楊房溝水電站Z3-14#高位危巖體治理排架施工方案淺析

范 道 林，張 瑞

(中國水利水電第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

1 工程概況

楊房溝水電站壩址區Z3-14#危巖體位于山體最高點的山脊上,邊坡大面陡峻，約呈75°～90°，局部為陡坎和倒懸體。上游凹腔發育，巖體局部崩落形成淺巖腔。前緣陡峻，臨空條件優越。植被發育稀疏，距離河床高差約268 m。

Z3-14危巖體基本為垂直坡面，現場排架搭設施工任務艱巨，且受上部結構面影響，施工難度非常大，安全風險十分突出，在國內水電站建設危巖體處理施工中非常具有代表性。

2 Z3-14危巖體治理設計方案及調整方案

原設計方案中，Z3-14#危巖體位于左岸水墊塘、二道壩邊坡最頂部，分布高程2 238～2 271 m，幾何特性為6 m×2 m×5 m(長×寬×厚)=60 m3，治理方案為“隨機錨桿+隨機錨筋樁+主動網”。

實際施工前，對危巖體再次進行定性、定量復核，發現該危巖體比原設計方案描述的范圍更加廣泛，達到了700 m2范圍，需處理方量約為2 627 m3，危險等級為整個工程最大，直接影響后期基坑及水墊塘、二道壩混凝土澆筑。經研究決定，將治理方案調整為“素噴混凝土+系統錨桿+錨筋樁+預應力錨索+主動網”并要求快速施工，防止花崗閃長巖在受擾動的情況下徐變變形加大、安全隱患更突出。

3 Z3-14#高位危巖體治理排架施工方案

3.1 排架施工程序及總體設計形式

(1)排架搭設分區程序。

Z3-14危巖體治理排架總體施工程序：施工排架是所有支護施工的先決條件，為解決施工通道，確保排架搭設施工期的安全，排架從上游向下游分區侵占搭設，形成3個施工區域，上一區域排架搭設完成、驗收合格且支護完成后方可進行下一區域的排架搭設，以此類推，直至排架全部搭設完成。

各區排架搭設作業程序：排架基礎放樣→排架搭設→設置連墻桿→設置剪刀撐、卸荷支撐→鋪裝作業層跳板→爬梯搭設→ 設置排架安全防護設施(安全護欄、安全網)→第一單元(Ⅰ區)排架驗收→第一單元支護施工→第二單元排架搭設(Ⅱ區)→第二單元排架驗收→第二單元支護施工→……→第n單元驗收。

(2)排架總體設計形式。

Z3-14#危巖體治理排架采用從下至上的方式搭設垂直雙排落地排架。為滿足排架搭設條件，Z3-14危巖體排架立桿起腳部位高程約為2 220 m，排架搭設高度超過50 m。采用雙排垂直排架進行分段搭設，2 275 m高程以下為一段，2 275 m高程以上為一段。每段排架搭設高度均不超過50 m(單根立桿不超過50 m)。垂直落地排架搭設按每20 m為一個單元，從下至上分單元搭設，每一單元設置一層減載鋼平臺([8槽鋼預埋4 m、外露2 m)，一個單元的搭設在內部驗收完成后再進行下一個單元排架的搭設。

優先搭設1區2 275 m高程以下的排架，并進行該區域的錨桿和錨筋樁支護，錨桿和錨筋樁支護完成后在排架最下游側斜向向下游2區倒懸體鉆孔施工3排φ28，L=9 m的安全錨桿并進行加固，以確保施工排架從底部向上搭設過程中的施工安全。安全錨桿施工完成后，從2區底部快速搭設排架至2 275 m高程，排架驗收后，先對2區中部的滑層進行快速的系統支護，再從上至下支護其它部位。2區排架施工的時候同步進行1區2 275 m高程以上排架的搭設。3區在1、2區錨桿和錨筋樁支護完成后，進行排架的搭設。

3.2 排架結構

排架搭設均采用φ48.3×3.6 mm鋼架管搭設，搭建結構為落地式雙排腳手架。排架立桿橫距為1.3 m，立桿縱距為1.5m，步距1.5 m。排架內側立桿距巖面距離為0.3～1 m，小橫桿安裝時必須緊靠巖石表面，排架搭設每20 m設置一層減載鋼平臺，縱向搭建寬度視現場實際分區情況而定。

3.3 排架鎖腳錨桿的布置

施工排架的立桿應設置在堅硬的地面上，立桿底部設置在巖石表層，不得設置在松軟的覆土或植被等雜物上。立桿與巖石接觸部位需先找平、后鉆孔預埋φ28鎖腳錨桿，立桿套在鎖腳錨桿上。鎖腳錨桿采用φ28螺紋鋼筋，長度L=1.2 m、入巖深度0.8 m，外露0.4 m(巖石破碎地帶入巖深度加深至1.2 m)。

3.4 連排架墻件的布置

落地式雙排腳手架分為兩種型式：一種為剛性連墻件，一種為柔性連墻件，連墻件插筋均采用φ28螺紋鋼筋，灌注M20高標號水泥砂漿進行錨固。

腳手架剛性連墻件間排距按照2步3跨進行布置，插筋均采用φ28螺紋鋼筋，長度L=0.7 m，入巖深度為0.5 m，外露0.2 m，灌注M20高標號水泥砂漿進行錨固(采用安全繩吊人用手風鉆施工，漿液待凝時間超過3 d方可搭設排架)，連接點偏離主節點的距離不得大于30 cm。連墻件連接方式：對于坡度大于65°的邊坡，采用短架管套住插筋灌注水泥砂漿的方式固定，短架管與小橫桿采用活動扣件連接，剛性連墻件與主排架成三角結構。

柔性連墻件插筋采用φ28螺紋鋼筋，鋼筋長度為0.7 m，入巖深度為0.5 m，外露0.2 m，柔性拉錨采用φ16鋼繩(可由φ6.5圓鋼替代)與排架外側立桿、大小橫桿結合部位連接，拉錨繩與水平面成上傾45°角，拉錨鋼繩采用繩卡固定連接，繩卡固定每端不少于3道。柔性連墻件按照3步3跨進行布置。腳手架柔性連墻件設置見圖1。

圖2 腳手架減載平臺示意圖

3.5 剪刀撐與斜撐的布置

排架外側全立面由底至頂連續設置剪刀撐，并且在排架上下側臨空面及中間每10跨布置一道斜撐，斜撐從下至上連續布置。

3.6 減載平臺的設置

排架搭設每20 m高度設置一層減載鋼平臺，減載平臺采用8#槽鋼，鋼平臺結構間距1.5 m，平臺寬度不小于2 m，上支撐8#槽鋼的入巖深度為4 m(外露2 m)，下支撐8#槽鋼的入巖深度為2 m，上、下支撐鉆孔孔徑為100 mm，用不小于M20的水泥砂漿注漿飽滿。減載平臺上支撐槽鋼外露段與排架內外立桿均雙面滿焊，焊縫高度不小于4 mm，排架大橫桿安裝至平臺上部。

同時，每層減載平臺前段采用φ16鋼絲繩與巖面固定吊拉分載，以分擔立桿對減載平臺的作用力，增加高排架的整體穩定性。減載平臺設置見圖2。

根據危巖體的不同位置及特點，選擇不同的支護腳手架，可以有效地提高施工效率，增加施工期的安全。

4 結 語

隨著水電工程開發向高山峽谷區發展，高陡邊坡的施工變得極為普遍，其施工工藝、難度、工期、成本均大大提高，施工的難度也會越來越大,加之水電行業沒有排架規范,而建筑行業的規范排架又不超過50 m,但高陡邊坡支護工藝及排架施工又為必不可少的施工項目,因此，本工程成功的方案可以作為今后類似工程借鑒的資料。