引洮水利工程隧洞施工中常见问题的处理措施
2020-12-19连升
连 升
(甘肃省水利水电工程局有限责任公司,甘肃兰州730030)
引洮供水二期工程中隧洞沿线施工中有很多不同种类的围岩,因此安全支护施工非常关键,能够保证隧洞施工的安全性和工期。
1 引洮供水二期工程概况
引洮供水二期工程是以九甸峡水利枢纽为水源,从洮河流域进行调水,将水引流到干旱、缺水严重的甘肃省中部干旱地区,解决11 个国家重点扶贫县的城镇生活、工业用水以及农村饮水、灌溉用水与生态用水的一项调水工程。引洮供水二期工程的供水范围是定西市安定区、通渭县、陇西县,白银市会宁县,天水市武山县、秦安县、甘谷县,平凉市静宁县等 4 个市的 8 个县(区),包含 97 个乡(镇)以及1 692 个行政村,供水县城一共4 个,分别是通渭县、会宁县、静宁县、秦安县。整个工程的建设内容是一条总干渠,长度为95.09 km,6 条干渠与2 条分干渠,总体长度为299.97 km,干渠的总体长度为254.72 km,分干渠的总体长度为45.25 km,18 条供水管线,管线的总体长度为176.47 km,其中有3 座加压提水泵站[1]。
2 处理措施
在引洮水利工程隧洞中有很多Ⅳ、Ⅴ类的围岩,其占比数量较大。为了避免隧洞实际施工中产生塌方问题,一定要使用安全支护措施,保证施工操作的安全性与稳定性。
2.1 普通的锚杆施工
使用砂浆锚杆施工技术流程时先进行布孔定位,之后进行钻孔操作,并且及时进行冲洗和检查,然后注浆并且插入锚杆。实际施工作业中,锚杆需要在隧洞外按照设计相关要求进行加工制作,锚杆台车进行钻孔,基于人工方式进行施工安装。在此过程中必须按照设计参数进行锚杆钻孔,保证其符合标准要求,使用高压风水把空中的浮沉、污水等清除干净。在预埋锚杆的操作过程当中要使用水泥基药卷锚杆进行施工作业,先用注浆机在孔内进行砂浆注入,用钻机进行锚杆冲击,并慢慢将锚杆插入,随即将孔口堵塞住。
在挂网施工过程当中,挂网通常是先喷混凝土之后进行施工。钢筋网编织在现场进行,先按照2~3 m 的间距进行纵向、横向钢筋的编织,与锚杆焊接在一起,之后按照设计要求的网格间距进行纵向与横向钢筋的编织,钢筋网使用扎丝进行捆扎。钢筋网和岩面之间要设置垫块,确保喷护时钢筋网能够包裹起来。挂网验收以后,及时喷护混凝土进行覆盖。
2.2 混凝土喷护作业
在实际施工前要对将要应用到的锚杆、胶凝材料与外加剂等进行严格检验,保证所有施工材料的质量满足规定要求[2]。对准备工作进行全面完善,保证将施工需要的供水、风管路都准备齐全,包含照明设备与通风设备、喷射机、施工材料等,确保其都经过严格的检查与调试,其性能满足施工作业需要。使用高压风水枪在施工现场进行冲洗清理,如果喷射面还有滴水的位置,要把导水管进行埋设处理,保证排水通畅,完成处理之后要把实际喷射的厚度标志也埋设好。混凝土喷射施工作业中一般使用干料,在拌和站进行喷射料拌制,并且使用自卸式汽车将拌和好的混凝土材料运到施工现场。在喷射嘴中需要加入一些粉状的速凝剂,并且要按照一定顺序进行分段、分片地喷射混凝土,将每次喷射的混凝土厚度控制在3~5 cm,保证上层混凝土干凝之后才能够进行后续的施工作业。同时,在进行后续喷射前要对喷射面进行清洗处理,喷射作业完成后及时进行开挖作业,喷射混凝土初凝3 h 后用120 型挖掘机进行开挖施工。
2.3 注浆锚杆施工作业
进行锚杆位置布设时一定要按照设计图纸相关内容进行,钻孔时使用凿岩机、锚杆台进行施工,完成钻孔之后及时进行清洗作业。在孔底位置插入锚头安装完成的中控注浆锚杆,同时把螺母、垫板、止浆塞等进行合理安装,并且与注浆管连接起来,尾部位置使用注浆泵进行注浆。一般要用水泥砂浆,将注浆压力管控在0.3~1.0 MPa,从上到下逐个进行注浆操作。完成注浆之后要在钻孔中安装止浆塞,使用速凝水泥进行封孔。为了能够规避其产生串浆的情况,要实施跳打施工,先针对奇数孔序使用,之后再对偶数孔序施工。如果存在串浆的情况,要使用分浆器进行处理。倘若产生大量漏检要及时处理,使用低压、限流限量、浓浆、间歇逐渐的形式灌浆,注入其他不同填充料时要把大通道堵好,之后再使用对应的措施进行处理。
2.4 超前小导管施工操作
在引洮水利二期工程当中,隧洞施工中需要使用钢架与超前小导管进行支护,导管使用无缝钢管进行连接,每节长度是3 m,搭设角度7~9°,将小导管的前端做成尖锥形,尾部位置使用钢筋加劲箍进行焊接,管壁间距15 cm 位置进行梅花形钻眼,眼孔6~8 mm,尾部30 cm 位置是不钻孔的止浆段。成孔之后按照相关要求把胸导管插入孔中,外边漏出20 cm 支撑在开挖面后边的钢架上,和钢架组成一个预支护系统。开挖面按照地质条件使用喷射混凝土的方式进行封闭,喷射厚度控制在5 cm 左右。使用液压钻孔机车进行钻深孔,钻杆长度选择4.3 m,按照钢管孔径选择钻杆。钻孔时伴随孔深的不断增长,要及时对不同方向、不同形式的力量进行控制与协调,对推力进行严格控制。为了能够保证钻杆接头良好的强度、韧性与刚度,钻杆连接套要和钻杆选择同样的材质,两段加工成为内螺口。为了避免钻杆会被推力与振动力所影响,产生上下颤动致使钻孔不直的情况出现,要将扶直器套于钻杆之上,伴随钻杆地钻进方向平行移动。
3 结束语
引洮供水二期工程围岩隧洞施工中采用普通锚杆、喷射混凝土、注浆锚杆和超前小导管等支护施工方式,保证了掘进、施工作业的安全性与稳定性。实际施工中,施工作业者一定要综合施工现场实际情况使用合理的安全支护技术。