浅谈拉西瓦水电站右岸灌浆洞、排水洞开挖施工中的通道布置

中国水利水电第三工程局有限公司　浅谈拉西瓦水电站右岸灌浆洞、排水洞　开挖施工中的通道布置　蔡占顺张峰薛恒　（中国水电三局有限公司西北分局）　【摘要】　本文通过对拉西瓦水电站右岸灌浆洞、排水洞开挖施工中的施工通道布置进行详细讲述，说明　了在地下洞室开挖中主要通过合理的设置施工支洞来解决施工通道问题，但是对于必须从悬崖峭壁的陡直　边坡进洞时，采用钢栈道和架设卷扬提升系统的联合方式，不失为一种好的进洞方案选择。　【关键词】　灌浆洞排水洞通道布置施工支洞钢栈桥　．　１工程概况　３）各层洞室分布高程相差较大，因此每层都　拉西瓦水电站是黄河流域最大的水电站，位　需布置相应的施工通道。　于青海省贵德县和贵南县交界处，属大（１）型一　４）各层洞室的进洞口，均位于没有施工通道　等工程，永久性主要水工建筑物为一级建筑物。　的陡峭的坝肩边坡或悬崖峭壁的消能区边坡之　工程主要任务是发电，兼引水灌溉。该工程主要　中，进洞交通条件极为困难　建筑物由双曲薄拱坝、坝身泄洪系统、．右岸地下　５）原投标阶段各层洞室开挖石渣直接倒人大　厂房主变开关室等组成，电站装机４２００ＭＷ（６　坝基坑，因工期要求基坑开挖施工同时进行，要　×７００ＭＷ）。拉西瓦水电站右岸灌浆洞、排水洞　求各层洞室开挖石渣全班外运，因此设置施工通　开挖工程属于右岸坝肩、电站进水口及消能区开　道必须满足出渣要求。　挖支护工程标段中的一项。　３施工通道的选择和布置　右岸灌浆洞、排水洞开挖工程的项目包括右　岸帷幕灌浆洞、排水洞及Ｆ１６４、Ｆ１６６断层高压　本文所讲的施工通道主要是指开挖阶段材料　固结灌浆洞的开挖。各地下洞室主要分ＥＬ２４６０ｍ、　设备的进出洞室的通道和出渣通道的布置。各层　ＥＬ２４０５ｍ、ＥＬ２３５０ｍ、ＥＬ２２９５ｍ、ＥＬ２２５０ｍ共五　灌排洞高程相差较大。根据拉西瓦水电站右岸灌　层布置，总计大小洞室近２０条，洞室石方开挖量　排洞的布置情况和施工特点，各层灌排洞施工通　为８８０６０ｍ　，总长５８５８ｍ。　道主要是通过设置施工支洞和钢栈桥来实现的。　２施工特点　以下分别来说明每层灌排洞所设置的施工通道。　１）洞室开挖断面小（２．５ｍ　Ｘ　３．３ｍ总长　３．１　ＥＬ２４６０ｍ灌浆洞　３００４ｍ，３．８ｍ　Ｘ　４．６ｍ总长２８５４ｍ）施工机械设备　最先施工的ＥＬ２４６０ｍ灌浆洞全长３３８ｍ，为　的使用受到限制，大部分工序靠人力作业，加之　３．８ｍ　Ｘ　４．６ｍ城门洞型。因其进洞口与右坝肩距离　工期紧张，故只能通过增加施工通道来增加施工　太近，只有５ｍ左右，且这５ｍ宽的场地是作为去　作业面，同时增加人力的投入和尽量施工机械化　进水口永久施工道路必须要求保通，所以该层灌　的技术方案措施来保证施工。　浆洞的施工与坝肩的施工干扰很大。为了解决这　２）洞室开挖轴线长，洞室独头进尺长，通风　一相互干扰的问题，从右岸出线平台上游段边坡　排烟困难，因此选择合适的通风排烟设备，采取　设计一条施工支洞，来进入主洞灌浆洞的施工。　合适有效的通风排烟措施对后期洞室开挖施工具　材料运输和出渣的施工通道可通过现有右岸高线　有重要的影响。　公路运至出线平台施工支洞洞口。为了便于机械　１　水电施工技术２０１２・第１期总第６７期　化施工和与灌浆洞的平顺对接，施工支洞尺寸与　次出露，剩余四层的灌排洞进口施工面临同样问　主洞相同。而随着坝肩开挖面的下降，坝肩槽依　题。ＥＬ２４６０ｍ灌浆洞施工支洞布置如图１所示。　施工支洞断面图　图１　２４６０帷幕灌浆洞施工支洞平面图　３．２　ＥＬ２４０５ｍ灌浆洞、排水洞　ＥＬ２４０５ｍ灌浆洞全长３３８ｍ，断面尺寸为３．８ｍ　×４．６ｍ城门洞型；排水洞全长７０５ｍ，断面尺寸为　２．５ｍ×３．３ｍ城门洞型。随着坝肩开挖面的下降和　ＥＬ２４０５ｍ灌浆洞、排水洞洞口的出露，为了保证　ＥＬ２４０５　ｍ灌浆洞、排水洞的正常施工，以及不影　响坝肩开挖、支护施工，解决隧洞出渣与基坑出　渣相互干扰问题。因本层灌排洞所处的高程范围　内经现场多次勘踏，结合实际施工现场情况，不　具备利用施工支洞作为施工通道，因此我施工局　利用钢栈桥、钢爬梯、钢平台和卷扬提升系统作　为施工通道。　钢栈桥是出渣运输道路，是由插筋锚杆连接、　图２右岸灌浆洞出渣钢栈桥剖面图　三角撑桁架做骨架、５ａｍ厚木板做面板的钢结构，　如图２所示。　钢爬梯是人行通道，主要为施工人员和施工　人员倒运小型材料通行提供便道，钢爬梯结构如　图３所示。　钢平台是出渣时少量石渣堆存平台，钢平台　缝ｌ杆　里　蚩　！　匿０．５ｍ　上的石渣主要靠人工清理至运渣矿车上，钢平台　如图４所示。　卷扬系统是出渣和材料运输通道的基础。卷　扬系统主要由钢管搭设的排架作为主要支撑体，　排架上铺设两对轨道，在出线平台Ｆ７２冲沟顶部　ＥＬ２４５９ｍ平台架设两台５ｔ卷扬机，卷扬机提升　０．７５ｍＳ矿车出渣。　图３钢爬梯结构图　２　中国水利水电第三工程局有限公司　啊ＬＪ　Ｊ　Ｊ　ｉＪＪ－￣　一—　一——一，Ｌ　　Ｉｆ　ｌ　　Ｉ【ｆ　１　Ｉ　ｌ　Ｉ　Ｈ　』１三４珊蕉堕翅堑　Ｉｌ『　ｌ¨　巡　、　邀　＼＼ｌ、　塑鱼塑　／　、　６３角钢　／　＼～　＼　６３角钢∥　／／　—，　■一、　，　７　，１／　／／　　ｌ＼＼≮＿＼＼、　∥　／／　￡　＂￣Ｉ４Ｉｓ　主　洒　１　ｌ５ｏ＿　　－一　＼ｉ］ｓｚｑＬ￣　巡　！∥　＿∥’　螬．　　，　、、　Ｌ６３］￣　／Ｌ６３￣１　、。、　｜　／　＾　∥　、＼　、　∥、　翅、　兰　ｊ　叠　、　、　／　ｙ　１　ｉ　｜　、　１　、　ｉ　１己Ｕ０　出渣钢平台ｉ￣Ｕ，－Ｙ．面图　７　／　／／，一、　画　图４钢平台图　水电施工技术２０１２・第１期总第６７期　卷扬系统主体支撑如下图５所示。　图５卷扬系统主体支撑　本层灌排洞施工通道除了明线段外利用钢栈　桥、卷扬提升系统作为运输材料和出渣施工通道　外，还利用原地勘洞作为施工支洞进行该层灌排　洞的开挖施工。因原地勘洞断面尺寸不能满足灌　排洞机械化施工设备通行要求，所以对该地堪洞　进行局部扩挖。　３．３　ＥＬ２３５０ｍ灌浆洞、排水洞　ＥＬ２３５０ｍ灌浆洞全长５５０ｍ，断面尺寸为３．８ｍ　×４．６ｍ；排水洞全长７５５ｍ，断面尺寸为２．５ｍＸ　３．３ｍ。右岸坝肩开挖至ＥＬ２３５０ｍ后，ＥＬ２３５０ｍ灌　排洞洞口出露，因洞室开挖与坝肩开挖的相互影　响，为了保证主体工程坝肩开挖不受影响，只能　另选施工通道方，保证ＥＬ２３５０ｍ灌浆洞开挖顺利　进行，起初采用与ＥＬ２４０５灌排洞相同的钢栈桥方　案至进水口边坡，而后因进水口与坝肩主体工程　不能受到影响，且进水口底板高程多次调整导致　钢栈桥出口位置多次调整，因此该方案舍弃，只　能采用施工支洞的方案进行。在施工支洞选择上　首先选择在进水口石门沟附近为进洞点，而后因　进洞点岩石破碎多次发生塌方，且紧邻进水口引　水洞上平段，进水口不断施工，所以该条施工支　洞放弃。在右岸卸料平台交通洞移交后，在该条　交通洞内设置施工支洞避免了与其他部位的施工　４　干扰和影响。施工支洞全长２６５ｍ，施工支洞与本　层灌浆洞相交，为了施工方便，在施工支洞与灌　浆洞相交处设一回车道兼做堆渣、装渣、放置空　压机、值班室之用。具体布置如下图６。　图６　ＥＬ２３５０ｍ灌浆洞、排水洞布置图　３．４　ＥＬ２２９５ｍ灌浆洞、排水洞　ＥＬ２２９５ｍ灌浆洞全长７０６ｍ，断面尺寸为３．８ｍ　×４．６ｍ；排水洞全长６７７ｍ，断面尺寸为２．５ｍ×　３．３ｍ。２２９５ｍ灌浆洞、排水洞的施工通道如果选　择从坝肩进洞口作为施工通道会遇到与上几层相　同的相互干扰的问题，而所有排水洞的出口均位　于右岸消能区高边坡上，即位于悬崖峭壁的半空　中，因此只能设置施工支洞来解决施工通道问题。　经过多次现场勘察并结合整个电站整体布置以及　其他相关标段的施工布置图，选择利用厂房在该　层排水廊的施工支洞作为施工通道，而这条施工　通道已经打通，具备施工条件。　３．５　ＥＬ２２５０ｍ灌浆洞、排水洞　ＥＬ２２５０ｍ灌浆洞全长８１３ｍ，断面尺寸为３．８ｍ　×４．６ｍ；排水洞全长８６７ｍ，断面尺寸为２．５ｍ×　３．３ｍ。ＥＬ２２５０ｍ灌浆洞、排水洞的施工通道与　ＥＬ２２９５ｍ层的灌排洞施工通道选择是相同的问　题，而所有排水洞的出口均位于右岸消能区高边　坡上，即位于悬崖峭壁的半空中，因此只能设置　中国水利水电第三工程局有限公司　施工支洞来解决施工通道问题。经过多次现场查　勘并结合施工图纸，在厂房通风竖井旁设置一条　施工支洞直通ＥＬ２２５０ｍ纵向排水洞。后期经过多　焊接材料需选用符合设计要求和相关国家标　准要求的生产厂家的产品。严禁使用药皮脱落或　焊芯生锈的焊条、生锈的焊丝、受潮结块的焊剂、　无质量证书的焊剂材料。　４）马道板铺设施工　次现场勘察，并利用已经完毕的厂房在该层的排　水廊道作为另一个施工通道，从而加快了灌排洞　的施工进度。该施工支洞的布设见下图７。　钢栈道连接施工完成后，进行栈道上部的马　道板施工，马道板厚度５ａｍ，马道板与槽钢之间　＝　乏≯　；　，　图７　ＥＬ２２５０ｍ灌浆洞、排水洞施工支洞的布设　４施工通道的施工方法　４．１钢栈道施工方法　１）钢栈道钻孔施工　钢栈道钻孔施工前进行脚手架的搭设施工，　脚手架搭设完成后进行钢栈道的钻孔施工，钻孔　采用潜孔钻ＹＱＭ－ＩＯＯＢ钻机进行，钻孔间距１．５ｍ，　孔径不能小于１２０ｍｍ，钻孔完成后进行清孔后将　锚杆插进孔内。　２）钢栈道锚杆注浆施工　钢栈道锚杆注浆施工采用先插锚杆后灌浆方　法进行施工，注浆采用ＳＰ－５０注浆机，注浆完成　后将孔口采用砂浆进行封堵。　３）焊接施工　注浆达到一定强度后，方可进行锚杆与型钢　之间的焊接施工，焊接前先进行钢材搭接处表面　处理，施焊处打磨光滑、平整，再进行焊接，焊　缝均为满焊，选派经验丰富的施焊员进行焊接操　作，确保焊缝质量符合要求。　绑扎牢固，确保出渣设备及施工人员通行安全。　４．２施工支洞的开挖施工　因坝址区岩石主要为花岗岩，状况较好，整　体围岩为ＩＩ、ＩⅡ类，所以各条洞室开挖均为全断　面开挖。ＥＬ２４６０　ｍ、ＥＬ２３５０ｍ、ＥＬ２２９５ｍ、ＥＬ２２５０ｍ　灌排洞施工支洞开挖出来的石渣要外运至指定渣　场。一般为在洞内装卸地点用侧翻装载机装渣，　１５ｔ自卸车运渣。洞内采用人力装渣，农用自卸　三轮车运渣。为了加快洞内装渣工序进度，施工　局特配置了专门用于小型洞室开挖的小装载机　（ＣＡＴ２２６Ｂ）和小反铲（ＣＡＴ３０５．５），从而大大提高　了洞室的开挖进度。　１）洞室的开挖钻孔　洞室底部开挖钻孔采用人工手风钻直接钻　孔，顶部采用脚手架管搭设简易平台，人工持手　风钻站于平台上进行。　２）洞室炮孔的布置　掏槽孔布置在开挖断面中部，采用直孔掏槽，　光爆孔沿轮廓线布置，炮眼方向以１。～２。偏角外　偏，孔底最大不超过开挖轮廓线ｌＯａｍ：辅助孔布　置在掏槽与光爆孔之间；光爆和辅助孔底部在同　一垂直面上，以保证开挖面平整，掏槽孔应加深　２０ｃｍ，空孔加深２０ａｍ，周边孔严格按照设计边线　进行布孔，其孔距不大于５０ａｍ。　３）装药、封堵、起爆　根据洞室水钻施工的特点采用防水乳化炸药　作为爆破材料。周边光爆孔采用间隔装药，爆破　孔、掏槽孔采用连续装药，炮孔孔口用炮泥封堵　严实。起爆采用非电毫秒雷管组成爆破网络，火　雷管引爆。（下接第１６页）　５