提高超深豎井導(dǎo)孔施工保障措施的意義

黨令宣

（廣東省水電集團有限公司，廣州 511340）

1 工程概況

金水河三級水電站位于金水河中游，是金水河流域藤條江一級支流河段規(guī)劃梯級開發(fā)的第三個梯級水電站。電站調(diào)壓井總高159.72m，井內(nèi)徑：高程607.00m～577.000m段為8.0m、577.000m～448.780m段為6.2m；均采用厚0.8m的C25鋼筋混凝土襯砌。反井鉆機工藝應(yīng)用于礦山豎井施工在我國已有近40年歷史，但多以100米深度以內(nèi)豎井為主，本文將詳細介紹超深豎井中反井鉆機導(dǎo)孔施工工藝、孔斜偏差控制措施、地下裂隙異常發(fā)育的不良地質(zhì)的處理方法。

2 地質(zhì)情況

本工程調(diào)壓井部位巖層風(fēng)化劇烈，且風(fēng)化深度較大，地表為第四系殘破積覆蓋，以強風(fēng)化板巖碎石為主，厚度8.1m，強風(fēng)化～弱風(fēng)化砂巖層厚度39.1m，弱風(fēng)化帶厚度11.2m，微風(fēng)化帶巖體相對完整、堅硬[1]。

3 反井鉆機施工工藝

本工程調(diào)壓井采用LM－200型反井鉆機擴孔施工，但由于豎井的深度達到159.72m，豎井底部半徑小，允許導(dǎo)孔偏斜范圍有限，因此對導(dǎo)孔施工精度提出了更高的要求。

反井鉆機工藝流程見圖：

導(dǎo)孔施工是反井法施工的關(guān)鍵工序，體現(xiàn)安全快速施工的同時，偏斜率必須控制住1%以內(nèi)，才能滿足水電站豎井井底開挖直徑的要求。

4 鉆孔偏斜產(chǎn)生原因分析

結(jié)合以往施工實際情況及機械本身原因，導(dǎo)孔施工孔斜產(chǎn)生的原因主要是：多鉆桿組合產(chǎn)生的彈性偏斜；地質(zhì)不均勻造成鉆頭鉆進中受力不均產(chǎn)生偏斜；工序作業(yè)質(zhì)量檢查制度缺失，如鉆機安裝不平、不牢等；人的因素，如操作人員經(jīng)驗不足，操作不當(dāng)，鉆頭進尺過快、過慢等情況均會加劇偏斜產(chǎn)生。本工程開工前制定了詳細的質(zhì)量保證系統(tǒng)，責(zé)任到人，經(jīng)過仔細研判地質(zhì)資料、確定鉆具布置、制定鉆進參數(shù)、并提前制定了不良地層的處理措施，保證人、材、機滿足條件，做到心中有數(shù)。

5 糾偏技術(shù)措施及效果

5.1 工序質(zhì)量保證

本工程參建各方堅持“工序作業(yè)質(zhì)量是直接形成工程質(zhì)量的基礎(chǔ)”的原則，導(dǎo)孔施工前嚴格把控各工序質(zhì)量檢查，經(jīng)各方確認后進行施工。備用發(fā)電機、水泥、砂石料、灌漿設(shè)備、測斜設(shè)備、備用水泵等物資、設(shè)備到位后才進行施工，增強施工保障，確保導(dǎo)孔施工一次成功。

5.2 鉆進速度控制

調(diào)壓井導(dǎo)孔施工2天即進尺30m，巡視發(fā)現(xiàn)后立即叫停，經(jīng)及時檢測孔斜為0.85%，不滿足調(diào)壓井鉆孔精度要求。經(jīng)各方商議后采取砂漿回填，重新鉆孔，增加測斜頻率，嚴格控制前30m孔深的精度要求，每進尺10m測斜一次，符合要求后繼續(xù)鉆進，50m后孔斜測量均小于0.5%，質(zhì)量保證系統(tǒng)和質(zhì)檢措施可控、有效，鉆孔精度滿足要求[2]。

5.3 異常地質(zhì)情況

調(diào)壓井導(dǎo)孔施工至33m、38m、44m時孔口無回水，立即采取砂漿回填處理，33m處、44m處回填后順利進尺，38m處反復(fù)多次回填砂漿均無效果，復(fù)鉆至該處孔內(nèi)均大量滲水，經(jīng)各方研究采取預(yù)定措施即孔口封閉純壓灌漿工藝灌注水泥砂漿，灌漿壓力1.0MPa,達到強度后再重新鉆孔。開鉆后堅持原質(zhì)檢措施檢查鉆孔質(zhì)量,異常段順利通過，孔斜精度控制在0.5%以內(nèi)。

5.4 異常情況避免卡鉆事故

調(diào)壓井導(dǎo)孔鉆進至110m處因天氣影響供電突然中斷，經(jīng)確認恢復(fù)供電至少要8小時，班組人員依據(jù)預(yù)案果斷啟動備用發(fā)電機組，停止鉆進，提升鉆桿。事后確認系統(tǒng)供電38小時后才恢復(fù)，及時停鉆避免了一次卡鉆、埋鉆事故的發(fā)生，充分體現(xiàn)了保障工作的重要性。

5.5 穩(wěn)定鉆桿的合理配置

穩(wěn)定鉆桿的作用主要控制導(dǎo)孔鉆進的偏斜率，減少鉆桿擺動幅度，確保導(dǎo)孔精度。本工程調(diào)壓井導(dǎo)孔施工中根據(jù)以往施工經(jīng)驗、鉆孔過程中孔斜的實際測量數(shù)據(jù)及孔斜糾偏過程，采取在鉆頭后布置3根，第7、第10處各布置1根，第30、第40處各布置2根鉆桿的措施。經(jīng)過25天緊張施工，在9根穩(wěn)定鉆桿作用下導(dǎo)孔順利貫穿，經(jīng)檢測偏斜1.15m，孔斜率0.93%，實現(xiàn)導(dǎo)孔精度1%以內(nèi)的控制效果[3]。

6 結(jié)語

①“物資”保障，任何施工工藝及工法的實施無非都是“人、機、料、法、環(huán)”五個方面的管理，做到有人、有設(shè)備、有物資、有工法就沒有實現(xiàn)不了的目標。本工程調(diào)壓井導(dǎo)孔施工開工前各方就高度重視，做足準備工作，面對施工中出現(xiàn)的各種不利情況，都及時有效的采取措施應(yīng)對，工程如期完成。

②“意識”提高，牢記質(zhì)量、安全意識，“意識”決定“行動”是不變的真理。工程都是靠人做出來的，質(zhì)量是施工單位干出來的，而不是管理、監(jiān)督出來的，提高施工人員意識，特別是項目經(jīng)理、基層管理者的意識很重要。本工程各參建方積極加強員工及管理層意識培訓(xùn)，凝聚團隊力量，提高質(zhì)量、安全意識、大局意識，確保了反井鉆機施工工藝在調(diào)壓井豎井施工中的成功應(yīng)用。

③反井鉆機工藝應(yīng)用再一次展現(xiàn)了它的高效、安全的特性，有待今后繼續(xù)完善的是遇到特殊地質(zhì)情況，需要某段部位進行封閉灌漿處理，目前暫無與之孔徑相匹配的封閉塞。