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【摘 要】 引水隧洞施工是水电站工程中极为重要的一部分。本文简单的论述了水电站引水隧洞施工中对隧洞开挖、临时支护、永久喷锚支护、混凝土衬砌质量的控制,以及现场施工问题的处理和施工进度控制问题。
【关键词】 水电站;隧洞施工;质量;控制
水电站引水隧洞是有压隧洞,不同于其他隧洞。目前水工隧洞没有专门的施工规范,一般的水工施工规范只对普通结构的隧洞而言,没有针对水电站引水隧洞这类有特殊要求隧洞的有关规定因此在水电站引水隧洞衬砌施工时,应根据其结构特点提出一些要求,对水电站引水隧洞的质量进行控制。
一、隧洞的开挖质量控制
为保证开挖质量达到规范要求,要求各承包商在施工支洞中进行光面爆破试验。对于爆破孔的布置、方向、装药量、起爆分段,监理工程师和承包商技术人员共同参与,在施工现场共同对进尺长度、围岩扰动、渣块大小等爆破结果分析研究,选择最优的爆破参数,并设计爆破作业指导书,用于爆破施工参考。在开挖工程中,监理工程师对各工序进行严格监控:
1、为保证布孔准确,必须准确标定圆心、切点、顶点和底板边界点;
2、孔布置包括孔间距尺寸、钻孔方向、深度;
3、装药前严格进行洗孔,制作起爆体、加工炸药串,然后将制作好的起爆体及炸药串分别装入相应孔内,并装够设计药量;
4、堵塞炮孔,堵紧并堵够设计长度;
5、起爆网络,应严格分段起爆。在上述施工工序中,凡未严格按设计要求进行的,监理工程师必现场追究责任,责令承包商达到要求为止,对多次不改者,发文通报批评。
在开挖过程中,施工质量控制难点是地质较差(如Ⅳ和V类围岩)和地下水丰富的洞段。对地质较差洞段要求承包商采用“短进尺、弱爆破、加密炮孔数、缩小间距”;地下水丰富洞段常发生炸药被水冲出的难题,监理工程师可以要求承包商采用“引、排、堵”的施工方案,即首先打排水孔将大量水排出,再采用木塞封堵炮孔并现场督促实施,从而使开挖质量得到保证;并将因地质因素造成的超挖控制在最小范围内。
二、混凝土浇筑质量控制
讨砌是传力结构,要求讨砌圄岩或支护必须紧密接触。但存实际施工中由于种种原因,总有不同程度空隙。尤其是衬砌的顶部,必须回填灌浆,但回填灌浆一般是水泥浆,没白骨料。水泥凝结后,收缩量很大,将留下较大空隙,不利于衬砌传力。因此应控制砌施工时混凝土的灌满量(应浇筑混凝土总量一回填灌浆量)。灌满量可以间接用回填灌浆量来表示。过去人施工时,回填灌浆量一般为50kg/m2。近年来采用混凝土泵浇筑后,回填灌浆量比较低。衬砌与同岩间存在较大空隙,影响传力作用,故回填灌浆量高的衬砌,不但质量不好,而且造价也很贵。因此衬砌混凝土施丁时,应特别注意衬砌的回填灌浆量,一般不超过10kg/m2,最好控制在5kg/m2以下故衬砌应采用合适的施工方法和高乐混凝土泵.为了保证灌浆质量,还应严格按照DL/T5148——2001《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》中的规范施工。
三、临时支护质量控制
引水隧洞较长,地质复杂,地下水丰富,临时支护量大。监理工程师根据隧洞开挖揭示情况,因地制宜地批复和建议承包商采取支护措施,主要的临时支护手段有锚喷和钢支撑。在地下水较丰富、切割块体较大和受不利结构面组合的洞段,采用钢支撑和锚杆支护。为确保洞室稳定,因而锚杆施工质量尤为关键。锚杆最大孔深深入岩体5m,一般采用3.0m锚杆。为确保锚杆孔深和钻孔方向,监理工程师现场指定锚杆位置和锚孔方向,并检查验收孔深孔向。临时锚杆为药卷锚杆,采用先装药卷后插锚杆的施工方法。对每根锚杆建立质量检查卡,监理工程师实行现场旁站监理,并作拉拔实验进行抽查确保每根锚杆质量符合要求。钢支撑质量控制,首先,要求承包商对接头点必须加固处理(因接头是钢支撑受力薄弱部位);其次,钢支撑基础必须牢固,钢支撑应紧贴岩面,岩面与钢支撑缝隙可用金属物或挂板喷混凝土填充,增加受力点。钢支撑必须与锚杆连接以便形成一个整体。
在无地下水、岩体较破碎且受不利结构面组合的洞段,一般采用挂网锚喷支护。监理工程师首先控制锚杆施工质量,其次是喷护质量。喷护控制过程如下:1、基础面清理、清洗。对松动石渣块体、岩面污染部位必须清理、清洗,直到符合要求。2、挂网。网片应随岩面敷设,其间隙不小于3cm,网片要点焊在锚杆上,使网片稳固。3、喷护质量控制。喷护材料应严格按配比要求配制,喷护厚度要达到要求、喷射2~4h后,应洒水养护。喷混凝土表面要平整,不应出现夹层砂包、脱空、蜂窝、露筋现象。在结构接缝部位,喷层应有良好的搭接,不存在贯穿性裂缝。临时锚喷与钢结构支护在开挖施工中收到很好的效果,保证了工程和资源安全。
四、渗透损失控制
引水隧洞影响水电站效益的另一个因素是渗漏,因此在实际施工时应采取以下措施的减小渗漏水量:
1、尽量减少围岩的渗漏量.对吕荣值>10Lu的围岩进行同结灌浆
2、减少施工性裂缝
3、保证震捣质量。在施工衬砌中存在因昆凝土震捣不实而漏水的(尤其是麒线以下部位),主要是因为其混凝七人仓窗口太少。所以隧洞衬砌施工中,窗口应适当多开一些,增加一些表面震捣器。同时应该建立责任制,使其不漏震,保证施丁质量。
4、保证止水带安装质量。施工中若发现两仓工作缝处漏水较多.施时时安装止水带应多加注意。衬砌完成后如还有漏者.应进行浅孔固结灌浆。
五、进度拖期与影响因素
进度是指符合工期约束的施工进程及速度工期是实施工程所需要的合理周期。而进度计划是实现合同约定工期目标的事先行动方案及资源投入安排。正常情况下,承包人应严格按进度计划实施并完建工程,合同监理单位应据此进行工期控制。由于大型建设工程的特殊性和复杂性施工进度和工期受下列诸多因素的影响:
1、外部环境(如征地、移民、对外交通、地方利益关系);
2、自然条件(如水文、地形、地质、气候等);
3、资源投人(如资金到位情况,承包人动员资源的能力);
4、現场条件(施工障碍及干扰);
5、技术能力(如施工组织、工艺技术方法,设备性能及状况);
6、履约能力(当事人合同意识、责任感、诚信水平等);
7、设计或工程项目与数量变更。
要实现合同工期的预期,必须有效地控制施工进度。控制进度,必需先制定合理、可行的施工技术方案;完备可靠的施工组织措施;科学、先进的施工工艺和方法;周密、详实的施工进度计划及资源(设备、资金、专利或专有技术、熟练工人)投人安排。不仅如此,合同还必须建立在有对上述方案、措施、方法和计划安排实施检查、落实、调整和控制的机制,以确保进度计划适度超前或留有适当裕度。
六、结束语
水电站的引水隧洞施工质量和进度控制,与业主、设计、承包商的配合是分不开的。在施工过程中,监理工程师应该充分认识到引水隧洞是工程发电的关键线路,施工过程中要加强对洞挖及支护质量的有效控制,在保证安全的情况下,狠抓洞挖各工序的循环时间以促进洞挖施工进度。
参考文献:
[1]周垂一,周永,李军.锦屏二级水电站引水隧洞施工总体设计[J].水力发电,2010,36(1):14—16.
[2]于海东.光面爆破技术在玉龙滩引水隧洞施工中的应用[J].山西建筑,2007,33(10):339—340.
[3] DL/T5113.1—2005,水电水利基本建设工程单元工程质量等级评定标准[S].
[4] SL279—2002,水工隧洞设计规范[S].
[5] DL/T5195—2004,水工隧洞设计规范[S].
[6] DL/T5144—2001,水工混凝土施工规范[S].
I7] DL/T5148—2001,水工建筑物水泥灌浆施工技术规范[S].
【关键词】 水电站;隧洞施工;质量;控制
水电站引水隧洞是有压隧洞,不同于其他隧洞。目前水工隧洞没有专门的施工规范,一般的水工施工规范只对普通结构的隧洞而言,没有针对水电站引水隧洞这类有特殊要求隧洞的有关规定因此在水电站引水隧洞衬砌施工时,应根据其结构特点提出一些要求,对水电站引水隧洞的质量进行控制。
一、隧洞的开挖质量控制
为保证开挖质量达到规范要求,要求各承包商在施工支洞中进行光面爆破试验。对于爆破孔的布置、方向、装药量、起爆分段,监理工程师和承包商技术人员共同参与,在施工现场共同对进尺长度、围岩扰动、渣块大小等爆破结果分析研究,选择最优的爆破参数,并设计爆破作业指导书,用于爆破施工参考。在开挖工程中,监理工程师对各工序进行严格监控:
1、为保证布孔准确,必须准确标定圆心、切点、顶点和底板边界点;
2、孔布置包括孔间距尺寸、钻孔方向、深度;
3、装药前严格进行洗孔,制作起爆体、加工炸药串,然后将制作好的起爆体及炸药串分别装入相应孔内,并装够设计药量;
4、堵塞炮孔,堵紧并堵够设计长度;
5、起爆网络,应严格分段起爆。在上述施工工序中,凡未严格按设计要求进行的,监理工程师必现场追究责任,责令承包商达到要求为止,对多次不改者,发文通报批评。
在开挖过程中,施工质量控制难点是地质较差(如Ⅳ和V类围岩)和地下水丰富的洞段。对地质较差洞段要求承包商采用“短进尺、弱爆破、加密炮孔数、缩小间距”;地下水丰富洞段常发生炸药被水冲出的难题,监理工程师可以要求承包商采用“引、排、堵”的施工方案,即首先打排水孔将大量水排出,再采用木塞封堵炮孔并现场督促实施,从而使开挖质量得到保证;并将因地质因素造成的超挖控制在最小范围内。
二、混凝土浇筑质量控制
讨砌是传力结构,要求讨砌圄岩或支护必须紧密接触。但存实际施工中由于种种原因,总有不同程度空隙。尤其是衬砌的顶部,必须回填灌浆,但回填灌浆一般是水泥浆,没白骨料。水泥凝结后,收缩量很大,将留下较大空隙,不利于衬砌传力。因此应控制砌施工时混凝土的灌满量(应浇筑混凝土总量一回填灌浆量)。灌满量可以间接用回填灌浆量来表示。过去人施工时,回填灌浆量一般为50kg/m2。近年来采用混凝土泵浇筑后,回填灌浆量比较低。衬砌与同岩间存在较大空隙,影响传力作用,故回填灌浆量高的衬砌,不但质量不好,而且造价也很贵。因此衬砌混凝土施丁时,应特别注意衬砌的回填灌浆量,一般不超过10kg/m2,最好控制在5kg/m2以下故衬砌应采用合适的施工方法和高乐混凝土泵.为了保证灌浆质量,还应严格按照DL/T5148——2001《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》中的规范施工。
三、临时支护质量控制
引水隧洞较长,地质复杂,地下水丰富,临时支护量大。监理工程师根据隧洞开挖揭示情况,因地制宜地批复和建议承包商采取支护措施,主要的临时支护手段有锚喷和钢支撑。在地下水较丰富、切割块体较大和受不利结构面组合的洞段,采用钢支撑和锚杆支护。为确保洞室稳定,因而锚杆施工质量尤为关键。锚杆最大孔深深入岩体5m,一般采用3.0m锚杆。为确保锚杆孔深和钻孔方向,监理工程师现场指定锚杆位置和锚孔方向,并检查验收孔深孔向。临时锚杆为药卷锚杆,采用先装药卷后插锚杆的施工方法。对每根锚杆建立质量检查卡,监理工程师实行现场旁站监理,并作拉拔实验进行抽查确保每根锚杆质量符合要求。钢支撑质量控制,首先,要求承包商对接头点必须加固处理(因接头是钢支撑受力薄弱部位);其次,钢支撑基础必须牢固,钢支撑应紧贴岩面,岩面与钢支撑缝隙可用金属物或挂板喷混凝土填充,增加受力点。钢支撑必须与锚杆连接以便形成一个整体。
在无地下水、岩体较破碎且受不利结构面组合的洞段,一般采用挂网锚喷支护。监理工程师首先控制锚杆施工质量,其次是喷护质量。喷护控制过程如下:1、基础面清理、清洗。对松动石渣块体、岩面污染部位必须清理、清洗,直到符合要求。2、挂网。网片应随岩面敷设,其间隙不小于3cm,网片要点焊在锚杆上,使网片稳固。3、喷护质量控制。喷护材料应严格按配比要求配制,喷护厚度要达到要求、喷射2~4h后,应洒水养护。喷混凝土表面要平整,不应出现夹层砂包、脱空、蜂窝、露筋现象。在结构接缝部位,喷层应有良好的搭接,不存在贯穿性裂缝。临时锚喷与钢结构支护在开挖施工中收到很好的效果,保证了工程和资源安全。
四、渗透损失控制
引水隧洞影响水电站效益的另一个因素是渗漏,因此在实际施工时应采取以下措施的减小渗漏水量:
1、尽量减少围岩的渗漏量.对吕荣值>10Lu的围岩进行同结灌浆
2、减少施工性裂缝
3、保证震捣质量。在施工衬砌中存在因昆凝土震捣不实而漏水的(尤其是麒线以下部位),主要是因为其混凝七人仓窗口太少。所以隧洞衬砌施工中,窗口应适当多开一些,增加一些表面震捣器。同时应该建立责任制,使其不漏震,保证施丁质量。
4、保证止水带安装质量。施工中若发现两仓工作缝处漏水较多.施时时安装止水带应多加注意。衬砌完成后如还有漏者.应进行浅孔固结灌浆。
五、进度拖期与影响因素
进度是指符合工期约束的施工进程及速度工期是实施工程所需要的合理周期。而进度计划是实现合同约定工期目标的事先行动方案及资源投入安排。正常情况下,承包人应严格按进度计划实施并完建工程,合同监理单位应据此进行工期控制。由于大型建设工程的特殊性和复杂性施工进度和工期受下列诸多因素的影响:
1、外部环境(如征地、移民、对外交通、地方利益关系);
2、自然条件(如水文、地形、地质、气候等);
3、资源投人(如资金到位情况,承包人动员资源的能力);
4、現场条件(施工障碍及干扰);
5、技术能力(如施工组织、工艺技术方法,设备性能及状况);
6、履约能力(当事人合同意识、责任感、诚信水平等);
7、设计或工程项目与数量变更。
要实现合同工期的预期,必须有效地控制施工进度。控制进度,必需先制定合理、可行的施工技术方案;完备可靠的施工组织措施;科学、先进的施工工艺和方法;周密、详实的施工进度计划及资源(设备、资金、专利或专有技术、熟练工人)投人安排。不仅如此,合同还必须建立在有对上述方案、措施、方法和计划安排实施检查、落实、调整和控制的机制,以确保进度计划适度超前或留有适当裕度。
六、结束语
水电站的引水隧洞施工质量和进度控制,与业主、设计、承包商的配合是分不开的。在施工过程中,监理工程师应该充分认识到引水隧洞是工程发电的关键线路,施工过程中要加强对洞挖及支护质量的有效控制,在保证安全的情况下,狠抓洞挖各工序的循环时间以促进洞挖施工进度。
参考文献:
[1]周垂一,周永,李军.锦屏二级水电站引水隧洞施工总体设计[J].水力发电,2010,36(1):14—16.
[2]于海东.光面爆破技术在玉龙滩引水隧洞施工中的应用[J].山西建筑,2007,33(10):339—340.
[3] DL/T5113.1—2005,水电水利基本建设工程单元工程质量等级评定标准[S].
[4] SL279—2002,水工隧洞设计规范[S].
[5] DL/T5195—2004,水工隧洞设计规范[S].
[6] DL/T5144—2001,水工混凝土施工规范[S].
I7] DL/T5148—2001,水工建筑物水泥灌浆施工技术规范[S].