浅谈调压井竖井开挖支护施工技术

翁凯乐 雷旭辉

摘 要：  经济社会迅猛发展，国家对水利水电工程建设重视程度急剧增长，投入了大量的人力、物力和财力，致使工程施工技术愈加复杂。调压井竖井作为工程的重要构成部分，合理选用开挖支护施工技术，有助于提升施工效率和质量，实现水资源合理配置与利用，带来更大的经济效益。文章就调压井竖井开挖支护技术进行分析，在加深开挖支护施工技术要点认知和把握下，在工程中灵活运用，推动水利水电工程建设和发展。

关键词：  开挖支护;调压井竖井;水利水电工程

【中图分类号】TV74     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）06-0200-01

在一些复杂的地质条件下，水利水电工程建设面临着不同程度的挑战，尤其是稳定性较差的区域，合理选用开挖支护施工技术，有助于提升调压井竖井施工质量，为调压井竖井开挖支护施工质量与安全提供保障。鉴于此，需要明确调压井竖井开挖支护施工重要性，结合整体施工规划和流程合理布设，打造高质量的水利水电工程项目，为后续同类型工程建设提供参考。

1 工程概况

某电站引水调压井布置在引水隧洞上平段的末端，采用阻抗式。1#、2#调压井由引水洞段、连接洞段以及竖井段组成。1#调压井竖井井口高程1398.80m，底部高程1325.07m，井深73.73m。2#调压井竖井井口高程1415.00m，底部高程1323.14m，井深91.86m。竖井IV类围岩开挖直径12.3m，III类围岩开挖直径12.2m。竖井井口采用钢筋混凝土锁口，锁口开挖断面为梯形断面，1#、2#井锁口开挖高度分别为2.5m和2m。引水洞段沿轴线长10m，内径6.5m，开挖直径8.5m，底部连接洞长20m，开挖断面形式为城门洞型，断面尺寸为5.5m（宽）×7m（高）。

2 调压井竖井开挖支护施工技术

2.1 调压井竖井开挖施工

调压井竖井开挖施工阶段，在引水调压井底部连接洞开挖支护完成后，即可在引水调压井EL1415.30m高程进行导井开挖（导井直径2.0m）。先进行2#引水调压井导井施工，完成后将反井钻机移至1#引水调压井平台进行导井施工。竖井井口临边设置高度为1.2m的安全防护栏。φ48钢架管制作安全护栏，使用十字扣件、转向扣件实现各钢管之间连接，牢固焊接护栏立柱底部和地锚钢筋，设置3道水平护栏。安全防护栏下部焊接充当挡脚板的钢板，高度为0.2m;并将安全护栏涂抹上红白漆，起到防锈蚀的作用[1]。

调压井顶部平台形成后，调压井竖井中心位置标记，采用25t汽车吊在中心安装一台ZFY2.0LM300型反井钻机。反井钻机就位后，进行调平、调整角度，并进行试运转;导孔施工前，应建立相应的冲洗排渣系统和水冷却系统在钻机平台周边区域，配合导孔施工钻进工序，起到排渣作用的同时，可以帮助钻头冷却;使用清水将对钻机设备充分冷却处理，并且要注意所用水清洁度，水量在7.2m/h以上。另外，在倒空钻进期间发现岩石裂隙现象，应使用水泥灌浆处理导孔周边区域，控制钻孔偏斜率不超过1%[2]。

在导孔转件过程中，达到一定深度后，受到多方作用力会导致钻头发生改变，钻孔有所偏移，可以配置3到5根的稳定钻杆，调整钻进方向，摆正钻进方向，促使钻杆轴箱、原孔向保持一致。

2.2 调压井井口扩挖支护

结合调压井的扩挖规模，选择合适的钻进设备，实现全断面小梯段光面爆破，钻孔深度控制在2.2m～3.2m，爆破深度控制在2.0m～3.0m，伴随施工活动开展同步进行支护作业，架设豪赌为1.2m的安全护栏[3]。

2.3 调压井支护工程

调压井底部连接洞的支护结构，可以选择喷射混凝土、钢筋挂网方式。喷射混凝土选择强度为C25的混合料，喷射厚度大概为25cm;钢筋挂网支护，选择φ6.5的钢筋材料，按照15cm×15cm规格布设。支护施工过程，施工人员需要立足于支护台车进行操作，与施工活动同步进行。

调压井竖井支护，应结合施工活動的开展同步进行，支护形式可以根据实际需要选择钢筋挂网、系统锚杆和喷射混凝土等形式。锚杆支护，选择φ28的锚杆，入岩5m，采用梅花型形式按照间距1.5m×1.5m规格布设。喷射混凝土，选择C25级混凝土，喷射厚度为25cm[4]。

施工全过程是否安全可靠，可以选择工字钢来制作调压井导井盖板，布设一层钢筋网片，并注意控制焊缝高度在6mm以上;盖板具备的承载力在150kg/m2以上，在起爆环节满足手风钻机等器具承放需要，保证爆破作业过程中盖板导井始终处于封闭状态[5]。

2.4 喷砼施工

做好受喷面前期准备工作，使用压力风充分清理泥化岩面;设置明确的喷厚标记，使用砂浆标记，标记钢筋外筋头不高于喷射混凝土表面3mm～5mm;混合料制备阶段，室内或是现场试验确定最佳的配合比，从源头上保证混合料质量;挂网施工阶段，选择尺寸、规格合适的钢筋材料，并注重钢筋材料的防锈蚀处理，喷射后控制好钢筋和壁面间距，不超过30mm;保证锚杆和钢筋网牢固焊接，具备较强的钢筋黏结性能;充分清理干净脱落的混凝土材料;自下而上分片、分段喷射混凝土，混凝土喷射作业后，及时洒水养护，减少混凝土裂缝问题出现几率，打造高质量的工程项目。

结论：综上所述，调压井竖井开挖支护施工过程中，如何保证施工质量，需要相关设计和施工人员把握技术要点，编制合理的方案，做好开挖、支护阶段的施工活动，在高质量混合料支持下，进一步优化施工流程，保证工程结构稳定，创造更大的经济效益。

参考文献

[1] 湛建华.木里沙湾水电站调压竖井开挖支护施工综述[J].低碳世界，2018，23（10）：48-49.

[2] 叶健伟.华安水电站改扩建工程调压井开挖支护技术[J].甘肃水利水电技术，2018，54（02）：58-62.

[3] 刘传虎，程刚.厄瓜多尔索普拉多拉水电站调压井开挖支护施工技术[J].技术与市场，2016，23（09）：75-76.

[4] 卢代权，许东升.泥炭质板岩斜向岩层条件下埋藏式竖井施工关键技术[J].中国水运（下半月），2016，16（04）：310-312.

[5] 黄岗，杨天吉，董发俊.龙滩水电站左岸地下引水发电系统开挖支护[J].水力发电，2016，20（09）：57-60.