軟弱巖石地質條件下水電站調壓室豎井的施工方法

2023-05-31 14:47:41 2

專利名稱：：軟弱巖石地質條件下水電站調壓室豎井的施工方法
技術領域：
：本發明涉及水電站土木工程施工方法，具體來說是水電站調壓室豎井的施工方法。
背景技術：
：水電站調壓室工程為水室式圓形斷面，其豎井的開挖直徑大(>20m)、井深段長(井深》50m)，特別是在井壁圍巖巖性軟弱(圍巖分類為V類)、強度較低、甚至還存在中等以上透水層、成井條件較差的地質條件下，按照一般的施工方案難以組織施工，且會拖長工期，影響水電站總體工程進度目標的實現。
發明內容本發明的目的是提供一種軟弱巖石地質條件下水電站調壓室豎井的施工方法，以保證施工安全、具體施工安排合理、統籌兼顧，以有效縮短施工工期。本發明的目的是這樣實現的一種軟弱巖石地質條件下水電站調壓室豎井的施工方法，主要進行豎井開挖、豎井支護以及襯砌施工，豎井開挖直徑》20m，井深^50m，豎井開挖施工前還採取安全超前預加固措施，它包括1)、在井側邊坡處加設預應力錨索；2)、對井圍進行圍巖深孔固結灌漿在井周均布設置13圈灌槳孔，孔深略小於豎井井深，灌漿孔中下放有多根錨筋束；3)、沿井周澆築鋼筋混凝土鎖口，並沿井壁環向設置多排徑向注漿錨杆，錨杆主體伸入基巖，外留部分澆入鎖口混凝土中，且鎖口底部設置型鋼拱架、其上噴填有鋼纖維混凝土層；調壓室井身段採取先超前加固後開挖、先導井後擴挖、邊開挖邊支護的施工方案；同時，通過對圍巖監測數據的反饋，及時調整施工支護參數；所述豎井開挖步驟如下反井鑽機自上而下鑽設①216mm的導孔反井鑽機自下而上擴挖成01400mm的小導井人工自下而上的擴挖成02500mm的溜渣導井人工自上而下擴挖。溜渣導井開挖採用人工鑽爆，自然溜渣，機械井底裝運；大井擴挖採用手風鑽鑽爆，液壓反鏟井內扒渣通過溜渣導井溜入底部通道，機械井底裝運；其中，溜渣導井開挖施工包括，1)、溜渣導中固結灌漿溜渣導井布置在豎井中心位置，導井井周均布灌漿孔，孔深略小於豎井井深；2)、溜渣導井鎖口支護在導井進口處進行掛網噴錨支護；還具有下室隧洞及其前後漸變段導洞開挖支護施工下室隧洞採用光面爆破施工，進洞採用管棚+混凝土鎖口+型鋼拱架的聯合支護方式；所述豎井支護採用由型鋼拱架+鋼筋網+錨杆+噴鋼纖維混凝土組成的組合支護結構，且在豎井地質結構較差部位釆用間隔式混凝土圈架承載環來約束圍巖的變形。本發明的有益效果是1、發明人在福堂調壓井採用"倒掛混凝土"創造的企業新記錄月最大下挖深度15.0m，而瓦屋山水電站創造月最大下挖深度為24.0m。該方案對開挖、支護等技術的優化，對加快上施工進度效果明顯。2、通過開挖支護和井筒液壓滑模等施工技術、施工方法及施工工藝的應用，優化了施工組織設計，趕回工期36天。大井於2006年5月4日正式開始下挖，於2006年9月28日下挖至下室隧洞底板高程1002.9m,停止下挖進行下室隧洞的開挖，月平均進尺17.0m,月最大進尺24m，月完成25840m3開挖，如不考慮閉和圈梁施工時間，月平均進尺在20.Om;井壁滑升於2007年3月2日起滑，於2007年4月10日滑升完畢，歷時40天，滑升高度為81.20m，日均2.03m,單班最高滑升3.OOm，完成鋼筋制安為1266t，混凝土澆築9065m3。3、能確保大型豎井施工的安全聯合採用預應力錨索、井圍澆築混凝土鎖口、井周圍巖深孔錨筋束固結灌漿等預加固措施，解決了井固軟弱巖石地質條件下成井條件差的問題，保證了施工安全。同時，豎井支護採用獨有的型鋼拱架+鋼筋網+錨杆+噴鋼纖維混凝土的組合支護結構，通過@接觸來改善圍巖對拱架傳力的均勻性，提高拱架結構的承載力，進而達到聯合、整體受力而抑制圍巖的變形。4、組合支護結構和閉和圈梁支護結構的成功運用，表明跨度大、井身高和地質條件差的條件下，豎井下挖只要技術、組織措施到位，可不局限於採取"倒掛混凝土"方案，對以後此類工程的方案選擇具有借鑑意義。5、井壁直溜管系統、井壁鋼筋正、反絲滾軋直螺紋套筒技術連接及輔助綁條搭接焊等的應用，簡化了入倉手段和鋼筋連接，不僅加快了施工速度，也節約了成本。6、溜渣導井開挖時在吊籠上安裝的可旋轉重合的鋼板，既能保證安全，又對其他類似項目的安全施工提供了一個很好的方法。7、取得的經濟效益(1)承包人降低投入①、承包人減少資源投入(36天)HZS60型拌和站(一座)，M叫540門機(一臺)，6r^砼運輸車4輛，人員120人；共減少投入80萬元；②、鋼筋搭接焊改套筒聯接17萬元(共有豎向接頭42704個)。(2)發包人降低投資①、臨時支護錨杆與系統錨杆的結合運用節省費用28.9萬；②、減少固結灌漿48萬元(共4536m);◎、替代倒掛砼澆築方式，節省投資82萬元；、搶回工期36天，提前實現發電目標。本施工方案的不同之處原方案國內豎井開挖技術已經相當成熟，對於跨度大、井身高和地質條件差的豎井開挖基本均採用"倒掛混凝土"護壁的方式下挖，即大井採用倒掛混凝土自上而下、分層緊跟開挖面作為一期支護，開挖完後，液壓滑模澆築作為二期襯砌的施工方案。優點支護剛度好，巖石暴露時間短，開挖、臨時支護與永久砼襯砌之間間隔時間極短。在上述地質條件下，完全可以較好地控制因地質因素產生的安全隱患，是國內類似工程和類似地質情況下通常實施的技術方案;缺點設置倒掛混凝土系統在此面需要較大的平面布置空間，施工工藝複雜，每次砼施工時間較長，開挖支護的進度十分緩慢，難度較大，投入較大，如果工程的總體工期許可，本方案從安全角度屬首選方案。本方案大井採用"超前加固+錨杆+鋼支撐+噴鋼纖維混凝土+圈梁的聯合支護"自上而下、分層緊跟開挖面作為一期支護，液壓滑模二襯的施工方案。優點施工工藝簡單，難度小，開挖支護速度快，投入小；缺點支護剛度柔，巖石暴露時間長，開挖、臨時支護與永久砼襯砌之間間隔時間長，安全風險大。圖1是瓦屋山水電站調壓室剖面示意圖；圖2是調壓井擴挖出渣示意圖3是調壓室超前固結灌漿孔孔位布置圖4是閉合圈梁結構圖5是豎井結構橫向剖面圖。具體實施例方式一種軟弱巖石地質條件下水電站調壓室豎井的施工方法，主要進行豎井開挖、豎井支護以及襯砌施工，豎井開挖直徑》20m，井深^50m，述豎井開挖施工前還採取安全超前預加固措施，它包括1)、在井側邊坡處加設預應力錨索；2)、對井圍進行圍巖深孔固結灌漿在井周均布設置13圈灌漿孔，孔深略小於豎井井深，灌漿孔中下放有多根錨筋束；3)、沿井周澆築鋼筋混凝土鎖口，並沿井壁環向設置多排徑向注漿錨杆，錨杆主體伸入基巖，外留部分澆入鎖口混凝土中，且鎖口底部設置型鋼拱架、其上噴填有鋼纖維混凝土層；調壓室井身段採取先超前加固後開挖、先導井後擴挖、邊開挖邊支護的施工方案；同時，通過對圍巖監測數據的反饋，及時調整施工支護參數；豎井開挖步驟如下反井鑽機自上而下鑽設0216mm的導孔反井鑽機自下而上擴挖成。1400mm的小導井人工自下而上的擴挖成O)2500mm的溜渣導井人工自上而下擴挖。溜渣導井開挖採用人工鑽爆，自然溜渣，機械井底裝運；大井擴挖採用手風鑽鑽爆，液壓反鏟井內扒渣通過溜渣導井溜入底部通道，機械井底裝運；其中，溜渣導井開挖施工包括，1)、溜渣導中固結灌叛溜渣導井布置在豎井中心位置，導井井周均布灌漿孔，孔深略小於豎井井深；2)、溜渣導井鎖口支護在導井進口處進行掛網噴錨支護；還具有下室隧洞及其前後漸變段導洞開挖支護施工下室隧洞採用光面爆破施工，進洞採用管棚+混凝土鎖口+型鋼拱架的聯合支護方式；所述豎井支護採用由型鋼拱架+鋼筋網+錨杆+噴鋼纖維混凝土組成的組合支護結構，且在豎井地質結構較差部位採用間隔式混凝土圈架承載環來約束圍巖的變形。工程實施例-四川瓦屋山水電站調壓室工程為水室式圓形斷面，開挖直徑20.0m，襯砌後直徑16.0,井深107.20m，其中井身段83.2m(見圖1)。工程位於顏灣滑坡及李灣2號滑坡後側斜坡，井頂土層穩定性差，調壓室左側為順向坡，巖層傾角2S33度，且層中分布有泥化夾層及層間錯動帶，加之受構造裂隙切割，對井壁穩定極為不利。調壓室高程1027m以上段為風化卸荷巖體，厚63m，其圍巖巖性軟弱，強度較低，成井條件較差，圍巖分類為V類；高程1027m以下為新鮮巖體，圍巖分類為V類。同時在高程1067.51m、1047.67m及987.62m分布三條層間錯動帶，厚分別為2.54m、3.77m與1.59m;在高程1046.94m及1016.38m，分布兩層泥化夾層，厚分別為0.Olm與0.09m。巖體強、弱風化帶厚7.27ra與56.58m，強、弱卸荷帶鉛直厚度分別為24m與27m。EL.1030.70上部巖體屬於較嚴重及中等透水層，以下屬於微透水層。以上地質資料顯示，瓦屋山水電站調壓室大部分屬風化卸荷巖體，其圍巖巖性軟弱，強度較低，成洞條件較差。根據四川大學水電學院對調壓室井周深孔預固結灌漿所做的灌前聲波測試揭示調壓室巖石類別為軟質巖，調壓室井深小於10m段，平均波速1947m/s，波速比0.45，完整性係數0.21,為強風化(上限)段，完整程度為較破碎，圍巖類別為V類；調壓室井深10-60m段，平均波速2508m/s,波速比0.58，完整性係數0.35，為強風化(下限)段，完整程度為完整性差(上限)，圍巖類別為IV2;調壓室深大於60m段，平均波速3021m/s，波速比0.70，完整性係數0.50，為弱風化段，完整程度為完整性差(下限)，圍巖類別為IV,。針對上述問題，本發明人提出了在施工中不斷總結、不斷創新，提出了本發明獨有的施工方法。施工程序首先進行調壓室邊坡的開挖支護施工，在邊坡開挖支護的過程中開始穿插進行大井周圈一期預固結灌漿和導井開挖施工；待邊坡預應力錨索施工完畢後開始進行大井擴挖施工。當大井從上至下擴挖到高程1002.90m後進行下室左、右側耳洞開挖及支護(在耳洞開挖結束後立即進行耳洞混凝土襯砌施工，其後進行而洞回填灌漿施工)，其後進行大井底部連接段開挖，待連接段混凝土澆築至高程1001.80m後進行井筒混凝土施工和前、後漸變段擴挖及混凝土施工，最後進行上室2m厚邊牆及爬梯、鋼梯安裝施工。具體施工方案如下圖1示出，豎井1井壁為鋼筋混凝土襯砌層、厚2m，豎井內空直徑18m，井深83.2m，井上口有填築石方3，井底與下室隧洞2連通，下室隧洞漸變段上頂坡度為2%，下底坡度1%，井底與下室隧洞交接處設置有止水銅片4。調壓室豎井正常運行水位1070.96m，最低運行水位1010.98m，最高湧浪水位1095.517m，最低湧浪水位1004.63m。調壓室井身開挖採取先超前加固後開挖、先導井後擴挖、先模擬試驗爆破再井壁實際開挖爆破、邊開挖邊支護的方法，通過監測單位提供的數據，及時分析，及時採取應急方案。大井開挖順序為反井鑽機自上而下鑽設0216mm的導孔~>反井鑽機自下而上擴挖成O1400mm的小導井—人工自下而上的擴挖成O2500mm的溜渣導井—人工自上而下擴挖。溜渣導井開挖採用人工鑽爆，自然溜渣，機械井底裝運；大井擴挖採用手風鑽鑽爆，液壓反鏟井內扒渣通過溜渣導井溜入底部通道，機械井底裝運。圖2中，豎井井控直徑20m。豎井上口有鋼筋混凝土鎖口5，溜渣導井9上有PC200挖掘機6，下室隧洞中有ZL50c側卸裝載機7和15t自卸汽車8。調壓室井身襯砌採用液壓滑模連續一次襯砌完畢，在施工過程中重點研究了垂直入倉方式，、鋼筋的連接方式、澆築速度和滑升速度之間的關係、液壓滑模的運行控制等。1、安全超前預加固措施①由於調壓室左側為順向坡，巖層傾角2833度，且層中分布有泥化夾層及層間錯動帶，加之受構造裂隙切割，對井壁穩定極為不利。因此，為了保證大井下挖期間左側邊坡的穩定和遏止左側順層滑坡，特在左側邊坡加設了16根200T級的預應力錨索，其具體布置及參數如下在左側邊坡EL:1085高程布置4根200T級預應力錨索，錨索孔俯角為65。；EL.1087高程布置5根200T級預應力錨索，錨索孔俯角為65。；EL.1092高程布置3根200T級預應力錨索，錨索孔俯角20。；EL.1095高程布置4根200T級預應力錨索，錨索孔俯角為20。。②為了改善調壓室井周圍巖巖體的力學性能，恢復其整體性，提高圍巖的彈性模量和抗壓強度，提高圍巖自身的安全穩定性，保證井挖期間的施工安全，開挖前對井周進行圍巖深孔超前加固固結灌漿。具體為(參見圖3):調壓室井周布置3圈超前深孔預固結灌漿內圈10(R=llm)及中圈11(R=13m)各布置46個灌漿孔，灌漿高程EL.1082mEL.1006m，外圈12(R=15m)靠左側210°範圍內布置25個灌漿孔，灌漿高程為EL.1082mEL.1039m。同時內圈灌漿孔內全部下放3根028的錨筋束，中圈及外圈左側135°範圍內灌叛孔下放3根028的錨筋束，固結灌漿採用的自上而下，孔口封閉，分段灌漿的方法，段長依次為3m、5m、5m、7m、7m、7m、7m、5m;灌漿壓力根據其壓力計算公式計算出了初擬的壓力值，在施工過程中由於達到出擬設計壓力值時，頻繁出現抬動超值現象，進行了相關的調整，調整前後壓力對比值見下圖調壓室超前固結灌漿調整前後對比complextableseeoriginaldocumentpage10③調壓室井口鎖口設計豎井貼山體垂直下挖，不可避免的要影響到山體的穩定和周圍表面圍巖的鬆散變形。因此，在豎井大面積開挖前沿井周澆築鋼筋混凝土鎖口形成承載環，來抵抗山體和井口表面層的不鬆散變形。具體如下-I、鎖口混凝土設計為0.5m厚，4.Om高，澆築高程EL.1079.3mEL.1083.3m，混凝土標號同上室底板標號為C25普通混凝土。II、在己經澆築的第一層1.3m厚的上室底板混凝土井周水平布置兩排注漿錨杆，排距0.4m，間距2.0m，梅花型布置，錨筋為①28的II級鋼筋，L=1.2m，伸入混凝土0.8m，外露0.4m。III、鎖口設兩圈環向圓弧鋼筋，外圈為O22@20,內圈為。28@20，豎向鋼筋為022@20。IV、在沿井壁環向設置3排0)28注漿徑向錨杆，間距2.0m，梅花型布置，伸入基巖5.0m，外留0.4m澆入鎖口混凝土中。V、鎖口底部設置3榀l2。a號型鋼拱架，間距0.3m，然後噴C25鋼纖維混凝土20cm。2、豎井開挖施工方法大井開挖順序為反井鑽機自上而下鑽設0216mm的導孔—反井鑽機自下而上擴挖成①1400mra的小導井—人工自下而上的擴挖成O)2500mm的溜渣導井-卡人工自上而下擴挖。溜渣導井開挖採用人工鑽爆，自然溜渣，機械井底裝運；大井擴挖採用手風鑽鑽爆，液壓反鏟井內扒渣通過溜渣導井溜入底部通道，機械井底裝運。①溜渣導井開挖1)、溜渣導井固結灌漿溜渣導井布置在調壓室井中心位置，溜渣導井上部鎖口設計開挖尺寸為3.1m，支護後尺寸為3.0m;溜渣導井設計尺寸為2.5m的圓周。固結灌漿布置在直徑為3.5m的周圈，共計布置7個超前深孔(垂直孔)灌漿孔，間距1.5m，孔深76m。2)、溜渣導井鎖口支護考慮到溜渣導井周圍已經完成固結灌漿，利用其對巖石整體性能的加強，對進口僅進行了簡單的掛網噴錨支護，具體為鑽設①22的錨杆，[email protected]，掛0>6.5@20X20的鋼筋網片，噴C25鋼纖維混凝土10cm。3)、溜渣導井開挖在井頂平臺採用LM-2000型反井鑽機沿豎井中心線開挖O1400mm小導井施工，待其小導井形成並溜渣導井上鎖口支護完成後，採用自下而上的反井法擴挖至2.5ro。施工時，先在井臺部位設置安全防護欄網，溜渣導井井臺處設置龍門架，配合5t巻揚機，通過吊籠運輸材料、工具等，作業人員均隨吊籠上下，並在吊籠中實施鑽爆作業。擴挖均採用人工通過吊籠(吊籠上安裝的可旋轉重合的鋼板作為安全平臺)自下而上在嚮導井四周打輻射孔，自下而上爆破，每次爆破高度為10m。②豎井擴挖大井擴挖採用自上而下擴挖、導井溜渣的施工方法施工，按照平面分區、豎向分層的原則，在平面上分三區開挖，施工時可實現鑽孔、爆破、出渣、支護的交替平行作業，豎向按照兩個支護循環為一層，確定其開挖高度為L6m左右。鑽爆採用12臺TY-28手風鑽鑽孔，孔徑①42mm，主爆破孔孔距0.9m，排距0.7m，周變孔孔距0.45m,孔深1.82.0m。乳化炸藥、非電毫秒雷管分段起爆，炸藥單耗控制在0.35kg/m3左右。爆破渣料通過井內的一臺PC200液壓反f產扒入溜渣井內，然後通過井下的ZLC50裝載機裝車運走。井內液壓反鏟在爆破時採用彈性橡膠墊將反伊覆蓋防護。上下交通採用豎向爬梯，爬梯採用鋼筋焊接而成，豎向緊貼井壁布置，共計布置4個爬梯；材料運輸直接通過布置在井頂的起重設備運輸。③下室隧洞、前後漸變段開挖支護-下室隧洞開挖採用常規的光面爆破施工，進洞採用管棚+混凝土鎖口+型鋼拱架的聯合支護方式。前後漸變段導洞(施工通道O7.0m)開挖採用常規的爆破方式，擴挖採用先1/3幅，然後型鋼拱架+錨噴支護，然後進行2/3幅開挖支護，支護採用型鋼拱架+錨噴支護，拱架安裝完後，兩者對接恢復拱型。前後漸變段擴挖前均超前採用垮過該段的超長管棚支護。3、開挖過程圍巖穩定性以及安全支護技術措施調壓室周邊雖然通過了超前固結灌漿及錨筋束加固，提高了圍巖的整體強度及圍巖級別，使得承載能力有所提高，穩定性有所改善。但是，由於調壓室跨度大、井身高、地質條件差，因此開挖期間除按照常規的噴錨支護，還需要採取某種閉合環承載結構接觸圍巖來提高其井壁的剛性。鑑於圍巖地質情況本身的安全支護要求及加強井周剛度的需要，開挖期間支護方式採用掛網+錨杆+型鋼拱架+噴C25鋼纖維混凝土+井周圈梁鋼筋混凝土，即採取鋼支撐鋼筋網組合結構緊貼井壁圍巖並用噴C25鋼纖維混凝土作為主要的組合結構支護方式，同時在地質揭示較差的部位採取間隔式混凝土圈梁承載環(閉合圈梁支護結構)來約束圍巖的變形。1)、組合支護結構(見圖5，型鋼拱架20+鋼筋網19+錨杆22+噴鋼纖維21)施工中，型鋼拱架鋼筋網結構緊貼井壁圍巖設置，錨杆設置在拱架底部並與拱架焊接，用C25鋼纖維噴混凝土充填拱架，形成臨時支護結構主體。主要通過面接觸來改善圍巖對拱架傳力的均勻性，提高拱架結構的承載，進而達到聯合、整體受力而抑制圍巖的變形，從實施的效果及監測數據來看，該組合結構對抑制大井變形的作用是十分有效的，達到了預期的目的。組合結構具體參數為①錨杆採用注漿錨杆，布置在型鋼拱架下部，長L-4.5m，深入巖石4m，外露50cm並設彎鉤與型鋼拱架焊接，間距為2m，採用①28的鋼筋製作，起到固定型鋼拱架和鎖定該部位圍巖的雙重作用。②鋼筋網結構O6.5@20cmX20cm，在個別巖石比較破碎處採用O8.0@20cmX20cm。(D拱架結構型鋼拱架採用12。a的工字鋼，通過LDLW-175性型鋼冷彎機加工成弧段，人工現場焊接組裝，並與系統錨杆外露端頭焊接，間距50cm80cm，型鋼拱架之間採用028豎向鋼筋連接，間距80cm。④在型鋼拱架及鋼筋網上噴C25鋼纖維混凝土20cm厚，使之形成整體受力。鋼纖維混凝土採用溼噴,鋼纖維摻量30kg/m3，在超挖超過40cm的部位採用模噴。2)、閉合圈梁支護結構超前加固+組合支護結構在錯動帶與裂隙相互不利組合、巖石破碎及軟弱層處，仍顯得支護剛度不夠，暴露時間久了，可能出現塌方現象，引起局部變形而影響整個大井的失穩。因此，在巖石破碎地帶，採用閉合圈梁支護結構(見圖4)代替組合支護結構作為承載環來提高其井周的剛性支護。圈梁設計具體如下(圖中有豎井軸線13、設計體型線14):①圈梁斷面高為1.5m，厚0.6cm，混凝土標號為(:25二級配，嵌入井壁內且不佔永久體形。②鋼筋配置內外兩層鋼筋，豎直方向鋼筋15採用cD28肌6cm，環向鋼筋16採用①22砂20cm,拉筋17012間排距為0.5mX0.5m。③錨杆圈梁內布置兩排砂漿錨杆18，分別離圈梁上、下40cm布置，水平方向按照2m間距錯開布置，錨杆鋼筋為①28，長1^5.4m，錨入巖石5m，外露40cm澆入圈梁混凝土中。4、閉合圈梁支護結構在大井開挖施工過程，發現在高程1030m、1020m、1010m左右巖石破碎，錯動帶與裂隙相互切割，通過對監測數據的分析、研究，考慮到型鋼拱架鋼筋網組合支護結構可能剛度仍顯不夠，耽心巖石暴露久了產生突變引起掉塊、塌方，進而引發大的事故，決定在這些位置加設圈梁(閉合鋼筋混凝土承載受力環)，圈梁布置不佔結構體形，嵌入井壁中，厚度為60cm，高度為1.50m，配筋同設計永久結構，同時圈梁內布置兩排028的砂漿錨杆，[email protected]，外露50cm(參見圖4)。閉合圈梁處圍巖採用人工開挖，混凝土立模用3015鋼模板拼裝，利用直溜筒入倉澆築。5、液壓滑模襯砌的施工1)滑模工作原理根據調壓井結構形式和布置特點，設計製作的滑模單重約50t,主要由操作平臺系統、模板系統、液壓支撐系統和輔助系統等組成(見圖-7)。其工作原理為液壓滑模以調壓室底板(阻抗孔板)為基礎，在整個圓周上以42根cD48mm鋼管支撐杆。將液壓穿心千斤頂套裝在每根支撐杆上。通過螺栓把液壓千斤頂的底座與懸臂提升架的頂部連接在一起。模板與提升架採用螺旋千斤支撐。操作液壓機構驅動液壓千斤頂，帶動提升架、模板等沿支撐杆向上滑動，然後進行模板調平及鋼筋綁紮和混凝土襯砌澆築，如此循環。2)混凝土澆築井壁環向鋼筋部分採用滾軋直螺紋套筒技術連接、部分採用綁條搭接焊連接，豎向鋼筋全部採用滾軋直螺紋套筒技術連接。混凝土垂直運輸通過布置在井頂EL.1085平臺的HBT-80混凝土輸送泵至井口的直溜管集料鬥溜至直溜管直接入倉。具體為混凝土由井口搭設的直溜管集料鬥一直溜管一模體倉面。隨著模體滑升，不斷拆除直溜管系統。混凝土配合比按照0.20.4kN/cra2(脫模強度)進行設計，拌和樓出機口坍落度為14~18cm(水灰比為0.48)，經過罐車運輸環節、泵送環節和直溜管環節，到倉裡面混凝土坍落度損失至1012cm，初凝時間為34個小時。液壓滑升模板每隔0.51.0小時，提升23個行程，以破壞混凝土對模板的粘結力。滑模千斤頂行程為5cm/次，滑模每次滑升不超過30cm，日滑升高度控制在2.0m左右，停滑間隔最長不得超過2小時。滑模的水平度檢測用水準管在上平臺測出水平線，量出水平線至各千斤頂的高度，通過所測數據來檢測水平度；滑模的垂直度檢測在1084.00高程設兩個控制點，每次測量時從模體上吊下錘球分別測出與兩個控制點的誤差，從而判斷模體的偏移和扭曲，每滑行5001000mm檢測一次，在測量模體偏移時必須先將滑模用透明水管找水平，這樣測出的數據才準確。下室隧洞與井壁相交部位的處理在液壓滑模滑升該部位以前，提前在該部位用普通鋼模板+滿堂紅架子搭設洞眼形狀，使其滑模滑升至該部位時候能順利通過。但澆築時應注意，混凝土料不應直接流落到模板，避免衝擊過大而使模板發生變形。6、下室隧洞前後漸變段澆築下室隧洞和前後漸變段澆鑄均採用普通鋼模板+滿堂紅架子的方式立模，臥式混凝土輸送泵於井底隧洞位置泵送入倉。本發明方案概述為在下述跨度大、井身高和地質條件差的條件下，採取超前加固(井周超前深孔固結灌漿+錨筋束)+組合支護結構(型鋼拱架+鋼筋網+錨杆+噴鋼纖維)+砼閉合圈梁支護結構(支護剛性不夠用其代替組合支護結構)的開挖支護方案。本發明適用範圍(1)、調壓室豎井開挖直徑》cj)20m，井深^50m;(2)、巖層為粉砂質泥巖和泥質粉砂巖及泥灰巖薄層，巖層產狀N15。E/SEZ2833°，層間錯動帶及構造裂隙複雜，透水嚴重；(3)、圍巖巖性軟弱，強度較低，成洞條件差，且基本為V類圍巖。權利要求1、一種軟弱巖石地質條件下水電站調壓室豎井的施工方法，主要進行豎井開挖、豎井支護以及襯砌施工，豎井開挖直徑≥20m，井深≥50m，其特徵是所述豎井開挖施工前還採取安全超前預加固措施，它包括1)、在井側邊坡處加設預應力錨索；2)、對井圍進行圍巖深孔固結灌漿在井周均布設置1～3圈灌漿孔，孔深略小於豎井井深，灌漿孔中下放有多根錨筋束；3)、沿井周澆築鋼筋混凝土鎖口，並沿井壁環向設置多排徑向注漿錨杆，錨杆主體伸入基巖，外留部分澆入鎖口混凝土中，且鎖口底部設置型鋼拱架、其上噴填有鋼纖維混凝土層；調壓室井身段採取先超前加固後開挖、先導井後擴挖、邊開挖邊支護的施工方案；同時，通過對圍巖監測數據的反饋，及時調整施工支護參數；所述豎井開挖步驟如下反井鑽機自上而下鑽設Φ216mm的導孔→反井鑽機自下而上擴挖成Φ1400mm的小導井→人工自下而上的擴挖成Φ2500mm的溜渣導井→人工自上而下擴挖。溜渣導井開挖採用人工鑽爆，自然溜渣，機械井底裝運；大井擴挖採用手風鑽鑽爆，液壓反鏟井內扒渣通過溜渣導井溜入底部通道，機械井底裝運；其中，溜渣導井開挖施工包括，1)、溜渣導中固結灌漿溜渣導井布置在豎井中心位置，導井井周均布灌漿孔，孔深略小於豎井井深；2)、溜渣導井鎖口支護在導井進口處進行掛網噴錨支護；還具有下室隧洞及其前後漸變段導洞開挖支護施工下室隧洞採用光面爆破施工，進洞採用管棚+混凝土鎖口+型鋼拱架的聯合支護方式；所述豎井支護採用由型鋼拱架+鋼筋網+錨杆+噴鋼纖維混凝土組成的組合支護結構，且在豎井地質結構較差部位採用間隔式混凝土圈架承載環來約束圍巖的變形。2、根據權利要求1所述軟弱巖石地質條件下水電站調壓室豎井的施工方法，其特徵是:所述豎井的組合支護結構中，型鋼拱架鋼筋網結構緊貼井壁圍巖設置，錨杆設置在拱架底部並與拱架焊接，用C25鋼纖維噴混凝土充填拱架，形成組合支護結構主體。3、根據權利要求2所述軟弱巖石地質條件下水電站調壓室豎井的施工方法，其特徵是所述井側邊坡預應力錨索為200T級的16根，分別在高差間距為25米的位置設置，同一高程設置35根錨索，同一高程錨索的錨索孔俯角相等；井周13圈灌漿孔內均下放3根錨筋索；固結灌漿採用自上而下、孔口封閉、分段灌漿的方法，段長為37m，灌漿壓力隨孔深增大，最大為1.5MPa。4、根據權利要求3所述軟弱巖石地質條件下水電站調壓室豎井的施工方法，其特徵是所述井周鋼筋混凝土鎖口設計為0.5m厚、4m高，鎖口內埋設有兩圈環向圓弧鋼筋，且沿井壁徑向均布設置有3排①28徑向注漿錨杆，錨杆體伸入基巖5m，外留0.4m澆入鎖口混凝土中。5、根據權利要求4所述軟弱巖石地質條件下水電站調壓室豎井的施工方法，其特徵是所述溜渣導井的掛網噴錨支護具體為鑽設022的錨杆，[email protected]，掛0>6.5@20X20的鋼筋網片，噴(:25鋼纖維混凝土10cm;溜渣導井開挖具體為在井頂平臺採用LM-2000型反井鑽機沿豎井中心線開挖O1400mm小導井施工，待其小導井形成並溜渣導井上鎖口支護完成後，採用自下而上的反井法擴挖至2.5m;大井擴挖採用自上而下擴挖、導井溜渣方式施工，按照平面分區、豎向分層的原則，在平面上分三區開挖，施工時可實現鑽孔、爆破、出渣、支護的交替平行作業，豎向按照兩個支護循環為一層，確定其開挖高度為1.6m左右。6、根據權利要求5所述軟弱巖石地質條件下水電站調壓室豎井的施工方法，其特徵是所述施工通道①7.0m的下室隧洞的前後漸變段導洞開挖採用爆破方式，擴挖採用先l/3幅，然後型鋼拱架+錨噴支護，然後進行2/3幅開挖支付，支護採用型鋼拱架+錨噴支護，拱架安裝完後，兩者對接恢復拱形；前後漸變段擴挖前均超前採用跨過該段的超長管棚支護。7、根據權利要求6所述軟弱巖石地質條件下水電站調壓室豎井的施工方法，其特徵是所述豎井襯砌採用液壓滑模連續一次襯砌施工方式。全文摘要一種軟弱巖石地質條件下水電站調壓室豎井的施工方法，其豎井開挖直徑≥20m，井深≥50m，首先採取安全預應力加固措施，即井側邊坡加設預應力錨索、井周圍巖深孔固結灌漿以及沿井周澆築鋼筋混凝土鎖口等；豎井開挖施工順序為反井鑽機自上而下鑽設Φ216mm的導孔→反井鑽機自下而上擴挖成Φ1400mm的小導井→人工自下而上的擴挖成Φ2500mm的溜渣導井→人工自上而下擴挖。溜渣導井開挖採用人工鑽爆，自然溜渣，機械井底裝運；大井擴挖採用手風鑽鑽爆，液壓反鏟井內扒渣通過溜渣導井溜入底部通道，機械井底裝運。它具有施工安排合理、多工種交替平行進行、節省工期的特點。文檔編號E02D29/045GK101349064SQ20081004588公開日2009年1月21日申請日期2008年8月26日優先權日2008年8月26日發明者峰姚,康建榮,強張,李福林,杜耀武,牛效謙,陳忠全,高印章申請人:中國水利水電第五工程局