1、海蓄 1#施工支洞兼通风洞洞口大管棚施工摘要：从开挖揭露的地层情况看，洞口位于全风化地层中，局部为砂质粘土夹碎块石，且洞口上部覆盖层较薄。另外，在距洞口 15m 位置上方有上下库连接公路通过。为了确保进洞的安全，进洞前先采用大管棚对洞口段进行注浆加固，然后再进行开挖。 关键词：大管棚、导向墙、钻孔、注浆 中图分类号: TD72 文献标识码：A 1、工程概况 海南琼中抽水蓄能电站位于海南省琼中县境内，上水库地处黎母山林场原大丰水库位置，下水库位于南渡江南源支流-黎田河峡谷区。电站距海南省海口市、三亚市直线距离分别为 106km、110km，距昌江核电直线距离 98km。 枢纽建筑物主要由上水库、
2、输水系统、发电厂房及下水库等 4 部分组成。 电站安装 3 台单机容量 200MW 的可逆式水泵水轮发电机组，总容量600MW。 1#施工支洞与厂房通风洞结合布置，前期为施工支洞，后期作为厂房永久通风洞。洞口布置在厂房南侧，进洞口高程 270.000m，终点位于主厂房左侧墙高程 218.000m 处。主要承担主厂房顶拱开挖、支护和混凝土衬砌的施工，断面尺寸为 7.5m7.0m(宽高)，洞长 650.562m，最大纵坡 10.98%。 2、施工参数及流程 1#施工支洞进口管棚施工参数如下： (1)钢管规格：热轧无缝钢管 108mm，壁厚 6mm，节长 6m，上倾2。 (2)管距：钢管中心距隧道开
3、挖边线 400mm，环向中心间距 400mm。 (3)钢管施工误差：径向不大于 20cm，隧道纵向同一横断面内的接头数不大于 50%，相邻钢管的接头至少需错开 1m。 (4)管棚连接：采用连接套连接。 大管棚施工时先施钻顶拱中间孔，再往两侧交错进行，一个孔造完后尽快进行管棚安装。主要施工步骤如下框图所示： 大管棚施工总体施工流程框图 3、施工工艺及方法 3.1 钻机工作平台开挖 根据钻机自身高度确定钻机工作平台的高度，本工程坡面根据导向墙施工需要开挖出弧形土堆，以此作为导向墙的支撑，边坡开挖至拱脚高程时停止开挖，形成管棚钻机施作平台。开挖方法主要采用机械开挖，人工用风镐配合，挖机、装载机装渣、
4、汽车运输出渣。开挖时坡面拱脚至拱顶部位开挖成垂直面，以便管棚导向墙施作。 3.2 测量放线 首先复核隧道中线、水平高程，根椐隧道中心线控制桩及高程控制点在坡面标识出隧道中心线及拱顶标高，并根据隧洞开挖轮廓线在坡面画出外弧，做为导向墙立模的依据，根据导向墙的里程控制好导向墙内外模的高度，并预留相应的沉降量。 3.3 施作导向墙、安设导向管 工字钢安装：为保证管棚施工刚度，于导向墙内设 2 榀工字钢标准拱架，标准拱架采用 I18 工字钢加工而成，工字钢中心半径为5.534m，间距 0.5m。 2 榀钢架间纵向采用 22 钢筋按环向 1m 间距布置，并与钢架焊接牢固。 导向管埋设：工字钢架架设完成后
5、，在其上安装 140mm，壁厚6mm，长 1.0m 的钢管作为导向管，环向间距根据管棚间距而定，为了防止导向管在浇筑混凝土时发生位移，导向管按照设计要求焊接在工字钢架上。 模板安装：导向墙采用木模板拼装，模板连接采用加背撑方式进行加固。 混凝土浇筑：混凝土浇注前，需再次对模板、导向管进行检查，并作必要的较正。混凝土现场搅拌机搅拌，混凝土灌车运输供应，人工配合机械浇注并捣固密实，浇注顺序为自拱脚两侧对称浇注，直至拱顶。 混凝土拆模及养护 混凝土浇注完毕后，需及时进行养护，养护龄期不得少于 7 天。混凝土强度达到设计强度的 70%后可拆除非承重模板（外模）及端模板，强度达到设计强度的 100%后可
6、拆除内模及支架。 3.4 封闭开挖面 开挖面封闭采用喷混凝土方式，形成止浆墙，防止浆液回流影响注浆效果。喷射砼的强度为 C25，喷射混凝土厚度 150mm。 3.5 钻孔 钻孔采用管棚钻机进行，钻机平台的高度根据钻机的可调控范围以及钻孔顺序进行确定，由于钻机钻孔顺序按高孔位向低孔位进行，平台位置相应自上而下进行逐步降低，以满足钻孔需要。 工艺要求 A、钻机就位时用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线和导向轴线相吻合。 B、需要搭设钻机平台时，应满足承受机具、材料、人员荷载要求，连接牢固、稳定，防止施钻时产生不均匀的下沉、摆动、位移等影响钻孔的质量。 C、钻孔时经常测量
7、孔的斜度，发现误差超限应及时纠正，至终孔仍然超限者应封孔，原位重钻。 D、在钻孔时，若出现卡钻、塌孔时应注浆后再钻。钻孔时，应认真填好钻孔记录，孔钻完之后应进行清孔。 3.6 管棚的加工及安装 成孔后要立即清孔并下管，以免因坍孔造成孔内堵塞而无法顺利安装。下管时需搭设脚手架平台，以人工推拉顶进为主，必要时辅以挖机推顶。 长管棚（钢管、钢花管）为直径为 108mm、壁厚为 6mm 的无缝钢管。管棚管壁上钻孔，孔径为 8，并呈梅花形布置，其纵向、横向间距为 20cm，尾部为不钻孔的止浆段 110cm。钢花管在同一截面的接头数不得超过管数的 50%。 管棚在安装前用高压风对孔内进行扫孔、清孔，清除孔
8、内浮渣，确保孔径（孔径不得小于 127cm） 、孔深符合要求，防止堵孔。管棚可采用顶进安装，逐节接长，用于接长管节的接头钢管用直径为 114mm，壁厚为 6mm 的热轧无缝钢管通过外车丝扣及内车丝扣进行连接，外车丝扣长度为 15cm，内车丝扣长度为 30cm。因此要求加工精度必须达到要求，才能保证连接长度、密封等。 为了提高管棚的抗弯能力，在管棚内增设一根 22 的钢筋。 3.7 注浆 管棚安装完成后进行注浆，浆液采用水灰比为 1：1 的水泥浆液，注浆顺序原则上由低孔位向高孔位进行。首先对钢花管进行单液注浆，注浆压力取 0.53.0MPa，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚注浆施工经验，注浆结
9、束后采用 M7.5 水泥砂浆充填钢管。 由于管棚间距较小，为避免注浆时发生串孔造成相邻钢花管孔堵塞，原则上成一孔就注浆，同时可以让浆液在松散的岩层中进行扩散填充，将破碎的岩层固结，有利于相邻孔在钻孔时减少掉块，避免发生卡钻或掉钻、掉钎现象，有利于加快施工进度。 工艺要求 A、注浆前应采用喷混凝土或加其它方式对开挖工作面进行封闭，形成止浆墙，喷射混凝土厚度 150mm，防止浆液回流影响注浆效果。 B、注浆时先注单号孔（钢花管） ，待单号孔注浆完成后再钻双号孔并安设钢管，以检查钢花管的注浆质量。 C、注浆的顺序原则上由底向高依次进行，有水时从无水孔向有水孔进行，一般采用逐孔注浆。 D、注浆压力根据
10、岩层性质、地下水情况和注浆材料的不同而定，一般情况下注浆终压取 0.53.0MPa。 E、以单孔设计注浆量和注浆压力作为注浆结束标准，其中应以单孔注浆量控制为主，注浆压力控制为辅；注浆时要注意对地表以及四周进行观察，如压力一直不上升，应采取间隙注浆方法，以控制注浆范围。 F、注浆时，应对注浆管进行编号（注浆编号应和埋设导向管的编号一致） ，每个注浆孔的注浆量、注浆时间、注浆压力作出记录，以保证注浆质量，注浆记录包括：注浆孔号、注浆机型号、注浆日期、注浆起止时间、压力、水泥品种和标号、浆液容重和注浆量。 H、注浆孔封堵方式：采用钢板在钢管口焊接封堵，预留注浆管及排气管，排气管伸入孔底，注浆管必须
11、安装阀门，堵头必须封闭严实。 I、注浆方式：在管棚口直接注浆，注浆管深入管棚 0.20.5m。 3.8 封闭开挖面 封闭开挖面喷射混凝土 15cm。 4、灌浆记录 孔号 历时 浆液配合比 水泥用量 kg 起始压力 Mpa 结束压力 Mpa 26# 1h16min 1:1 750 0.3 0.8 24# 1h21min 1:1 800 0.3 1.0 22# 0h53min 1:1 700 0.3 0.9 20# 1h48min 1:1 2100 0.3 0.6 18# 1h15min 1:1 900 0.3 0.8 16# 1h01min 1:1 1050 0.3 0.8 14# 0h40mi
12、n 1:1 550 0.3 0.9 2# 0h30min 1:1 1000 0.3 1.0 4# 0h50min 1:1 980 0.3 1.0 6# 0h40min 1:1 600 0.3 0.7 8# 0h30min 1:1 600 0.3 0.7 10# 0h50min 1:1 600 0.3 0.7 12# 0h33min 1:1 800 0.3 0.8 25# 0h35min 1:1 800 0.3 0.9 23# 0h33min 1:1 500 0.3 0.9 21# 0h30min 1:1 600 0.3 1.0 19# 0h40min 1:1 800 0.3 1.0 17# 1h18min 1:1 2000 0.3 0.8 15# 0h30min 1:1 1000 0.3 0.7 1# 0h42min 1:1 1200 0.3 0.9 3# 0h30min 1:1 400 0.3 0.9 5# 0h50min 1:1 700 0.3 0.9 7# 0h40min 1:1 950 0.3 0.8 9# 0h30min 1:1 800 0.3 0.9 11# 0h25min 1:1 800 0.3 0.8 13# 0h20min 1:1 600 0.3 0.9
