积石峡水电站导流洞交叉段施工技术

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1、豳水利水电施工2010·第4期总第121期积石峡水电站导流洞交叉段施工技术镏马天舒杨生瑾／(中国水利水电第四工程局有限公司)【摘要】积石峡导流洞交叉段为洞项大跨度平顶扭面拱，最大开挖跨度28，4m，高度20．59m，洞顶岩层为软弱夹层较为发育的砂岩，施工中洞顶安全问题尤为突出。文章主要介绍了导流洞交叉段施工中的先进工艺，此施工方法通过2008年4月电力科技查新确认在大跨度洞室施工中属于国内先进，具有一定的推广和借鉴价值。【关键词】积石峡电站导流洞交叉段施工工艺保了交叉段扭面拱浇筑体形和模板安装问

2、题，保证了整1概述体浇筑质量。积石峡水电站导流洞及中孔泄洪洞工程位于电站枢3施工工艺纽的左岸，导流洞以19．9。与中孔泄洪洞非结合段相交结合。交叉段顶拱形式为导流洞和中孔泄洪洞两个城门洞3．1开挖及支护施工形顶拱相切形成的平顶扭面拱。最大开挖宽度28．4m、由于本工程交叉段部位在前期施工时已完成了中孔高度20．59m。侧的开挖施工，仅剩下导流洞侧的开挖施工，只有保证导流洞洞身段位于Kts一1、K。一2砾岩、中细砂岩两洞交叉部位的三角区岩柱的完整，才能确保大断面洞中，岩层产状为NW350。NE13

3、。，上覆岩体厚度160～顶开挖阶段的稳定。因此在进行交差部位的开挖时，采190m。此段断层不发育，软弱夹层亦发育较少(仅一取了分层分半幅导洞开挖、边扩挖边支护的施工方法。条)。陡倾角裂隙共发育4组，由于岩层倾角较缓，洞顶导流洞侧上扩开挖时，采用先半幅导洞开挖施工，局部会产生坍塌、掉块。导洞进尺控制为2m，半幅上扩开挖的每次爆破单响控制泄洪洞非结合段，位于微风化K。一2砾岩、中细砂在10kg之内。开挖时先开导流洞右侧半幅，为避免对三岩中。岩层产状NE24。sE24。，上覆岩体厚度为140～角区的影

4、响，半幅开挖时增设施工预裂孔进行控制爆破。200m左右，此段断层不发育，但软弱夹层较发育。陡倾半幅扩挖随导洞开挖进行，每完成2m扩挖立刻进行角裂隙以NEE、NNE、NNW三组较发育，其中NEE组岩面的支护施工，打安锚杆并喷射混凝土，然后再进行最为发育。围岩属Ⅲ类，成洞条件较差。因岩层倾角缓，下一循环的开挖施工，直到半幅开挖贯通。洞顶遇夹层与陡倾裂隙交会时，会产生坍塌、掉块。剩余半幅开挖施工时，根据中国水电顾问集团西北勘测设计研究院物探所对质点振动速度测定，将爆破单2施工特点响控制在5kg之内时基

5、本能够满足质点振速要求，因此剩余半幅的开挖时钻孔采用水平光爆，分层剥除，每次积石峡导流洞交叉段施工过程中有如下特点：开挖进尺为2～3m。(1)进行上扩半幅导洞开挖，边扩挖边支护，为大上扩开挖完成后，及时将两洞交叉部位中间形成的跨度洞室开挖稳定提供了保障。三角区岩柱进行锚杆支护，在中间岩柱厚度小于4m的部(2)采用洞顶垂直预应力锚索，有效地加固了洞顶位采用对穿锚杆，并及时在两洞安装型钢支撑，将型钢岩层，确保了洞室洞顶岩层稳定性。支撑和对穿锚杆联为整体。(3)应用大钢管立柱结构，有效地解决了咽喉部位

6、开挖出的大断面洞室，从边墙到顶拱每80cm架设一的交叉立体作业问题。榀型钢钢支撑，由于交差断面较大，大跨度钢支撑难以(4)利用碗扣脚手架结合模板小排架组合结构，确确保岩体的整体稳定，因此在交叉段大跨度部位及时打·42·地下工程安垂直预应力锚索，将垂直预应力锚索采用型钢与大跨个难题。为确保锚索顺利穿束，研究设计了一套用于穿度钢支撑加固为一体，确保了洞顶的稳定。束的工具，该工具采用5mm的钢板和~J0mm钢筋加工而成，加工成一个专用夹子。该工具和导链配合使用，3．2垂直向上预应力锚索施工穿束施工时采

7、用两套工具交替使用，该工具如图2积石峡导流洞交叉段设计的垂直预应力锚索是确保所示。交叉段大跨度洞室洞顶水平岩层安全稳定的关键。该锚(3)墩头制作。索为垂直向上施工，由于重力作用导致锚索施工的每一垂直预应力锚索墩头若采用混凝土浇筑无法解决墩个环节都不同于一般预应力锚索。为此对垂直预应力锚头与洞顶岩面的紧密接触，因此交叉段洞顶垂直预应力索的施工进行了重新设计和研究。锚索墩头设计为钢墩头，提前在平地进行加工后在施工32．1施工设计制作(1)墩头托架设计。部位进行吊装加固。垂直预应力锚索墩头必须采用钢墩

8、头才能满足施工预应力锚墩头的制作采用厚度一12mm、20mm、需要，然而如何安装墩头是本工程锚索施工第一个难点。40ram的钢板和~140mm的钢管加工而成，具体加工和形为安装锚索墩头设计了墩头托架，该托架采用~5Omm钢状详见图3。管加工制作成方凳形，托架四周设有吊耳。托架如图13．2．2垂直预应力锚索施工方法所示。墩头安装时将墩头放置在托架上，再用导链一头(1)锚索制作。与托架上的吊耳相接，另一头与洞顶岩面的吊钩相接，本工程预应力锚索类型为1000kN无黏结预应力锚用导链牵引到洞顶，托架起到