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老撾南杉3B調壓井開(kāi)挖施工技術(shù)
摘 要：老撾南杉3B調壓井，井深74米，調壓井地質(zhì)較差，以泥質(zhì)板巖、強風(fēng)化沙質(zhì)板巖及粘土組成，施工難度較大，如果支護不及時(shí)就容易坍塌，存在較大的安全隱患，同時(shí)影響整個(gè)電站的節點(diǎn)工期和對老撾業(yè)主違約的風(fēng)險，本文總結了老撾南杉3B電站調壓井施工方案和經(jīng)驗，供同類(lèi)施工建筑物借鑒和參考。
關(guān)鍵詞：調壓井;支護;導井;開(kāi)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(kāi)挖高程EL542，頂部高程EL616，高74m，采用圓形斷面，井筒開(kāi)挖斷面直徑D=7.5m，EL616～EL608為鎖口段，開(kāi)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(zhì)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(zhì)板巖(其中EL613.27～EL599.17：呈泥狀)，EL597.16～EL589.21砂質(zhì)板巖，EL589.21～EL576.48砂質(zhì)板巖且風(fēng)化強烈(巖心呈砂土狀)，EL587m～EL576.48泥質(zhì)板巖，EL576.48m～EL548.12砂質(zhì)板巖。
1.1.2 風(fēng)化程度
EL624.4～EL599.17為全風(fēng)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(jiàn)表1。
二、施工布置
2.1 施工道路及渣場(chǎng)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(chǎng)為下游溝道。
2.2 風(fēng)、水、電系統的布置
供風(fēng)采用1臺16m3/min電動(dòng)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(lián)系。
三、施工方案
調壓井開(kāi)挖遵循先開(kāi)挖導井、再擴挖的原則進(jìn)行。在EL616處開(kāi)始打導井，導井直徑2.0m。導井貫通后開(kāi)始擴挖、支護。導井出渣用卷?yè)P機將渣料提升至EL616平臺，然后用自制的底卸式軌道車(chē)進(jìn)行接渣并沿軌道運行至棄渣場(chǎng)，由于導井較小棄渣量小，可就近用人工推動(dòng)軌道車(chē)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(chē)運輸至5#渣場(chǎng)棄渣。
四、施工方法
4.1 導井開(kāi)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(gè)導向滑輪制作一套龍門(mén)架，架設在導井井口，在EL616處安裝1臺5t卷?yè)P機做為導井開(kāi)挖提升設備，在井口用16工字鋼將井口鋪設一個(gè)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(kāi)挖及支護
導井開(kāi)挖至上而下進(jìn)行，土方采用人工開(kāi)挖，石方進(jìn)行爆破。出渣采用卷?yè)P機提升至EL616處，然后，卸到自制的軌道車(chē)上，人工推動(dòng)至卸渣場(chǎng)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(jìn)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(cháng)度10m的鋼筋焊接成鋼筋束，在鋼筋束上焊接兩道對中環(huán)。安裝時(shí)需安裝灌漿管，并將灌漿管與鋼筋束綁扎牢固，然后同時(shí)裝入孔內。
(2)鎖口段擴挖采用人工配合反鏟進(jìn)行，機械開(kāi)挖時(shí)，預留30～50cm保護層采用人工修整，保證成形質(zhì)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(wú)法出渣時(shí)再用導井出渣。
(3)按照邊開(kāi)挖、邊支護的原則進(jìn)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(lái)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(jìn)行原材料試驗及焊接接頭試驗，現場(chǎng)綁扎、安裝，鋼筋搭接均采用焊接，單面焊10d。鋼筋綁扎時(shí)，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(shí)。
(4)砼采用表面灑水養護，脫模時(shí)間不少于3天。
4.3 擴挖
鎖口段施工完成后，開(kāi)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(chē)運輸至5#渣場(chǎng)棄渣。
4.3.1 擴挖
采用YT-28手風(fēng)鉆鉆孔爆破，巖石較破碎時(shí)預留10～30cm保護層，然后人工處理至設計開(kāi)挖面，巖石較好時(shí)，周邊孔需采用光面爆破，爆破參數經(jīng)現場(chǎng)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(chē)配合運輸至埡口處5#棄渣場(chǎng)。
4.3.2 支護
支護遵循“邊開(kāi)挖、邊支護”的原則進(jìn)行，每開(kāi)挖2m進(jìn)行支護，支護完成后繼續下一循環(huán)施工。依據設計圖紙，調壓井井挖支護形式為系統錨桿、掛網(wǎng)噴砼。
1) 錨桿
錨桿造孔采用YT-28手風(fēng)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(fēng)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(kāi)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(wǎng)噴砼
按照圖紙要求，人工掛φ6@0.2m*0.2m鋼筋網(wǎng)。噴射砼前保證井壁清潔，噴射料在EL616平臺現場(chǎng)拌制，噴射砼作業(yè)應自下而上進(jìn)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(jiàn)表2。
5.2 投入勞動(dòng)力配置
勞力配置詳見(jiàn)表3。
六、質(zhì)量保證措施
6.1 開(kāi)挖質(zhì)量保證措施
1)調壓井開(kāi)挖采用中心點(diǎn)放樣的方法進(jìn)行，用全站儀準確放樣出中心點(diǎn)，再用鉛垂線(xiàn)引至開(kāi)挖面。
2)現場(chǎng)技術(shù)人員用鉛垂線(xiàn)將中心點(diǎn)引至工作面，再用鋼卷尺放樣出開(kāi)挖邊線(xiàn)。
3)在開(kāi)挖時(shí)，按照設計圖紙及技術(shù)要求嚴格控制超欠挖;
6.2 支護質(zhì)量保證措施
6.2.1 錨桿施工質(zhì)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(jìn)場(chǎng)后，將生產(chǎn)廠(chǎng)家品質(zhì)檢驗報告，報監理審批，合格后方能使用;砂進(jìn)場(chǎng)后，實(shí)驗室嚴格按相關(guān)規范的要求進(jìn)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(fā)。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(shí)。
注漿所用砂漿在現場(chǎng)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(shí)嚴格按配合比執行。
6.2.2 噴射砼施工質(zhì)量控制
噴射砼的配合比設計通過(guò)室內和現場(chǎng)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(guò)現場(chǎng)試驗確定，噴射砼初、終凝時(shí)間滿(mǎn)足現場(chǎng)噴射工藝要求。
原材料按重量計，水泥和速凝劑稱(chēng)重的允許偏差為±2%，砂石均為±3%�；旌狭显谶\輸、存放過(guò)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(guò)篩。
噴射時(shí)連續向噴射機供料，保證噴射機工作時(shí)風(fēng)壓穩定，混合料隨拌隨用，在運輸存放過(guò)程中，防止雨淋、滴水及塊石等雜物混入，裝入噴射機前過(guò)篩。因故中斷作業(yè)時(shí)，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(yè)的人員必須經(jīng)過(guò)崗前培訓方能作業(yè)。砼噴射手技能的高低是影響砼質(zhì)量的重要因素，其操作決定了噴砼層實(shí)際的配比、密實(shí)度、噴層厚度。
(2)嚴格控制回彈量。
(3)在受?chē)娒嫔蠎A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(kāi)始，養護期不小于7天。噴射砼周?chē)目諝鉂穸冗_到或超過(guò)85%時(shí)，經(jīng)監理同意，可準予自然養護。
6.3 砼澆筑質(zhì)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(chǎn)廠(chǎng)家的品質(zhì)試驗報告，現場(chǎng)試驗室進(jìn)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(chǎn)廠(chǎng)家和出廠(chǎng)批號，儲存到營(yíng)地倉庫中。
B.水泥在運輸和儲存過(guò)程中應注意防水防潮。
C.儲藏過(guò)程中應避免水泥的散失浪費，做好環(huán)境保護。
(2)骨料
�、俦竟こ坦橇蟻�(lái)源為外購灰巖。
�、诔善饭橇系亩汛婧瓦\輸應符合下列規定：
A.堆存場(chǎng)地應有良好的排水設施，必要時(shí)應設遮陽(yáng)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(chē)運輸至施工現場(chǎng)使用。
6.3.2 配合比選定
砼施工配合比選擇應經(jīng)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(shí)應綜合考慮。砼拌制時(shí)嚴格按照配合比進(jìn)行。
6.3.3 砼澆筑質(zhì)量保證措施
砼施工過(guò)程中，必須按規范及設計要求，對砼的生產(chǎn)、配合比及倉面作業(yè)等過(guò)程中的各主要環(huán)節，進(jìn)行全方位、全過(guò)程的質(zhì)量控制，提高砼質(zhì)量。
(1)鋼筋
鋼筋必須有廠(chǎng)家或有關(guān)方面提供的試驗報告，并按規范要求抽檢。鋼筋進(jìn)場(chǎng)后，堆放在施工現場(chǎng)，切應做好鋼筋的防銹防潮措施。
(2)砼澆筑倉面準備
�、俨捎孟冗M(jìn)的測量方法和測量?jì)x器進(jìn)行測量放樣，以減少系統誤差和出錯的機會(huì )。所有測量數據，都必須通過(guò)室內作業(yè)和現場(chǎng)計算互相校核，施工放樣過(guò)程中，嚴格按照《施工測量控制程序》進(jìn)行操作。
�、阡摻罴庸け仨殗栏癜凑赵O計圖紙進(jìn)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(chǎng)綁扎焊接，必須按設計圖紙及測量放樣點(diǎn)進(jìn)行施工。所有操作工人須進(jìn)行技術(shù)培訓，提高鋼筋施工質(zhì)量。
�、蹖δ０宓某叽�、表面平整度、表面光潔度進(jìn)行檢查，模板安裝時(shí)，必須要測放足夠精度的控制點(diǎn)，以控制模板安裝質(zhì)量。
(3)砼用溜槽入倉時(shí)應均勻鋪料，鋼筋密集部位需防止骨料堆積。
(4)砼振搗時(shí)，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(guān)質(zhì)量。
(5)嚴格控制施工過(guò)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(yè)現場(chǎng)設置足夠的照明，最低照明度符合規定，施工用電線(xiàn)路按規定架設，滿(mǎn)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(wǎng)，高空作業(yè)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(jìn)行崗前培訓。
(5)在施工現場(chǎng)、道路等場(chǎng)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(chǎng)安全管理工作，科學(xué)組織施工，確保施工安全。
八、環(huán)境保護措施
(1)施工棄渣和固體廢棄物，送至指定棄渣場(chǎng)。
(2)保持施工區和生活區的環(huán)境衛生，在施工區和生活營(yíng)地設置足夠數量的臨時(shí)垃圾貯存設施，定期將垃圾送至指定垃圾場(chǎng)，按要求處理。
(3)在水泥運輸過(guò)程中，保持完好的密封狀態(tài)。
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