實習(xí)計劃
施工實習(xí)是水利工程專業(yè)學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)。通過實習(xí)，讓我們了解主要建筑物的施工特點。施工方法等，使我們鞏固和加深已學(xué)的理論知識，培養(yǎng)我們分析問題和解決實際問題的能力。
本次實習(xí)時間為3月25號至4月12號，地點為天臺**水蓄能電站，具體安排是通過有關(guān)技術(shù)報告、專家現(xiàn)場講解，讓我們了解設(shè)計、勘測、監(jiān)理及施工組織等方面知識，使我們獲得一定的生產(chǎn)實踐技能，并了解和掌握水工工程施工原理、方法和管理手段，為今后的繼續(xù)學(xué)習(xí)和工作打下了良好的基礎(chǔ)。
工程概況
**水蓄能電站位于浙江省東部天臺縣境內(nèi)，距杭州市約150km，靠近華東500kV電網(wǎng)負(fù)荷中心，為秦山核電站配套,在華東電網(wǎng)中承擔(dān)調(diào)峰填谷、調(diào)頻調(diào)相及緊急事故備用任務(wù)?？偼顿Y42億元。電站裝機容量430萬kW，水頭285.7m，是地形、地質(zhì)、水源都較為理想的抽水蓄能站址。
電站樞紐由上水庫、下水庫、輸水系統(tǒng)、地下廠房、開關(guān)站等部分組成。上水庫利用已建的桐柏電站水庫改建，水庫現(xiàn)有東西兩個跨流域的引水渠，引水區(qū)流域面積達(dá)54.2 km2。上水庫總庫容為1231.63萬m3，有效庫容1063萬m3 ，正常蓄水位396.21m。下水庫主壩采用鋼筋混凝土面板堆石壩，岸邊溢洪道，總庫容1289.73萬m3，有效庫容1063萬m3，正常蓄水位 141.17 m。輸水系統(tǒng)和廠房位于上、下庫之間的山體內(nèi)，采用一洞二機斜井方案，引水道和尾水道均不設(shè)調(diào)壓室。地下廠房采用尾部布置方式。500 kV開關(guān)站位于下庫進/出水口平臺上游150m山脊處，采用GIS開關(guān)設(shè)備。上水庫工程利用已建的桐柏電站水庫,對現(xiàn)有主、副壩和溢洪道等建筑物進行加固改建,改建后的主壩壩高為41 0m,發(fā)電有效庫容1063萬m3。
面板堆石壩施工
一 墊層區(qū)施工:
1概述
面板堆石壩墊層料(ⅡA)區(qū)直接位于面板底部，為混凝土面板提供均勻支持，避免面板產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，使作用在混凝土面板上的水荷載均勻地傳遞到堆石體。墊層料有半透水性，在面板澆筑前可利用壩體進行擋水渡汛，當(dāng)面板或接縫產(chǎn)生裂縫時，墊層料可作為第二道防線。
2墊層料的設(shè)計要求
ⅡA料來源于經(jīng)破碎的溢洪道或補充料場開采的灰?guī)r料。墊層料要滿足以下設(shè)計要求：(1)要求墊層料粒徑不能太大，應(yīng)含有較多的細(xì)料;(2)要有半透水性、低壓縮性和高抗剪強度;(3)墊層料為非塑性的級配良好的灰?guī)r人工制備料，要求顆粒堅硬、耐久，無粘土及有機雜質(zhì);(4)墊層料的及陪范圍為：粒徑80mm，含礫量為45%～65%，應(yīng)為連續(xù)級配;(5)普通瀝青砂混合料中普通瀝青參照SYI1665/77牌號65的有關(guān)技術(shù)指標(biāo)選購;(6)碾壓層厚40cm，灑水量為10%。
3墊層料的填筑
3.1修補工序
墊層料施工順序應(yīng)為先修補后填筑。在填筑和修整ⅡA料上游邊坡過程中有過幾場暴雨，兩壩肩趾板槽集中水流損壞了兩壩肩的壩體坡腳，為此，這一部位需要進行修補?；映樗Y(jié)束后，第一步工作就是進行ⅡA料的修補，修復(fù)措施按以下方案進行：在靠近趾板的地方挖槽，除去松散的堆石料，并用ⅡAB料回填碾壓好，碾壓時使用平板振動碾，修復(fù)期間要特別注意保護好止水片的保護盒。
3.2基礎(chǔ)驗收
根據(jù)招標(biāo)文件及設(shè)計圖紙要求，在趾板下游3～10m范圍內(nèi)的墊層料區(qū)基礎(chǔ)的開挖要挖至與趾板相同的深度，在趾板下游3～10m以外的墊層料區(qū)后至壩軸線之間的基礎(chǔ)，應(yīng)挖除所有的全風(fēng)化巖石。
壩基范圍內(nèi)的沖擊層一般均應(yīng)挖除，除非工程師另外通知。趾板下游0.5H(H為趾板平面的水深)范圍內(nèi)，要求清除開挖面上的任何倒懸體，并形成不陡于1∶0.3的坡度。碾壓后，ⅡA向壩軸線的填筑料占ⅢA(過渡料區(qū))區(qū)范圍不超過200mm的公差范圍，但ⅡA區(qū)不應(yīng)小于圖紙設(shè)計的最小寬度。各個填筑料區(qū)之間不允許發(fā)生突變。
3.3填筑
3.3.1鋪料
現(xiàn)場指揮人員按照監(jiān)理工程師指定的場地進行各種上壩料的倒放，防止粗料、細(xì)料混合。鋪料采用進占法。
鋪料要近似水平并防止分離，施工中要嚴(yán)格控制每層填筑料厚度不大于450mm，墊層料填筑時應(yīng)沿水平面向上游方向超填30cm，以防止坡面自然沉降，在超填部分與設(shè)計交接處做明顯標(biāo)志，以避免超填過多而增加修坡工程量及墊層料浪費。
當(dāng)填筑墊層料時，其鋪料后的高程與過渡料鋪料高程一致，以便同時碾壓。
3.3.2平料
嚴(yán)格控制各種上壩料的填筑厚度，在工作面上放置標(biāo)有相應(yīng)填筑厚度的鋼筋架，現(xiàn)場指揮人員可根據(jù)鋼筋架的高度指揮推土機平料，控制填料厚度。
3.3.3灑水
從右壩頭791m高程水池鋪設(shè)供水主管及支管，利用膠管將水引致工作面，加水量為堆石體的10%。
3.3.4碾壓
(1)水平碾壓
墊層料、過渡料水平碾壓使用的機械是德國生產(chǎn)的BW219D/2自行式振動碾，其工作效率高，性能穩(wěn)定，碾壓速度控制在1.8～2.4km/h，振動頻率為每分鐘1100～1500次。碾壓過程采用進退錯距法，每次錯距控制在30cm以內(nèi)。碾壓遍數(shù)不少于6次，最終以填筑體的碾壓試驗成果能達(dá)到壓實干密度2.2g/cm2或空隙率為19%來確定。
(2)上游坡面的修整及碾壓
每填筑4.8m就開始進行上游坡面的修整、碾壓工序，坡面碾壓機械使用斜坡振動碾，已碾壓好的邊坡經(jīng)監(jiān)理工程師驗收后，即噴陽離子乳化瀝青進行坡面保護。
邊坡碾壓按照以下工序進行：測量放線→激光導(dǎo)向反鏟修坡→人工修整→布置吊索→碾壓→邊坡保護。
坡面修整采用人工配合激光導(dǎo)向反鏟進行，采用激光導(dǎo)向儀、經(jīng)緯儀及自制木三角架來控制上游邊坡坡面。
坡面先用激光導(dǎo)向反鏟修整，邊坡修整時應(yīng)預(yù)留7cm的保護層厚度，使碾壓后邊坡達(dá)到設(shè)計要求，機械修坡后再由人工對坡面進行細(xì)部修整，人工作業(yè)方法是：在坡面上布置10m×10m的網(wǎng)點并打插筋，在鋼筋上用細(xì)線在控制修坡坡面，由人工用鋤頭修坡，對超、欠挖部分進行回填或挖除。人工修整后邊坡坡面高出設(shè)計坡面7cm。
斜坡碾壓及防護的具體辦法是：①布置索吊，索吊布置在壩體的頂面上，索吊離邊坡應(yīng)有2m的距離;②安裝振動碾，(振動碾選用中國陜西生產(chǎn)的YZT10L牽引式振動碾)，安裝振動碾時應(yīng)保證碾壓過程中鋼絲繩始終與坡面平行;③斜坡碾壓采用靜碾和振動相結(jié)合的方法進行，靜碾2遍，然后半振動(自上而下時不振東，自下而上時振動)碾壓4遍;④斜坡碾壓錯位采用的方法是：吊索在壩頂水平移動一定距離，將斜坡碾從下向上斜拉至頂部再放下去，往返數(shù)次即可。
(3)ⅡA料表面噴乳化瀝青保護碾壓好的坡面經(jīng)監(jiān)理工程師驗收后即可噴乳化瀝青進行保護，噴灑前先由人工掃除坡面上的浮塵，高程682m以下為枯水期施工，受雨水沖刷機會少，坡面碾壓合格后即可進行面板澆筑，暴露時間短，故只需噴“兩油一砂”(噴一層乳化瀝青，灑一層砂，再噴一層乳化瀝青)保護。
高程682m以上ⅡA區(qū)坡面洪水來臨之前不能及時進行面板澆筑，汛期將被雨水沖刷，故需噴“兩油兩砂”(先噴一層乳化瀝青，灑一層砂，再噴一層乳化瀝青，灑一層砂)進行坡面保護，最后無振碾壓一遍。
“兩油”共計單耗量3.4g/m2，噴層間隔不少于24h。
二 面板施工:
1 面板結(jié)構(gòu)
面板混凝土共分為 20 塊，其中寬度 12m 的10塊，寬度 6m 的 9 塊，1 塊寬度為6.34m。面板厚度T=(30+0.32H)cm，面板設(shè)板間拉伸縫A 縫 10 道，板間擠壓縫 B 縫 9道。面板水平?jīng)]有設(shè)施工縫，由趾板至壩頂一次施工成型。最長 10號面板長 126m，混凝土澆筑量為5260m3，面板混凝土設(shè)計標(biāo)號為R250、S8、F50。
2 主要施工措施
2.1通過反復(fù)試驗調(diào)整碾壓參數(shù)
大壩堆石體料源，由原設(shè)計灰?guī)r料場變?yōu)樽蟀堕_挖級配差的小粒徑半風(fēng)化玄武巖。在大壩填筑前對該半風(fēng)化玄武巖做了大量的室內(nèi)、現(xiàn)場試驗，論證其作為堆石料的可行性。另一方面通過多次現(xiàn)場碾壓試驗確定堆石體填筑的碾壓參數(shù)。通過現(xiàn)場碾壓試驗，最終確定主、次堆石體只有鋪料厚度為60cm，碾壓設(shè)備采用 18t 拖式振動碾，碾壓 8 遍和 6遍才能達(dá)到設(shè)計指標(biāo)要求。另外由于壩體填筑料源級配不穩(wěn)定，為確保填筑質(zhì)量，在大壩填筑施工過程中，一方面加強料場開采料篩分試驗工作，為壩體填筑及時調(diào)整碾壓參數(shù)提供試驗數(shù)據(jù)。另一方面加大碾壓后壩體取樣試驗頻次，在施工過程中各填筑層均進行干密度試驗，平均3000m3取樣檢測一次。經(jīng)過認(rèn)真施工，堆石體干密度取樣試驗均滿足設(shè)計及規(guī)范要求。
2.2 加快填筑進度為預(yù)沉降爭取足夠多時間
由于上壩料級配較差，雖然施工采用了薄層鋪料、強碾壓的施工方案達(dá)到了設(shè)計要求指標(biāo)，確保了水庫施工順利進行。但通過變形觀測資料分析，壩體沉降較同類壩較偏高，壩體最終沉降達(dá)573mm，為壩高的0.76%?！榱吮ＷC大壩沉降變形更多地在面板壩混凝土施工以前完成，以減輕面板的脫空變形。雖在截流前因地質(zhì)原因設(shè)計放棄了原設(shè)計料場，迫使截流時間推遲兩個多月的不利條件下，但經(jīng)過及時調(diào)運增加裝運設(shè)備，同時在確保大壩填筑質(zhì)量的前提下，合理組織，積極調(diào)動職工積極性，提前8天使壩體達(dá)到了度汛高程，同時于 預(yù)計時間提前 35天達(dá)到了壩體封頂條件，為壩體預(yù)沉降爭取時間創(chuàng)造了條件。面板混凝土施工開始，經(jīng)過4 個多月的沉降，在面板混凝土施工前壩體累計沉降已達(dá)561mm，占總沉降量的98%，使壩體在面板混凝土施工前沉降變形基本穩(wěn)定，為確保面板混凝土施工質(zhì)量奠定了基礎(chǔ)。
2.3 合理選擇墊層料固坡方案
因為工程受截流推遲兩個月的影響，度汛工期非常緊張，加之兩岸邊坡陡，工作面狹窄，度汛壩體填筑和上游護面同時施工干擾大，對壩體填筑進度影響大。為此，將原設(shè)計上游碾壓5cm 厚 100號砂漿固坡，改為采用簡易滑模施工5cm 厚 100號砂漿固坡方案。簡易滑模長 4.5m，寬1.2m，簡易滑模上安裝一臺平板振搗器振搗，提升采用 2t卷揚機。采用滑模施工上游砂漿墊層，不但施工設(shè)備簡單，易操作，而且避免了和上壩進度緊張的矛盾。另外采用滑模施工的砂漿墊層，坡面平整度好，減小了面板受基礎(chǔ)面約束的程度，從而達(dá)到了減少面板裂縫的目的。
2.4采取有效措施保證混凝土施工質(zhì)量
水庫氣候溫和，對混凝土面板施工來說條件有利。但大水溝降雨量偏多，降雨天數(shù)多，即時是枯水季節(jié)，也經(jīng)常下雨，這給面板混凝土施工帶來很多不便，特別是中間部面板長度達(dá)100 多米。為此在施工中采取了以下主要措施。
(1)在面板混凝土施工前做好各方面準(zhǔn)備工作。一是組織全體施工人員進行全方位的技術(shù)交底工作，讓所有參與者在施工前做到心中有數(shù);二是做好各種材料準(zhǔn)備工作;三是分工明確，做到試驗、質(zhì)檢、生產(chǎn)部門層層把關(guān)，確保面板混凝土施工質(zhì)量。
(2)結(jié)合大水溝工地雨天多，在制作滑模時，在滑模架后部掛長 10m的彩條布，保護新澆混凝土在初凝前不受風(fēng)雨影響。混凝土終凝后及時采用麻袋覆蓋，連續(xù)灑水養(yǎng)護。同時在拌合站每班安排試驗人員測試砂石料實際含水量，及時調(diào)整施工配合比。在實際施工中，白天混凝土出機坍落度控制在5～7cm，夜間控制在3～5cm，倉面混凝土坍落度一般保證在 1～3cm 較為合適。
(3)為保證布料均勻，在 12m寬的澆筑塊上部采用兩道主溜槽，下部距滑模 10～12m采用每道主溜槽分成兩道共四道分溜槽給倉面供料。每次下料保證距滑模80～100cm 范圍均勻布料?；?.56m，每次滑升距離嚴(yán)格控制在30～40cm。另外采用二次壓面，提高混凝土外觀質(zhì)量，改善防裂效果。
3 裂縫及裂縫處理
根據(jù)我部多次對面板裂縫進行檢查統(tǒng)計，面板混凝土到水庫下閘蓄水前僅發(fā)現(xiàn)裂縫19 條，裂縫寬度為 0～0.3mm，其中長度為6.65m。對于檢查出的19條裂縫采用人工鑿毛5～10cm深的 V型槽，經(jīng)檢查裂縫在 5cm深處已全部消失，說明裂縫為表面裂縫，對于表面裂縫采取以下兩種處理措施。
(1)對于寬度小于 0.2mm 的裂縫，采用人工鑿毛 5～10cmV型槽，清洗后用 1：2 預(yù)縮砂漿補填。
(2)對于寬度 0.2～0.3mm 的裂縫，鑿成 V 型槽除用 1：2預(yù)縮砂漿回填后，再在表面采用 SR防滲遮蓋板遮蓋，并用角鐵、膨脹螺栓固定。采用以上措施處理后的裂縫，大壩蓄水前經(jīng)重 新檢查表面未發(fā)現(xiàn)有新的裂紋產(chǎn)生。水庫面板混凝土裂縫主要集中在中部較長塊，并且裂縫主要集中在中下部。其中10 號面板長 126m，出現(xiàn)裂縫 6條。經(jīng)鑿除后裂縫為表面裂縫，裂縫主要是由混凝土干縮引起的。另外在上游保護層回填前，將河床趾板上預(yù)留排水孔封堵后出現(xiàn)“反滲”現(xiàn)象，使9 號、10號面板下部形成反滲的浮托力，使面板表面產(chǎn)生個別裂縫。后經(jīng)在壩體下游及時排水，降低壩內(nèi)水位，隨著壩內(nèi)水位的降低，“反滲”現(xiàn)象消失，同時對面板產(chǎn)生的不良影響立即消除。
4 施工縫處理
大壩混凝土分層分塊澆筑產(chǎn)生的水平施工縫，縫面一般有水泥浮漿所形成的乳皮，嚴(yán)重影響了層間結(jié)合，降低抗剪和抗拉強度，采取措施處理好施工縫面是確保大壩混凝土施工質(zhì)量的關(guān)鍵問題之一。
4.1施工縫面處理標(biāo)準(zhǔn)
混凝土縫面處理標(biāo)準(zhǔn)：“去掉乳皮，微露粗砂，表面粗糙”。為此，需在澆筑前清掃縫面上的污物和灰塵并排除積水。
4.2施工縫面處理方法
①人工鑿毛：勞動強度大，工效低;
②高壓水沖毛：沖毛水壓力達(dá)25~50 MPa，效率高，間歇期超過2周，沖毛效果差;
③低壓水沖毛：在混凝土終凝后，用0.3~0.6 MPa的水壓沖毛，可能會沖掉2~3 cm厚的表層混凝土;
④利用風(fēng)砂槍沖毛：對齡期長的混凝土沖毛有效，但費工費時費料，施工干擾大;
⑤鋼絲刷機械刷毛：工效高、效果好、費用大;
⑥噴灑緩凝劑：可促使混凝土表面緩凝，延長沖毛時間。
以上6種方法，采用高壓水沖毛較為經(jīng)濟合理。
4.3 施工縫鋪設(shè)砂漿問題
混凝土施工縫面處理的常規(guī)方法是鋪設(shè)2~3 cm厚砂漿。但從仔細(xì)觀察和分析中可以看出，鋪設(shè)砂漿并不很理想，譬如打砂漿增加了拌和和運輸?shù)暮芏喹h(huán)節(jié)，特別是鋪設(shè)砂漿后會因間歇時間過長而曬干，反而影響施工縫面的結(jié)合。為了加快施工速度和簡化施工程序，多年來就盼望在保證質(zhì)量的前提下，找到能取代打砂漿的方法和措施。
總起來看，斷裂數(shù)少的情況有以下幾種：縫面坑洼不平、石子外露者，縫面用風(fēng)砂槍沖毛者，混凝土為三級配者，這與一般的概念相同，說明縫面斷裂數(shù)與縫面處理質(zhì)量和混凝土澆筑質(zhì)量密切相關(guān)?；炷凉橇狭皆酱?，水泥用量越少，對上下層結(jié)合不利，鋪砂漿或增加砂率的必要性越大。二級配混凝土倉位，特別是高標(biāo)號二級配混凝土，可以不鋪砂漿。
地下主廠房施工技術(shù)
一. 地下開挖
1工程概況
根據(jù)廠房建基面上覆巖層厚度、廠房建基面高程和坡度的不同，將主體部分的巖石開挖施工分為3層進行，均為淺孔爆破，分別為主體石方開挖和保護層的開挖。第一層為▽3 103.5 m(一部分副廠房鉆孔底為▽3 104.3 m)至基巖分界面，層高為4.0～2.5 m;第二層為▽3 103.5～3 100.5 m(為副廠房基礎(chǔ)保護層以上巖石的爆破)，層高為3.0 m;第三層主要為主廠房建基面上覆巖石的開挖。最后進行蓋板混凝土基礎(chǔ)以上的石方開挖，3 097.4～3 095.7 m，層高為1.7 m。
2 開挖方法
2.1石方爆破方法
為保證巖石爆破達(dá)到均勻破碎和減震的效果，采用非電毫秒雷管微差爆破、逐排起爆的方式進行爆破作業(yè)，我部已有類似工程施工的成功經(jīng)驗。此方法可提高一次裝藥量，但同時起爆的藥量較少，石塊破碎和減震效果較好。鉆孔以潛孔鉆為主。保護層開挖使用手風(fēng)鉆，用潛孔鉆打預(yù)裂孔。
爆破孔主要分拉槽孔、主爆孔和預(yù)裂孔。在基坑中心位置設(shè)拉槽爆破區(qū)，形成平行于機組縱軸線方向的兩個臨空面，建基面保護層厚度為1.5～2.0 m。
2.2石方開挖施工
爆破作業(yè)和啞炮處理完成后，立即用反鏟和裝載機修整基坑下坡路，由基坑下游向上游方向出渣，反鏟和裝載機配合奔馳車至渣場棄渣;在開挖的同時及時清理出基巖面，為鉆孔作業(yè)提供工作面。
2.3施工程序
(1)石方分層開挖順序：第一層石方爆破開挖→第二層石方爆破開挖→保護層開挖→帷幕灌漿上覆混凝土蓋板的基礎(chǔ)開挖;
(2)石方開挖施工順序：測量放線→爆破作業(yè)→道路修整→石渣外運→巖面清理;
(3)石方爆破順序：測量放線→布孔→炮孔清理和鉆孔→安放雷管和炸藥→布放導(dǎo)爆管、導(dǎo)爆索和導(dǎo)火索→質(zhì)量檢查→起爆→處理啞炮。
2.4爆破參數(shù)設(shè)計
2.4.1第一層爆破參數(shù)設(shè)計
第一層爆破施工時，沿基坑中心線平行于機組縱軸線方向設(shè)置了一條寬7.5 m、兩側(cè)各距開挖邊線3.0 m的拉槽爆破區(qū)，先爆破出臨空面。第一層爆破共需6個段位的雷管。
周邊孔預(yù)裂爆破：
(1)采用潛孔鉆鉆孔，孔徑D取90 mm;
(2)藥卷直徑d=32 mm,為乳化炸藥;
(3)鉆孔傾角：預(yù)裂光爆孔和開挖邊坡相同;
(4)鉆孔深度L：指從開挖基巖面至基巖保護層，保護層厚度為1.5 m，孔深為3.0～4.0m;
(5)不耦合系數(shù)β=90/32=2.8;
(6)孔間距a=(7.0～12.0)D=630～1 080 mm，取0.75 m;
(7)線裝藥密度q=0.375 kg/m;
(8)根據(jù)經(jīng)驗公式，堵塞長度L0取0.7～1.4 m(約為孔深度的1/3);
(9)裝藥長度L1=1.3～2.6 m(約為孔深度的2/3);
(10)底部加強裝藥強度段孔長L2=1.5 m。
基坑開挖爆破：
(1)采用潛孔鉆鉆孔，孔徑D取90 mm;
(2)藥卷直徑d=32 mm，為乳化炸藥;
(3)鉆孔傾角：拉槽孔傾角為60°，其它孔和拉槽孔傾角相同，逐漸過渡至邊坡坡度;
(4)鉆孔深度L：指從開挖基巖面至基巖保護層。保護層厚度為1.5 m，孔深為3.0～4.0m;
(5)不偶合系數(shù)β=90/32=2.8;
(6)底板抵抗線W1=(0.6～0.8)L=(0.6～0.8)×(3.0～4.0)=1.8～3.2(m);
(7)孔間距a取1.5～2.0 m,梅花型布孔;距光爆孔距離1.5～2.0 m;排距1.2～1.5 m;
(8)線裝藥密度q取0.95 kg/m;
(9)單位耗藥量約為0.38 kg/m3;
(10)堵塞長度L0取1/3孔段長。
第一層爆破安全警戒距離定為距爆區(qū)≥800 m。
2.4.2第二層爆破參數(shù)設(shè)計
第二層爆破參數(shù)設(shè)計基本同第一層(孔間距2.0 m，排間距1.5 m)。
第二層爆破安全警戒距離定為距爆區(qū)≥800 m。
2.4.3第三層爆破參數(shù)設(shè)計
第三層均為保護層的爆破。周邊預(yù)裂孔用潛孔鉆鉆孔，其它孔均用手風(fēng)鉆鉆孔。相應(yīng)參數(shù)見表1。
周邊孔預(yù)裂爆破：爆破參數(shù)同第一層。
基坑開挖爆破：
(1)采用手風(fēng)鉆鉆孔，孔徑D取42 mm;
(2)藥卷直徑d為32 mm,為乳化炸藥;
(3)鉆孔傾角平行于相鄰坡面;
(4)鉆孔深度L為1.5 m;
(5)孔間距a取1.0 m，梅花型布孔;距預(yù)裂孔距離1.5 m;排距0.75 m;
(6)線裝藥密度q取0.72 kg/m;
(7)單位耗藥量約為0.32 kg/m3;
(8)堵塞長度L0取1/3孔段長。
第三層爆破安全警戒距離定為距爆區(qū)≥500 m。
3. 軟弱層開挖
3.1初期支護型式變更的必要性
因為本段隧道圍巖巖體結(jié)構(gòu)的完整性及其穩(wěn)定性甚差，所以必須采用“弱爆破、短進尺、強支護”的施工方法。開挖后立即噴射混凝土封閉圍巖，由于軟弱圍巖的開挖面凹凸不平(高低相差至少50 cm)，且隨時有掉塊現(xiàn)象，若再繼續(xù)進行噴射混凝土，則需要噴射10多次，需要20多個小時，這樣做費料費工費時，而且噴射混凝土在10小時之內(nèi)若達(dá)不到支護效果，則無法控制軟弱圍巖的變形、下沉乃至塌方，施工安全也就無法保證。故錨網(wǎng)后必須馬上模注混凝土，以達(dá)到快速穩(wěn)定圍巖、抑制塌方的目的。
3.2超前支護措施
經(jīng)專家論證洞口段位于滑坡地段，右線在掘進5m后，仰坡發(fā)生滑塌，為保證隧道安全進洞，設(shè)計單位重新進行了勘探設(shè)計，確定右洞口采用長管棚方案。管棚設(shè)于拱腳以上，沿開挖輪廓線環(huán)向布置，間距50厘米，外插角1，鉆孔深度要求進入完整基巖3m為準(zhǔn)，管棚外徑為127無縫鋼管，壁厚4.5mm，花管內(nèi)為鋼筋籠，主筋為22螺紋鋼，以50無縫管為固定環(huán)，壓入30#水泥漿。為保證管棚的進洞位置正確，進洞方向準(zhǔn)確，鉆進過程中穩(wěn)定無位移，并對管棚起到有效的支撐，在洞口做定位套拱。
(1)、機具準(zhǔn)備：
由于洞口石質(zhì)破碎且已經(jīng)坍塌，用一般的鉆機鉆孔易塌空，因而采用單偏芯潛孔錘跟管鉆機，用潛空錘超前鉆孔，套管擴孔雙回旋鉆進技術(shù)。
單偏芯127跟管鉆機型號：MG-30、MGY-100
鉆桿型號：50、60
動力機具：9m3/min空壓機(柳州產(chǎn))
(2)、套拱施工
管棚套拱不僅是管棚支護體系的一部分，而且對管棚方向起導(dǎo)向作用，隧道進口位于1000m半徑的曲線上，且在隧道開挖中要求管棚與型鋼焊接在一起形成聯(lián)合支撐體系，因此套拱要求不傾斜、不沉降，導(dǎo)向管方向精確。
為確保不引起滑塌體的滑動，套拱基礎(chǔ)施工時采用挖孔樁的形式，制作護筒，在護筒上方打入鋼管樁，套拱基礎(chǔ)挖至基巖，用用30#鋼筋混凝土與套拱澆筑成整體。為保證導(dǎo)向管的方向性，采用座標(biāo)法進行控制，即每根導(dǎo)向管與型鋼焊接時，管口位置實測出坐標(biāo)，再根據(jù)管棚設(shè)計方位角，在導(dǎo)向管至少2m外，根據(jù)距離及方位角計算出坐標(biāo)，然后打樁釘點，兩點連線即為導(dǎo)向鋼管方向，焊接時再用定位楔塊確定好仰角。
(3)、加工花鋼管及鋼筋籠，準(zhǔn)備施工器材
鋼花管每2m一節(jié)，兩頭加工絲扣，管壁鉆12壓漿孔，梅花狀交錯布置。
鋼筋籠采用3根22鋼筋，用50無縫鋼管固定。
(4)、鉆孔作業(yè)
鉆孔原理：采用單偏芯潛孔錘跟管鉆進技術(shù)。潛孔錘超前鉆孔，套管擴孔雙回旋鉆進技術(shù)，以壓縮空氣作為潛孔錘動力，同時冷卻鉆頭，排除巖屑，當(dāng)鉆孔鉆進到設(shè)計深度后，取出中心鉆具，套管留在孔內(nèi)，鉆孔一經(jīng)成孔，鉆孔時，偏心鉆頭逆轉(zhuǎn)鉆進，沖擊器撞擊管靴，由管靴帶動鋼管向前鉆進，正轉(zhuǎn)則鉆頭歸位，退出鉆桿，則鋼管留在孔內(nèi)，一次成孔。
(5)、鋼筋籠及注漿
當(dāng)鉆孔終孔后即可下鋼筋籠，鋼筋籠的固定環(huán)采用50無縫鋼管，壁厚8mm，鋼筋采用22的螺紋鋼，下入時可邊制作邊下，也可制作好一次下入，每段鋼筋籠采用搭接焊，采用人工鉆機送入孔內(nèi)。
當(dāng)鉆孔下入套管和鋼筋籠后即可進行孔內(nèi)注漿，注漿采用30#水泥漿，水灰比1：0.35，采用江津525水泥，壓漿機壓漿，壓漿前每個管口加工一個法蘭裝置，以防漿液倒流，注漿壓力初壓不低于0.3MP,終壓不低于1.5MP。當(dāng)壓力達(dá)到1.5MP時，將注漿泵停下等待幾分鐘，若壓力降至0.6mp以下，再繼續(xù)壓漿，這樣反復(fù)幾次直到壓力不能下降為止。
必須全站儀座標(biāo)法跟蹤檢查鉆孔施工，以防施工中鉆桿偏位。
正常情況下4.8小時可鉆一孔，壓漿從98年10月16日開始，19日結(jié)束，共注漿100.3噸，各孔情況不同，壓漿數(shù)量不同，注漿量每孔11噸，最小注漿量每孔1.2噸。
從開挖情況，管棚方位正確，因為壓漿在圍巖中基本沒有擴散，管棚起到良好的支撐作用，很好的起到防止坍塌的作用。
3.3 初期支護施工
隧道開挖后的初期支護是施工作業(yè)安全的必要措施，軟弱圍巖地段尤為重要，按新奧法設(shè)計原理分析，初期支護是隧道襯砌結(jié)構(gòu)的主要組成部分，所以隧道初期支護質(zhì)量的好壞，不僅關(guān)系到隧道內(nèi)施工作業(yè)人員的人身安全，而且關(guān)系到隧道工程能否安全使用。
初期支護以噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)、錨桿為主要支護手段，II、III類圍巖還配合格柵鋼拱支撐，特別差的圍巖地段還設(shè)有超前小導(dǎo)管、預(yù)注漿加固等輔助手段。初期支護應(yīng)緊跟掌子面及時施作，控制好圍巖變形，限度地發(fā)揮圍巖的自承能力。噴射混凝土標(biāo)號為20號，II、III、IV、V類設(shè)計厚度分別為22cm、20cm、15cm、10cm,分2到3次完成;鋼筋網(wǎng)為6 I級鋼筋，II、III、IV、V類設(shè)計網(wǎng)格分別為20*20cm、20*20cm、25*25cm、25*25cm;錨桿全部采用全粘結(jié)藥包錨桿(Φ22 II級鋼筋)，II、III、IV、V類設(shè)計長度分別為3.5m、3.5m、3.0m、3.0m，縱、橫向設(shè)計間距分別為1.0m*1.0 m、1.0m*1.0 m、1.0m*1.2m、1.0 m*1.5m;錨桿露頭加設(shè)150*150*6(mm)的鋼墊板(普通3號鋼)，墊板與錨桿同時施作，錨桿外露頭須加工螺紋，用螺母將墊板緊貼在圍巖上，安裝時擰緊即可(不得加力)，墊板和錨桿露頭須用噴射混凝土覆蓋。
二 巖錨梁施工
常規(guī)設(shè)計廠房橋機的行車大梁皆采用柱式支承結(jié)構(gòu),對于地下廠房有條件利用巖壁錨桿錨固支承行車大梁而取消柱式支承,稱巖壁錨固橋機軌道梁(簡稱巖錨梁)。從實質(zhì)上講,巖錨梁是一種懸臂梁結(jié)構(gòu),因此施工中對巖壁成型及錨桿質(zhì)量均要進行嚴(yán)格控制。
1巖錨梁施工
1.1 開挖施工順序
為保證巖錨梁開挖成型,在廠房第Ⅰ層開挖結(jié)束后,即進行第Ⅱ、Ⅲ層的預(yù)裂爆破。在此基礎(chǔ)上,廠房第Ⅱ?qū)臃?塊開挖。先進行中部塊Ⅱ1的開挖,后進行Ⅱ2塊的線預(yù)裂(預(yù)裂面底高程為66 45m)及開挖施工,最后進行巖壁吊車梁兩側(cè)70cm厚塊體的開挖,其順序為先進行Ⅱ3塊的開挖,然后進行Ⅱ4塊巖臺成型開挖。Ⅱ3塊的鉆孔方向為水平向,開挖方向從安裝場到副廠房,超前Ⅱ4塊的開挖10～15m(圖1)。
1.2巖臺開挖
巖錨梁巖臺開挖是確保巖壁吊車梁壁座準(zhǔn)確成型的關(guān)鍵所在,選擇合適的距下層開挖面高度,并在開挖中嚴(yán)格控制壁面光爆孔的鉆孔方向、孔距、裝藥量,根據(jù)地質(zhì)條件的變化、外爆效果等及時修正優(yōu)化外爆參數(shù)等都是巖錨梁成功施工的關(guān)鍵。(1)巖錨梁最低點距下層(第Ⅲ層)開挖頂面高度的確定。巖錨梁最低點至地面高度的確定,既要方便巖錨梁的施工,又要盡量減少下層開挖對巖錨梁的影響?？偨Y(jié)魯布革、東風(fēng)、廣蓄等電站的施工經(jīng)驗,桐柏工程把這一高度定為2 2m。經(jīng)實踐驗證,這一高度比較合理,既保證了巖錨梁施工質(zhì)量,又加快了巖錨梁及廠房第Ⅲ層開挖施工進度。(2)巖臺開挖要求。①壁座部位不允許產(chǎn)生爆破裂縫,爆破殘孔率>80%;②壁座角成型偏差≤2°;③巖臺上拐點不允許欠挖、超挖≤20cm;④巖臺下拐點不允許超挖,欠挖部分人工鑿除。(3)巖臺開挖方法和爆破參數(shù)。巖臺(Ⅱ4塊)的開挖鉆孔分立面和斜面兩部分,為提高巖臺開挖成型效果,在巖錨梁正式開挖施工前,做了模擬開挖試驗。通過試驗發(fā)現(xiàn),巖臺垂直面水平造孔難以保證鉆孔不偏移,故采用垂直造孔。巖臺斜面利用樣架來控制鉆孔方向,自下向上造孔,樣架需根據(jù)開挖面進行設(shè)計,采用兩排Φ48鋼管,中間加橫檔支撐(圖2)。
根據(jù)試驗開挖和正式開挖后的不斷調(diào)整,確定各爆破參數(shù)為:巖臺立面垂直孔(EL79 5～76 6,鉆欠20cm),孔間距為40cm、藥卷間距50cm、線密度m=84 66g/m。斜面孔(EL76 41～75 2)根據(jù)裝藥量不同分為兩類。常規(guī)斜孔孔間距50cm,藥卷間距30cm,線密度m=109 3g/m;裝藥量減半斜孔孔間距50cm,藥卷間距50cm,線密度m=42 32g/m。
鉆孔錨桿施工巖錨梁自上而下分布有3排錨桿,桿體直徑為Φ36,分別為A、B、C錨桿,錨桿間距均為75cm。A錨桿長10m,入巖8m,仰角27 5°;B錨桿長10m,入巖8m,仰角22 5°;C錨桿長7m,入巖5 6m,俯角33 69°。錨桿孔施工控制標(biāo)準(zhǔn)為水平偏差≤10m,垂直偏差≤5cm,孔深誤差≤5cm,傾角誤差≤2°,并確保錨桿的入巖設(shè)計深度。凡鉆孔達(dá)不到上述要求,或錨桿注漿和插桿時發(fā)現(xiàn)達(dá)不到上述要求,均應(yīng)重新造孔,對廢孔用微膨脹砂漿補灌回填(圖3)。
2.1錨桿孔位放樣
由于巖錨梁A、B、C在3排加固錨桿均與壁成一定角度,同時巖壁開挖后存在一定的超挖和不平整,為保證巖錨梁錨桿的設(shè)計相對位置保持不變,放樣按幾何關(guān)系投影到巖壁上(圖4)。
2.2錨桿造孔
造孔前先按照A、B、C3種錨桿的仰角或俯角,用木板制成3個相應(yīng)角度大直角三角尺,施工時多壁鉆開口一定要打在點位上。為保證鉆孔角度的準(zhǔn)確,鉆孔開始時應(yīng)采用輕沖擊。鉆孔深度達(dá)到50cm時,重新校核鉆孔角度,準(zhǔn)確無誤后再全速鉆進。
鉆孔采用三臂液壓鑿巖臺車,孔徑50mm,每個孔造孔完畢后,必須加大水量將孔內(nèi)巖粉沖洗干凈,邊沖洗孔壁邊退桿。C錨桿由于向下斜,造孔時應(yīng)不斷突然加大水量,邊鉆邊沖,逐步把巖粉沖出孔外;沖洗不干凈的巖粉,即使沉于孔底,由于考慮了部分超深,也能保證設(shè)計錨固深度,沖洗后,用木塞臨時封閉孔口,以免雜物掉入。
2.3注漿及錨桿安裝
錨固長度達(dá)到設(shè)計長度,錨桿外露端保持齊平,外露長度隨巖面超挖量而變化。因此,每根錨桿的實際長度均不同,應(yīng)對鉆孔和錨桿進行統(tǒng)一編號并對號入孔。巖錨梁錨桿施工之前,進行巖錨梁加固錨桿注漿工藝試驗,分別就“先注漿后插桿”及“先插桿后注漿”兩種施工工藝進行了對比。經(jīng)驗證,采用“先注漿后插桿”的施工方法。
3巖錨梁混凝土施工
(1)混凝土分塊巖錨梁斷面尺寸高度<3 0m,施工時不分層。考慮巖錨梁的結(jié)構(gòu)特點和施工便利,把巖錨梁混凝土分為15～8m不等的28塊。施工縫按設(shè)計圖紙位置分縫,并設(shè)鍵槽,鑿毛處理,凹塊鍵槽吊車梁段先施工,后澆凸塊鍵槽吊車梁段。
(2)混凝土配合比巖錨梁混凝土設(shè)計標(biāo)號為C30,配合比的關(guān)鍵是水泥用量的確定。參照其它工程并結(jié)合桐柏工程所用骨料、水泥的特性,施工開始采用水泥單摻為320kg。但在實際施工過程中,通過預(yù)埋在混凝土內(nèi)的差阻式溫度計觀測得到48h內(nèi)混凝土的溫度達(dá)78 8℃(室溫23℃、混凝土入倉溫度27℃)(圖5)。
考慮過高的溫度容易產(chǎn)生溫度裂縫(實際觀察也驗證了這一點),經(jīng)反復(fù)試驗,采用摻粉煤灰方案以減少水化熱,最后確定混凝土配合比(表1)。
(3)模板為保證巖錨梁混凝土外觀質(zhì)量,確保模板支承結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,在巖錨梁底模承重架的基礎(chǔ)面澆筑30cm厚的混凝土找平層,然后在混凝土找平層上安裝底模支承,以控制底模的變形。模板安裝見圖6。
(4)模板拆除:側(cè)模需在混凝土達(dá)到75%設(shè)計強度、底板在混凝土達(dá)到100%設(shè)計強度后進行,模板脫膜劑采用閃光漆。
(5)混凝土澆筑混凝土澆筑采用常規(guī)方法,但由于巖錨梁在高溫季節(jié)澆筑,為加強溫控,減小混凝土內(nèi)外溫差,防止溫度裂縫的產(chǎn)生,主要采取以下措施:降低混凝土入倉溫度,主要是利用冰水噴淋冷卻骨料,并用冰水拌制混凝土;對混凝土配合比進行調(diào)整,降低水泥用量,減小水化熱引起的溫升;澆筑時間安排避開一天中最熱的時段(12:00～16:00)。采取保溫措施,盡量減小混凝土內(nèi)外溫差梯度。
(6)混凝土養(yǎng)護為避免混凝土內(nèi)外溫差過大而產(chǎn)生溫度裂縫,側(cè)模拆除后,覆蓋棉被,外縛塑料薄膜。頂部覆塑料薄膜和草袋,同時灑水養(yǎng)護至28d。在養(yǎng)護過程中,要注意定時測量混凝土外表溫度、混凝土內(nèi)、外和室溫各梯度溫差,以控制在20℃內(nèi)為宜。4 6 混凝土保護混凝土的保護包括飛石破壞和爆破震動破壞保護2類。對于前者,可以在巖錨梁表面覆蓋搪柴解決,后者需展開專題研究。
4 巖錨梁施工質(zhì)量措施
(1)巖錨梁的施工質(zhì)量主要取決于巖臺的開挖質(zhì)量和錨桿的施工質(zhì)量。巖臺傾角成型的好與壞、錨桿的入巖深度、錨桿的孔位和傾角,最終體現(xiàn)在運行時的錨桿應(yīng)力變化上。因此,必須按“精雕細(xì)刻,精益求精”的原則施工,嚴(yán)格控制超挖,人工鑿除欠挖,使巖臺成型規(guī)則,棱角分明;同時,混凝土澆筑后的養(yǎng)護和保護也是保證巖錨梁質(zhì)量的關(guān)鍵。(2)巖錨梁施工必須進行有關(guān)試驗。進行爆破參數(shù)試驗、長錨桿注漿試驗、錨桿鉆孔角度控制試驗、混凝土配合比試驗等,以取得準(zhǔn)確數(shù)據(jù),經(jīng)試驗論證后方可投入正式施工。
三 隧洞混凝土裂縫處理
1 化學(xué)灌漿處理
水工地下隧洞混凝土裂縫進行化學(xué)灌漿處理的目的主要是進行防滲堵漏和補強加固。防滲堵漏要求縫面灌后具有較高的抗?jié)B性和抗老化性能，能阻止外來水汽碳化混凝土和銹蝕鋼筋，滿足結(jié)構(gòu)耐久性和安全運行;補強加固要求縫面漿液固化后有較高的粘接強度，最終要求能恢復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)的整體性。目前裂縫處理一般采用高滲透改性環(huán)氧漿材，但均存在一定的局限性，需研究環(huán)保型、低粘度、無收縮、抗老化強、粘接強度高、能滿足溫度縫反復(fù)收縮開裂的處理要求的彈性改性環(huán)氧漿材。裂縫處理方法主要有開槽埋管法、打斜孔埋管法和無損貼嘴法。開槽埋管法由于對原混凝土結(jié)構(gòu)破壞較大，漿材損耗大，開槽處難以修復(fù)好等問題已普遍不再采用;打斜孔埋管法能解決開槽法的諸多不利，但存在管容耗漿大，微細(xì)粉塵易堵塞縫面影響灌漿質(zhì)量，由于該方法施工簡單而被普遍采用;無損貼嘴法是目前處理裂縫最先進的方法，具有工藝簡單、無鉆孔、無孔容耗漿、易找準(zhǔn)裂縫、對混凝土無損傷、成本低等優(yōu)點值得大力推廣，無損貼嘴法處理裂縫的難點是滲水縫的貼嘴，采用ECH水下粘結(jié)膠進行滲水縫的貼嘴能承受1.3M a的壓力，為貼嘴法處理滲水裂縫提供了條件。
化學(xué)漿材選擇應(yīng)掌握的原則：一是漿材的可灌性，所選化學(xué)漿材必須能夠灌入裂縫，充填飽滿，灌入后能凝結(jié)固化，以達(dá)到補強和防滲加固的目的;二是漿材的耐久性，所選用材料在使用環(huán)境條件下性能穩(wěn)定，不易起化學(xué)變化，并且與混凝土裂縫有足夠的粘接強度，不易脫開，對于一些活動裂縫和不穩(wěn)定裂縫要特別注意這條原則。水工地下隧洞襯砌混凝土裂縫的特點是：裂縫開度較小、外水壓力大、漿液較難灌入，一般處理要求既要滿足補強又要防滲堵漏，灌漿材料一般采用高滲透改性環(huán)氧漿材。我們在滲水裂縫處理過程中采用了EAA、CW、LPL三種高滲透改性環(huán)氧漿材，。
2 打斜孔埋管法處理滲水裂縫
2.1 工藝流程
裂縫清洗→鉆斜孔→清孔、埋管→表面封縫→通風(fēng)檢查→漿液配制→注漿→封孔處理→待凝檢查→表面處理
2.2 重要工藝技術(shù)要求
(1)裂縫清洗：對縫面用高壓水進行清洗，直至清晰地露出裂縫為止;
(2)鉆孔：在裂縫中心線10～15cm兩側(cè)鉆斜孔，孔徑18mm，孔距40cm，深淺孔交替布置，淺孔深25～30 cm，傾角約50°，深孔孔深40～45cm，傾角約70
(3)清孔、埋管：用高壓水將孔清洗干凈，每孔分上下兩層埋設(shè)兩根注漿管，一進一出，下層管徑為8 mm，埋至距孔底5cm，為主注漿管;上層管徑為8mm，埋入孔內(nèi)10cm左右，為排水排氣回漿管，埋管材料用速凝水泥。
(4)表面封縫：用玻璃絲布或堵漏靈劑進行封堵，應(yīng)保證封閉密閉可靠。
(5)通風(fēng)檢查：待埋管材料有一定的強度后，在裂縫和管口處涂少量肥皂水，采用0.2MPa的風(fēng)壓進行通風(fēng)檢查，對于盲孔應(yīng)在附近重新打孔埋管。
(6)漿液配制：根據(jù)灌前壓丙酮試驗的漏量大小配制漿液，配漿時將固化劑、表面活性劑緩慢注入EAA(或CW)主液中，邊注入邊攪拌，保持漿液在25℃以下，以提高漿材的可灌性。
(7)化學(xué)灌漿
●注漿方式：灌前單孔壓丙酮量≥10ml者應(yīng)單孔灌注，漏量<10ml者則可多孔灌注;灌注過程中若有串漏孔，可在排出積水和稀漿后進行并灌，灌漿應(yīng)由下而上進行。
●注漿方法：先灌深孔，從下層進漿管開始注漿，待上層回漿管排出孔內(nèi)水、氣后，封閉回漿管。根據(jù)吸漿量情況逐步升至設(shè)計壓力，當(dāng)吸漿率小于1ml/min時，應(yīng)保持壓力延續(xù)灌注30min即可扎管待凝。4～5h后檢查注漿效果，對管口不飽滿的膠管進行第二次注漿直至飽滿。
●灌漿壓力：開灌壓力0.4MPa，當(dāng)吸漿率小于5ml/min時，逐漸加壓至0.5～0.6MPa，二次注漿孔壓力可提高至0.8MPa。
●注漿過程監(jiān)控：加強結(jié)構(gòu)的抬動變形監(jiān)測，如出現(xiàn)異常應(yīng)及時降壓并采取相應(yīng)措施。
(8)質(zhì)量檢查：裂縫化學(xué)灌漿結(jié)束14 d后采用壓水和鉆孔取芯相結(jié)合的方法進行。
●檢查孔壓水：采用單點法壓水，壓力0.5MPa，孔徑28，孔深30cm，合格標(biāo)準(zhǔn)透水率q≤0.1Lu。
●鉆孔取芯：孔徑89mm，孔深淺于灌漿孔10cm，粘接強度應(yīng)達(dá)到設(shè)計要求。
2.3 打斜孔埋管法施工存在的缺點
(1)溫度裂縫走向是個曲面，在混凝土內(nèi)的走向復(fù)雜，一般從鋼筋邊通過，鉆孔時易碰到鋼筋，造成的“廢”孔較多，對原混凝土結(jié)構(gòu)的整體性造成損壞。
(2)鉆孔時的微細(xì)粉塵難于有效清出，粉塵易堵塞灌漿通道，漿液難以進入縫面，降低化灌質(zhì)量。
(3)滲水縫中不能有效地趕水，漿液和水混合影響環(huán)氧灌漿材料的固化;也不能滿足漿液“從寬處往窄處灌漿最有利”的原則;一旦發(fā)現(xiàn)“死孔”無法及時采取補救措施。
(4)施工工序較多,施工工藝繁瑣，管容、孔容大，浪費漿材(據(jù)統(tǒng)計孔容占58%以上);灌后的裂縫復(fù)灌量較大，且需多次復(fù)灌，增加了資金投入。
3 無損貼嘴法處理滲水裂縫
3.1工藝流程
注漿嘴加工→打磨→沖洗→裂縫描述→貼嘴→封縫→壓風(fēng)檢查→灌漿→注漿嘴清除→質(zhì)量檢查。
3.2 重要工藝技術(shù)要求
(1)注漿嘴加工。在外徑為6 mm、長度大于6cm的銅管一端焊上邊長為3～4cm、厚度為1.5mm左右的方形鐵片，鐵片中間開直徑等于銅管外徑的進漿孔，鐵片周邊鉆排列規(guī)則的小孔。
(2)打磨：采用砂輪機沿裂縫的兩邊各打磨20cm的寬度，除去混凝土表面雜物，以免影響注漿嘴的粘貼及封縫效果。
(3)沖洗：是貼嘴法施工最重要的工序，用高壓沖毛機沿裂縫開口向兩邊沖洗，以保證縫口敞開無雜物。
(4)裂縫描述：用刻度放大鏡測量裂縫寬度，并對裂縫走向及縫長進行描述，用以調(diào)整布置注漿嘴間距及灌漿壓力。
(5)貼嘴：根據(jù)裂縫描述進行注漿嘴的布置。規(guī)則裂縫縫寬小于0.3mm時按間距20cm布嘴，縫寬大于0.3mm時按間距30cm布嘴;不規(guī)則裂縫的交叉點及端部均布置注漿嘴。將ECH-Ⅰ型膠抹在注漿嘴底板上，貼嘴時用定位針穿過進漿管，對準(zhǔn)縫口插上，然后將注漿嘴壓向混凝土表面抽出定位針，定位針未粘附膠認(rèn)定注漿嘴粘貼合格。
(6)封縫：貼嘴3h后用堵漏靈膠泥將滲水縫口封堵住，2h后用碘鎢燈將混凝土表面烘干并用無水酒精洗抹一遍;待干后刮抹一層ECH-Ⅱ型粘膠;當(dāng)不粘手時再刮抹ECH-Ⅲ型面膠三遍，待ECH-Ⅲ型面膠基本固化后，用堵漏靈加固形成中間高，兩邊低的傘形封蓋
(7)壓風(fēng)檢查：封縫完成并養(yǎng)護2h后即可進行壓風(fēng)檢查各孔的貫通情況，壓風(fēng)壓力<0.25MPa;對于不串通的孔應(yīng)查明原因進行分析和處理。
(8)灌漿：采用多點同步灌注方式，從下至上，從寬至窄，逐步推進，采用Lily CD-15雙組分注射泵灌注LPL漿材，施工中采用穩(wěn)壓慢灌，每孔純灌時間不少于90min，以保證灌漿質(zhì)量。灌漿壓力見表2。
表2 裂縫寬度與灌漿壓力關(guān)系
縫寬 <0.1 0.1～0.3 >0.3
灌漿壓力/MPa 0.8～1.0 0.6～0.8 0.5～0.8
(9)注漿嘴的清除:灌漿結(jié)束48 h后鏟除注漿嘴，混凝土表面采用環(huán)氧膠泥封堵平整。
(10)質(zhì)量檢查及驗收：灌后質(zhì)量檢查在注射樹脂LPL灌漿結(jié)束7 d后進行。
壓水檢查：現(xiàn)場布騎縫孔，沖擊鉆造孔(孔徑18～20mm、孔深10～15cm)后，采用單點法壓水，壓水檢查壓力為0.3MPa。合格標(biāo)準(zhǔn)：壓水檢查透水率q≤0.1Lu。
鉆孔取芯：取芯直徑89mm，并進行巖芯鑒定、描述，繪制鉆孔柱狀圖。
3.3 無損貼嘴法的工藝特點
不破壞混凝土的整體性，適合薄型結(jié)構(gòu)的裂縫處理。
(2)由于從縫的表面進行打磨沖洗，可避免微細(xì)粉塵對灌漿的影響，從縫口進漿可灌性得到了保證。
(3)使“以漿趕水”，多點依序同步灌漿成為可能。
(4)貼嘴封縫、采用多點同步灌漿的無損灌漿工藝，可在不破壞混凝土結(jié)構(gòu)的條件下極大地提高可灌性，裂縫的灌入深度也能滿足要求，加上使用低黏度、低收縮的化灌漿材，達(dá)到了“堵水、保護鋼筋、恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性”的效果。
(5)工藝簡單、復(fù)灌率低，節(jié)約昂貴的化學(xué)漿材，降低了成本，加快了施工進度。
3.4 特殊情況處理
(1)滲漏點的復(fù)灌：
●對有規(guī)律的滲漏點，即一段裂縫仍滲水，采用原施工方法進行復(fù)灌。
●對單獨的滲漏點采用打輔助孔的方法進行復(fù)灌，先在滲漏點貼嘴、封縫。然后用沖擊鉆在距滲漏點10cm沿原裂縫鉆3個輔助斜孔(孔徑18～20mm，孔距10～20cm，傾角50°，孔深25cm)，并預(yù)埋外徑為6mm的銅管。再用堵漏靈進行封堵埋管，在滲漏點貼嘴及封縫、輔助孔埋管及封堵完成后，其他工序按原方法進行施工
(2)漿液配比出現(xiàn)問題時的處理：灌漿時如出現(xiàn)長時間不進漿，且漿液粘度增加，即漿液配比出現(xiàn)問題。處理方法是打開機箱蓋，清理兩活塞桿運行系統(tǒng)，直至兩活塞桿運行同步后，排棄部分混合液，然后重新注漿。
4 復(fù)灌后仍局部滲水的處理
(1)經(jīng)復(fù)灌后仍有滲水的部位采用嵌縫措施：開槽槽深×槽寬為5cm×5cm，并在槽內(nèi)每1.5m用電鉆打一個22排水孔，孔深>70cm;從孔底部埋一根鋁管，在管口用堵漏靈封閉將水引出;將槽面清洗干凈并盡量烘干，若無法烘干則在縫面用堵漏靈先堵水，然后涂環(huán)氧基液，再用丙乳砂漿錘填密實，并滿足過流面平整度要求。
(2)嵌縫后再在表面粘貼玻璃絲布防滲，玻璃絲布寬15cm。粘貼方法：先將縫面清理干凈，均勻刷一層1438膠，再貼一層玻璃絲布，三膠二布。對于灌漿后延伸的裂縫，若滲水不大或不滲水，則直接在縫面粘貼玻璃絲布，并延伸1.0m左右。
(3)待丙乳砂漿封閉7 d后封閉引水管孔。先用干塑性水泥砂漿填充并用細(xì)鋼筋搗密實，離孔口5cm時，改用預(yù)縮砂漿填充密實，對其表面涂刷環(huán)氧膠泥。
5 混凝土裂縫處理質(zhì)量措施
混凝土裂縫處理難度較大，對有滲水的裂縫處理難度更大。通過參與水工地下隧洞混凝土滲水裂縫的處理，認(rèn)為在處理過程中主要應(yīng)注意以下幾個問題：
(1)灌漿材料的正確選擇：應(yīng)選擇低黏度、低收縮的環(huán)氧漿材。收縮大的材料需多次復(fù)灌，不但增加投入，而且復(fù)灌成功率小。目前采用主要是兩種系列的改性環(huán)氧漿材，各有優(yōu)缺點應(yīng)根據(jù)縫的寬度、滲水情況及處理的結(jié)構(gòu)要求，選擇適宜的漿材。
(2)推廣貼嘴無損法施工：混凝土溫度縫一般較細(xì)，且不在一個平面上，裂縫很難找準(zhǔn)，漿材難以灌入，是采用貼嘴無損法施工，既減少了鉆孔量，又可減少孔容、管容的漿材耗用量，降低成本;結(jié)構(gòu)的厚薄、裂縫的深淺對鉆孔的要求較高，為了找準(zhǔn)裂縫的深度以便準(zhǔn)確地布置灌漿孔，不得不打出大量的檢查孔，對結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重破壞。
(3)避免微細(xì)粉塵對化學(xué)灌漿的影響：混凝土裂縫內(nèi)部極不規(guī)則，其寬度受骨料、鋼筋等的影響寬窄變化復(fù)雜，當(dāng)化學(xué)漿液夾著微細(xì)粉塵在裂縫中灌入時，碰到較窄處，就會累積阻塞漿液通路。因此微細(xì)粉塵對化學(xué)灌漿的危害極大，但鉆孔處理工藝無法避免粉塵影響。
(4)從寬處往窄處灌漿最為有利，“從上至下，從寬至窄，從一邊至另一邊“，這是化灌的基本原則。溫度裂縫的形成最先在混凝土表面形成，隨著溫度應(yīng)力的作用持續(xù)向縱深方向發(fā)展，因此在混凝土表面的裂縫開合度，從縫口進漿對灌漿質(zhì)量的提高極為有利。
(5)必須保證連續(xù)穩(wěn)定的灌漿壓力：穩(wěn)定的灌漿壓力是保證漿液能否使裂縫充填飽滿的關(guān)鍵，采用手搖泵灌漿很難做到這一點，應(yīng)采用雙液氣壓泵進行施工。
(6)有效降低外水壓力：裂縫中只要有水就會增加灌漿難度，應(yīng)通過打排水孔的方法來降低外水壓力，或采用封閉滲水巖體的方法減少裂縫的滲水量，提高漿材的粘接強度和灌漿效果。
(7)灌漿施工中有效的排水排氣：裂縫灌漿時應(yīng)通過有效措施把孔中及縫面的水氣排出，來提高可灌性。采用在孔中埋雙管或在裂縫的縫口處埋排氣嘴的方法可有效的排除裂縫中的水和氣。
施工實習(xí)是水利工程專業(yè)學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)。通過實習(xí)，讓我們了解主要建筑物的施工特點。施工方法等，使我們鞏固和加深已學(xué)的理論知識，培養(yǎng)我們分析問題和解決實際問題的能力。
本次實習(xí)時間為3月25號至4月12號，地點為天臺**水蓄能電站，具體安排是通過有關(guān)技術(shù)報告、專家現(xiàn)場講解，讓我們了解設(shè)計、勘測、監(jiān)理及施工組織等方面知識，使我們獲得一定的生產(chǎn)實踐技能，并了解和掌握水工工程施工原理、方法和管理手段，為今后的繼續(xù)學(xué)習(xí)和工作打下了良好的基礎(chǔ)。
工程概況
**水蓄能電站位于浙江省東部天臺縣境內(nèi)，距杭州市約150km，靠近華東500kV電網(wǎng)負(fù)荷中心，為秦山核電站配套,在華東電網(wǎng)中承擔(dān)調(diào)峰填谷、調(diào)頻調(diào)相及緊急事故備用任務(wù)?？偼顿Y42億元。電站裝機容量430萬kW，水頭285.7m，是地形、地質(zhì)、水源都較為理想的抽水蓄能站址。
電站樞紐由上水庫、下水庫、輸水系統(tǒng)、地下廠房、開關(guān)站等部分組成。上水庫利用已建的桐柏電站水庫改建，水庫現(xiàn)有東西兩個跨流域的引水渠，引水區(qū)流域面積達(dá)54.2 km2。上水庫總庫容為1231.63萬m3，有效庫容1063萬m3 ，正常蓄水位396.21m。下水庫主壩采用鋼筋混凝土面板堆石壩，岸邊溢洪道，總庫容1289.73萬m3，有效庫容1063萬m3，正常蓄水位 141.17 m。輸水系統(tǒng)和廠房位于上、下庫之間的山體內(nèi)，采用一洞二機斜井方案，引水道和尾水道均不設(shè)調(diào)壓室。地下廠房采用尾部布置方式。500 kV開關(guān)站位于下庫進/出水口平臺上游150m山脊處，采用GIS開關(guān)設(shè)備。上水庫工程利用已建的桐柏電站水庫,對現(xiàn)有主、副壩和溢洪道等建筑物進行加固改建,改建后的主壩壩高為41 0m,發(fā)電有效庫容1063萬m3。
面板堆石壩施工
一 墊層區(qū)施工:
1概述
面板堆石壩墊層料(ⅡA)區(qū)直接位于面板底部，為混凝土面板提供均勻支持，避免面板產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，使作用在混凝土面板上的水荷載均勻地傳遞到堆石體。墊層料有半透水性，在面板澆筑前可利用壩體進行擋水渡汛，當(dāng)面板或接縫產(chǎn)生裂縫時，墊層料可作為第二道防線。
2墊層料的設(shè)計要求
ⅡA料來源于經(jīng)破碎的溢洪道或補充料場開采的灰?guī)r料。墊層料要滿足以下設(shè)計要求：(1)要求墊層料粒徑不能太大，應(yīng)含有較多的細(xì)料;(2)要有半透水性、低壓縮性和高抗剪強度;(3)墊層料為非塑性的級配良好的灰?guī)r人工制備料，要求顆粒堅硬、耐久，無粘土及有機雜質(zhì);(4)墊層料的及陪范圍為：粒徑80mm，含礫量為45%～65%，應(yīng)為連續(xù)級配;(5)普通瀝青砂混合料中普通瀝青參照SYI1665/77牌號65的有關(guān)技術(shù)指標(biāo)選購;(6)碾壓層厚40cm，灑水量為10%。
3墊層料的填筑
3.1修補工序
墊層料施工順序應(yīng)為先修補后填筑。在填筑和修整ⅡA料上游邊坡過程中有過幾場暴雨，兩壩肩趾板槽集中水流損壞了兩壩肩的壩體坡腳，為此，這一部位需要進行修補?；映樗Y(jié)束后，第一步工作就是進行ⅡA料的修補，修復(fù)措施按以下方案進行：在靠近趾板的地方挖槽，除去松散的堆石料，并用ⅡAB料回填碾壓好，碾壓時使用平板振動碾，修復(fù)期間要特別注意保護好止水片的保護盒。
3.2基礎(chǔ)驗收
根據(jù)招標(biāo)文件及設(shè)計圖紙要求，在趾板下游3～10m范圍內(nèi)的墊層料區(qū)基礎(chǔ)的開挖要挖至與趾板相同的深度，在趾板下游3～10m以外的墊層料區(qū)后至壩軸線之間的基礎(chǔ)，應(yīng)挖除所有的全風(fēng)化巖石。
壩基范圍內(nèi)的沖擊層一般均應(yīng)挖除，除非工程師另外通知。趾板下游0.5H(H為趾板平面的水深)范圍內(nèi)，要求清除開挖面上的任何倒懸體，并形成不陡于1∶0.3的坡度。碾壓后，ⅡA向壩軸線的填筑料占ⅢA(過渡料區(qū))區(qū)范圍不超過200mm的公差范圍，但ⅡA區(qū)不應(yīng)小于圖紙設(shè)計的最小寬度。各個填筑料區(qū)之間不允許發(fā)生突變。
3.3填筑
3.3.1鋪料
現(xiàn)場指揮人員按照監(jiān)理工程師指定的場地進行各種上壩料的倒放，防止粗料、細(xì)料混合。鋪料采用進占法。
鋪料要近似水平并防止分離，施工中要嚴(yán)格控制每層填筑料厚度不大于450mm，墊層料填筑時應(yīng)沿水平面向上游方向超填30cm，以防止坡面自然沉降，在超填部分與設(shè)計交接處做明顯標(biāo)志，以避免超填過多而增加修坡工程量及墊層料浪費。
當(dāng)填筑墊層料時，其鋪料后的高程與過渡料鋪料高程一致，以便同時碾壓。
3.3.2平料
嚴(yán)格控制各種上壩料的填筑厚度，在工作面上放置標(biāo)有相應(yīng)填筑厚度的鋼筋架，現(xiàn)場指揮人員可根據(jù)鋼筋架的高度指揮推土機平料，控制填料厚度。
3.3.3灑水
從右壩頭791m高程水池鋪設(shè)供水主管及支管，利用膠管將水引致工作面，加水量為堆石體的10%。
3.3.4碾壓
(1)水平碾壓
墊層料、過渡料水平碾壓使用的機械是德國生產(chǎn)的BW219D/2自行式振動碾，其工作效率高，性能穩(wěn)定，碾壓速度控制在1.8～2.4km/h，振動頻率為每分鐘1100～1500次。碾壓過程采用進退錯距法，每次錯距控制在30cm以內(nèi)。碾壓遍數(shù)不少于6次，最終以填筑體的碾壓試驗成果能達(dá)到壓實干密度2.2g/cm2或空隙率為19%來確定。
(2)上游坡面的修整及碾壓
每填筑4.8m就開始進行上游坡面的修整、碾壓工序，坡面碾壓機械使用斜坡振動碾，已碾壓好的邊坡經(jīng)監(jiān)理工程師驗收后，即噴陽離子乳化瀝青進行坡面保護。
邊坡碾壓按照以下工序進行：測量放線→激光導(dǎo)向反鏟修坡→人工修整→布置吊索→碾壓→邊坡保護。
坡面修整采用人工配合激光導(dǎo)向反鏟進行，采用激光導(dǎo)向儀、經(jīng)緯儀及自制木三角架來控制上游邊坡坡面。
坡面先用激光導(dǎo)向反鏟修整，邊坡修整時應(yīng)預(yù)留7cm的保護層厚度，使碾壓后邊坡達(dá)到設(shè)計要求，機械修坡后再由人工對坡面進行細(xì)部修整，人工作業(yè)方法是：在坡面上布置10m×10m的網(wǎng)點并打插筋，在鋼筋上用細(xì)線在控制修坡坡面，由人工用鋤頭修坡，對超、欠挖部分進行回填或挖除。人工修整后邊坡坡面高出設(shè)計坡面7cm。
斜坡碾壓及防護的具體辦法是：①布置索吊，索吊布置在壩體的頂面上，索吊離邊坡應(yīng)有2m的距離;②安裝振動碾，(振動碾選用中國陜西生產(chǎn)的YZT10L牽引式振動碾)，安裝振動碾時應(yīng)保證碾壓過程中鋼絲繩始終與坡面平行;③斜坡碾壓采用靜碾和振動相結(jié)合的方法進行，靜碾2遍，然后半振動(自上而下時不振東，自下而上時振動)碾壓4遍;④斜坡碾壓錯位采用的方法是：吊索在壩頂水平移動一定距離，將斜坡碾從下向上斜拉至頂部再放下去，往返數(shù)次即可。
(3)ⅡA料表面噴乳化瀝青保護碾壓好的坡面經(jīng)監(jiān)理工程師驗收后即可噴乳化瀝青進行保護，噴灑前先由人工掃除坡面上的浮塵，高程682m以下為枯水期施工，受雨水沖刷機會少，坡面碾壓合格后即可進行面板澆筑，暴露時間短，故只需噴“兩油一砂”(噴一層乳化瀝青，灑一層砂，再噴一層乳化瀝青)保護。
高程682m以上ⅡA區(qū)坡面洪水來臨之前不能及時進行面板澆筑，汛期將被雨水沖刷，故需噴“兩油兩砂”(先噴一層乳化瀝青，灑一層砂，再噴一層乳化瀝青，灑一層砂)進行坡面保護，最后無振碾壓一遍。
“兩油”共計單耗量3.4g/m2，噴層間隔不少于24h。
二 面板施工:
1 面板結(jié)構(gòu)
面板混凝土共分為 20 塊，其中寬度 12m 的10塊，寬度 6m 的 9 塊，1 塊寬度為6.34m。面板厚度T=(30+0.32H)cm，面板設(shè)板間拉伸縫A 縫 10 道，板間擠壓縫 B 縫 9道。面板水平?jīng)]有設(shè)施工縫，由趾板至壩頂一次施工成型。最長 10號面板長 126m，混凝土澆筑量為5260m3，面板混凝土設(shè)計標(biāo)號為R250、S8、F50。
2 主要施工措施
2.1通過反復(fù)試驗調(diào)整碾壓參數(shù)
大壩堆石體料源，由原設(shè)計灰?guī)r料場變?yōu)樽蟀堕_挖級配差的小粒徑半風(fēng)化玄武巖。在大壩填筑前對該半風(fēng)化玄武巖做了大量的室內(nèi)、現(xiàn)場試驗，論證其作為堆石料的可行性。另一方面通過多次現(xiàn)場碾壓試驗確定堆石體填筑的碾壓參數(shù)。通過現(xiàn)場碾壓試驗，最終確定主、次堆石體只有鋪料厚度為60cm，碾壓設(shè)備采用 18t 拖式振動碾，碾壓 8 遍和 6遍才能達(dá)到設(shè)計指標(biāo)要求。另外由于壩體填筑料源級配不穩(wěn)定，為確保填筑質(zhì)量，在大壩填筑施工過程中，一方面加強料場開采料篩分試驗工作，為壩體填筑及時調(diào)整碾壓參數(shù)提供試驗數(shù)據(jù)。另一方面加大碾壓后壩體取樣試驗頻次，在施工過程中各填筑層均進行干密度試驗，平均3000m3取樣檢測一次。經(jīng)過認(rèn)真施工，堆石體干密度取樣試驗均滿足設(shè)計及規(guī)范要求。
2.2 加快填筑進度為預(yù)沉降爭取足夠多時間
由于上壩料級配較差，雖然施工采用了薄層鋪料、強碾壓的施工方案達(dá)到了設(shè)計要求指標(biāo)，確保了水庫施工順利進行。但通過變形觀測資料分析，壩體沉降較同類壩較偏高，壩體最終沉降達(dá)573mm，為壩高的0.76%?！榱吮ＷC大壩沉降變形更多地在面板壩混凝土施工以前完成，以減輕面板的脫空變形。雖在截流前因地質(zhì)原因設(shè)計放棄了原設(shè)計料場，迫使截流時間推遲兩個多月的不利條件下，但經(jīng)過及時調(diào)運增加裝運設(shè)備，同時在確保大壩填筑質(zhì)量的前提下，合理組織，積極調(diào)動職工積極性，提前8天使壩體達(dá)到了度汛高程，同時于 預(yù)計時間提前 35天達(dá)到了壩體封頂條件，為壩體預(yù)沉降爭取時間創(chuàng)造了條件。面板混凝土施工開始，經(jīng)過4 個多月的沉降，在面板混凝土施工前壩體累計沉降已達(dá)561mm，占總沉降量的98%，使壩體在面板混凝土施工前沉降變形基本穩(wěn)定，為確保面板混凝土施工質(zhì)量奠定了基礎(chǔ)。
2.3 合理選擇墊層料固坡方案
因為工程受截流推遲兩個月的影響，度汛工期非常緊張，加之兩岸邊坡陡，工作面狹窄，度汛壩體填筑和上游護面同時施工干擾大，對壩體填筑進度影響大。為此，將原設(shè)計上游碾壓5cm 厚 100號砂漿固坡，改為采用簡易滑模施工5cm 厚 100號砂漿固坡方案。簡易滑模長 4.5m，寬1.2m，簡易滑模上安裝一臺平板振搗器振搗，提升采用 2t卷揚機。采用滑模施工上游砂漿墊層，不但施工設(shè)備簡單，易操作，而且避免了和上壩進度緊張的矛盾。另外采用滑模施工的砂漿墊層，坡面平整度好，減小了面板受基礎(chǔ)面約束的程度，從而達(dá)到了減少面板裂縫的目的。
2.4采取有效措施保證混凝土施工質(zhì)量
水庫氣候溫和，對混凝土面板施工來說條件有利。但大水溝降雨量偏多，降雨天數(shù)多，即時是枯水季節(jié)，也經(jīng)常下雨，這給面板混凝土施工帶來很多不便，特別是中間部面板長度達(dá)100 多米。為此在施工中采取了以下主要措施。
(1)在面板混凝土施工前做好各方面準(zhǔn)備工作。一是組織全體施工人員進行全方位的技術(shù)交底工作，讓所有參與者在施工前做到心中有數(shù);二是做好各種材料準(zhǔn)備工作;三是分工明確，做到試驗、質(zhì)檢、生產(chǎn)部門層層把關(guān)，確保面板混凝土施工質(zhì)量。
(2)結(jié)合大水溝工地雨天多，在制作滑模時，在滑模架后部掛長 10m的彩條布，保護新澆混凝土在初凝前不受風(fēng)雨影響。混凝土終凝后及時采用麻袋覆蓋，連續(xù)灑水養(yǎng)護。同時在拌合站每班安排試驗人員測試砂石料實際含水量，及時調(diào)整施工配合比。在實際施工中，白天混凝土出機坍落度控制在5～7cm，夜間控制在3～5cm，倉面混凝土坍落度一般保證在 1～3cm 較為合適。
(3)為保證布料均勻，在 12m寬的澆筑塊上部采用兩道主溜槽，下部距滑模 10～12m采用每道主溜槽分成兩道共四道分溜槽給倉面供料。每次下料保證距滑模80～100cm 范圍均勻布料?；?.56m，每次滑升距離嚴(yán)格控制在30～40cm。另外采用二次壓面，提高混凝土外觀質(zhì)量，改善防裂效果。
3 裂縫及裂縫處理
根據(jù)我部多次對面板裂縫進行檢查統(tǒng)計，面板混凝土到水庫下閘蓄水前僅發(fā)現(xiàn)裂縫19 條，裂縫寬度為 0～0.3mm，其中長度為6.65m。對于檢查出的19條裂縫采用人工鑿毛5～10cm深的 V型槽，經(jīng)檢查裂縫在 5cm深處已全部消失，說明裂縫為表面裂縫，對于表面裂縫采取以下兩種處理措施。
(1)對于寬度小于 0.2mm 的裂縫，采用人工鑿毛 5～10cmV型槽，清洗后用 1：2 預(yù)縮砂漿補填。
(2)對于寬度 0.2～0.3mm 的裂縫，鑿成 V 型槽除用 1：2預(yù)縮砂漿回填后，再在表面采用 SR防滲遮蓋板遮蓋，并用角鐵、膨脹螺栓固定。采用以上措施處理后的裂縫，大壩蓄水前經(jīng)重 新檢查表面未發(fā)現(xiàn)有新的裂紋產(chǎn)生。水庫面板混凝土裂縫主要集中在中部較長塊，并且裂縫主要集中在中下部。其中10 號面板長 126m，出現(xiàn)裂縫 6條。經(jīng)鑿除后裂縫為表面裂縫，裂縫主要是由混凝土干縮引起的。另外在上游保護層回填前，將河床趾板上預(yù)留排水孔封堵后出現(xiàn)“反滲”現(xiàn)象，使9 號、10號面板下部形成反滲的浮托力，使面板表面產(chǎn)生個別裂縫。后經(jīng)在壩體下游及時排水，降低壩內(nèi)水位，隨著壩內(nèi)水位的降低，“反滲”現(xiàn)象消失，同時對面板產(chǎn)生的不良影響立即消除。
4 施工縫處理
大壩混凝土分層分塊澆筑產(chǎn)生的水平施工縫，縫面一般有水泥浮漿所形成的乳皮，嚴(yán)重影響了層間結(jié)合，降低抗剪和抗拉強度，采取措施處理好施工縫面是確保大壩混凝土施工質(zhì)量的關(guān)鍵問題之一。
4.1施工縫面處理標(biāo)準(zhǔn)
混凝土縫面處理標(biāo)準(zhǔn)：“去掉乳皮，微露粗砂，表面粗糙”。為此，需在澆筑前清掃縫面上的污物和灰塵并排除積水。
4.2施工縫面處理方法
①人工鑿毛：勞動強度大，工效低;
②高壓水沖毛：沖毛水壓力達(dá)25~50 MPa，效率高，間歇期超過2周，沖毛效果差;
③低壓水沖毛：在混凝土終凝后，用0.3~0.6 MPa的水壓沖毛，可能會沖掉2~3 cm厚的表層混凝土;
④利用風(fēng)砂槍沖毛：對齡期長的混凝土沖毛有效，但費工費時費料，施工干擾大;
⑤鋼絲刷機械刷毛：工效高、效果好、費用大;
⑥噴灑緩凝劑：可促使混凝土表面緩凝，延長沖毛時間。
以上6種方法，采用高壓水沖毛較為經(jīng)濟合理。
4.3 施工縫鋪設(shè)砂漿問題
混凝土施工縫面處理的常規(guī)方法是鋪設(shè)2~3 cm厚砂漿。但從仔細(xì)觀察和分析中可以看出，鋪設(shè)砂漿并不很理想，譬如打砂漿增加了拌和和運輸?shù)暮芏喹h(huán)節(jié)，特別是鋪設(shè)砂漿后會因間歇時間過長而曬干，反而影響施工縫面的結(jié)合。為了加快施工速度和簡化施工程序，多年來就盼望在保證質(zhì)量的前提下，找到能取代打砂漿的方法和措施。
總起來看，斷裂數(shù)少的情況有以下幾種：縫面坑洼不平、石子外露者，縫面用風(fēng)砂槍沖毛者，混凝土為三級配者，這與一般的概念相同，說明縫面斷裂數(shù)與縫面處理質(zhì)量和混凝土澆筑質(zhì)量密切相關(guān)?；炷凉橇狭皆酱?，水泥用量越少，對上下層結(jié)合不利，鋪砂漿或增加砂率的必要性越大。二級配混凝土倉位，特別是高標(biāo)號二級配混凝土，可以不鋪砂漿。
地下主廠房施工技術(shù)
一. 地下開挖
1工程概況
根據(jù)廠房建基面上覆巖層厚度、廠房建基面高程和坡度的不同，將主體部分的巖石開挖施工分為3層進行，均為淺孔爆破，分別為主體石方開挖和保護層的開挖。第一層為▽3 103.5 m(一部分副廠房鉆孔底為▽3 104.3 m)至基巖分界面，層高為4.0～2.5 m;第二層為▽3 103.5～3 100.5 m(為副廠房基礎(chǔ)保護層以上巖石的爆破)，層高為3.0 m;第三層主要為主廠房建基面上覆巖石的開挖。最后進行蓋板混凝土基礎(chǔ)以上的石方開挖，3 097.4～3 095.7 m，層高為1.7 m。
2 開挖方法
2.1石方爆破方法
為保證巖石爆破達(dá)到均勻破碎和減震的效果，采用非電毫秒雷管微差爆破、逐排起爆的方式進行爆破作業(yè)，我部已有類似工程施工的成功經(jīng)驗。此方法可提高一次裝藥量，但同時起爆的藥量較少，石塊破碎和減震效果較好。鉆孔以潛孔鉆為主。保護層開挖使用手風(fēng)鉆，用潛孔鉆打預(yù)裂孔。
爆破孔主要分拉槽孔、主爆孔和預(yù)裂孔。在基坑中心位置設(shè)拉槽爆破區(qū)，形成平行于機組縱軸線方向的兩個臨空面，建基面保護層厚度為1.5～2.0 m。
2.2石方開挖施工
爆破作業(yè)和啞炮處理完成后，立即用反鏟和裝載機修整基坑下坡路，由基坑下游向上游方向出渣，反鏟和裝載機配合奔馳車至渣場棄渣;在開挖的同時及時清理出基巖面，為鉆孔作業(yè)提供工作面。
2.3施工程序
(1)石方分層開挖順序：第一層石方爆破開挖→第二層石方爆破開挖→保護層開挖→帷幕灌漿上覆混凝土蓋板的基礎(chǔ)開挖;
(2)石方開挖施工順序：測量放線→爆破作業(yè)→道路修整→石渣外運→巖面清理;
(3)石方爆破順序：測量放線→布孔→炮孔清理和鉆孔→安放雷管和炸藥→布放導(dǎo)爆管、導(dǎo)爆索和導(dǎo)火索→質(zhì)量檢查→起爆→處理啞炮。
2.4爆破參數(shù)設(shè)計
2.4.1第一層爆破參數(shù)設(shè)計
第一層爆破施工時，沿基坑中心線平行于機組縱軸線方向設(shè)置了一條寬7.5 m、兩側(cè)各距開挖邊線3.0 m的拉槽爆破區(qū)，先爆破出臨空面。第一層爆破共需6個段位的雷管。
周邊孔預(yù)裂爆破：
(1)采用潛孔鉆鉆孔，孔徑D取90 mm;
(2)藥卷直徑d=32 mm,為乳化炸藥;
(3)鉆孔傾角：預(yù)裂光爆孔和開挖邊坡相同;
(4)鉆孔深度L：指從開挖基巖面至基巖保護層，保護層厚度為1.5 m，孔深為3.0～4.0m;
(5)不耦合系數(shù)β=90/32=2.8;
(6)孔間距a=(7.0～12.0)D=630～1 080 mm，取0.75 m;
(7)線裝藥密度q=0.375 kg/m;
(8)根據(jù)經(jīng)驗公式，堵塞長度L0取0.7～1.4 m(約為孔深度的1/3);
(9)裝藥長度L1=1.3～2.6 m(約為孔深度的2/3);
(10)底部加強裝藥強度段孔長L2=1.5 m。
基坑開挖爆破：
(1)采用潛孔鉆鉆孔，孔徑D取90 mm;
(2)藥卷直徑d=32 mm，為乳化炸藥;
(3)鉆孔傾角：拉槽孔傾角為60°，其它孔和拉槽孔傾角相同，逐漸過渡至邊坡坡度;
(4)鉆孔深度L：指從開挖基巖面至基巖保護層。保護層厚度為1.5 m，孔深為3.0～4.0m;
(5)不偶合系數(shù)β=90/32=2.8;
(6)底板抵抗線W1=(0.6～0.8)L=(0.6～0.8)×(3.0～4.0)=1.8～3.2(m);
(7)孔間距a取1.5～2.0 m,梅花型布孔;距光爆孔距離1.5～2.0 m;排距1.2～1.5 m;
(8)線裝藥密度q取0.95 kg/m;
(9)單位耗藥量約為0.38 kg/m3;
(10)堵塞長度L0取1/3孔段長。
第一層爆破安全警戒距離定為距爆區(qū)≥800 m。
2.4.2第二層爆破參數(shù)設(shè)計
第二層爆破參數(shù)設(shè)計基本同第一層(孔間距2.0 m，排間距1.5 m)。
第二層爆破安全警戒距離定為距爆區(qū)≥800 m。
2.4.3第三層爆破參數(shù)設(shè)計
第三層均為保護層的爆破。周邊預(yù)裂孔用潛孔鉆鉆孔，其它孔均用手風(fēng)鉆鉆孔。相應(yīng)參數(shù)見表1。
周邊孔預(yù)裂爆破：爆破參數(shù)同第一層。
基坑開挖爆破：
(1)采用手風(fēng)鉆鉆孔，孔徑D取42 mm;
(2)藥卷直徑d為32 mm,為乳化炸藥;
(3)鉆孔傾角平行于相鄰坡面;
(4)鉆孔深度L為1.5 m;
(5)孔間距a取1.0 m，梅花型布孔;距預(yù)裂孔距離1.5 m;排距0.75 m;
(6)線裝藥密度q取0.72 kg/m;
(7)單位耗藥量約為0.32 kg/m3;
(8)堵塞長度L0取1/3孔段長。
第三層爆破安全警戒距離定為距爆區(qū)≥500 m。
3. 軟弱層開挖
3.1初期支護型式變更的必要性
因為本段隧道圍巖巖體結(jié)構(gòu)的完整性及其穩(wěn)定性甚差，所以必須采用“弱爆破、短進尺、強支護”的施工方法。開挖后立即噴射混凝土封閉圍巖，由于軟弱圍巖的開挖面凹凸不平(高低相差至少50 cm)，且隨時有掉塊現(xiàn)象，若再繼續(xù)進行噴射混凝土，則需要噴射10多次，需要20多個小時，這樣做費料費工費時，而且噴射混凝土在10小時之內(nèi)若達(dá)不到支護效果，則無法控制軟弱圍巖的變形、下沉乃至塌方，施工安全也就無法保證。故錨網(wǎng)后必須馬上模注混凝土，以達(dá)到快速穩(wěn)定圍巖、抑制塌方的目的。
3.2超前支護措施
經(jīng)專家論證洞口段位于滑坡地段，右線在掘進5m后，仰坡發(fā)生滑塌，為保證隧道安全進洞，設(shè)計單位重新進行了勘探設(shè)計，確定右洞口采用長管棚方案。管棚設(shè)于拱腳以上，沿開挖輪廓線環(huán)向布置，間距50厘米，外插角1，鉆孔深度要求進入完整基巖3m為準(zhǔn)，管棚外徑為127無縫鋼管，壁厚4.5mm，花管內(nèi)為鋼筋籠，主筋為22螺紋鋼，以50無縫管為固定環(huán)，壓入30#水泥漿。為保證管棚的進洞位置正確，進洞方向準(zhǔn)確，鉆進過程中穩(wěn)定無位移，并對管棚起到有效的支撐，在洞口做定位套拱。
(1)、機具準(zhǔn)備：
由于洞口石質(zhì)破碎且已經(jīng)坍塌，用一般的鉆機鉆孔易塌空，因而采用單偏芯潛孔錘跟管鉆機，用潛空錘超前鉆孔，套管擴孔雙回旋鉆進技術(shù)。
單偏芯127跟管鉆機型號：MG-30、MGY-100
鉆桿型號：50、60
動力機具：9m3/min空壓機(柳州產(chǎn))
(2)、套拱施工
管棚套拱不僅是管棚支護體系的一部分，而且對管棚方向起導(dǎo)向作用，隧道進口位于1000m半徑的曲線上，且在隧道開挖中要求管棚與型鋼焊接在一起形成聯(lián)合支撐體系，因此套拱要求不傾斜、不沉降，導(dǎo)向管方向精確。
為確保不引起滑塌體的滑動，套拱基礎(chǔ)施工時采用挖孔樁的形式，制作護筒，在護筒上方打入鋼管樁，套拱基礎(chǔ)挖至基巖，用用30#鋼筋混凝土與套拱澆筑成整體。為保證導(dǎo)向管的方向性，采用座標(biāo)法進行控制，即每根導(dǎo)向管與型鋼焊接時，管口位置實測出坐標(biāo)，再根據(jù)管棚設(shè)計方位角，在導(dǎo)向管至少2m外，根據(jù)距離及方位角計算出坐標(biāo)，然后打樁釘點，兩點連線即為導(dǎo)向鋼管方向，焊接時再用定位楔塊確定好仰角。
(3)、加工花鋼管及鋼筋籠，準(zhǔn)備施工器材
鋼花管每2m一節(jié)，兩頭加工絲扣，管壁鉆12壓漿孔，梅花狀交錯布置。
鋼筋籠采用3根22鋼筋，用50無縫鋼管固定。
(4)、鉆孔作業(yè)
鉆孔原理：采用單偏芯潛孔錘跟管鉆進技術(shù)。潛孔錘超前鉆孔，套管擴孔雙回旋鉆進技術(shù)，以壓縮空氣作為潛孔錘動力，同時冷卻鉆頭，排除巖屑，當(dāng)鉆孔鉆進到設(shè)計深度后，取出中心鉆具，套管留在孔內(nèi)，鉆孔一經(jīng)成孔，鉆孔時，偏心鉆頭逆轉(zhuǎn)鉆進，沖擊器撞擊管靴，由管靴帶動鋼管向前鉆進，正轉(zhuǎn)則鉆頭歸位，退出鉆桿，則鋼管留在孔內(nèi)，一次成孔。
(5)、鋼筋籠及注漿
當(dāng)鉆孔終孔后即可下鋼筋籠，鋼筋籠的固定環(huán)采用50無縫鋼管，壁厚8mm，鋼筋采用22的螺紋鋼，下入時可邊制作邊下，也可制作好一次下入，每段鋼筋籠采用搭接焊，采用人工鉆機送入孔內(nèi)。
當(dāng)鉆孔下入套管和鋼筋籠后即可進行孔內(nèi)注漿，注漿采用30#水泥漿，水灰比1：0.35，采用江津525水泥，壓漿機壓漿，壓漿前每個管口加工一個法蘭裝置，以防漿液倒流，注漿壓力初壓不低于0.3MP,終壓不低于1.5MP。當(dāng)壓力達(dá)到1.5MP時，將注漿泵停下等待幾分鐘，若壓力降至0.6mp以下，再繼續(xù)壓漿，這樣反復(fù)幾次直到壓力不能下降為止。
必須全站儀座標(biāo)法跟蹤檢查鉆孔施工，以防施工中鉆桿偏位。
正常情況下4.8小時可鉆一孔，壓漿從98年10月16日開始，19日結(jié)束，共注漿100.3噸，各孔情況不同，壓漿數(shù)量不同，注漿量每孔11噸，最小注漿量每孔1.2噸。
從開挖情況，管棚方位正確，因為壓漿在圍巖中基本沒有擴散，管棚起到良好的支撐作用，很好的起到防止坍塌的作用。
3.3 初期支護施工
隧道開挖后的初期支護是施工作業(yè)安全的必要措施，軟弱圍巖地段尤為重要，按新奧法設(shè)計原理分析，初期支護是隧道襯砌結(jié)構(gòu)的主要組成部分，所以隧道初期支護質(zhì)量的好壞，不僅關(guān)系到隧道內(nèi)施工作業(yè)人員的人身安全，而且關(guān)系到隧道工程能否安全使用。
初期支護以噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)、錨桿為主要支護手段，II、III類圍巖還配合格柵鋼拱支撐，特別差的圍巖地段還設(shè)有超前小導(dǎo)管、預(yù)注漿加固等輔助手段。初期支護應(yīng)緊跟掌子面及時施作，控制好圍巖變形，限度地發(fā)揮圍巖的自承能力。噴射混凝土標(biāo)號為20號，II、III、IV、V類設(shè)計厚度分別為22cm、20cm、15cm、10cm,分2到3次完成;鋼筋網(wǎng)為6 I級鋼筋，II、III、IV、V類設(shè)計網(wǎng)格分別為20*20cm、20*20cm、25*25cm、25*25cm;錨桿全部采用全粘結(jié)藥包錨桿(Φ22 II級鋼筋)，II、III、IV、V類設(shè)計長度分別為3.5m、3.5m、3.0m、3.0m，縱、橫向設(shè)計間距分別為1.0m*1.0 m、1.0m*1.0 m、1.0m*1.2m、1.0 m*1.5m;錨桿露頭加設(shè)150*150*6(mm)的鋼墊板(普通3號鋼)，墊板與錨桿同時施作，錨桿外露頭須加工螺紋，用螺母將墊板緊貼在圍巖上，安裝時擰緊即可(不得加力)，墊板和錨桿露頭須用噴射混凝土覆蓋。
二 巖錨梁施工
常規(guī)設(shè)計廠房橋機的行車大梁皆采用柱式支承結(jié)構(gòu),對于地下廠房有條件利用巖壁錨桿錨固支承行車大梁而取消柱式支承,稱巖壁錨固橋機軌道梁(簡稱巖錨梁)。從實質(zhì)上講,巖錨梁是一種懸臂梁結(jié)構(gòu),因此施工中對巖壁成型及錨桿質(zhì)量均要進行嚴(yán)格控制。
1巖錨梁施工
1.1 開挖施工順序
為保證巖錨梁開挖成型,在廠房第Ⅰ層開挖結(jié)束后,即進行第Ⅱ、Ⅲ層的預(yù)裂爆破。在此基礎(chǔ)上,廠房第Ⅱ?qū)臃?塊開挖。先進行中部塊Ⅱ1的開挖,后進行Ⅱ2塊的線預(yù)裂(預(yù)裂面底高程為66 45m)及開挖施工,最后進行巖壁吊車梁兩側(cè)70cm厚塊體的開挖,其順序為先進行Ⅱ3塊的開挖,然后進行Ⅱ4塊巖臺成型開挖。Ⅱ3塊的鉆孔方向為水平向,開挖方向從安裝場到副廠房,超前Ⅱ4塊的開挖10～15m(圖1)。
1.2巖臺開挖
巖錨梁巖臺開挖是確保巖壁吊車梁壁座準(zhǔn)確成型的關(guān)鍵所在,選擇合適的距下層開挖面高度,并在開挖中嚴(yán)格控制壁面光爆孔的鉆孔方向、孔距、裝藥量,根據(jù)地質(zhì)條件的變化、外爆效果等及時修正優(yōu)化外爆參數(shù)等都是巖錨梁成功施工的關(guān)鍵。(1)巖錨梁最低點距下層(第Ⅲ層)開挖頂面高度的確定。巖錨梁最低點至地面高度的確定,既要方便巖錨梁的施工,又要盡量減少下層開挖對巖錨梁的影響?？偨Y(jié)魯布革、東風(fēng)、廣蓄等電站的施工經(jīng)驗,桐柏工程把這一高度定為2 2m。經(jīng)實踐驗證,這一高度比較合理,既保證了巖錨梁施工質(zhì)量,又加快了巖錨梁及廠房第Ⅲ層開挖施工進度。(2)巖臺開挖要求。①壁座部位不允許產(chǎn)生爆破裂縫,爆破殘孔率>80%;②壁座角成型偏差≤2°;③巖臺上拐點不允許欠挖、超挖≤20cm;④巖臺下拐點不允許超挖,欠挖部分人工鑿除。(3)巖臺開挖方法和爆破參數(shù)。巖臺(Ⅱ4塊)的開挖鉆孔分立面和斜面兩部分,為提高巖臺開挖成型效果,在巖錨梁正式開挖施工前,做了模擬開挖試驗。通過試驗發(fā)現(xiàn),巖臺垂直面水平造孔難以保證鉆孔不偏移,故采用垂直造孔。巖臺斜面利用樣架來控制鉆孔方向,自下向上造孔,樣架需根據(jù)開挖面進行設(shè)計,采用兩排Φ48鋼管,中間加橫檔支撐(圖2)。
根據(jù)試驗開挖和正式開挖后的不斷調(diào)整,確定各爆破參數(shù)為:巖臺立面垂直孔(EL79 5～76 6,鉆欠20cm),孔間距為40cm、藥卷間距50cm、線密度m=84 66g/m。斜面孔(EL76 41～75 2)根據(jù)裝藥量不同分為兩類。常規(guī)斜孔孔間距50cm,藥卷間距30cm,線密度m=109 3g/m;裝藥量減半斜孔孔間距50cm,藥卷間距50cm,線密度m=42 32g/m。
鉆孔錨桿施工巖錨梁自上而下分布有3排錨桿,桿體直徑為Φ36,分別為A、B、C錨桿,錨桿間距均為75cm。A錨桿長10m,入巖8m,仰角27 5°;B錨桿長10m,入巖8m,仰角22 5°;C錨桿長7m,入巖5 6m,俯角33 69°。錨桿孔施工控制標(biāo)準(zhǔn)為水平偏差≤10m,垂直偏差≤5cm,孔深誤差≤5cm,傾角誤差≤2°,并確保錨桿的入巖設(shè)計深度。凡鉆孔達(dá)不到上述要求,或錨桿注漿和插桿時發(fā)現(xiàn)達(dá)不到上述要求,均應(yīng)重新造孔,對廢孔用微膨脹砂漿補灌回填(圖3)。
2.1錨桿孔位放樣
由于巖錨梁A、B、C在3排加固錨桿均與壁成一定角度,同時巖壁開挖后存在一定的超挖和不平整,為保證巖錨梁錨桿的設(shè)計相對位置保持不變,放樣按幾何關(guān)系投影到巖壁上(圖4)。
2.2錨桿造孔
造孔前先按照A、B、C3種錨桿的仰角或俯角,用木板制成3個相應(yīng)角度大直角三角尺,施工時多壁鉆開口一定要打在點位上。為保證鉆孔角度的準(zhǔn)確,鉆孔開始時應(yīng)采用輕沖擊。鉆孔深度達(dá)到50cm時,重新校核鉆孔角度,準(zhǔn)確無誤后再全速鉆進。
鉆孔采用三臂液壓鑿巖臺車,孔徑50mm,每個孔造孔完畢后,必須加大水量將孔內(nèi)巖粉沖洗干凈,邊沖洗孔壁邊退桿。C錨桿由于向下斜,造孔時應(yīng)不斷突然加大水量,邊鉆邊沖,逐步把巖粉沖出孔外;沖洗不干凈的巖粉,即使沉于孔底,由于考慮了部分超深,也能保證設(shè)計錨固深度,沖洗后,用木塞臨時封閉孔口,以免雜物掉入。
2.3注漿及錨桿安裝
錨固長度達(dá)到設(shè)計長度,錨桿外露端保持齊平,外露長度隨巖面超挖量而變化。因此,每根錨桿的實際長度均不同,應(yīng)對鉆孔和錨桿進行統(tǒng)一編號并對號入孔。巖錨梁錨桿施工之前,進行巖錨梁加固錨桿注漿工藝試驗,分別就“先注漿后插桿”及“先插桿后注漿”兩種施工工藝進行了對比。經(jīng)驗證,采用“先注漿后插桿”的施工方法。
3巖錨梁混凝土施工
(1)混凝土分塊巖錨梁斷面尺寸高度<3 0m,施工時不分層。考慮巖錨梁的結(jié)構(gòu)特點和施工便利,把巖錨梁混凝土分為15～8m不等的28塊。施工縫按設(shè)計圖紙位置分縫,并設(shè)鍵槽,鑿毛處理,凹塊鍵槽吊車梁段先施工,后澆凸塊鍵槽吊車梁段。
(2)混凝土配合比巖錨梁混凝土設(shè)計標(biāo)號為C30,配合比的關(guān)鍵是水泥用量的確定。參照其它工程并結(jié)合桐柏工程所用骨料、水泥的特性,施工開始采用水泥單摻為320kg。但在實際施工過程中,通過預(yù)埋在混凝土內(nèi)的差阻式溫度計觀測得到48h內(nèi)混凝土的溫度達(dá)78 8℃(室溫23℃、混凝土入倉溫度27℃)(圖5)。
考慮過高的溫度容易產(chǎn)生溫度裂縫(實際觀察也驗證了這一點),經(jīng)反復(fù)試驗,采用摻粉煤灰方案以減少水化熱,最后確定混凝土配合比(表1)。
(3)模板為保證巖錨梁混凝土外觀質(zhì)量,確保模板支承結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,在巖錨梁底模承重架的基礎(chǔ)面澆筑30cm厚的混凝土找平層,然后在混凝土找平層上安裝底模支承,以控制底模的變形。模板安裝見圖6。
(4)模板拆除:側(cè)模需在混凝土達(dá)到75%設(shè)計強度、底板在混凝土達(dá)到100%設(shè)計強度后進行,模板脫膜劑采用閃光漆。
(5)混凝土澆筑混凝土澆筑采用常規(guī)方法,但由于巖錨梁在高溫季節(jié)澆筑,為加強溫控,減小混凝土內(nèi)外溫差,防止溫度裂縫的產(chǎn)生,主要采取以下措施:降低混凝土入倉溫度,主要是利用冰水噴淋冷卻骨料,并用冰水拌制混凝土;對混凝土配合比進行調(diào)整,降低水泥用量,減小水化熱引起的溫升;澆筑時間安排避開一天中最熱的時段(12:00～16:00)。采取保溫措施,盡量減小混凝土內(nèi)外溫差梯度。
(6)混凝土養(yǎng)護為避免混凝土內(nèi)外溫差過大而產(chǎn)生溫度裂縫,側(cè)模拆除后,覆蓋棉被,外縛塑料薄膜。頂部覆塑料薄膜和草袋,同時灑水養(yǎng)護至28d。在養(yǎng)護過程中,要注意定時測量混凝土外表溫度、混凝土內(nèi)、外和室溫各梯度溫差,以控制在20℃內(nèi)為宜。4 6 混凝土保護混凝土的保護包括飛石破壞和爆破震動破壞保護2類。對于前者,可以在巖錨梁表面覆蓋搪柴解決,后者需展開專題研究。
4 巖錨梁施工質(zhì)量措施
(1)巖錨梁的施工質(zhì)量主要取決于巖臺的開挖質(zhì)量和錨桿的施工質(zhì)量。巖臺傾角成型的好與壞、錨桿的入巖深度、錨桿的孔位和傾角,最終體現(xiàn)在運行時的錨桿應(yīng)力變化上。因此,必須按“精雕細(xì)刻,精益求精”的原則施工,嚴(yán)格控制超挖,人工鑿除欠挖,使巖臺成型規(guī)則,棱角分明;同時,混凝土澆筑后的養(yǎng)護和保護也是保證巖錨梁質(zhì)量的關(guān)鍵。(2)巖錨梁施工必須進行有關(guān)試驗。進行爆破參數(shù)試驗、長錨桿注漿試驗、錨桿鉆孔角度控制試驗、混凝土配合比試驗等,以取得準(zhǔn)確數(shù)據(jù),經(jīng)試驗論證后方可投入正式施工。
三 隧洞混凝土裂縫處理
1 化學(xué)灌漿處理
水工地下隧洞混凝土裂縫進行化學(xué)灌漿處理的目的主要是進行防滲堵漏和補強加固。防滲堵漏要求縫面灌后具有較高的抗?jié)B性和抗老化性能，能阻止外來水汽碳化混凝土和銹蝕鋼筋，滿足結(jié)構(gòu)耐久性和安全運行;補強加固要求縫面漿液固化后有較高的粘接強度，最終要求能恢復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)的整體性。目前裂縫處理一般采用高滲透改性環(huán)氧漿材，但均存在一定的局限性，需研究環(huán)保型、低粘度、無收縮、抗老化強、粘接強度高、能滿足溫度縫反復(fù)收縮開裂的處理要求的彈性改性環(huán)氧漿材。裂縫處理方法主要有開槽埋管法、打斜孔埋管法和無損貼嘴法。開槽埋管法由于對原混凝土結(jié)構(gòu)破壞較大，漿材損耗大，開槽處難以修復(fù)好等問題已普遍不再采用;打斜孔埋管法能解決開槽法的諸多不利，但存在管容耗漿大，微細(xì)粉塵易堵塞縫面影響灌漿質(zhì)量，由于該方法施工簡單而被普遍采用;無損貼嘴法是目前處理裂縫最先進的方法，具有工藝簡單、無鉆孔、無孔容耗漿、易找準(zhǔn)裂縫、對混凝土無損傷、成本低等優(yōu)點值得大力推廣，無損貼嘴法處理裂縫的難點是滲水縫的貼嘴，采用ECH水下粘結(jié)膠進行滲水縫的貼嘴能承受1.3M a的壓力，為貼嘴法處理滲水裂縫提供了條件。
化學(xué)漿材選擇應(yīng)掌握的原則：一是漿材的可灌性，所選化學(xué)漿材必須能夠灌入裂縫，充填飽滿，灌入后能凝結(jié)固化，以達(dá)到補強和防滲加固的目的;二是漿材的耐久性，所選用材料在使用環(huán)境條件下性能穩(wěn)定，不易起化學(xué)變化，并且與混凝土裂縫有足夠的粘接強度，不易脫開，對于一些活動裂縫和不穩(wěn)定裂縫要特別注意這條原則。水工地下隧洞襯砌混凝土裂縫的特點是：裂縫開度較小、外水壓力大、漿液較難灌入，一般處理要求既要滿足補強又要防滲堵漏，灌漿材料一般采用高滲透改性環(huán)氧漿材。我們在滲水裂縫處理過程中采用了EAA、CW、LPL三種高滲透改性環(huán)氧漿材，。
2 打斜孔埋管法處理滲水裂縫
2.1 工藝流程
裂縫清洗→鉆斜孔→清孔、埋管→表面封縫→通風(fēng)檢查→漿液配制→注漿→封孔處理→待凝檢查→表面處理
2.2 重要工藝技術(shù)要求
(1)裂縫清洗：對縫面用高壓水進行清洗，直至清晰地露出裂縫為止;
(2)鉆孔：在裂縫中心線10～15cm兩側(cè)鉆斜孔，孔徑18mm，孔距40cm，深淺孔交替布置，淺孔深25～30 cm，傾角約50°，深孔孔深40～45cm，傾角約70
(3)清孔、埋管：用高壓水將孔清洗干凈，每孔分上下兩層埋設(shè)兩根注漿管，一進一出，下層管徑為8 mm，埋至距孔底5cm，為主注漿管;上層管徑為8mm，埋入孔內(nèi)10cm左右，為排水排氣回漿管，埋管材料用速凝水泥。
(4)表面封縫：用玻璃絲布或堵漏靈劑進行封堵，應(yīng)保證封閉密閉可靠。
(5)通風(fēng)檢查：待埋管材料有一定的強度后，在裂縫和管口處涂少量肥皂水，采用0.2MPa的風(fēng)壓進行通風(fēng)檢查，對于盲孔應(yīng)在附近重新打孔埋管。
(6)漿液配制：根據(jù)灌前壓丙酮試驗的漏量大小配制漿液，配漿時將固化劑、表面活性劑緩慢注入EAA(或CW)主液中，邊注入邊攪拌，保持漿液在25℃以下，以提高漿材的可灌性。
(7)化學(xué)灌漿
●注漿方式：灌前單孔壓丙酮量≥10ml者應(yīng)單孔灌注，漏量<10ml者則可多孔灌注;灌注過程中若有串漏孔，可在排出積水和稀漿后進行并灌，灌漿應(yīng)由下而上進行。
●注漿方法：先灌深孔，從下層進漿管開始注漿，待上層回漿管排出孔內(nèi)水、氣后，封閉回漿管。根據(jù)吸漿量情況逐步升至設(shè)計壓力，當(dāng)吸漿率小于1ml/min時，應(yīng)保持壓力延續(xù)灌注30min即可扎管待凝。4～5h后檢查注漿效果，對管口不飽滿的膠管進行第二次注漿直至飽滿。
●灌漿壓力：開灌壓力0.4MPa，當(dāng)吸漿率小于5ml/min時，逐漸加壓至0.5～0.6MPa，二次注漿孔壓力可提高至0.8MPa。
●注漿過程監(jiān)控：加強結(jié)構(gòu)的抬動變形監(jiān)測，如出現(xiàn)異常應(yīng)及時降壓并采取相應(yīng)措施。
(8)質(zhì)量檢查：裂縫化學(xué)灌漿結(jié)束14 d后采用壓水和鉆孔取芯相結(jié)合的方法進行。
●檢查孔壓水：采用單點法壓水，壓力0.5MPa，孔徑28，孔深30cm，合格標(biāo)準(zhǔn)透水率q≤0.1Lu。
●鉆孔取芯：孔徑89mm，孔深淺于灌漿孔10cm，粘接強度應(yīng)達(dá)到設(shè)計要求。
2.3 打斜孔埋管法施工存在的缺點
(1)溫度裂縫走向是個曲面，在混凝土內(nèi)的走向復(fù)雜，一般從鋼筋邊通過，鉆孔時易碰到鋼筋，造成的“廢”孔較多，對原混凝土結(jié)構(gòu)的整體性造成損壞。
(2)鉆孔時的微細(xì)粉塵難于有效清出，粉塵易堵塞灌漿通道，漿液難以進入縫面，降低化灌質(zhì)量。
(3)滲水縫中不能有效地趕水，漿液和水混合影響環(huán)氧灌漿材料的固化;也不能滿足漿液“從寬處往窄處灌漿最有利”的原則;一旦發(fā)現(xiàn)“死孔”無法及時采取補救措施。
(4)施工工序較多,施工工藝繁瑣，管容、孔容大，浪費漿材(據(jù)統(tǒng)計孔容占58%以上);灌后的裂縫復(fù)灌量較大，且需多次復(fù)灌，增加了資金投入。
3 無損貼嘴法處理滲水裂縫
3.1工藝流程
注漿嘴加工→打磨→沖洗→裂縫描述→貼嘴→封縫→壓風(fēng)檢查→灌漿→注漿嘴清除→質(zhì)量檢查。
3.2 重要工藝技術(shù)要求
(1)注漿嘴加工。在外徑為6 mm、長度大于6cm的銅管一端焊上邊長為3～4cm、厚度為1.5mm左右的方形鐵片，鐵片中間開直徑等于銅管外徑的進漿孔，鐵片周邊鉆排列規(guī)則的小孔。
(2)打磨：采用砂輪機沿裂縫的兩邊各打磨20cm的寬度，除去混凝土表面雜物，以免影響注漿嘴的粘貼及封縫效果。
(3)沖洗：是貼嘴法施工最重要的工序，用高壓沖毛機沿裂縫開口向兩邊沖洗，以保證縫口敞開無雜物。
(4)裂縫描述：用刻度放大鏡測量裂縫寬度，并對裂縫走向及縫長進行描述，用以調(diào)整布置注漿嘴間距及灌漿壓力。
(5)貼嘴：根據(jù)裂縫描述進行注漿嘴的布置。規(guī)則裂縫縫寬小于0.3mm時按間距20cm布嘴，縫寬大于0.3mm時按間距30cm布嘴;不規(guī)則裂縫的交叉點及端部均布置注漿嘴。將ECH-Ⅰ型膠抹在注漿嘴底板上，貼嘴時用定位針穿過進漿管，對準(zhǔn)縫口插上，然后將注漿嘴壓向混凝土表面抽出定位針，定位針未粘附膠認(rèn)定注漿嘴粘貼合格。
(6)封縫：貼嘴3h后用堵漏靈膠泥將滲水縫口封堵住，2h后用碘鎢燈將混凝土表面烘干并用無水酒精洗抹一遍;待干后刮抹一層ECH-Ⅱ型粘膠;當(dāng)不粘手時再刮抹ECH-Ⅲ型面膠三遍，待ECH-Ⅲ型面膠基本固化后，用堵漏靈加固形成中間高，兩邊低的傘形封蓋
(7)壓風(fēng)檢查：封縫完成并養(yǎng)護2h后即可進行壓風(fēng)檢查各孔的貫通情況，壓風(fēng)壓力<0.25MPa;對于不串通的孔應(yīng)查明原因進行分析和處理。
(8)灌漿：采用多點同步灌注方式，從下至上，從寬至窄，逐步推進，采用Lily CD-15雙組分注射泵灌注LPL漿材，施工中采用穩(wěn)壓慢灌，每孔純灌時間不少于90min，以保證灌漿質(zhì)量。灌漿壓力見表2。
表2 裂縫寬度與灌漿壓力關(guān)系
縫寬 <0.1 0.1～0.3 >0.3
灌漿壓力/MPa 0.8～1.0 0.6～0.8 0.5～0.8
(9)注漿嘴的清除:灌漿結(jié)束48 h后鏟除注漿嘴，混凝土表面采用環(huán)氧膠泥封堵平整。
(10)質(zhì)量檢查及驗收：灌后質(zhì)量檢查在注射樹脂LPL灌漿結(jié)束7 d后進行。
壓水檢查：現(xiàn)場布騎縫孔，沖擊鉆造孔(孔徑18～20mm、孔深10～15cm)后，采用單點法壓水，壓水檢查壓力為0.3MPa。合格標(biāo)準(zhǔn)：壓水檢查透水率q≤0.1Lu。
鉆孔取芯：取芯直徑89mm，并進行巖芯鑒定、描述，繪制鉆孔柱狀圖。
3.3 無損貼嘴法的工藝特點
不破壞混凝土的整體性，適合薄型結(jié)構(gòu)的裂縫處理。
(2)由于從縫的表面進行打磨沖洗，可避免微細(xì)粉塵對灌漿的影響，從縫口進漿可灌性得到了保證。
(3)使“以漿趕水”，多點依序同步灌漿成為可能。
(4)貼嘴封縫、采用多點同步灌漿的無損灌漿工藝，可在不破壞混凝土結(jié)構(gòu)的條件下極大地提高可灌性，裂縫的灌入深度也能滿足要求，加上使用低黏度、低收縮的化灌漿材，達(dá)到了“堵水、保護鋼筋、恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性”的效果。
(5)工藝簡單、復(fù)灌率低，節(jié)約昂貴的化學(xué)漿材，降低了成本，加快了施工進度。
3.4 特殊情況處理
(1)滲漏點的復(fù)灌：
●對有規(guī)律的滲漏點，即一段裂縫仍滲水，采用原施工方法進行復(fù)灌。
●對單獨的滲漏點采用打輔助孔的方法進行復(fù)灌，先在滲漏點貼嘴、封縫。然后用沖擊鉆在距滲漏點10cm沿原裂縫鉆3個輔助斜孔(孔徑18～20mm，孔距10～20cm，傾角50°，孔深25cm)，并預(yù)埋外徑為6mm的銅管。再用堵漏靈進行封堵埋管，在滲漏點貼嘴及封縫、輔助孔埋管及封堵完成后，其他工序按原方法進行施工
(2)漿液配比出現(xiàn)問題時的處理：灌漿時如出現(xiàn)長時間不進漿，且漿液粘度增加，即漿液配比出現(xiàn)問題。處理方法是打開機箱蓋，清理兩活塞桿運行系統(tǒng)，直至兩活塞桿運行同步后，排棄部分混合液，然后重新注漿。
4 復(fù)灌后仍局部滲水的處理
(1)經(jīng)復(fù)灌后仍有滲水的部位采用嵌縫措施：開槽槽深×槽寬為5cm×5cm，并在槽內(nèi)每1.5m用電鉆打一個22排水孔，孔深>70cm;從孔底部埋一根鋁管，在管口用堵漏靈封閉將水引出;將槽面清洗干凈并盡量烘干，若無法烘干則在縫面用堵漏靈先堵水，然后涂環(huán)氧基液，再用丙乳砂漿錘填密實，并滿足過流面平整度要求。
(2)嵌縫后再在表面粘貼玻璃絲布防滲，玻璃絲布寬15cm。粘貼方法：先將縫面清理干凈，均勻刷一層1438膠，再貼一層玻璃絲布，三膠二布。對于灌漿后延伸的裂縫，若滲水不大或不滲水，則直接在縫面粘貼玻璃絲布，并延伸1.0m左右。
(3)待丙乳砂漿封閉7 d后封閉引水管孔。先用干塑性水泥砂漿填充并用細(xì)鋼筋搗密實，離孔口5cm時，改用預(yù)縮砂漿填充密實，對其表面涂刷環(huán)氧膠泥。
5 混凝土裂縫處理質(zhì)量措施
混凝土裂縫處理難度較大，對有滲水的裂縫處理難度更大。通過參與水工地下隧洞混凝土滲水裂縫的處理，認(rèn)為在處理過程中主要應(yīng)注意以下幾個問題：
(1)灌漿材料的正確選擇：應(yīng)選擇低黏度、低收縮的環(huán)氧漿材。收縮大的材料需多次復(fù)灌，不但增加投入，而且復(fù)灌成功率小。目前采用主要是兩種系列的改性環(huán)氧漿材，各有優(yōu)缺點應(yīng)根據(jù)縫的寬度、滲水情況及處理的結(jié)構(gòu)要求，選擇適宜的漿材。
(2)推廣貼嘴無損法施工：混凝土溫度縫一般較細(xì)，且不在一個平面上，裂縫很難找準(zhǔn)，漿材難以灌入，是采用貼嘴無損法施工，既減少了鉆孔量，又可減少孔容、管容的漿材耗用量，降低成本;結(jié)構(gòu)的厚薄、裂縫的深淺對鉆孔的要求較高，為了找準(zhǔn)裂縫的深度以便準(zhǔn)確地布置灌漿孔，不得不打出大量的檢查孔，對結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重破壞。
(3)避免微細(xì)粉塵對化學(xué)灌漿的影響：混凝土裂縫內(nèi)部極不規(guī)則，其寬度受骨料、鋼筋等的影響寬窄變化復(fù)雜，當(dāng)化學(xué)漿液夾著微細(xì)粉塵在裂縫中灌入時，碰到較窄處，就會累積阻塞漿液通路。因此微細(xì)粉塵對化學(xué)灌漿的危害極大，但鉆孔處理工藝無法避免粉塵影響。
(4)從寬處往窄處灌漿最為有利，“從上至下，從寬至窄，從一邊至另一邊“，這是化灌的基本原則。溫度裂縫的形成最先在混凝土表面形成，隨著溫度應(yīng)力的作用持續(xù)向縱深方向發(fā)展，因此在混凝土表面的裂縫開合度，從縫口進漿對灌漿質(zhì)量的提高極為有利。
(5)必須保證連續(xù)穩(wěn)定的灌漿壓力：穩(wěn)定的灌漿壓力是保證漿液能否使裂縫充填飽滿的關(guān)鍵，采用手搖泵灌漿很難做到這一點，應(yīng)采用雙液氣壓泵進行施工。
(6)有效降低外水壓力：裂縫中只要有水就會增加灌漿難度，應(yīng)通過打排水孔的方法來降低外水壓力，或采用封閉滲水巖體的方法減少裂縫的滲水量，提高漿材的粘接強度和灌漿效果。
(7)灌漿施工中有效的排水排氣：裂縫灌漿時應(yīng)通過有效措施把孔中及縫面的水氣排出，來提高可灌性。采用在孔中埋雙管或在裂縫的縫口處埋排氣嘴的方法可有效的排除裂縫中的水和氣。