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摘要:随着水电资源的不断开发,新建的水电站所处区域逐渐向高山峻岭地区转移。同时,随着设计水平和施工技术的不断提高,水电站工程高边坡的设计和施工不再是太大的难题,长河坝水电站在开挖施工成型质量控制上取得了较好的成果,积累了开挖施工成型质量控制经验。
关键词:水电站;高边坡;施工;难点;质量控制
1.前言
长河坝水电站左、右岸高边坡具有高、陡、薄的特点,边坡属于超高边坡。前期开挖作业边坡成型差,为保证工程实体效果,在强化施工现场管理基础上,针对边坡成型质量进行专题分析,并研究制定相应的工程管理与施工技术措施。
2.边坡开挖支护施工总原则
2.1边坡开口采取“先清、后锚、再开挖”的措施
边坡开口前先清坡及安全处理(包括撬挖、砌石、锚固、索拴、网盖防护等),边坡开挖开口和马道以下降层前先进行锁口锚杆和锚筋桩支护,保证开挖时坡顶的稳定。
2.2按“治坡先治水”的原则,处理好边坡开挖与排水的关系
为保证开挖过程中施工安全和边坡稳定,开工后及时对开口线的外围进行清坡及安全处理,开挖截水沟。边坡开挖过程中根据地下水出露情况及施工随机排水孔和系统排水孔,尽早形成马道排水沟及地表排水系统,通过各种措施防止边坡内渗,降低边坡岩体裂隙水压力,确保边坡稳定。
2.3采用控制爆破,保证边坡成型质量,严格控制爆破震动
所有边坡均优先采用预裂爆破,开挖梯段高度常控制在10m以内,钻爆孔径110mm以内,开挖过程中根据不同部位控制单响药量,尽量减小爆破震动对边坡的扰动影响,确保边坡稳定。
2.4采取“自上而下、逐层开挖、逐层支护”的开挖支护程序
各部位采取自上而下分层开挖,开挖边坡的支护在分层开挖过程中逐层进行,开挖到达每一马道高程后,先施工马道的锁口锚筋桩,并在征得监理人同意后进行下一层开挖。
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2.5“分区分层、由外向内、梯次施工”,实现开挖支护流水作业
总体按“平面多工序、立体多层次”组织施工。平面上分区、分段组织多工序平行作业,减小边坡揭露面积和暴露时间,实施快速支护;立面上按马道或爆破梯段自下而上形成覆盖层剥离和梯段整形、梯段钻爆及出渣、随机锚杆和随机排水孔、系统锚杆和锚索钻孔安装、挂网喷混凝土、系统排水孔和锚索张拉等多层次的流水作业,保证边坡开挖及支护协调进行。
2.6加强安全监测和爆破震动监测指导施工
根据施工安全需要,埋设变形监测点,加强边坡变形监测,根据监测数据进行边坡稳定分析,对不稳定块体实施准确预测和适时有效锚固,确保边坡安全稳定,确保施工安全。
3.施工特点及难点
3.1施工特点
长河坝电站右坝肩边坡开挖高度为336m,左坝肩为304m(计算至1457m高程),边坡陡峭,边坡具有高、陡、薄、强卸荷的特点。边坡所处地形地貌较复杂,小断层、挤压破碎带和不良节理裂隙较发育,局部卸荷松弛破碎体显著,稳定性较差。用于设备进出场的道路修建面临工程量大、工期长、费用高的困难。开挖施工中,作业面比较突出的问题是支护作业受爆破施工干扰大,爆破安全隐患突出,设备在工作面内临边安全距离及避炮和岩土在爆破开挖后自稳性差,易发生石块掉落。
3.2施工方法
开挖施工主要采用深孔梯段爆破,边坡成型采用预裂爆破,一次开挖高度一般6~l0m,支护工作面与开挖施工面的高差不超过12~20m,满足边坡稳定和限制卸荷松弛的要求。预裂爆破最大单响药量50Kg,主爆孔最大单响药量300 Kg,梯段一次爆破总药量不大于8000 Kg。预裂孔孔距为0.8~1.0mm爆破后石渣由SD32推土机和1.6耐反铲甩至坡脚,再由反铲装20t汽车运至渣场。爆破后开挖面要求及时支护并不能受开挖爆破损坏,必须保持安全距离为随机支护与开挖工作面高差不大于6~l0m,永久支护施工的预应力锚索和系统锚喷支护与开挖工作面高差距离不大于22~20mm。
3.3施工难点
边坡开挖面临两大突出问题:一是受复杂地质地形条件及强卸荷等诸多因素影响边坡开挖成型困难,表现为开挖成型质量差、半孔率低等;二是作业面具有高、陡、薄、强卸荷四大特点,需采取特殊安全技术措施,以及选择合适设备避炮点。
4.质量保证措施
4.1建立以项目经理为领导核心的质量管理体系,严格执行“三检制”;严把原材料的进货关,认真做好原材料的检验工作,杜绝不合格材料进入施工现场;
4.2严格按照设计坡比进行边坡开挖,做好防雨措施,防止坡面雨水冲刷;
4.3模板与混凝土接触的面板、各块模板接缝处要求平整密封。混凝土浇筑过程中,指派专人负责检查,一旦发现模板变形走样,立即采取矫正措施;
4.4试验人员严格按规范要求的取样频次在拌和机口及混凝土施工仓面进行随机抽样;混凝土浇筑时模板附近应加强复振,以减少气泡,提高混凝土的外观质量;
4.5混凝土运输、浇筑过程中做好防雨措施,禁止雨水入侵运输或已浇筑混凝土中,防止混凝土强度降低;
4.6严格控制锚杆和排水孔孔位、孔深及孔向偏差,确保在规范允许控制偏差范围之内;
4.7锚杆灌浆前,检查锚杆杆体及钻头的畅通情况,发现堵塞应采相应的取措施处理;灌浆完成后浆体强度未达到强度要求之前避免碰撞。
5.结束语
综上所述,长河坝电站左右岸高边坡开挖过程中,针对边坡成型质量采取的管理与技术措施,保证了开挖成型质量,提高了工程施工质量水平。
参考文献:
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[3]樊鹏,王宁.长河坝电站右岸高边坡开挖线外安全防护设计与施工[J].东北水利水电,2016,(3):14-15,21.
论文作者:彭武平
论文发表刊物:《防护工程》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/30
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