中国水利水电第五工程局有限公司 四川成都 610000
摘要：在“一带一路”框架下，中国与以色列合作不断取得新成果。中国水利水电第五工程局有限公司承接了以色列抽水蓄能电站项目，在项目建设过程中严格按照施工标准，严把施工技术质量，为两国友好发展和当地人民的福祉做出了积极贡献。本文对项目建设过程中的施工技术进行探讨，希望能够对我国的海外工程建设提供借鉴。
关键词：抽水蓄能电站；调压井；高压竖井；施工技术
1.引言
以色列K项目调压井及高压竖井井深507.6m，其中上调压井深69.46m，高压竖井深438.14m。调压井上部13.8m，开挖支护后直径18.1m，衬砌后直径16.1m；下部55.66m，开挖支护后直径15.6m，衬砌后直径14m；高压竖井开挖支护后直径5.2m，钢衬后直径为4m。支护型式包括系统锚杆、挂网喷混凝土、钢拱架、超前小导管灌浆等。
2.施工方案
调压井上段：风化岩石段采用挖掘机直接开挖，岩石条件较好时采用钻爆法开挖，出渣采用挖掘机装至吊桶内，由汽车吊吊运至转料平台，再通过自卸汽车运至渣场，支护采用滑框倒模施工工艺进行混凝土衬砌。
调压井下段：采用钻爆法爆破开挖，挖掘机装渣，利用竖井井架等提升设施系统进行提升：地面提升机配合吊桶出渣，支护同样采用滑框倒模施工工艺进行混凝土衬砌；
高压竖井段：采用立井机械化快速施工工法组织施工。采用伞钻钻孔，人工装药光面爆破，中心回转抓岩机装渣至吊桶，地面提升机配合吊桶出渣，支护采用伸缩式活动模板进行混凝土衬砌。
2.1施工程序
调压井开挖具备施工条件后，首先进行调压井开挖及井身混凝土衬砌，然后采用正井法自上而下全断面进行高压竖井开挖。
2.2调压井开挖施工方案
2.2.1调压井上部开挖施工
调压井上部13.8m开挖，若该段井筒处于风化岩石段拟采用SY95C-10型挖掘机直接开挖（参数：重量9180kg，斗容0.3-0.4m3）；若岩石条件较好则开挖采用YT-28手风钻配合T35液压钻机钻孔，人工装药爆破，出渣采用SY95C-10型挖掘机装3m3吊桶，由50t汽车吊吊运至转料平台，再通过自卸汽车运至渣场。调压井上部开挖完成后，采用滑框倒模施工工艺进行调压井上部混凝土衬砌施工，待竖井提升系统安装验收完成后，再进行调压井下部开挖及混凝土衬砌施工，其施工工艺与上段相同。施工时采用光面爆破，打浅眼，严格控制装药量，并采取浸水草垫等可靠的保护措施保证井口的凿井设施不被损坏；放炮前，地面井筒周围设警戒线，警戒线距井口不小于50m。爆破效果见表1。
注：本爆破图表按中bs类围岩设计，在施工时若岩石硬度发生较大变化应根据现场实际情况对装药量及炮眼布置作相应调整。
2.2.2调压井下部开挖施工
井口设施安装调试完成后，开始上游调压井207.8-152.14m段开挖支护施工。调压井下段采用钻爆法爆破开挖，采用YT-28手风钻配合T35液压钻机钻孔，人工装药爆破，挖掘机装碴，提升机配合3m3吊桶出渣。每循环开挖2.5m后，进行锚网喷支护。施工到高程152.14m高程后，对该段采用滑框倒模工艺，进行永久混凝土支护。爆破参数详见：表2、表3。
施工时，按照图表一次爆破施工三分之一区域。
2.3高压竖井开挖施工方案
高压竖井段，采用立井机械化快速施工工法组织施工。采用SJZ4.5型伞钻钻孔，人工装药光面爆破。HZ-6中心回转抓岩机装3m3吊桶，JK-3.0×2.5提升机提升吊桶出渣。最后采用人工清底。渣石升井经溜渣槽落地后，再由铲车装车外运至弃渣场。
2.4支护施工
调压井及高压竖井开挖完成一个循环后跟进支护，井壁混凝土砌壁模板采用伸缩式活动模板。模板砌壁有效段高为4.0m，井壁浇罐混凝土输送采用TD-2.4型底卸式吊桶。
2.4.1落模
当出渣到够一个段高，人工将工作面渣进行找平后，开始将伸缩模板落下。先电话通知平地工作人员，稳车操作人员操动启动按钮将3台吊盘稳车同时启动开始下落模板。在下落的过程中，井下人员要注意观察模板下落情况，将模板完全落到渣上后，通知将井筒中心线放下，然后调整模板的水平和垂直度，完全符合要求后，开始准备混凝土浇筑工作。
2.4.2混凝土浇筑
混凝土经平地搅拌站拌合后由罐车运送到井口，然后通过溜槽溜到TD－2.4型底卸式吊桶内，由JK-3.0*2.5绞车将混凝土送到上层吊盘，在上层吊盘的喇叭口上放一个分灰器，分灰器下面连接输料管将混凝土入仓。混凝土浇筑时要分层、对称浇筑，并充分进行振捣密实。
3.质量保证措施
3.1开挖质量控制措施
为保证施工质量，施工中必须严格按规范及设计要求进行，实行“三检”制度，对施工工艺和施工过程进行全面控制。加强测量、实时监测等手段，确保施工质量满足设计要求。
⑴严格按施工图纸所要求的土石方明挖工程的开挖线进行施工，安排测量人员同工程师共同进行测量放线，并在取得工程师批准后方可开工。
⑵在施工前详细了解开挖部位的工程地质结构、地形地貌和水文地质情况，对可能引起的滑坡和崩塌体及时采取有效的预防性保护措施，避免造成人员安全事故和设备损失及额外工程量的增加。
⑶严格按照技术规范的规定进行开挖工程区域内的植被清理工作，严禁破坏周围环境。
⑷使用机械开挖土边坡时，实际施工的边坡坡度应适当留有修坡余量，以保证设计坡度和平整度。
⑸对于顶部的土方永久边坡应及时进行修整及护面和加固工作，而且在边坡开挖前，按照图纸的要求开挖并完成边坡上部永久性截水沟的施工，以保护开挖土坡免受雨水的冲刷，同时为下一步石方明挖奠定基础。
⑹爆破质量保证措施
①首先要保证钻孔的精度，避免由于偏差过大引起破碎度不均匀，产生大石，给装运石渣带来困难。
②钻孔时必须保证钻孔的倾角稳定，避免由于倾角的变化引起永久边坡的破坏或过大超挖；另外由于倾角的变化引起炮孔底部抵抗线的变化，使抵抗线过大引起爆破不到底，抵抗线变小引起过多飞石，对安全不利。
③清除钻孔内的岩粉，孔口采取覆盖等保护措施以防止渣土流入孔内。
④爆破装药时，一定要按经爆破试验调整确定后的爆破参数运行，为了防止因导爆管质量引起某一个或几个炮孔拒爆，爆破的引爆系统采用串、并联接法联接。
⑤光面爆破的钻孔倾角和偏差必须按设计和规范要求施工，装药结构经现场爆破试验确定。
3.2支护质量控制措施
⑴材料控制：钢筋、水泥、外加剂等产品必须有生产厂的质量证明书，并按图纸要求或工程师要求进行试验。
⑵锚杆钻孔应满足以下要求：
①锚杆的开孔应按施工图纸布置的钻孔位置进行，其孔位偏差应符合规范要求。
②锚杆孔的孔轴方向应满足施工图纸的要求。施工图纸未作规定时，其系统锚杆的孔轴应垂直于开挖面。
③砂浆锚杆的钻孔孔径：钻孔孔径应大于锚杆直径15mm左右。
④锚杆孔深度必须达到施工图纸的规定，孔深偏差不超过规范允许值。
⑶锚杆锚固应满足以下规定：
①注浆应完全填满锚杆与孔壁间的空隙。
②锚杆安装后，在砂浆凝固前，不得敲击、碰撞和拉拔锚杆。
⑷喷砼应满足以下要求：
①喷射砼作业应分段分片依次进行，喷射顺序自下而上。
②喷射机应严格执行喷射机的操作规程，应连续向喷射机供料；保持喷射机工作风压稳定；完成或因故中断喷射机作业时，应将喷射机和输料管内的积料清除干净。
③喷射砼的回弹率：洞室拱部不应大于15%，边墙不应大于10%。
④喷射砼终凝2h后，应喷水养护；养护时间一般工程不得小于7昼夜，重要工程不得少于14昼夜。
⑸钢筋网应满足以下要求：
①钢筋加工前必须进行除锈、调直。
②钢筋网片加工时，各交叉点焊接牢固，无漏焊。
③钢筋网安装应随岩面铺设，钢筋网应与锚杆焊接牢固，当锚杆间距较大时，应增加锚钉固定钢筋网。
⑹钢拱架应满足以下要求：
①拱架分段加工完成后，应在洞外拼装检验，结构尺寸偏差不大于设计值。
②洞内安装时，垂直度偏差（拱顶至拱脚）在规范允许范围内。
3.3混凝土质量控制措施
⑴组织经验丰富的人员负责混凝土的施工和管理，建立健全的质量保证体系。
⑵根据施工工艺、施工环境及设计强度等要求，做好配合比试验和优选。
⑶施工前做好精心组织和安排，避免中途施工中断，影响施工质量。
⑷混凝土振捣应避免漏振或过振，振捣过程中注意保护金属埋件不发生位移等现象。
⑸对施工机械及时进行维修和保养，保证在施工过程中均处于良好的运行状态，避免因机械原因产生对工程质量的影响。
4.安全保障措施
4.1防坠措施
（1）施工前组织广大职工进行安全技术教育，加强安全意识，切实传达、落实好本措施，并进行学习考核，做到人人心中有数。
（2）井口安全标语鲜明，内容丰富，挂上带有画面及写有“必须戴安全帽”，“防止坠落”等标语的安全牌，以增强防坠意识。
（3）定期组织专人从天轮平台、二平台、封口盘到井下吊盘进行全面检查和彻底清除，防止螺丝及其它杂物坠落。所有要害工种必须经过严格培训，经考核合格后，才能上岗。
（4）提升吊桶上方应设置保护伞。吊桶提升到地面时，人员必须在吊桶停稳和井盖门关严后上、下吊桶。
（5）吊桶升降时，乘坐人员不得将手和头伸出吊桶边缘。吊桶中乘坐人员时，根据规定，提升速度不超过规定速度。吊盘以下提升速度分别不得超过1m/s和2m/s.
（6）当吊桶提起1.0 m高度时,发停点,人工稳罐，待吊桶稳定,清理干净罐底附着物后，方能发出提升信号。
（7）提升信号发出后，严禁人员上下吊桶。吊桶运行过程中，井盖门必须关严、关实，以防吊桶运行不稳。
（8）装渣或其它物料时，装满系数为0.9。
（9）井上下把钩工要坚守岗位，切实负责，做到目接目送。
（10）井筒采用吊桶提升，井盖门不得过早打开，特别是二平台倒渣时，防止渣石从井盖门坠入井下伤人。
（11）上、下物料及钢筋时，必须绑扎牢固，并不得伸出吊桶以外。
4.2防片帮措施
1、施工前应对职工进行安全技术学习教育，增强安全意识，并做好贯彻考核工作，做到人人心中有数。
2、必须严格坚持敲帮问顶制度，每次进入工作面前，班长和跟班队长必须对工作面井帮情况，进行一次全面安全检查，确认无危险后，方准其它工作人员进行作业。
3、每次放炮后和打锚杆眼前，均必须由有班队长或经验的老工人站在安全地点，用长柄工具找尽井帮的危渣、悬渣、活渣，找帮时必须一人找帮，一人监护。
4、过破碎带时，应采取快速通过或缩短段高，控制循环时间，减少井帮暴露时间。破碎带掘进时，控制周边眼的间距、角度和装药量，放炮后出渣时，用风镐刷帮找够荒径，以控制井帮的稳定性。
5、每班应安排专人观察井帮变化，若发现井帮有开裂、掉碎石等危险征兆时，应立即向项目部汇报，并必须及时处理。
4.3设备检修制度
（1）根据安全规程规定，制定出每台设备的检修周期，并制定出台帐。
（2）每月最后两天作为固定的设备检修时间，特殊情况设备出现故障，需提前检修的除外。机电维修人员应列出当月检修计划，厂区内的设备应有计划的轮流检修，避免2天时间内检修不完，影响生产。
（3）提人和提渣的提升机要求每天进行检查，出现问题及时处理，检查时间一般定在井下打钻时，特殊情况除外。
（4）悬吊设备要求每周进行一次循查，检查闸瓦，电机、电源线、钢丝绳等。
（5）天轮平台检查要求每月一次，检查时要停止井下一切生产活动，主要检查天轮固定螺栓、天轮轴润滑油情况等。
（6）备用发电机要求每天启动试验一次，保证出现断电时，能够及时启动。
（7）其它的意外情况要发现问题，立即处理。
4.4人员安全保证
人员在井筒施工时，采取以下措施，防止在生产过程中，出现意外伤害情况，保证施工人员的安全。
（1）人员进场前要先进行安全培训，认识到危险源。
（2）人员上下井时，乘坐乘人罐笼上下，罐笼由专门的提人绞车提升，罐笼顶部用钢板覆盖，防止在人员上下过程中，井筒坠物伤人，保证罐笼内人员安全。
（3）人员到井底后，井筒内吊盘距工作面20m左右，防止井筒内坠物对井下人员造成伤害。
（4）人员在上下井筒过程中，出现意外断电时，机电人员立即启动备用发电机给提人绞车供电，保证人员上下安全。
（5）提人绞车罐笼两侧安装有稳绳，保证提人过程中，罐笼稳定不旋转。罐笼两侧安装有断绳抓捕装置，在提人钢丝绳断开的情况下，断绳抓捕器起作用，抓牢两侧稳绳，防止罐笼落入井底。
（6）罐笼在提升过程中，提人绞车出现故障不能将罐笼顺利提升时，救援人员持对讲机，携带安全梯子，乘坐吊桶到井下罐笼位置，在吊桶与罐笼之间搭设安全梯子，让罐笼内人员通过安全梯到吊桶内，由提渣绞车提出地面。
（7）井口安排专人看守，防止无关人员靠近。井口安装封口盘，罐笼入井后及时关闭，防止井口坠物。
（8）在出渣过程中，井下与出渣无关人员不能下井，井下不能有与出渣无关的活动。
5. 结束语
在抽水蓄能电站调压井及高压竖井施工技术实施过程中，为了最大化提升施工质量，施工现场严格按照标准化施工要求，实现以制度强化标准，从细节入手，效益最大化的管理目标，确保工程质量管理各项工作按计划进行。
参考文献
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论文作者:李俊杰
论文发表刊物:《防护工程》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/7
标签：吊桶论文; 罐笼论文; 竖井论文; 混凝土论文; 人员论文; 钻孔论文; 井下论文; 《防护工程》2017年第30期论文;