井子水库导流输水洞锚喷支护质量控制

宋建华

（山西省和顺县水工程移民服务中心，山西 和顺032700）

1 井子水库工程概况

井子水库地处山西省晋中市和顺县义兴镇井子村东约300 m处，位于海河流域漳卫南运河水系清漳东源梁余河支流井子河上。坝址以上控制流域面积21.9 km2，总库容115万m3，为小（一）型水库，工程等级Ⅳ等。水库枢纽由大坝、溢洪道和导流输水洞组成，永久建筑物均为4级，临时建筑物为5级。防洪标准为30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核。水库死水位1 380.85 m，正常蓄水位1 384.48 m，设计洪水位1 386.41 m，校核洪水位1 387.68 m。

大坝坝型为混凝土面板堆石坝，坝顶高程1 388.5 m，最大坝高28.91 m。坝顶长147.5 m，宽5 m。

溢洪道位于大坝左侧，为开敞式溢洪道，最大泄量188.0 m3/s。由进水渠段、控制段、挑流段和尾水渠段组成，全长273.5 m，为钢筋混凝土结构。控制段设驼峰堰，泄槽17 m等宽，出口采用挑流消能。

导流输水洞布置在坝址左岸，由引渠段、进水塔段、洞身段、出口防护段、出口输水控制室组成，全长279.6 m，其中洞身段长171.2 m。洞身为圆形，直径2.2 m。导流期采用毛洞导流。导流完成后，洞内铺设直径1 m的供水钢管，管外充填混凝土。管道出口设控制阀，设计导流放空流量32.9 m3/s，供水流量0.35 m3/s。

2 锚喷支护施工质量控制

2.1 导流输水洞地质及锚喷支护设计要求

导流输水洞所在地层，为三迭系下统刘家沟组第一岩组，微紫红色、砖红色中厚层状粉细砂岩，局部夹薄层暗紫红色砂质泥岩、泥岩及砾岩，岩性较坚硬。隧洞进出口段洞顶基岩，较薄且裂隙发育，围岩岩体较为破碎，围岩稳定性差，为Ⅴ类围岩。

设计要求进出口延伸至洞内10 m范围内设置普I 20钢拱架，间距1 m；喷C 25混凝土15 cm；对洞脸处岩体进行系统锚杆加钢筋网喷护，锚杆直径22 mm，长2.5 m，间距1.5 m，排距1.5 m，呈梅花形布置，深入基岩2.4 m，外露部分与钢筋网片连接。钢筋网为直径8 mm单层双向网片，最小保护层厚度50 mm，网格间距200 mm。

洞身段围岩岩性较坚硬，岩体较完整，围岩稳定性整体较好，为Ⅲ、Ⅳ类围岩。设计要求开挖时腰线以上岩面均采用锚喷支护，喷C 25混凝土15 cm，锚筋直径22 mm，长度1.5 m，夹角18°，间距1.5 m，排距1.5 m，呈梅花形布置，外露部分与钢筋网牢固连接；钢筋网为直径8 mm单层双向网片，最小保护层厚度50 mm，网格间距200 mm。

2.2 锚杆施工质量控制要点

锚杆孔位偏差不大于150 mm，孔深偏差不大于50 mm，钻孔方向偏差按不大于3%进行控制。钻孔孔径应比锚杆直径大20 mm以上。锚孔清理应保证孔内无岩粉、无积水。锚杆长度偏差≤35 mm，锚杆孔注浆饱满、密实。

2.3 喷射混凝土施工质量控制要点

喷射混凝土所用砂子、碎石、水泥等原材料是否合格，是否按批准的混凝土配合比进行施工；钢筋网间距偏差≤20 mm，钢筋网是否与锚杆相连结；喷层的均匀性、密实性、整体性；喷层厚度是否满足150 mm的设计要求；是否按规范要求的频次和方法进行取样检测。

3 质量控制程序

3.1 施工准备工作质量控制

开工前，施工单位应编制针对性和操作性较强的专项施工方案；对作业人员进行技术和安全交底；专职质检员和安全员到位；按设计要求加工好足够数量的锚杆、钢拱架，混凝土原材料及锚固剂、电焊条等，辅助材料要足额到位，并对混凝土原材料、锚杆原材和锚固剂进行质量检测；钻孔设备、电焊机等施工设备到位并运行正常。

3.2 工序的检查与验收

锚喷支护单元工程，共有锚杆和喷混凝土两个工序。每个工序完成后，施工单位初检、复检、终检合格后，填写三检表格和工序施工质量验收评定表，向监理单位申请复核。监理单位在规定时间内进行复核，复核合格后进入下一道工序。

对锚杆原材料及其安装质量的检查，一般通过查看试验资料、钢尺或测杆量测、现场检查等手段。钢筋网格间距偏差采用钢尺量测，喷层密实性、受喷面清理、喷层表面整体性采用现场检查、观察，喷层厚度采用钻孔进行检测。对孔深偏差、锚孔清理、锚杆孔位偏差、锚杆钻孔方向偏差、锚杆钻孔孔径、锚杆长度偏差、锚杆孔注浆，按10%～15%的频次进行抽查。

4 常见质量问题及控制措施

4.1 常见质量问题归类

一是锚杆安装位置随意变更；钻孔深度不够，不满足设计要求；使用了较小的钻头，孔径不满足规范要求，导致锚固剂用量减少，锚固剂对锚杆的握裹力不足，抗拔出拉力减小。二是锚杆采用了不合格的钢筋原材；锚杆长度不满足设计要求；锚固剂填充不饱满、密实。三是钢筋网尺寸过大，不满足设计要求；钢筋网未与外露的锚杆相边结，未能充分发挥整体支护的作用。四是砂、石等混凝土原材料不合格，不按批准的配合比配料，混凝土质量不满足设计要求。五是喷射混凝土厚度不满足设计要求。六是在进出口不良地质段，锚喷支护跟进不及时，导致超挖、塌方严重。七是对喷射混凝土不养护或养护不到位。八是承包人不能严格履行三检程序，不经自检或未自检，资料就向监理申请复核。

4.2 控制措施

（1）严把砂、石、水泥、钢筋等原材料进场关，检查其出厂质量证明文件、实验室检测报告，发现不合格材料坚决不允许进场。

（2）加工好的锚杆、钢筋网，经监理人员检查合格后方可运往洞内。

（3）不定期检查钻机的钻头是否满足要求，对孔位、孔深、孔径进行不定期的检查，发现问题及时要求承包人改正。由于本工程对锚杆的拉拔力没有设计指标，监理人员对锚杆施工过程进行了旁站监理，解决了锚固剂填充不密实的问题。

（4）喷射混凝土前，加强对钢筋网安装质量的检查，重点检查钢筋网与锚杆的连结、钢筋网格间距、钢筋网保护层和钢筋网的铺设范围。

（5）为了控制喷射混凝土质量，在喷射作业前，检查并督促施工单位对原材料进行准确计量；用喷大板法对喷射混凝土抗压强度进行检测；用钻孔法检测喷射混凝土厚度。

（6）为使隧洞钻爆开挖断面既满足设计要求，又避免发生安全事故，多次要求施工单位要短进尺施工，在开挖完成后要快支护，勤观测。

（7）督促施工单位在混凝土终凝24 h后进行养护。

（8）严格要求承包人落实三检制，未经三检或不能提供三检资料，监理人员不予复核。

4.3 质量控制效果

从开工到贯通，导流输水洞施工未发生任何安全事故。经施工单位自评、监理单位复核，所有单元工程均达合格标准。

5 总结

第一，是隧道开挖完成后，及时采取锚喷支护手段，使围岩成为支护体系的一部分，可以有效控制围岩的变形和松弛。尤其在不良地质洞段，及时进行初期支护，对保证施工安全和确保成洞质量尤为重要。但承包人往往为了赶进度、减成本，忽略安全和质量，加大进尺、延缓锚喷支护时间，使初期支护达不到预期的效果。因此，作为监理人和发包人，应当要求施工单位短进尺、快支护。

第二，是适宜的孔径是保证锚固密实、满足抗拔拉力的前提，因此钻孔孔径的选择很重要。本工程施工中，施工单位起初选择了较小的钻头，钻孔直径仅为36 mm，不满足规范要求。监理人员发现后及时下达更换钻头的指示，并要求承包人对不合格的钻孔进行了返工处理。

第三，是承包人三检制落实不到位，是施工中经常发生的问题。对此，项目法人和监理人应督促承包人落实质量三检人员尤其是专职质检员的到位情况，未经自检、自检不合格或自检资料不齐全者，拒绝复核。