老撾南杉3B調壓井開挖施工技術

老撾南杉3B調壓井開挖施工技術

　　摘 要：老撾南杉3B調壓井，井深74米，調壓井地質較差，以泥質板巖、強風化沙質板巖及粘土組成，施工難度較大，如果支護不及時就容易坍塌，存在較大的安全隱患，同時影響整個電站的節點工期和對老撾業主違約的風險，本文總結了老撾南杉3B電站調壓井施工方案和經驗，供同類施工建筑物借鑒和參考。

　　關鍵詞：調壓井;支護;導井;開挖

　　一、工程概述

　　1.1 概述

　　老撾南杉3B調壓井布置于引7+092m處，采用阻抗式，底部開挖高程EL542，頂部高程EL616，高74m，采用圓形斷面，井筒開挖斷面直徑D=7.5m，EL616～EL608為鎖口段，開挖直徑7.8m。阻抗孔直徑D=1.4m，最高涌波水位EL611.356，最低涌波水位EL563.345，調壓井后接壓力鋼管埋管。

　　調壓井布置在山頂下方地表高程約637m處的山脊部位，地形坡度較平緩。參照調壓井鉆孔編錄資料，調壓井處地質情況如下：

　　1.1.1 底層巖性

　　EL626～EL624.4坡積層、粘土，EL624.4～EL597.16泥質板巖(其中EL613.27～EL599.17：呈泥狀)，EL597.16～EL589.21砂質板巖，EL589.21～EL576.48砂質板巖且風化強烈(巖心呈砂土狀)，EL587m～EL576.48泥質板巖，EL576.48m～EL548.12砂質板巖。

　　1.1.2 風化程度

　　EL624.4～EL599.17為全風化，EL599.17～EL589.21為鑲嵌～碎裂結構，EL589.21～EL576.48以散體狀結構為主(其中EL583.18～EL576.48呈碎塊狀)，EL576.48～548.12為鑲嵌～碎裂結構。

　　1.1.3 巖體結構

　　EL624.4～EL597.16為散體結構，EL597.16～EL589.21為鑲嵌～碎裂結構，EL589.21～EL576.48以散體狀結構為主(其中EL583.18～EL576.48呈碎塊狀)，EL576.48m～EL548.12為鑲嵌～碎裂結構。

　　1.1.4 地下水位：調壓井井口處地下水位在EL563.500高程處。

　　1.2 主要工程量

　　調壓井井挖主要工程量詳見表1。

　　二、施工布置

　　2.1 施工道路及渣場的布置

　　施工道路為，用挖機從去埡口的彎道處沿山坡修筑約800米即可完成調壓井施工道路;棄渣場為下游溝道。

　　2.2 風、水、電系統的布置

　　供風采用1臺16m3/min電動空壓機，調壓井EL616平臺附近設置集水坑供水;1臺200KVA變壓器供電。

　　2.3 施工通訊

　　施工通訊主要用對講機和手機聯系。

　　三、施工方案

　　調壓井開挖遵循先開挖導井、再擴挖的原則進行。在EL616處開始打導井，導井直徑2.0m。導井貫通后開始擴挖、支護。導井出渣用卷揚機將渣料提升至EL616平臺，然后用自制的底卸式軌道車進行接渣并沿軌道運行至棄渣場，由于導井較小棄渣量小，可就近用人工推動軌道車棄渣。擴挖出渣利用導井將渣料滑落至埡口下游主洞內，再用扒渣機出渣，自卸三輪車運輸至5#渣場棄渣。

　　四、施工方法

　　4.1 導井開挖

　　4.1.1 井口提升設備安裝

　　用[12槽鋼和16號工字鋼及兩個導向滑輪制作一套龍門架，架設在導井井口，在EL616處安裝1臺5t卷揚機做為導井開挖提升設備，在井口用16工字鋼將井口鋪設一個工作平臺，并將軌道架設在工字鋼平臺上，預留1.5*1.5的井口。

　　4.1.2 導井開挖及支護

　　導井開挖至上而下進行，土方采用人工開挖，石方進行爆破。出渣采用卷揚機提升至EL616處，然后，卸到自制的軌道車上，人工推動至卸渣場卸渣。導井支護采用素噴砼的方法。

　　4.2 鎖口段擴挖及鎖口砼澆筑

　　4.2.1 鎖口段擴挖、支護

　　(1)鎖口段擴挖前，首先進行錨筋樁施工。錨筋樁造孔采用100B鉆機，孔深10m。采用先插錨筋樁后注漿的施工工藝安裝錨筋樁，錨筋樁采用3根Φ28、單根長度10m的鋼筋焊接成鋼筋束，在鋼筋束上焊接兩道對中環。安裝時需安裝灌漿管，并將灌漿管與鋼筋束綁扎牢固，然后同時裝入孔內。

　　(2)鎖口段擴挖采用人工配合反鏟進行，機械開挖時，預留30～50cm保護層采用人工修整，保證成形質量及側壁穩定。出渣首先考慮EL616平臺，若EL616平臺因距工作面高差太大無法出渣時再用導井出渣。

　　(3)按照邊開挖、邊支護的原則進行。

　　4.2.2 鎖口段砼澆筑

　　調壓井鎖口段砼澆筑計劃在雨季前完成。另雨季來臨前，需在井口搭設防雨蓬，做好井口周邊排水設施，確保井內正常施工。

　　(1)鋼筋按要求進行原材料試驗及焊接接頭試驗，現場綁扎、安裝，鋼筋搭接均采用焊接，單面焊10d。鋼筋綁扎時，做好防護工作。

　　(2)鎖口段C20砼采用小型攪拌機拌制，溜槽入倉，3cm厚木模板模筑。

　　(3)鎖口段砼分層澆筑，每層高度2.0m，插入式振搗棒振搗密實。

　　(4)砼采用表面灑水養護，脫模時間不少于3天。

　　4.3 擴挖

　　鎖口段施工完成后，開始繼續擴挖。擴挖采用人工爆破的方法，出渣利用導井將渣料滑落至埡口下游主洞內，再用扒渣機出渣，自卸三輪車運輸至5#渣場棄渣。

　　4.3.1 擴挖

　　采用YT-28手風鉆鉆孔爆破，巖石較破碎時預留10～30cm保護層，然后人工處理至設計開挖面，巖石較好時，周邊孔需采用光面爆破，爆破參數經現場試驗確定后上報監理審批。

　　擴挖渣料沿導井滑落至埡口下游引水隧洞。再用扒渣機出渣，自卸三輪車配合運輸至埡口處5#棄渣場。

　　4.3.2 支護

　　支護遵循“邊開挖、邊支護”的原則進行，每開挖2m進行支護，支護完成后繼續下一循環施工。依據設計圖紙，調壓井井挖支護形式為系統錨桿、掛網噴砼。

　　1) 錨桿

　　錨桿造孔采用YT-28手風鉆，孔徑大于φ32，孔向與井壁垂直，孔深按照設計圖紙4.0m(2.5m)@2.0m*2.0梅花形交錯布置。

　　錨桿安裝前首先用高壓風清孔。然后用先注漿、后插錨桿的工藝施工。注漿采用錨桿注漿機，首先將注漿管插入孔底，邊注漿邊緩慢拔出注漿管，直至孔口有漿液流出，停止注漿，開始安裝錨桿。錨桿采用人工安裝，安裝完成后需補漿、封孔。

　　2)掛網噴砼

　　按照圖紙要求，人工掛φ6@0.2m*0.2m鋼筋網。噴射砼前保證井壁清潔，噴射料在EL616平臺現場拌制，噴射砼作業應自下而上進行，噴護厚度嚴格按照設計要求控制。

　　五、施工機械設備、材料及人員配置

　　5.1 主要施工機械設備

　　施工主要機械設備及材料配置見表2。

　　5.2 投入勞動力配置

　　勞力配置詳見表3。

　　六、質量保證措施

　　6.1 開挖質量保證措施

　　1)調壓井開挖采用中心點放樣的方法進行，用全站儀準確放樣出中心點，再用鉛垂線引至開挖面。

　　2)現場技術人員用鉛垂線將中心點引至工作面，再用鋼卷尺放樣出開挖邊線。

　　3)在開挖時，按照設計圖紙及技術要求嚴格控制超欠挖;

　　6.2 支護質量保證措施

　　6.2.1 錨桿施工質量控制

　　錨桿按施圖紙要求選擇鋼筋;按照圖紙要求的水泥砂漿強度等級拌制水泥砂漿。

　　材料進場后，將生產廠家品質檢驗報告，報監理審批，合格后方能使用;砂進場后，實驗室嚴格按相關規范的要求進行抽樣檢驗，檢驗不合格的原材料不能使用。

　　水泥砂漿的施工配合比由試驗室簽發。注漿錨桿水泥砂漿的強度等級不應低于20Mpa，錨桿注漿必須密實。

　　注漿所用砂漿在現場拌制，錨桿注漿機注漿。其配比以試驗室提供配料單為準。拌制時嚴格按配合比執行。

　　6.2.2 噴射砼施工質量控制

　　噴射砼的配合比設計通過室內和現場試驗確定，并符合施工圖紙要求：水泥與砂石的重量比控制在1：4～1：4.5，水灰比控制在0.4～0.45。在保證噴層性能指標的前提下，盡量減少水的用量，速凝劑的摻量通過現場試驗確定，噴射砼初、終凝時間滿足現場噴射工藝要求。

　　原材料按重量計，水泥和速凝劑稱重的允許偏差為±2%，砂石均為±3%。混合料在運輸、存放過程中，應防止雨淋、滴水及塊石等雜物混入，裝入噴射機前要過篩。

　　噴射時連續向噴射機供料，保證噴射機工作時風壓穩定，混合料隨拌隨用，在運輸存放過程中，防止雨淋、滴水及塊石等雜物混入，裝入噴射機前過篩。因故中斷作業時，應將噴射機及料管內的積料清理干凈。其他具體的施工保證措施如下：

　　(1)從事噴射作業的人員必須經過崗前培訓方能作業。砼噴射手技能的高低是影響砼質量的重要因素，其操作決定了噴砼層實際的配比、密實度、噴層厚度。

　　(2)嚴格控制回彈量。

　　(3)在受噴面上應預埋厚度標志(鐵釘等)以控制噴射厚度。

　　4)噴射砼常溫下灑水養護在終凝后2h開始，養護期不小于7天。噴射砼周圍的空氣濕度達到或超過85%時，經監理同意，可準予自然養護。

　　6.3 砼澆筑質量控制

　　6.3.1 原材料

　　(1)水泥

　　所用水泥全部為P.O52.5水泥。運至工地的每一批水泥，應有生產廠家的品質試驗報告，現場試驗室進行抽檢。

　　水泥的運輸、保管及使用，應遵守下列規定：

　　A.運到工地的水泥，按標明品種、強度等級、生產廠家和出廠批號，儲存到營地倉庫中。

　　B.水泥在運輸和儲存過程中應注意防水防潮。

　　C.儲藏過程中應避免水泥的散失浪費，做好環境保護。

　　(2)骨料

　　①本工程骨料來源為外購灰巖。

　　②成品骨料的堆存和運輸應符合下列規定：

　　A.堆存場地應有良好的排水設施，必要時應設遮陽防雨棚。

　　B.各級骨料禁止混倒，并避免泥土和其他雜物混入骨料中。

　　C.盡量減少骨料轉運次數。

　　(4)水

　　拌合用水使用南杉河河水，水罐車運輸至施工現場使用。

　　6.3.2 配合比選定

　　砼施工配合比選擇應經綜合分析比較，合理地降低水泥用量，且需審查選定。

　　砼坍落度應根據建筑物的結構斷面、鋼筋含量、運輸距離、澆筑方法、運輸方式、振搗能力和氣候等條件決定，在選定配合比時應綜合考慮。砼拌制時嚴格按照配合比進行。

　　6.3.3 砼澆筑質量保證措施

　　砼施工過程中，必須按規范及設計要求，對砼的生產、配合比及倉面作業等過程中的各主要環節，進行全方位、全過程的質量控制，提高砼質量。

　　(1)鋼筋

　　鋼筋必須有廠家或有關方面提供的試驗報告，并按規范要求抽檢。鋼筋進場后，堆放在施工現場，切應做好鋼筋的防銹防潮措施。

　　(2)砼澆筑倉面準備

　　①采用先進的測量方法和測量儀器進行測量放樣，以減少系統誤差和出錯的機會。所有測量數據，都必須通過室內作業和現場計算互相校核，施工放樣過程中，嚴格按照《施工測量控制程序》進行操作。

　　②鋼筋加工必須嚴格按照設計圖紙進行加工，加工后的鋼筋應做好標記，并碼放整齊，防止混雜。鋼筋的現場綁扎焊接，必須按設計圖紙及測量放樣點進行施工。所有操作工人須進行技術培訓，提高鋼筋施工質量。

　　③對模板的尺寸、表面平整度、表面光潔度進行檢查，模板安裝時，必須要測放足夠精度的控制點，以控制模板安裝質量。

　　(3)砼用溜槽入倉時應均勻鋪料，鋼筋密集部位需防止骨料堆積。

　　(4)砼振搗時，用Φ50振搗棒振搗。遵循“快插慢拔，梅花形振搗”，砼表面不再有氣泡泛出的原則，確保砼外觀質量。

　　(5)嚴格控制施工過程中模板的變形，保證立模的準確度和穩定性。

　　七、施工安全措施

　　(1)為保證照明安全，在作業現場設置足夠的照明，最低照明度符合規定，施工用電線路按規定架設，滿足安全用電要求。

　　(2)配備安全防護設施，澆筑倉面設置安全圍欄，高空部位掛設安全網，高空作業人員佩帶安全繩和安全帶，施工腳手架和操作平臺搭設牢固。

　　(3)加強施工機械設備的檢查、維修、保養，確保高效、安全運行，操作人員必須持證上崗。

　　(4)加強施工安全教育、檢查制度，對工人進行崗前培訓。

　　(5)在施工現場、道路等場所設置醒目的安全標識、警示和信號等，提高全體施工人員的安全意識。

　　(6)加強施工現場安全管理工作，科學組織施工，確保施工安全。

　　八、環境保護措施

　　(1)施工棄渣和固體廢棄物，送至指定棄渣場。

　　(2)保持施工區和生活區的環境衛生，在施工區和生活營地設置足夠數量的臨時垃圾貯存設施，定期將垃圾送至指定垃圾場，按要求處理。

　　(3)在水泥運輸過程中，保持完好的密封狀態。

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