積石峽水電站導(dǎo)流洞交叉段施工技術(shù)

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1、豳水利水電施工2010·第4期總第121期積石峽水電站導(dǎo)流洞交叉段施工技術(shù)鎦馬天舒楊生瑾／(中國(guó)水利水電第四工程局有限公司)【摘要】積石峽導(dǎo)流洞交叉段為洞項(xiàng)大跨度平頂扭面拱，最大開(kāi)挖跨度28，4m，高度20．59m，洞頂巖層為軟弱夾層較為發(fā)育的砂巖，施工中洞頂安全問(wèn)題尤為突出。文章主要介紹了導(dǎo)流洞交叉段施工中的先進(jìn)工藝，此施工方法通過(guò)2008年4月電力科技查新確認(rèn)在大跨度洞室施工中屬于國(guó)內(nèi)先進(jìn)，具有一定的推廣和借鑒價(jià)值?！娟P(guān)鍵詞】積石峽電站導(dǎo)流洞交叉段施工工藝保了交叉段扭面拱澆筑體形和模板安裝問(wèn)

2、題，保證了整1概述體澆筑質(zhì)量。積石峽水電站導(dǎo)流洞及中孔泄洪洞工程位于電站樞3施工工藝紐的左岸，導(dǎo)流洞以19．9。與中孔泄洪洞非結(jié)合段相交結(jié)合。交叉段頂拱形式為導(dǎo)流洞和中孔泄洪洞兩個(gè)城門(mén)洞3．1開(kāi)挖及支護(hù)施工形頂拱相切形成的平頂扭面拱。最大開(kāi)挖寬度28．4m、由于本工程交叉段部位在前期施工時(shí)已完成了中孔高度20．59m。側(cè)的開(kāi)挖施工，僅剩下導(dǎo)流洞側(cè)的開(kāi)挖施工，只有保證導(dǎo)流洞洞身段位于Kts一1、K。一2礫巖、中細(xì)砂巖兩洞交叉部位的三角區(qū)巖柱的完整，才能確保大斷面洞中，巖層產(chǎn)狀為NW350。NE13

3、。，上覆巖體厚度160～頂開(kāi)挖階段的穩(wěn)定。因此在進(jìn)行交差部位的開(kāi)挖時(shí)，采190m。此段斷層不發(fā)育，軟弱夾層亦發(fā)育較少(僅一取了分層分半幅導(dǎo)洞開(kāi)挖、邊擴(kuò)挖邊支護(hù)的施工方法。條)。陡傾角裂隙共發(fā)育4組，由于巖層傾角較緩，洞頂導(dǎo)流洞側(cè)上擴(kuò)開(kāi)挖時(shí)，采用先半幅導(dǎo)洞開(kāi)挖施工，局部會(huì)產(chǎn)生坍塌、掉塊。導(dǎo)洞進(jìn)尺控制為2m，半幅上擴(kuò)開(kāi)挖的每次爆破單響控制泄洪洞非結(jié)合段，位于微風(fēng)化K。一2礫巖、中細(xì)砂在10kg之內(nèi)。開(kāi)挖時(shí)先開(kāi)導(dǎo)流洞右側(cè)半幅，為避免對(duì)三巖中。巖層產(chǎn)狀NE24。sE24。，上覆巖體厚度為140～角區(qū)的影

4、響，半幅開(kāi)挖時(shí)增設(shè)施工預(yù)裂孔進(jìn)行控制爆破。200m左右，此段斷層不發(fā)育，但軟弱夾層較發(fā)育。陡傾半幅擴(kuò)挖隨導(dǎo)洞開(kāi)挖進(jìn)行，每完成2m擴(kuò)挖立刻進(jìn)行角裂隙以NEE、NNE、NNW三組較發(fā)育，其中NEE組巖面的支護(hù)施工，打安錨桿并噴射混凝土，然后再進(jìn)行最為發(fā)育。圍巖屬Ⅲ類(lèi)，成洞條件較差。因巖層傾角緩，下一循環(huán)的開(kāi)挖施工，直到半幅開(kāi)挖貫通。洞頂遇夾層與陡傾裂隙交會(huì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生坍塌、掉塊。剩余半幅開(kāi)挖施工時(shí)，根據(jù)中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院物探所對(duì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度測(cè)定，將爆破單2施工特點(diǎn)響控制在5kg之內(nèi)時(shí)基

5、本能夠滿足質(zhì)點(diǎn)振速要求，因此剩余半幅的開(kāi)挖時(shí)鉆孔采用水平光爆，分層剝除，每次積石峽導(dǎo)流洞交叉段施工過(guò)程中有如下特點(diǎn)：開(kāi)挖進(jìn)尺為2～3m。(1)進(jìn)行上擴(kuò)半幅導(dǎo)洞開(kāi)挖，邊擴(kuò)挖邊支護(hù)，為大上擴(kuò)開(kāi)挖完成后，及時(shí)將兩洞交叉部位中間形成的跨度洞室開(kāi)挖穩(wěn)定提供了保障。三角區(qū)巖柱進(jìn)行錨桿支護(hù)，在中間巖柱厚度小于4m的部(2)采用洞頂垂直預(yù)應(yīng)力錨索，有效地加固了洞頂位采用對(duì)穿錨桿，并及時(shí)在兩洞安裝型鋼支撐，將型鋼巖層，確保了洞室洞頂巖層穩(wěn)定性。支撐和對(duì)穿錨桿聯(lián)為整體。(3)應(yīng)用大鋼管立柱結(jié)構(gòu)，有效地解決了咽喉部位

6、開(kāi)挖出的大斷面洞室，從邊墻到頂拱每80cm架設(shè)一的交叉立體作業(yè)問(wèn)題。榀型鋼鋼支撐，由于交差斷面較大，大跨度鋼支撐難以(4)利用碗扣腳手架結(jié)合模板小排架組合結(jié)構(gòu)，確確保巖體的整體穩(wěn)定，因此在交叉段大跨度部位及時(shí)打·42·地下工程安垂直預(yù)應(yīng)力錨索，將垂直預(yù)應(yīng)力錨索采用型鋼與大跨個(gè)難題。為確保錨索順利穿束，研究設(shè)計(jì)了一套用于穿度鋼支撐加固為一體，確保了洞頂?shù)姆€(wěn)定。束的工具，該工具采用5mm的鋼板和~J0mm鋼筋加工而成，加工成一個(gè)專(zhuān)用夾子。該工具和導(dǎo)鏈配合使用，3．2垂直向上預(yù)應(yīng)力錨索施工穿束施工時(shí)采

7、用兩套工具交替使用，該工具如圖2積石峽導(dǎo)流洞交叉段設(shè)計(jì)的垂直預(yù)應(yīng)力錨索是確保所示。交叉段大跨度洞室洞頂水平巖層安全穩(wěn)定的關(guān)鍵。該錨(3)墩頭制作。索為垂直向上施工，由于重力作用導(dǎo)致錨索施工的每一垂直預(yù)應(yīng)力錨索墩頭若采用混凝土澆筑無(wú)法解決墩個(gè)環(huán)節(jié)都不同于一般預(yù)應(yīng)力錨索。為此對(duì)垂直預(yù)應(yīng)力錨頭與洞頂巖面的緊密接觸，因此交叉段洞頂垂直預(yù)應(yīng)力索的施工進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)和研究。錨索墩頭設(shè)計(jì)為鋼墩頭，提前在平地進(jìn)行加工后在施工32．1施工設(shè)計(jì)制作(1)墩頭托架設(shè)計(jì)。部位進(jìn)行吊裝加固。垂直預(yù)應(yīng)力錨索墩頭必須采用鋼墩

8、頭才能滿足施工預(yù)應(yīng)力錨墩頭的制作采用厚度一12mm、20mm、需要，然而如何安裝墩頭是本工程錨索施工第一個(gè)難點(diǎn)。40ram的鋼板和~140mm的鋼管加工而成，具體加工和形為安裝錨索墩頭設(shè)計(jì)了墩頭托架，該托架采用~5Omm鋼狀詳見(jiàn)圖3。管加工制作成方凳形，托架四周設(shè)有吊耳。托架如圖13．2．2垂直預(yù)應(yīng)力錨索施工方法所示。墩頭安裝時(shí)將墩頭放置在托架上，再用導(dǎo)鏈一頭(1)錨索制作。與托架上的吊耳相接，另一頭與洞頂巖面的吊鉤相接，本工程預(yù)應(yīng)力錨索類(lèi)型為1000kN無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力錨用導(dǎo)鏈牽引到洞頂，托架起到