青山水庫工程導流洞進口高邊坡支護措施

王紅霞

【摘要】青山水庫導流洞工程是大壩截流后臨時工程，導流洞進口邊坡高且陡，按設計邊坡開挖完成后，裸露邊坡巖石節理發育，巖石松動掉塊時有發生，參建各方現場研究確定，采取長錨桿、表面掛鋼筋網噴混凝土、局部采取固結灌漿等加固方案。

【關鍵詞】導流洞；高邊坡；支護

1、工程簡介

葫蘆島市青山水庫工程位于遼寧省葫蘆島市六股河中游，工程由大壩樞紐和輸水管線組成。主壩為粘土心墻砂礫石壩，壩長735.63m，壩頂高程96.29m，最大壩高42.79m，壩頂寬7.0m。水庫庫容6.63×108m3。

臨時導流洞位于主壩左岸邊的輸水洞右側。為直徑5 m的圓形有壓洞，長度388.5m。洞內采用鋼筋混凝土襯砌。

2、工程地質條件

導流洞進口邊坡巖石為強風化二長花崗巖，屬V類巖石。導流洞洞臉部位左側有一條節理裂隙極發育，寬度約10cm。洞臉部位有兩條主控節理極發育。洞頂部位節理裂隙相互切割，形成破碎帶，塊狀大小約為20-60cm。75m馬道左上側為節理密集帶且相互切割，極破碎，右上側為巖石破碎體。該段巖石整體破碎，穩定性極差。

3、邊坡支護方案

左岸邊坡及洞臉邊坡采用6米～8米M20砂漿錨桿邊坡支護，1.5㎡/根，共計662根梅花形布孔；孔徑70～80mm，錨桿采用Φ25鋼筋，外露60mm，錨桿外露部分套絲，用200×200mm鋼板（15mm厚）做墊。

洞臉邊坡裂隙帶及洞身周圍先素噴混凝土10cm封閉，然后超前固結灌漿，灌漿孔深6米，分段循環進行，灌漿壓力0.3MPa、0.5 MPa、1.0 MPa逐次升高，灌漿孔約83孔，共計498米。

4、進洞支護方案

（1）明拱支護

沿洞軸線反方向支護明拱5米，城門洞型，半圓內徑6.7米，高6.7米；兩側外腳均設1米寬0.5米高的地梁，地梁向下打兩排錨桿間距0.5米，6米深。明拱骨架為20號工字鋼，間距0.5米，骨架用Φ25鋼筋0.5米間距連接，內層掛Φ8@150×150mm鋼筋網片，外層Φ25@200作主筋，Φ8@150做副筋。

（2）洞頂支護

洞口頂部塊石清除至65米斷層處，清除部分采用20號工字鋼支異型桁架支護，回填混凝土，深度清除至較完整巖石面。

5、施工方法

（1）腳手架搭設

為提供邊坡打鉆、錨桿及灌漿作業平臺，搭設腳手架。搭設要求：

1）施工中不允許超過設計荷載。

2）小橫桿、大橫桿和立桿是傳遞垂直荷載的主要構件。而剪力撐和斜撐主要保證腳手架整體剛度和穩定性的并有加強抵抗垂直和水平作用的能力。

3）搭設要求：左岸邊坡線搭設24m雙排鋼管腳手架；洞臉邊坡線搭設14m雙排鋼管腳手架。

4）采用Φ48×3.5mm雙排鋼管腳手架搭設，立桿橫距b=1.0m，主桿縱距l=2.5m。腳手架步距h=1.2m，腳手板從地面2.0m開始每5m設一道（滿鋪），共3層。通過計算，均布荷載Qk=2.0KN/㎡。

（2）使用材料

1）鋼管采用Q235A鋼，其力學性能符合國家現行標準《碳素結構鋼》（GB/T700-2006）中Q235A鋼的規定。每批鋼材進場，均有檢驗合格證。

2）鋼管選用外徑48mm，壁厚3.5mm的焊接鋼管。立桿、大橫桿和斜桿的最大長度為6.5m，小橫桿長度1.5m。

3）扣件采用機械性能不低于KTH330-08的可鍛鑄鐵制造。鑄件不得有裂紋、氣孔，不宜有縮松、砂眼、澆冒口殘余披縫，毛刺、氧化皮等清除干凈。

4）扣件與鋼管的貼合面必須嚴格整形，保證與鋼管扣緊時接觸良好，當扣件夾緊鋼管時，開口處的最小距離不小于5mm。

5）扣件活動部位能靈活轉動，旋轉扣件的兩旋轉面間隙小于1mm。

6）腳手板采用杉木制作，厚度不小于50mm，寬度大于等于200mm，長度為4--6m，其材質符合國家現行標準《木結構設計規定》。

（3）搭設技術措施

1）立桿垂直度偏差不得大于架高的1/200。

2）立桿接頭除在頂層可采用搭接外，其余各接頭必須采取對接扣件，對接符合以下要求：立桿上的對接扣件交錯布置，兩相鄰立桿接頭不設在同步同跨內，在高度方向錯開的距離不應小于500mm，各接頭中心距主節點的距離不大于步距的1/3，同一步內不允許有二個接頭。

3）腳手架底部設置縱、橫向掃地桿。縱向掃地桿用直角扣件固定在距墊鐵塊表面不大于200mm處的立桿上，橫向掃地桿用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。

4）大橫桿設于小橫桿之下，在立桿內側，采用直角扣件與立桿扣緊，大橫桿長度不小于3跨，并不小于6m。

5）架子四周大橫桿的縱向水平高差不超過500mm，同一排大橫桿的水平偏差不大于1/300。

6）每一主節點處必須設置一小橫桿，并采用直角扣件扣緊在大橫桿上，該桿軸線偏離主節點的距離不應大于150mm，靠墻一側的外伸長度不應大于250mm，外架立面外伸長度以100mm為宜。操作層上非主節點處的橫向水平桿宜根據支承腳手板的需要等間距設置，最大間距不應大于立桿間距的1/2，施工層小橫桿間距為1m。

（4）邊坡超前固結灌漿

1）鉆孔孔徑為50-60mm，孔深為6m。

2）施工次序：灌漿施工遵循圍、擠、壓原則，分2個次序進行，先鉆灌第Ⅰ次序孔，后鉆灌第Ⅱ次序孔。

3）灌漿全孔一次灌漿，避免滲漏等情況，灌漿塞塞在0.5m的部位。

4）在灌漿過程中，將壓力分為幾個階段，分別為0.3、0.5、1.0MPa逐漸升高，灌漿開始如果注入率大時，使用最低一級的壓力灌注，當注入率減少到一定限度則將壓力升高一級，最高壓力不大于1MPa。

5）水灰比級為：2：1、1：1、0.8：1、0.5：1四個比級，灌漿過程中由稀漿開始，逐漸變濃，直至達到結束標準時，以所變至的那一級漿液濃度結束。當注入率大于30L/min時，可根據具體情況越級變濃。

6）灌漿結束標準及封孔：當注入率不大于1.0MPa/min，繼續30min，灌漿即可結束。封孔采用全孔灌漿封孔法，把孔內余漿置換成水灰比為0.5的濃漿，進行存壓式灌漿封孔，封孔壓力可根據具體情況確定。

結束語

導流洞進口邊坡支護施工兩個月順利完成，并經過2012年8.4大暴雨的考驗，經過兩年運行，效果良好，保證了青山水庫導流工程順利進行。

參考文獻：

[1]《建筑施工腳手架實用手冊》

[2]《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》（DL/T5148-2001）

[3]《水利水電工程鉆孔壓水試驗規程》（SL31-2002）等。