水利樞紐項目支護工程的施工技術探討

顧肖霞

(貴州省水利水電勘測設計研究院有限公司，貴陽 550000)

1 某水利樞紐項目支護工程布置

1.1 支護施工材料制備

所有的支護施工使用的風、水、電以及施工道路，均使用開挖施工所形成的風、水、電線路以及相關的施工道路。在其他的附屬設施布置過程中，錨桿體在鋼筋加工廠內部直接加工成型，鋼筋網片在鋼筋加工廠內部，根據設計尺寸直接焊接成型混凝土材料，在混凝土拌合站內部集中進行生產。

1.2 邊坡支護流程

各個環節明挖邊坡支護結構，在分層開挖施工過程中逐層開展上層支護結構，保證下層開挖工作的順利進行，同時巖石差的部位需要緊跟開挖工作面進行相應的支護施工。在邊坡松動區域的巖石塊清底開挖工作中，需要在每層開挖邊坡施工完成之后，立即搭設相應的腳手架設施，然后在腳手架上進行各種支護施工。先進行錨桿鉆孔施工然后向其中進行注漿，有效使用錨桿外漏部分搭設6.5×15cm鋼筋網結構，并且噴射10cm厚度的C20混凝土材料[1]。

1.3 砂漿錨桿施工。

砂漿錨桿施工主要通過錨桿的本體、墊板螺母等相關部分所構成。根據設計工作的相關要求，外漏的錨桿不設有墊板和螺母，錨桿施工工藝流程圖如圖1所示：

圖1 錨桿施工工藝流程圖

在錨桿材料施工過程中，根據工程施工圖紙的相關要求，使用二級或者三級高強度螺紋鋼筋，或者變形鋼筋來進行施工，水泥砂漿材料使用P.O.42.5水泥。砂材料使用最大顆粒直徑<2.5mm的細砂水泥砂漿材料的標號，必須要滿足工程施工的相關要求，注漿錨桿水泥砂漿的施工強度不能低于20MPa。外加劑材料需要根據工程設計圖紙當中的具體要求，在注漿錨桿、水泥砂漿當中添加速凝劑或者其他型號的外加劑，要保證外加劑材料不會對錨桿形成嚴重的腐蝕性作用。

1.4 錨桿孔的開孔方式

錨桿孔的開孔方式需要根據施工圖紙的鉆孔位置來進行針對性設定，錨桿孔的偏差量≤100mm，錨桿孔的孔軸方向需要滿足施工圖紙的設計要求，施工圖紙沒有做出施工規定是系統錨桿的孔軸方向，需要和地面垂直開挖面之間相垂直，同時局部加固錨桿的控制方向需要和可能產生滑動面方向相反，同時和滑動面的相交角大小需要≥45°。

2 支護工程的施工技術應用策略

2.1 錨桿支護施工

在錨桿鉆孔工作正式開始之前，需要先對邊坡外圍或者孔洞壁進行安全防護處理，需要對施工區域范圍內存在松動的塊石和碎石進行徹底清理，防止在施工過程中石塊墜落對施工人員的人身安全造成威脅。同時需要準備充足的施工材料、施工設備等，保證整個鉆孔工作的順利開展。邊坡錨桿施工需要依照工程施工現場的實際狀況，通過運用施工變道或者搭設腳手架的方法，保證腳手架的分層施工高度≤2m，同時需要鋪設相應的馬道板，馬道板的兩端需要使用鉛絲進行綁扎加固。在施工過程中使用的主要施工機械類型表1：

表1 主要施工機械配置表

2.2 明挖邊坡錨桿施工

明挖邊坡錨桿施工使用的是YT-28手風鉆鉆孔，通過人工安裝錨桿的方法來進行施工，使用MZ-30錨桿注漿機來進行注漿施工砂漿，需要通過SJ-150砂漿攪拌機，在施工現場進行拌制。錨桿在鋼筋廠加工制作成型之后，直接運輸到施工現場來進行安裝和施工。在注漿施工過程中需要充分保證錨桿注漿水泥砂漿的配合比，需要在標準規定的實驗范圍內來進行實驗和分析，對于水泥和砂材料的比例需要控制在1∶1-1∶2之間，永久支護錨桿注漿施工，在鉆孔內不注漿完成之后需要立即擦干后注漿的永久支護錨桿，需要在錨桿安裝工作完成之后來進行注漿施工，錨桿注漿工作完成之后需要等待砂漿充分凝固，否則不能直接進行敲擊碰撞或者拉拔錨桿[3]。

2.3 混凝土噴射施工

在混凝土噴射施工過程中，必須要在符合施工標準的基巖表面，或者預裂爆破表面來加以進行。在混凝土噴射施工之前需要保證施工面的基礎巖石結構不存在松動，墻角沒有存在廢渣堆積。在混凝土噴射施工過程中，使用濕噴法來進行操作，相關人員使用噴頭配合TK-500型混凝土濕噴機械設備來進行噴灑，同時在噴頭位置需要加入足夠量的速凝劑。在材料選擇方面，水泥材料需要選擇符合我國國家施工標準的普通硅酸鹽水泥，當有防腐或者特殊施工要求的前提下，需要經過監理工作人員的正式批準，可以使用一些特種的水泥材料，水泥的施工標號不能低于p.0.42.5。同時混凝土噴射施工所使用的骨料級配參數如表2所示。

表2 噴射混凝土用骨料級配表

外加劑材料必須要符合施工圖紙的設計工作要求，同時要具有生產質量說明書，初凝時間≤5min，終凝時間≤10min，所選用的外加劑需要經過監理工作人員的正式審批。鋼絲網需要使用屈服強度≥240MPa的光面鋼絲網材料，鋼纖維的抗拉強度≥380MPa。噴射混凝土配合比需要通過室內實驗和現場實驗來加以確定，要充分符合工程施工圖紙的標準要求，同時在保證噴層性能指標的前提下，需要最大限度上降低水泥材料和水的使用量。速凝劑的添加量需要通過現場實驗之后來加以確認，混凝土的初凝和中凝時間，需要充分滿足工程施工圖紙以及現場材料噴射施工的相關要求，噴射混凝土的強度需要符合圖紙當中的設計要求。

2.4 混凝土噴射施工要點

在混凝土正式開始噴射施工之前需要做好相關的準備工作，要徹底清理開挖面的石塊、坡腳的石渣以及堆積物，要有效處理好光滑巖面同時需要架設施工平臺，使用高壓風水槍沖洗噴射面，同時對遇水容易潮解的煤化巖層要進行處理，通過使用高壓風槍直接清理巖面，混凝土材料噴射厚度都需要進行準確控制。在混凝土噴射作業之前需要對施工設備、風、水、管道線路等進行全面檢查和試運行工作。

承包人根據工程施工圖紙的施工要求以及監理工程人員的工作指示，對指定施工部位進行混凝土噴射施工，并且在施工之前需要架設鋼筋網。鋼筋網之間的間距范圍需要控制在150-300mm之間，鋼筋材料需要使用直徑大小范圍在4-12mm之間，屈服強度需要控制在240MPa，水工隧洞內部鋼筋保護層厚度≥50mm。鋼筋網噴射混凝土支護施工厚度≥100mm，同時≤250mm。在鋼筋往混凝土噴射施工過程中需要根據GB50086-2001當中的相關規定來加以執行，施工完成之后需要做好噴射混凝土的養護工作。當噴射混凝土周圍的空氣濕度達到或者超過85%以上的情況下，經過監理工作人員正式同意之后進行后續的養護處理[4]。

3 鋼結構支護工程

3.1 鋼拱架施工

在鋼拱架施工過程中需要在初噴混凝土和錨桿施工完成之后進行搭設，同時混凝土的施工厚度≤50mm。鋼架加工要求尺寸精確、弧頂圓潤，鋼架加工完成之后需要進行試拼裝處理，拼裝允許誤差≤30mm，平面翹曲需要<20mm。立柱鎖腳錨桿安裝必須要充分固定鋼支撐結構，安裝允許誤差需要<50mm，垂直度需要<2°。

3.2 安裝施工技術措施

在安裝工作中需要做好測量定位工作，測定出線路的中心位置然后確定高程，然后再測定剛支撐架的橫向位置。當鋼拱架設置在曲線位置時，安裝方向需要設為安裝點的法線方向，安裝于垂直直線上時，則安裝方向需要和線路的中線垂直，上下左右偏差量需要控制在<5cm，傾斜度需要<2°。

在正式開始安裝工作之前需要做好現場施工準備工作，對破碎軟弱地帶的威嚴結構穩定性狀況進行全面監測，然后再進行后續的安裝工作。在噴射混凝土施工完成之后，通過超挖部分使用混凝土來進行回填，并且需要隨時去除個別的突出部位，充分保證鋼拱架完全就位并且受力結構穩定。在安裝工作中當鋼拱架和初噴混凝土面之間存在較大間隙的情況下，拱腳的高度不足時需要設置鋼板來進行調整，同時拱腳的高度低于上半斷面底線以下10cm距離。鋼拱架安裝完成之后需要在鋼支架之間，使用鋼筋網進行格擋防止石塊掉落。通過使用焊機或者其他的解決方法，將鋼支撐結構充分銜接牢固，在噴混凝土覆蓋鋼支架結構工作中，需要先噴射鋼支架位置然后再噴射鋼支撐之間的混凝土，直到滿足施工設計厚度，將鋼支架完全覆蓋2cm厚度以上，并且使用錘擊法來進行檢查。

4 結 語

水利工程項目通過錨桿支護技術、混凝土噴射施工技術以及鋼結構支護等技術的有效運用，大大提高了水利工程項目的整體穩定性，對水利工程項目后續的使用安全打下了良好的基礎。