摘要:积石峡水电站右岸坝肩支护工程施工难度和工程量巨大,施工干扰严重,如何加快施工进度成为支护工作的首要问题。
关键词:加快支护进度,改变施工方法,降低施工干扰
1工程概况
积石峡水电站右岸坝肩岸坡上陡下缓,高程1780~1810m坡度约5~20°,高程1810m以上坡角近70°。组成右坝肩的主要地层岩性为K13-2紫红色砾岩夹薄层及条带状中细砂岩和K13-1紫红色中细砂岩夹砾岩。岩层产状为NE13°SE∠13°。岩性软硬相间,岩相变化较大。第四纪松散堆积物分布在河边和1935m高程以上的山坡上。右坝肩山体陡峭,还有局部呈倒坡之势。右坝肩岩体弱风化下限17~27m,以下为微风化。由于右坝肩岸坡为一顺向坡,陡倾裂隙平行岸坡发育,2组裂隙的组和,裂隙的次生卸荷作用,使得右坝肩岩体局部出现松动卸荷。
右岸坝自1802m以上开挖为永久边坡,按1:0.1斜面开挖,每10m高差设一条马道,马道宽2.5m,最大垂直高度160m,岩层倾向岸外,为顺向边坡,不利于边坡稳定。岩体层面、断层与裂隙的分布和组和构成边坡不稳定岩体。对开挖边坡,采取锚喷处理措施,并视开挖情况进行深锚杆加固处理,系统锚杆长7m,间排距2×2m。马道下部设2排锁口锚杆,锁口锚杆长9m,间排距2×2m。按梅花型布置。在岩石破碎、裂隙发育部位设锚筋桩,局部加设预应力锚索,同时边坡设排水孔。挂网喷砼厚10cm,不挂网砼厚10cm,挂网采用φ6.5的挂网钢筋,间距为10cm×10cm。边坡开口线高程以下20m范围内采用挂网喷砼,此范围以下到趾板以上采用不挂网喷砼。
2积石峡水电站右岸坝肩支护面临的困难
右坝肩开挖预裂坡面面积大,开挖厚度相对较薄,开挖进度较快。上层开挖面支护完成后方能进行下层爆破,从而导致边坡支护压力较大。支护的快慢影响开挖的进度,支护工期直接影响总工期。根据右岸坝肩的支护工程量如此巨大,除了配置足够的人力资源和设备外,施工干扰、天气影响都成为影响支护进度的制约性因素。如何根据目前的实际施工条件、工期要求解决好支护进度的问题成为支护的首要问题,以致整个填坝工期的制约性因素,这就要求在支护的施工方法、施工干扰影响上解决问题,加快施工进度。
3从支护的施工方法上加快施工进度
从支护的施工方法上进行优化,来加快施工进度。改变传统的支护方法,即先打设脚手架,锚杆锚筋桩施工,再进行喷射砼施工,这种方法实用于工期不太紧的情况下,传统的支施工占支护大部分的时间。
(1)在积石峡右坝肩支护中,利用下挖时的石渣用液压钻先造锚杆锚筋桩孔,现场加工锚杆锚筋桩进行安装,时间允许的话也可将最后一道工序注浆完成,如果施工场地限制施工机械如反铲无法到达的话,锚筋桩可留在排架搭设完后进行施工,在排架上加工安装,边焊接边往孔里推送,改变以往加工成型后在进行安装的施工工序,同时,注浆管一同跟进,这样就降低了施工难度,下挖速度较快时注浆可留在后期排架搭设完成后进行。这就大大的缩短了支施工时间。
(2)锚索的编束由于施工场地太小,部分锚索的编束可在排架上进行,但必须把排架用竹夹板满铺,且平整,同时要考虑排架的承重,做好安全防护工作。由于施工场地狭小,为了防止有粘结锚索编束完成在运输安装的过程中,止浆带破损,先不安装止浆带,在锚索编制完验收成后运输到孔口,当穿到7m即止浆带位置时,现场进行加工安装止奖带,技术员、质检员及监理旁站监督,止浆带加工安装完成验收后穿掉其余的部分锚索,这就在很大程度上提高了止浆带的施工质量,解决了狭小施工环境下锚索安装的质量问题,有力的加快了施工进度,完成后及时进行锚固段灌浆和张拉自由端以及后续工序。
(3)对于开挖后预裂面表面岩石松动,清理后仍然会出现很多小石块的破碎预裂面,为了防止反复的清理带来的工期浪费和不必要的人工机械投入,当预裂面验收后,撬除局部极易塌落的石块后,及时打设排架薄层素喷砼,喷射完成后在进行锚杆锚筋桩的施工,然后根据需要和设计要求再挂钢筋网片然后再喷射砼,以确保工期和施工人员的施工安全。
(4)精细化的开挖是一种很好的支护方式,在积石峡水电站的右岸坝肩的上下游的开口线附近,岩石相当破碎,在开挖爆破时,采用加密预裂孔,少药量的松动爆破方式,切不可开挖不顾支护,先只顾开挖速度,由于右岸坝肩的临空面好,一旦爆破后,上下游开口线附近石渣全部滚落到基坑,二次处理设备无法到达,将给支护留下很大隐患,为后期支护带来很大的施工难度,这样就延误工期,也就是说高质量的开挖是一种很好的支护。这就要求开挖要在支护工期紧张的时候很好的给与配合。
4从减少施工干扰来加快施工进度
从降低支护施工干扰的方面加快施工进度。支护随开挖平行跟进(跟进距离不应小于爆破安全距离),在垂直方向上,避免垂直交叉作业,以避免施工干扰和确保施工人员机械的安全,垂直交叉作业干扰分为支护之间的干扰和支护和开挖之间的干扰,以及外界对支护的干扰。
避免支护之间的干扰,第一,在水平方向上,可有连续的作业面,但在垂直方向上只有单一的工作面,以防落石造成意外,也就是说,不应出现垂直交叉作业;第二,在水平方向上连续的工作面在施工道路狭窄时,也就是说只有单道通行时,安全人员要做好协调工作,积石峡水电站右岸坝肩开挖马道2.5m宽,且局部地方由于地质原因致使马道塌落,需人工搭设钢栈道通过,所以水平施工道路的合理使用会加快施工的进度。第三,垂直施工道路的布设要随开挖同步进行,积石峡水电站的支护施工以及后期永久通行垂直道路设计为80cm宽垂直爬梯,施工机械和材料的转运上仍然存在很大的难度,部分大型设备如100D钻机、锚索的钢锚墩等需借用搭设好的排架内的施工通道进行转运,这就要支护之间相互协调,消除内部干扰。第四,施工场地的协调,工作面的相互调节以及公用设备资源的使用调节等等。
支护和开挖之间的干扰的消除,由于工作面高差大,水平方向上距离短,容易形成支护与开挖之间的干扰,这种垂直的干扰是施工的大忌,无法保证底层施工人员和机械的施工安全,这种干扰就需要开挖与支护之间的协调,分析那个是制约因素,再决定那个工序需调节或直接叫停,这就要求开挖对和支护对之间有统一的认识和号令,加强施工组织协调管理。
尽量降低外界条件对支护的影响,由于上右岸坝肩道路坡陡且道路狭窄,EL1872m高程以上支护只能靠装载机运输施工机械和材料,且为红土泥路面,下雨后装载机无法通行,致使支护设备、材料的转运存在很大困难,这就要充分考虑天气影响,提前备足施工用材料,但右岸坝肩施工场地EL1932平台又是相当狭小,供风设备,喷护和注浆设备大量占用场地,所以要时刻监视天气变化,确保施工材料的供应,并做好施工材料砂石水泥的防雨措施;做好施工人员的各项保障工作及加大考核力度,充分调动一线人员的积极性,项目经理现场带班,及时解决一切现场出现的问题,各后勤部门大力支持一线施工。
5总结
积石峡水电站右岸坝肩支护正是采取了以上的有力的施工措施,才使总工期按照预定工期提前完成,做到了“进度、质量、安全和投资”的四个超越,值得推广。