宽甸石榴沟电站引水隧洞锚喷施工

马广明，付 华，张高洁，韩启民

（辽宁省观音阁水库管理局，辽宁 本溪 117110）

石榴沟电站位于宽甸满族自治县太平哨镇南股河下游，是以发电为主无径流调节的小型水电枢纽工程。工程级别五等，永久建筑物Ⅴ级。枢纽由拦河坝工程、引水工程、电站厂房工程三部分组成，其中拦河坝、引水隧洞设计洪水标准10年一遇，校核洪水20年一遇。引水隧洞长428.2m，综合糙率0.024，过水能力17m3/s。

1 锚喷设计

原设计隧洞开挖采用光面爆破，断面型式为城门洞型，混凝土薄边墙衬砌。由于施工时超挖明显，围岩破坏严重，如仍采取混凝土薄边墙衬砌，将加大混凝土用量与投资。考虑开挖效果及工程进度，决定除进、出口共37.5m采用全断面混凝土衬砌外（厚度0.5m，断面尺寸3.4m×4.04m），其余部分侧墙与顶拱采用喷素混凝土处理 （断面尺寸 4.3m×3.99m），厚度不小于 12cm，岩石破碎处采用锚杆挂网喷射混凝土处理，断面型式见图1。锚杆型号φ22，排距1.0m，锚杆①加固围岩，共3根，长度2.7m，岩石内2.5m，外露0.2m。锚杆②挂钢筋网，共6根，长度1.2m，岩石内1.0m，外露0.2m。挂网钢筋φ10@200×200，沿开挖面铺设，并与岩面距离 3～5cm，绑扎牢固，与锚杆①、②点焊连接，喷射后钢筋网及锚杆不许外露，喷锚锚杆用砂浆固定。

图1 锚喷断面

2 锚喷施工

为减少洞内粉尘损害人的身体健康，采用特别有效的“潮裹法”施工：

将含水率在10%～40%的湿砂与 “豆石”（粒径小于10mm）经强制式拌和机先拌和2min，再加入水泥拌和3min，拌和均匀后，用胶轮翻斗车运至喷射机。向拌和好的混合料中加入适量的速凝剂（粉状，水泥用量的5%～7%），加水量为扣除骨料及砂含水量后的全部用水量，并在喷管的末端位置加入水。喷射过程中，若遇漏水地段，则减少用水量，并适量增加速凝剂。

喷射混凝土前用高压风水枪将岩面冲洗干净，除去污物、石屑、松散颗粒等杂物。喷射过程中，根据骨料回弹情况，调整风压，适时调整混凝土配料比例，控制回弹率不大于25%，保证喷层厚度及喷层表面平整度。喷管自下而上地螺旋形进行喷射，喷头距岩面80～100cm。喷层终凝2h后进行喷水养护，14d内使喷层表面经常处于湿润状态。 喷射混凝土配合比为 水泥∶砂∶小料=1∶2.13∶1.87。水泥采用本溪工源水泥集团的“长白山”牌普通32.5MPa水泥。

为保证工程进度，2台喷射机同时施工，24h作业。第一台喷射机设在隧洞进口处，向出口方向喷；第二台喷射机设在隧洞中间，向出口方向喷。

3 工程质量

锚杆的埋深与嵌固程度、喷混凝土的厚度与平整度是锚喷施工质量控制的重点。引水隧洞喷射混凝土分部工程共19个单元工程，全部合格，其中优良13个 优良率68.4%，分部工程评定为优良。实测直墙部位混凝土表面起伏差不大于15cm，满足规范要求。发电运行后检查洞内水痕，满足设计糙率与过水能力要求。

4 结语

引水隧洞如按原设计采用混凝土薄边墙衬砌，仅锚喷段将使用C20混凝土3215m3，造价76万元，而且在不到一个月的时间内保质保量完成任务是极其困难的。经改用锚喷施工，有效工期仅24d，造价29.4万元。由此证明，隧洞锚喷施工在宽甸石榴沟电站工程是成功的。