【摘 要】 新疆和田喀拉喀什河波波娜水电站位于新疆和田地区喀拉喀什河上，为引水式电站。电站距上游乌鲁瓦提水利枢纽工程约30km，坝址距乌鲁瓦提水利枢纽2.85km，距和田市41km。地理位置：东经79°33′，北纬36°53′。工程由拦河坝、泄水建筑物和发电引水系统及电站厂房等主要建筑物组成，为中型Ⅲ等工程。水库正常蓄水位1855.0m，总库容0.0245亿m3，最大坝高27.0m。发电引水洞长度约12Km，其电站装机容量150MW，保证出力35.0MW，多年平均有效发电量6.66亿kW·h。本文笔者通过工程实例，探讨了引水洞开挖、支护施工措施。
　　【关键词】 支水电工程；引水洞；护施工；施工措施
　　1、工程概况
　　本措施为发电引水洞（第Ⅲ标）引6+900.000m～引10+000.000m段共3100m洞段的开挖支护施工措施。
　　发电引水洞开挖断面为直径6.2m的圆形隧洞，其中在本标段过冲沟的引9+300～引9+400段开挖断面为7.0m，坡降1/380。为本段施工设计的3#施工支洞为城门洞型，开挖断面为6.7m×6.4m，设计纵坡1%，是本段发电引水洞开挖支护施工期的唯一通道。3#施工支洞与发电引水洞交点桩号为引7+807.864，将本标段发电引水洞分为上游和下游两个施工工作面，上游段长度为907.864m，下游段长度为2192.136m。
　　下游段施工是本标段的关键线路，根据总进度计划，月进尺要达到200m/月，通风排烟问题突出，施工难度很大；由于引水洞为圆形断面，不易一次成型，底板超挖难以控制；并由于断面较小，出渣困难，交通布置也很不便；为解决混凝土施工时的交通，底板须留开挖渣料形成施工道路，底板清理和混凝土施工干扰很大。
　　2、施工布置
　　施工风水电线路在引7+807.864～引6+900段、引7+807.864～引10+000段均布置于进洞方向右侧洞壁。为安全起见，供电线路及照明灯高度以不小于行车路面2.5m架设；考虑管路延伸方便及施工中的管路安全，风管、水管高度以距底板0.5m左右控制；风水管路接口及配电箱保持在距掌子面50m左右，以避免被爆破飞石砸坏。施工供风开挖支护前期利用布置在3#施工支洞口上游侧的2台20m3/min空压机集中供风，利用已有避车洞做为空压机室，供风管路距开挖面50m范围采用胶管接用；施工供电系统电源形成前，我部仍将原3#施工支洞开挖时的2台300kw发电机作为供电电源。系统电源形成后，施工用电由6#变压器供电系统接至用电部位。洞内每20m布设一盏100W白炽灯照明，离掌子面30m范围用移动式碘钨灯照明。动力电缆和照明电缆分开敷设，电缆离地约2.5m，离岩壁10cm左右，用自制电缆架固定；施工供水施工供水由设在洞口上游侧的高位水池自流供给；施工排水在水量较小时，可采用潜水泵抽水至自制水车拉出洞外，可兼做洞外道路养护用水；水量较大时，设置集水坑，采用离心水泵通过架设在洞壁的排水管路直接排出洞外；施工通风根据本工程地下洞室施工沿线长的特点，前期在3#施工支洞洞口布置1台轴流通风机通风排烟，在进入主洞1000m后，将根据通风排烟效果，采用接力供风方式，在下游方向再布置一台2×55kW的通风机为施工掌子面供风。以在保证足量新鲜空气的同时避免被爆破飞石损坏；施工交通发电引水洞开挖支护时的交通路线为：洞外5#道路交通保障，要在洪水期做好及时恢复和日常洒水养护；洞内交通，一是要保证3#施工支洞的安全畅通，其次的关键是要做好发电引水洞与3#施工支洞交接部位的交通布置和发电引水洞圆形底板的交通布置；渣料处理弃渣严格按照监理工程师要求有序堆放，并派专职人员指挥倒渣、推渣及渣场的维护。
　　3、洞室支护施工方法及施工程序
　　3.1随机锚杆施工
　　在发电引水洞开挖期间，为减少围岩松弛变形和保证围岩稳定，将根据现场实际情况和监理的指示，确定随机支护型式、规格和数量。
　　钻孔时，要控制好孔位、孔向、孔径、孔深等参数（孔位误差不大于20cm，孔向尽可能垂直岩层结构面，孔深误差不大于5cm），使其符合设计要求。
　　锚杆安装前，应对锚杆孔进行彻底冲洗。在数量较少时，采用锚固剂安插，数量较大时采用注浆机注浆，人工安插锚杆。锚杆由检验合格的等规格钢筋（Ⅱ级高强度螺纹钢筋）加工而成，锚杆孔内砂浆密实度也应达到规范要求，并且在水泥砂浆中加入适量的速凝剂，以保证在24h之内，砂浆锚杆可以达到50KN以上的抗拔力。同时，安插锚杆时，质检人员须旁站检查，并在锚杆砂浆龄期达到一定后，由监理工程师旁站，做锚杆拉拔试验。
　　3.2挂钢筋網
　　钢筋网（φ6.5@20cm×20cm）直接在现场利用锚杆头焊接固定，人工绑扎安装，钢筋网片安装完成后进行喷混凝土施工。
　　3.3喷砼支护
　　喷砼应根据围岩的出露情况和监理安排施工，以确保施工安全为前提。根据设计单位所要求的喷射砼强度标准，选择合理的配合比（配合比在施喷前报送监理工程师批准）。喷护前，先清洗岩石表面，并对喷混凝土的部位进行验收，在岩石面湿润的状态下进行喷护作业。
　　喷混凝土施工所需的材料（材料检验资料使用前报送），由设在3#施工支洞洞口的砼搅拌机完成，用5t自卸车运至工作面，人工加入砼喷射机进行喷砼作业。
　　为了保证喷混凝土的质量，必须控制有关的施工参数：（1）风压与水压：应取喷射机正常工作时的风压。风压过大，喷射速度过高，混凝土回弹量大，水泥耗量大；风压过小，则混凝土不密实。水压取经验数约2.5～4.0Kg/cm2。（2）喷射方向和喷射距离：喷头与受喷面应尽量垂直，偏角宜控制在20℃以内，利用喷射料来抑阻集料的回弹，以减少回弹量。喷头与喷面的距离应控制在1.0m左右.（3）喷射区段和喷射顺序：喷射作业应分区、段进行，区段长度为4～6m.喷射时，按自下而上，先凹后凸的顺序进行，以防溅落的灰浆附于未喷岩面，影响喷射混凝土的粘结强度.（4）喷射分层和间歇时间：砼分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，但也不宜间隔过久，若终凝1～2h后再进行喷射，应用风水清洗混凝土表面，以利层间结合。当喷射混凝土紧跟开挖面时，从混凝土喷射完到下一次循环放炮的时间间隔，不应小于3h，以保证喷射混凝土强度有一定的增长，避免引起震动裂缝。（5）养护：喷完后2～4h开始洒水养护，并保持混凝土的湿润状态，养护不小于14天。
　　4、开挖与支护质量安全保证措施
　　4.1质量保证措施
　　（1）施工测量控制点设在安全可靠的地方，并做好测量控制点的保护，定期复核，测量控制点布置详见另册发电洞洞内测量控制专项方案；同时安排专业测量人员，采用瑞士徕卡全站仪进行施工放点，确保测量控制点的精度。
　　（2）每茬炮开挖边线均由测量放样定点，以保证开孔位置精确。工程技术人员根据现场实际工程地质情况，做出爆破设计。钻孔过程中由专职质量检查人员负责控制，严格按批准的爆破设计布孔、装药、连网、起爆。轮廓开挖钻孔设专人进行钻孔质量检查，以保证开挖质量，最大限度的减少超挖。
　　（3）做好超前地质预测和预防，在地质条件明显变化后，及时联系监理工程师和设计代表迅速做出最佳随机支护方案，尽量避免和减少塌方、掉块等事故的发生，保证洞身成型质量，保证支护质量和效果。
　　（4）钢材、水泥、外加剂等产品必须有生产厂家的质量证明书，并按照图纸和监理的要求进行原材料试验；锚杆砂浆、喷砼配合比必须经监理工程师批准执行。
　　（5）建立质量检查监督体系，配备专职质检人员，严格执行“三检”制。
　　4.2安全保证措施
　　（1）建立安全检查监督机构网络，配备专职和兼职安全人员负责现场安全监督检查。
　　（2）严格遵守爆破操作规程布置警戒，专人负责拦截人员、车辆；现场划定警戒范围，专人负责重点区域、交通主干道等场所。
　　（3）所有从事爆破的人员持证上岗。每次爆破作业，必须经专（兼）职安全员检查合格警戒完全到位后，方可通知爆破单位起爆。
　　（4）喷射机、注浆机等设备在使用前进行全面检查。喷混凝土堵管时采用敲击法进行疏通，如果采用高压风疏通时，喷头不得正对有人的方向。
　　5、结语
　　无论做什么工作，技术是非常重要的一项保障，只有良好的技术才能够保证整个工作的顺利完成。引水洞开挖支护技术是水电工程建设中的重要组成部分，加强引水洞开挖支护技术在水电工程中的质量控制，严格相关工程施工程序以及相关规定的达标程度，是促进我国水电行业健康发展的重要条件。