及時掛設(shè)鋼筋網(wǎng),鋼筋網(wǎng)采用Φ8 mm 鋼筋網(wǎng)片,鋼筋網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸為15 cm×15 cm,布置于整個井室360°范圍內(nèi)。為了方便施工,將鋼筋網(wǎng)加工成1.2 m×0.9 m的網(wǎng)片,網(wǎng)片搭接長度不小于20 cm,點焊焊接。鋼筋網(wǎng)根據(jù)被支護圍巖面上的實際起伏密貼巖面鋪設(shè),與錨桿外露端頭連接牢固,并在錨桿露頭部分布設(shè)鋼墊塊扣住鋼筋網(wǎng),用螺栓鉚定牢固,保證錨網(wǎng)系統(tǒng)整體受力。

        (3)噴射混凝土施工。噴射混凝土標(biāo)號為C25(1)W4F50,噴護厚度為10~12 cm,采取濕噴工藝。噴射作業(yè)應(yīng)連續(xù)進行,分層、分段、分片作業(yè),噴射順序自下而上。分層噴射時,一次噴射混凝土的厚度不小于5 cm,后一層噴射應(yīng)在前一層噴射混凝土終凝后進行,若超過1 h 后再噴射,應(yīng)先用風(fēng)、水清洗噴射表面。在開挖后及時進行初噴混凝土,復(fù)噴根據(jù)開挖工作面的地質(zhì)情況分層、分時段進行作業(yè),以確保噴射混凝土的支護能力和噴層設(shè)計厚度。噴射混凝土終凝2 h后,應(yīng)噴水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間為7 d。

        2.3 豎井混凝土襯砌

        調(diào)壓井高程196.61~200.75 m范圍內(nèi)的井壁及阻抗孔與隧洞襯砌交接處1 m范圍孔壁不允許設(shè)置施工縫,其余段可3~5 m 設(shè)置一道水平施工縫,調(diào)壓井襯砌均不可設(shè)置豎向施工縫。調(diào)壓井襯砌先由下向上澆筑高程192.318 m~200.800 m 段混凝土,HBT60 混凝土泵輸送入倉,ZN70 插入式振搗器振搗。為確保人員施工安全,分別在高程200.800、220.000 m 處通長預(yù)埋I20 a 工字鋼@0.5 m,上方滿鋪5 cm木板形成工作平臺,正常自下而上進行高程200.800~220.000 m、220.000~238.100 m 段襯砌混凝土施工,采用滿堂腳手架、組合鋼模、鋼管圍檁形成環(huán)向圓形模板體系,3條Φ30 cm溜管環(huán)向布置自上而下輸送入倉,ZN70 人工插入式振搗器振搗密實。調(diào)壓井高程190.156~192.318 m段后期與洞身段襯砌混凝土同倉施工澆筑,以確保結(jié)構(gòu)整體性。

        3 安全控制

        豎井洞挖作業(yè)嚴(yán)格參照《水工建筑物地下開挖工程施工規(guī)范》(SL 378-2007)及《水利水電工程施工安全管理導(dǎo)則》(SL 721-2015)的要求,監(jiān)理部要求施工單位項目部從組織機構(gòu)、管理制度、技術(shù)及質(zhì)量保證、安全措施、應(yīng)急管理等方面嚴(yán)格按批準(zhǔn)的施工方案層層落實,做好安全管理工作,確保了施工中未發(fā)生安全事故。施工單位主要采取了以下保證措施:

        3.1 組織保證措施

        由項目副經(jīng)理統(tǒng)一負(fù)責(zé)工程調(diào)度指揮,選調(diào)優(yōu)秀的管理人員和素質(zhì)過硬的技術(shù)骨干,充實技術(shù)力量,做到統(tǒng)一行動,步調(diào)一致,與項目各部門全力配合,做到齊抓共管;根據(jù)本工程的實際施工需要,組織多臺性能優(yōu)良、先進的施工機械設(shè)備和富有經(jīng)驗、高素質(zhì)、成建制的優(yōu)秀專業(yè)隊伍投入本工程施工;做好物資供應(yīng)和后勤保障工作。

        3.2 制度保證措施

        實行工期責(zé)任考核制,制定周、旬、月、季及年度施工計劃,把進度計劃落實到班組,按期考核,從上至下推行工期、質(zhì)量獎懲責(zé)任制;每周召開工程協(xié)調(diào)分析會議,安排布置工程任務(wù),解決施工中遇到的各種問題;項目部負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)堅持跟班作業(yè)制度,深入一線跟班作業(yè),及時了解進度動態(tài),發(fā)現(xiàn)問題及時解決。

        3.3 技術(shù)及質(zhì)量保證措施

        3.3.1 施工技術(shù)工作方面

        在分部工程開工前編制科學(xué)、詳細(xì)的施工組織設(shè)計和作業(yè)指導(dǎo)書,并做好技術(shù)交底工作,將施工技術(shù)及要求及時傳達(dá)至作業(yè)班組;按業(yè)主、監(jiān)理批準(zhǔn)的技術(shù)方案實施工作,杜絕由于技術(shù)方案不當(dāng)造成停工、返工等;根據(jù)施工特點和實際情況對技術(shù)方案不斷優(yōu)化和創(chuàng)新,確保施工技術(shù)的先進性、實用性和高效性。

        3.3.2 質(zhì)量管理工作方面

        (1)豎井施工前。由項目技術(shù)負(fù)責(zé)人,主持工程技術(shù)部組織技術(shù)員、質(zhì)量員及相關(guān)人員進行技術(shù)交底,最終確定合理的施工方式、施工時序,明確注意事項;嚴(yán)格按照施工圖紙、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)進行。

        (2)施工過程中做到“六不施工,三不交接”。六不施工即:不進行技術(shù)交底不施工;圖紙和技術(shù)要求不清楚不施工;測量和資料未經(jīng)審核不施工;材料無合格證或試驗不合格不施工;隱蔽工程未經(jīng)聯(lián)合簽證不施工;未經(jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可或批準(zhǔn)的工序不施工。三不交接即:無自檢記錄不交接;未經(jīng)監(jiān)理工程師或值班技術(shù)員驗收不交接;施工記錄不全不交接。

        (3)堅持三檢制,以工序質(zhì)量控制為基礎(chǔ)和核心,嚴(yán)格工序管理,檢查上道工序、保障本道工序、服務(wù)下道工序,認(rèn)真做好每道工序的檢測和記錄,利用檢查、測試、試驗、跟蹤監(jiān)督等手段控制工序活動的各種投入要素和環(huán)境條件質(zhì)量。

        (4)對質(zhì)量問題嚴(yán)格處理,不留隱患。對于施工過程中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題,遵循“四不放過”原則進行處理。監(jiān)理部通過召開質(zhì)量問題專題會或者現(xiàn)場教育會等多種形式,提高全員的質(zhì)量意識和責(zé)任心,對出現(xiàn)的重大質(zhì)量問題,剖析質(zhì)量體系運作和質(zhì)量控制過程中的薄弱環(huán)節(jié),認(rèn)真吸取教訓(xùn),進一步提高質(zhì)量意識,并落實整改措施。

        3.4 安全生產(chǎn)管理措施

        鉆機操作人員由身體健康持證人員擔(dān)任;操作人員要熟悉反井鉆機的構(gòu)造和技術(shù)性能、安全操作規(guī)程,并掌握保養(yǎng)和基本維修知識;開機前應(yīng)先檢查制動器性能、鋼絲繩接頭、各緊固件及機身安裝情況,發(fā)現(xiàn)不正常情況應(yīng)立即排除;鉆機吊裝時嚴(yán)禁違章指揮起吊,指揮信號要準(zhǔn)確,避免指揮信號錯誤導(dǎo)致誤操作傷人;導(dǎo)孔貫通前3~5 m至導(dǎo)井反向擴孔結(jié)束時,在豎井底部落渣區(qū)設(shè)置安全警戒,警戒區(qū)域內(nèi)嚴(yán)禁人員進入,防止塊石墜落傷人。

        3.5 應(yīng)急管理保證措施

        為規(guī)范豎井施工應(yīng)急管理工作,切實加強施工現(xiàn)場豎井涌水、突泥、坍塌等事件的應(yīng)急管理,及時有效的采取緊急措施,控制事故災(zāi)害程度,最大限度地降低事故損失,要求施工單位編制應(yīng)急預(yù)案,成立應(yīng)急救援組織,明確責(zé)任。事故一旦發(fā)生,應(yīng)急救援領(lǐng)導(dǎo)小組立即啟動應(yīng)急預(yù)案,根據(jù)本預(yù)案指揮處置程序,立即組織實施搶險救援和應(yīng)急處置行動,并及時向上級單位和地方政府部門報告。

        4 結(jié)語

        通過廣西馱英水庫樞紐及灌區(qū)工程調(diào)壓井施工的實踐,嚴(yán)格執(zhí)行各項施工要求和安全保證措施,較好地解決了開挖支護中遇到的難題,施工至今未發(fā)生任何安全事故,達(dá)到了預(yù)期的安全目標(biāo)。

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