水利樞紐項(xiàng)目支護(hù)工程的施工技術(shù)探討

顧肖霞

(貴州省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，貴陽 550000)

1 某水利樞紐項(xiàng)目支護(hù)工程布置

1.1 支護(hù)施工材料制備

所有的支護(hù)施工使用的風(fēng)、水、電以及施工道路，均使用開挖施工所形成的風(fēng)、水、電線路以及相關(guān)的施工道路。在其他的附屬設(shè)施布置過程中，錨桿體在鋼筋加工廠內(nèi)部直接加工成型，鋼筋網(wǎng)片在鋼筋加工廠內(nèi)部，根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸直接焊接成型混凝土材料，在混凝土拌合站內(nèi)部集中進(jìn)行生產(chǎn)。

1.2 邊坡支護(hù)流程

各個(gè)環(huán)節(jié)明挖邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)，在分層開挖施工過程中逐層開展上層支護(hù)結(jié)構(gòu)，保證下層開挖工作的順利進(jìn)行，同時(shí)巖石差的部位需要緊跟開挖工作面進(jìn)行相應(yīng)的支護(hù)施工。在邊坡松動(dòng)區(qū)域的巖石塊清底開挖工作中，需要在每層開挖邊坡施工完成之后，立即搭設(shè)相應(yīng)的腳手架設(shè)施，然后在腳手架上進(jìn)行各種支護(hù)施工。先進(jìn)行錨桿鉆孔施工然后向其中進(jìn)行注漿，有效使用錨桿外漏部分搭設(shè)6.5×15cm鋼筋網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并且噴射10cm厚度的C20混凝土材料[1]。

1.3 砂漿錨桿施工。

砂漿錨桿施工主要通過錨桿的本體、墊板螺母等相關(guān)部分所構(gòu)成。根據(jù)設(shè)計(jì)工作的相關(guān)要求，外漏的錨桿不設(shè)有墊板和螺母，錨桿施工工藝流程圖如圖1所示：

圖1 錨桿施工工藝流程圖

在錨桿材料施工過程中，根據(jù)工程施工圖紙的相關(guān)要求，使用二級(jí)或者三級(jí)高強(qiáng)度螺紋鋼筋，或者變形鋼筋來進(jìn)行施工，水泥砂漿材料使用P.O.42.5水泥。砂材料使用最大顆粒直徑<2.5mm的細(xì)砂水泥砂漿材料的標(biāo)號(hào)，必須要滿足工程施工的相關(guān)要求，注漿錨桿水泥砂漿的施工強(qiáng)度不能低于20MPa。外加劑材料需要根據(jù)工程設(shè)計(jì)圖紙當(dāng)中的具體要求，在注漿錨桿、水泥砂漿當(dāng)中添加速凝劑或者其他型號(hào)的外加劑，要保證外加劑材料不會(huì)對(duì)錨桿形成嚴(yán)重的腐蝕性作用。

1.4 錨桿孔的開孔方式

錨桿孔的開孔方式需要根據(jù)施工圖紙的鉆孔位置來進(jìn)行針對(duì)性設(shè)定，錨桿孔的偏差量≤100mm，錨桿孔的孔軸方向需要滿足施工圖紙的設(shè)計(jì)要求，施工圖紙沒有做出施工規(guī)定是系統(tǒng)錨桿的孔軸方向，需要和地面垂直開挖面之間相垂直，同時(shí)局部加固錨桿的控制方向需要和可能產(chǎn)生滑動(dòng)面方向相反，同時(shí)和滑動(dòng)面的相交角大小需要≥45°。

2 支護(hù)工程的施工技術(shù)應(yīng)用策略

2.1 錨桿支護(hù)施工

在錨桿鉆孔工作正式開始之前，需要先對(duì)邊坡外圍或者孔洞壁進(jìn)行安全防護(hù)處理，需要對(duì)施工區(qū)域范圍內(nèi)存在松動(dòng)的塊石和碎石進(jìn)行徹底清理，防止在施工過程中石塊墜落對(duì)施工人員的人身安全造成威脅。同時(shí)需要準(zhǔn)備充足的施工材料、施工設(shè)備等，保證整個(gè)鉆孔工作的順利開展。邊坡錨桿施工需要依照工程施工現(xiàn)場的實(shí)際狀況，通過運(yùn)用施工變道或者搭設(shè)腳手架的方法，保證腳手架的分層施工高度≤2m，同時(shí)需要鋪設(shè)相應(yīng)的馬道板，馬道板的兩端需要使用鉛絲進(jìn)行綁扎加固。在施工過程中使用的主要施工機(jī)械類型表1：

表1 主要施工機(jī)械配置表

2.2 明挖邊坡錨桿施工

明挖邊坡錨桿施工使用的是YT-28手風(fēng)鉆鉆孔，通過人工安裝錨桿的方法來進(jìn)行施工，使用MZ-30錨桿注漿機(jī)來進(jìn)行注漿施工砂漿，需要通過SJ-150砂漿攪拌機(jī)，在施工現(xiàn)場進(jìn)行拌制。錨桿在鋼筋廠加工制作成型之后，直接運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場來進(jìn)行安裝和施工。在注漿施工過程中需要充分保證錨桿注漿水泥砂漿的配合比，需要在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和分析，對(duì)于水泥和砂材料的比例需要控制在1∶1-1∶2之間，永久支護(hù)錨桿注漿施工，在鉆孔內(nèi)不注漿完成之后需要立即擦干后注漿的永久支護(hù)錨桿，需要在錨桿安裝工作完成之后來進(jìn)行注漿施工，錨桿注漿工作完成之后需要等待砂漿充分凝固，否則不能直接進(jìn)行敲擊碰撞或者拉拔錨桿[3]。

2.3 混凝土噴射施工

在混凝土噴射施工過程中，必須要在符合施工標(biāo)準(zhǔn)的基巖表面，或者預(yù)裂爆破表面來加以進(jìn)行。在混凝土噴射施工之前需要保證施工面的基礎(chǔ)巖石結(jié)構(gòu)不存在松動(dòng)，墻角沒有存在廢渣堆積。在混凝土噴射施工過程中，使用濕噴法來進(jìn)行操作，相關(guān)人員使用噴頭配合TK-500型混凝土濕噴機(jī)械設(shè)備來進(jìn)行噴灑，同時(shí)在噴頭位置需要加入足夠量的速凝劑。在材料選擇方面，水泥材料需要選擇符合我國國家施工標(biāo)準(zhǔn)的普通硅酸鹽水泥，當(dāng)有防腐或者特殊施工要求的前提下，需要經(jīng)過監(jiān)理工作人員的正式批準(zhǔn)，可以使用一些特種的水泥材料，水泥的施工標(biāo)號(hào)不能低于p.0.42.5。同時(shí)混凝土噴射施工所使用的骨料級(jí)配參數(shù)如表2所示。

表2 噴射混凝土用骨料級(jí)配表

外加劑材料必須要符合施工圖紙的設(shè)計(jì)工作要求，同時(shí)要具有生產(chǎn)質(zhì)量說明書，初凝時(shí)間≤5min，終凝時(shí)間≤10min，所選用的外加劑需要經(jīng)過監(jiān)理工作人員的正式審批。鋼絲網(wǎng)需要使用屈服強(qiáng)度≥240MPa的光面鋼絲網(wǎng)材料，鋼纖維的抗拉強(qiáng)度≥380MPa。噴射混凝土配合比需要通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)來加以確定，要充分符合工程施工圖紙的標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)在保證噴層性能指標(biāo)的前提下，需要最大限度上降低水泥材料和水的使用量。速凝劑的添加量需要通過現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)之后來加以確認(rèn)，混凝土的初凝和中凝時(shí)間，需要充分滿足工程施工圖紙以及現(xiàn)場材料噴射施工的相關(guān)要求，噴射混凝土的強(qiáng)度需要符合圖紙當(dāng)中的設(shè)計(jì)要求。

2.4 混凝土噴射施工要點(diǎn)

在混凝土正式開始噴射施工之前需要做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作，要徹底清理開挖面的石塊、坡腳的石渣以及堆積物，要有效處理好光滑巖面同時(shí)需要架設(shè)施工平臺(tái)，使用高壓風(fēng)水槍沖洗噴射面，同時(shí)對(duì)遇水容易潮解的煤化巖層要進(jìn)行處理，通過使用高壓風(fēng)槍直接清理巖面，混凝土材料噴射厚度都需要進(jìn)行準(zhǔn)確控制。在混凝土噴射作業(yè)之前需要對(duì)施工設(shè)備、風(fēng)、水、管道線路等進(jìn)行全面檢查和試運(yùn)行工作。

承包人根據(jù)工程施工圖紙的施工要求以及監(jiān)理工程人員的工作指示，對(duì)指定施工部位進(jìn)行混凝土噴射施工，并且在施工之前需要架設(shè)鋼筋網(wǎng)。鋼筋網(wǎng)之間的間距范圍需要控制在150-300mm之間，鋼筋材料需要使用直徑大小范圍在4-12mm之間，屈服強(qiáng)度需要控制在240MPa，水工隧洞內(nèi)部鋼筋保護(hù)層厚度≥50mm。鋼筋網(wǎng)噴射混凝土支護(hù)施工厚度≥100mm，同時(shí)≤250mm。在鋼筋往混凝土噴射施工過程中需要根據(jù)GB50086-2001當(dāng)中的相關(guān)規(guī)定來加以執(zhí)行，施工完成之后需要做好噴射混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。當(dāng)噴射混凝土周圍的空氣濕度達(dá)到或者超過85%以上的情況下，經(jīng)過監(jiān)理工作人員正式同意之后進(jìn)行后續(xù)的養(yǎng)護(hù)處理[4]。

3 鋼結(jié)構(gòu)支護(hù)工程

3.1 鋼拱架施工

在鋼拱架施工過程中需要在初噴混凝土和錨桿施工完成之后進(jìn)行搭設(shè)，同時(shí)混凝土的施工厚度≤50mm。鋼架加工要求尺寸精確、弧頂圓潤，鋼架加工完成之后需要進(jìn)行試拼裝處理，拼裝允許誤差≤30mm，平面翹曲需要<20mm。立柱鎖腳錨桿安裝必須要充分固定鋼支撐結(jié)構(gòu)，安裝允許誤差需要<50mm，垂直度需要<2°。

3.2 安裝施工技術(shù)措施

在安裝工作中需要做好測量定位工作，測定出線路的中心位置然后確定高程，然后再測定剛支撐架的橫向位置。當(dāng)鋼拱架設(shè)置在曲線位置時(shí)，安裝方向需要設(shè)為安裝點(diǎn)的法線方向，安裝于垂直直線上時(shí)，則安裝方向需要和線路的中線垂直，上下左右偏差量需要控制在<5cm，傾斜度需要<2°。

在正式開始安裝工作之前需要做好現(xiàn)場施工準(zhǔn)備工作，對(duì)破碎軟弱地帶的威嚴(yán)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性狀況進(jìn)行全面監(jiān)測，然后再進(jìn)行后續(xù)的安裝工作。在噴射混凝土施工完成之后，通過超挖部分使用混凝土來進(jìn)行回填，并且需要隨時(shí)去除個(gè)別的突出部位，充分保證鋼拱架完全就位并且受力結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。在安裝工作中當(dāng)鋼拱架和初噴混凝土面之間存在較大間隙的情況下，拱腳的高度不足時(shí)需要設(shè)置鋼板來進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)拱腳的高度低于上半斷面底線以下10cm距離。鋼拱架安裝完成之后需要在鋼支架之間，使用鋼筋網(wǎng)進(jìn)行格擋防止石塊掉落。通過使用焊機(jī)或者其他的解決方法，將鋼支撐結(jié)構(gòu)充分銜接牢固，在噴混凝土覆蓋鋼支架結(jié)構(gòu)工作中，需要先噴射鋼支架位置然后再噴射鋼支撐之間的混凝土，直到滿足施工設(shè)計(jì)厚度，將鋼支架完全覆蓋2cm厚度以上，并且使用錘擊法來進(jìn)行檢查。

4 結(jié) 語

水利工程項(xiàng)目通過錨桿支護(hù)技術(shù)、混凝土噴射施工技術(shù)以及鋼結(jié)構(gòu)支護(hù)等技術(shù)的有效運(yùn)用，大大提高了水利工程項(xiàng)目的整體穩(wěn)定性，對(duì)水利工程項(xiàng)目后續(xù)的使用安全打下了良好的基礎(chǔ)。