杨房沟水电站Z3-14#高位危岩体治理排架施工方案浅析

范 道 林，张 瑞

(中国水利水电第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

1 工程概况

杨房沟水电站坝址区Z3-14#危岩体位于山体最高点的山脊上,边坡大面陡峻，约呈75°～90°，局部为陡坎和倒悬体。上游凹腔发育，岩体局部崩落形成浅岩腔。前缘陡峻，临空条件优越。植被发育稀疏，距离河床高差约268 m。

Z3-14危岩体基本为垂直坡面，现场排架搭设施工任务艰巨，且受上部结构面影响，施工难度非常大，安全风险十分突出，在国内水电站建设危岩体处理施工中非常具有代表性。

2 Z3-14危岩体治理设计方案及调整方案

原设计方案中，Z3-14#危岩体位于左岸水垫塘、二道坝边坡最顶部，分布高程2 238～2 271 m，几何特性为6 m×2 m×5 m(长×宽×厚)=60 m3，治理方案为“随机锚杆+随机锚筋桩+主动网”。

实际施工前，对危岩体再次进行定性、定量复核，发现该危岩体比原设计方案描述的范围更加广泛，达到了700 m2范围，需处理方量约为2 627 m3，危险等级为整个工程最大，直接影响后期基坑及水垫塘、二道坝混凝土浇筑。经研究决定，将治理方案调整为“素喷混凝土+系统锚杆+锚筋桩+预应力锚索+主动网”并要求快速施工，防止花岗闪长岩在受扰动的情况下徐变变形加大、安全隐患更突出。

3 Z3-14#高位危岩体治理排架施工方案

3.1 排架施工程序及总体设计形式

(1)排架搭设分区程序。

Z3-14危岩体治理排架总体施工程序：施工排架是所有支护施工的先决条件，为解决施工通道，确保排架搭设施工期的安全，排架从上游向下游分区侵占搭设，形成3个施工区域，上一区域排架搭设完成、验收合格且支护完成后方可进行下一区域的排架搭设，以此类推，直至排架全部搭设完成。

各区排架搭设作业程序：排架基础放样→排架搭设→设置连墙杆→设置剪刀撑、卸荷支撑→铺装作业层跳板→爬梯搭设→ 设置排架安全防护设施(安全护栏、安全网)→第一单元(Ⅰ区)排架验收→第一单元支护施工→第二单元排架搭设(Ⅱ区)→第二单元排架验收→第二单元支护施工→……→第n单元验收。

(2)排架总体设计形式。

Z3-14#危岩体治理排架采用从下至上的方式搭设垂直双排落地排架。为满足排架搭设条件，Z3-14危岩体排架立杆起脚部位高程约为2 220 m，排架搭设高度超过50 m。采用双排垂直排架进行分段搭设，2 275 m高程以下为一段，2 275 m高程以上为一段。每段排架搭设高度均不超过50 m(单根立杆不超过50 m)。垂直落地排架搭设按每20 m为一个单元，从下至上分单元搭设，每一单元设置一层减载钢平台([8槽钢预埋4 m、外露2 m)，一个单元的搭设在内部验收完成后再进行下一个单元排架的搭设。

优先搭设1区2 275 m高程以下的排架，并进行该区域的锚杆和锚筋桩支护，锚杆和锚筋桩支护完成后在排架最下游侧斜向向下游2区倒悬体钻孔施工3排φ28，L=9 m的安全锚杆并进行加固，以确保施工排架从底部向上搭设过程中的施工安全。安全锚杆施工完成后，从2区底部快速搭设排架至2 275 m高程，排架验收后，先对2区中部的滑层进行快速的系统支护，再从上至下支护其它部位。2区排架施工的时候同步进行1区2 275 m高程以上排架的搭设。3区在1、2区锚杆和锚筋桩支护完成后，进行排架的搭设。

3.2 排架结构

排架搭设均采用φ48.3×3.6 mm钢架管搭设，搭建结构为落地式双排脚手架。排架立杆横距为1.3 m，立杆纵距为1.5m，步距1.5 m。排架内侧立杆距岩面距离为0.3～1 m，小横杆安装时必须紧靠岩石表面，排架搭设每20 m设置一层减载钢平台，纵向搭建宽度视现场实际分区情况而定。

3.3 排架锁脚锚杆的布置

施工排架的立杆应设置在坚硬的地面上，立杆底部设置在岩石表层，不得设置在松软的覆土或植被等杂物上。立杆与岩石接触部位需先找平、后钻孔预埋φ28锁脚锚杆，立杆套在锁脚锚杆上。锁脚锚杆采用φ28螺纹钢筋，长度L=1.2 m、入岩深度0.8 m，外露0.4 m(岩石破碎地带入岩深度加深至1.2 m)。

3.4 连排架墙件的布置

落地式双排脚手架分为两种型式：一种为刚性连墙件，一种为柔性连墙件，连墙件插筋均采用φ28螺纹钢筋，灌注M20高标号水泥砂浆进行锚固。

脚手架刚性连墙件间排距按照2步3跨进行布置，插筋均采用φ28螺纹钢筋，长度L=0.7 m，入岩深度为0.5 m，外露0.2 m，灌注M20高标号水泥砂浆进行锚固(采用安全绳吊人用手风钻施工，浆液待凝时间超过3 d方可搭设排架)，连接点偏离主节点的距离不得大于30 cm。连墙件连接方式：对于坡度大于65°的边坡，采用短架管套住插筋灌注水泥砂浆的方式固定，短架管与小横杆采用活动扣件连接，刚性连墙件与主排架成三角结构。

柔性连墙件插筋采用φ28螺纹钢筋，钢筋长度为0.7 m，入岩深度为0.5 m，外露0.2 m，柔性拉锚采用φ16钢绳(可由φ6.5圆钢替代)与排架外侧立杆、大小横杆结合部位连接，拉锚绳与水平面成上倾45°角，拉锚钢绳采用绳卡固定连接，绳卡固定每端不少于3道。柔性连墙件按照3步3跨进行布置。脚手架柔性连墙件设置见图1。

图2 脚手架减载平台示意图

3.5 剪刀撑与斜撑的布置

排架外侧全立面由底至顶连续设置剪刀撑，并且在排架上下侧临空面及中间每10跨布置一道斜撑，斜撑从下至上连续布置。

3.6 减载平台的设置

排架搭设每20 m高度设置一层减载钢平台，减载平台采用8#槽钢，钢平台结构间距1.5 m，平台宽度不小于2 m，上支撑8#槽钢的入岩深度为4 m(外露2 m)，下支撑8#槽钢的入岩深度为2 m，上、下支撑钻孔孔径为100 mm，用不小于M20的水泥砂浆注浆饱满。减载平台上支撑槽钢外露段与排架内外立杆均双面满焊，焊缝高度不小于4 mm，排架大横杆安装至平台上部。

同时，每层减载平台前段采用φ16钢丝绳与岩面固定吊拉分载，以分担立杆对减载平台的作用力，增加高排架的整体稳定性。减载平台设置见图2。

根据危岩体的不同位置及特点，选择不同的支护脚手架，可以有效地提高施工效率，增加施工期的安全。

4 结 语

随着水电工程开发向高山峡谷区发展，高陡边坡的施工变得极为普遍，其施工工艺、难度、工期、成本均大大提高，施工的难度也会越来越大,加之水电行业没有排架规范,而建筑行业的规范排架又不超过50 m,但高陡边坡支护工艺及排架施工又为必不可少的施工项目,因此，本工程成功的方案可以作为今后类似工程借鉴的资料。