钢筋挂网喷锚支护技术在头屯河水库泄水隧洞竖井中的施工应用.docVIP

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钢筋挂网锚喷支护技术在头屯河水库隧洞检修竖井中的施工应用

摘要：头屯河水库隧洞检修竖井地层为砂岩、砂岩与泥岩互层，围岩介于强风化和弱风化地层之间。在施工中，竖井高程984m以上石方采用挖掘机配合液压免爆破碎锤进行开挖，高程984m向下采用风钻、风镐开挖岩石。竖井全段采用钢筋挂网锚喷支护，钢筋用φ10圆钢，网格尺寸2.0m×2.0m，锚杆采用φ22螺纹钢，锚杆深度3.0m，喷护采用0.15m厚一级配C25F200混凝土。通过合理的施工组织和规范化施工作业，使施工质量达到了优良标准

关键词：钢筋挂网；锚喷支护技术；头屯河水库；隧洞；竖井；施工应用

中图分类号：TV554文献标识码：B文章编号：

1.工程概况

隧洞位于头屯河水库大坝右岸，全长605m，洞身为圆形，直径2.5m，采用60cm厚钢筋混凝土衬砌。由进口明渠、检修竖井（新建）、引水隧洞及出口闸等工程组成。新建检修竖井位于隧洞桩号0+218.1处，井口高程995.2m，高程990.5m以上外露，竖井底部与隧洞相交，隧洞底高程957.53m，顶高程961.04m。竖井深度37.67m，高程986.4m处以上开口直径由7.3m渐变为5.9m,高程986.4m以下直径均为5.9m。竖井全段采用钢筋挂网锚喷支护，钢筋用φ10圆钢，网格尺寸2.0m×2.0m，喷护采用0.15m厚一级配C25F200混凝土。锚杆采用φ22螺纹钢，锚杆深度L=3.0m。竖井全段采用C25W6F200钢筋混凝土衬砌，并进行固结灌浆。

2.主要施工项目及工作量

竖井施工内容主要有：石方开挖、混凝土拆除、砂浆锚杆、钢筋挂网锚喷支护、钢筋混凝土浇筑、固结灌浆、土石方回填等。

工程完成石方开挖879.35m3；混凝土拆除66.7m3；固结灌浆280m；砂浆锚杆142根；喷混凝土537.53m2；挂网459.03m2；一期C25F200W6混凝土浇筑633.93m3；钢筋制安60.14t；二期C30F200W6混凝土39.6m3。

3.主要施工方法及技术措施

3.1竖井施工工艺流程

竖井施工工艺流程为：施工准备→测量定位→下游侧石方明挖→边坡锚喷支护（与竖井开挖同步或穿插进行）→测量复测→竖井井口开挖→混凝土锁口→竖井开挖→锚喷支护→钢筋混凝土衬砌→固结及回填灌浆。

3.2边坡明挖

根据现场确定的竖井中心点位置，竖井中心点位于坡脚处，需向下游侧开挖部分山体（以不小于4.5m为宜）。下游侧边坡开挖采用自上而下分两层进行开挖，挖掘机配合液压破碎锤进行挖除，在高程995.2m设置2.0m宽马道，边坡开挖坡比：1:0.5。

3.3石方开挖

竖井地层为砂岩、砂岩与泥岩互层，围岩介于强风化和弱风化地层之间。竖井高程984m以上石方采用挖掘机配合液压免爆破碎锤进行开挖，在高程987m开挖出施工平面后浇筑混凝土锁口圈梁，铺筑施工平台，搭设龙门架，安装电动吊葫芦，架设暖棚，棚高4m，将施工平台完全遮护，棚顶铺设木板、篷布以防山坡落石。

使用MGJ-50型钻机在竖井中心点位置打一个垂直钻孔，将隧洞顶拱砼打穿，孔径110mm，可作为开挖临空面起点和排水通道之用，亦可校核测量定位的竖井中心点位置。

984m高程以下，将MGJ-50型钻机放置于高程987m处钢木结构施工平台上，以造好的竖井中心孔为中心，沿同心圆向外层造密集孔，孔径180mm，孔距0.6m（孔心距）,钻孔梅花形布置。待钻造至最外侧孔时，孔距控制在0.5m左右，严格控制好钻孔垂直度，以防超挖。

当所有钻孔完成后，自高程984m向下采用风钻、风镐开挖岩石，人工装渣入出料斗，电动吊葫芦提升出料斗，人工用胶轮车运送至临时弃料点。开挖时吊设竖井中心线，严格控制开挖直径，不允许欠挖。竖井内石方开挖面每下降3m左右即停止开挖，修整边角后进行井壁喷护工作。喷护工作完成后，再进行下一层次的石方开挖，依次循环。

开挖至高程967m，岩石坚硬，出料时间加大，人工风镐开挖进度缓慢，且隧洞内0+212.39～0+238.31m渐变段混凝土双层钢筋网密集，混凝土强度高，拆除初期采用免爆炸药拆除的方式，效果不佳。改为常规爆破拆除，采用钻机密集造孔、小药量、多频次爆破进行渐变段混凝土拆除及竖井剩余石方的开挖，从井内自下而上及隧洞自内向外

图1喷混凝土施工工艺流程

（5）喷射混凝土施工

喷射作业开始时，先送水，再送风，后开机，最后再给料，保证供料连续均匀。喷射作业分段分片进行，喷头与受喷面保持垂直，距离保持在0.8-1.0m左右，视风压大小调整喷头距离，既保证喷混凝土均匀密实，同时又使回弹率保持最低。喷射顺序自下而上，喷头做均匀的圆周运动，每次压半圈喷射，如此往复