第一篇：淺談溪洛渡水電站右岸泄洪洞混凝土缺陷修補施工工藝

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淺談溪洛渡水電站右岸泄洪洞混凝土缺陷修補施工工藝 淺談溪洛渡水電站右岸泄洪洞混凝土缺陷修補施工工藝

溪洛渡水電站右岸泄洪洞設計具有大斷面、大流量、高流速的特點，對過流面混凝土的抗沖耐磨要求高?；炷凉こ滩豢杀苊獾拇嬖谫|量通病和不平整度偏差過大的缺陷，而這些缺陷在運行過程中易產生氣蝕破壞，影響泄洪洞的正常使用壽命。因此，混凝土后期的缺陷處理也是非常重要的，主要對幾種常見的混凝土缺陷處理的施工工藝進行了介紹。溪洛渡水電站泄洪洞混凝土缺陷修補

1工程概述

溪洛渡水電站右岸3#、4#泄洪洞結構形式為有壓接無壓，洞內龍落尾型式，兩條泄洪洞軸線平行布置，中心間距5m，隧洞洞身段全長1433.549m、1633.611m，整個泄洪洞由岸塔式進水塔、有壓段、工作閘門室、無壓上平段、龍落尾段、出口明渠段及挑坎段組成。

右岸泄洪洞混凝土設計總量累計為52.4萬m3，在施工過程中由于自然因素、施工條件及人為等因素的影響，其混凝土質量通病的發生不可避免。泄洪洞設計最大流速達50m/s，在這樣流速下，混凝土過流面承受沖刷、磨損和撞擊時，混凝土過流面存在的質量通病和不平整度容易產生氣蝕破壞。因此，對過流面的質量及體型要求很高，存在的缺陷必須予以處理。考慮到缺陷處理的工程量比較大，要求又較高，所以要求施工工藝簡單，可操作性強。

2泄洪洞混凝土質量標準

2.1不平整度要求（見表1）

2.2形體標準

右岸泄洪洞各部位混凝土形體偏差最大允許值為10mm。

2.3混凝土強度要求

有壓段、無壓段邊墻、無壓段底板、無壓段邊墻、中閘室下部過流面混凝土強度為40Mpa，無壓段頂拱、龍落尾頂拱混凝土強度為25

Mpa，龍落尾底板、龍落尾邊墻、出口明渠底板、明渠邊墻、挑坎底板、挑坎邊墻澆筑硅粉混凝土強度為60Mpa。

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2.4各段設計流速（見表2）

3缺陷情況

右岸泄洪洞缺陷處理主要針對混凝土表面氣泡、麻面、施工縫、施工預留孔洞、形體標準較高部位混凝土體形負偏差等常見缺陷進行處理。

3.1氣泡

混凝土表面氣泡分為少量分散直徑大于5mm氣泡和氣泡密集區，少量分散直徑大于5mm氣泡主要出現在泄洪洞有壓段圓形襯砌斷面反弧段區域，其它部位零散出現。氣泡密集區存在部位主要集中在右岸泄洪洞有壓段圓形襯砌斷面反弧段區域、出口明渠段局部區域。

3.2施工縫

溪洛渡水電站右岸3#、4#泄洪洞隧洞洞身段全長1433.549m、1633.611m，澆筑時為了施工的方便，統一為9m一倉，兩倉之間設置一道施工縫，施工縫深度在1m～1.2m，長度同斷面周長。

3.3孔洞

預留孔洞主要是混凝土臺車軌道孔，灌漿孔，特殊部位大模板澆筑時定位錐孔；孔徑一般在10cm左右，孔深在30～120cm之間。臺車軌道孔主要分布在有壓段，灌漿孔主要分布在有壓段、無壓段，定位錐孔主要分布在摻氣坎、出口挑坎等部位。

3.4混凝土欠澆

溪洛渡水電站右岸泄洪洞局部欠澆混凝土主要分布在工作閘門室閘門槽、摻氣坎邊墻等混凝土形體要求較高部位。

4缺陷處理工藝

4.1氣泡及麻面缺陷處理

混凝土表面氣泡分為少量分散氣泡和氣泡密集區，針對不同類型采用不同修補方案，兩種缺陷處理工藝流程一樣，主要區別在于一個為局部修補，一個為整體修補。

4.1.1施工程序

氣泡普查→施工準備→打磨→清洗→清孔→點刮或面刮→養護

4.1.2處理方法

第一步：用打磨機打磨表面。

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第二步：用清水沖洗界面直到表面清潔無任何灰塵雜物。

第三步：用竹絲帚掃孔，除去氣泡孔內不利于環氧膠泥粘接和填筑的深層灰塵雜物。

第四步：風干后涂刷修補材料施工，采用點刮或面刮方式，使其施工面光滑平整。

第五步：自然養護。

4.2施工縫缺陷處理工藝

施工縫缺陷處理主要采用化學灌漿法，對于小于0.1mm的施工縫不進行處理，大于0.1mm的施工縫進行主要進行化學灌漿法進行處理。

4.2.1施工程序

縫面清理→打孔→埋設注漿針頭→封縫→檢查密封效果→配漿→灌漿→縫面處理→灌后檢查→質量檢查與驗收→養護

4.2.2處理方法

對于大于0.1mm的裂縫均采用直接化學灌漿處理方法，化學灌漿具體施工工藝如下：

A清縫。用角磨機磨除施工縫表面兩側殘渣及灰塵，除去表面污物，為下一個工序作好準備。

B打孔。灌漿孔的間距根據裂縫粗細和深淺而定，一般情況下灌漿孔的間隔為20～25cm。灌漿孔打在裂縫兩側10～15cm處，孔斜穿至裂縫。為了達到更好的處理效果裂縫兩側的孔交叉分布。

C埋設注漿針頭。在裂縫兩側打好的灌漿孔處埋設注漿針頭。再對埋設的注漿針頭做一些技術處理，防止注漿針頭在灌漿時產生漏漿現象。

D封縫。裂縫槽內用封縫材料進行封閉，防止灌漿時出現漏漿及封縫材料開裂。

E檢查密封效果。檢查注漿針頭及縫的密封效果，注漿針頭需重新封閉或更換注漿針頭；對于縫漏氣處需重新密封。

F灌漿材料配制。根據施工當時的氣溫、濕度、溫差等當地條件，配置灌漿用的材料。

G灌漿。用專業的高壓灌漿設備進行灌漿。待嵌縫環氧砂漿固結

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達到設計強度后進行灌漿，設計灌漿壓力暫定為0.3～0.5MPa，用壓力表進行控制，直至達到標準結束灌漿。

H縫面處理。待漿液凝固后除去化學注漿針頭，灌漿孔表面采用環氧砂漿壓實抹平，確?；炷镣庥^質量。

I灌后檢查。灌漿結束7天后，進行壓水試驗，28天后進行縫面取芯劈拉試驗，由設計或監理確定檢查位置，鉆孔深度和角度同灌漿孔，以0.5MPa壓力水檢驗，裂縫不吸水（透水率<0.3Lu）為合格，局部位置出現滲水，可作二次補強灌漿，直至合格為止，檢查孔應控制在3%范圍內；縫面取芯劈拉試驗抗拉強度≥2.0MPa為合格。

J.養護：養護7天。

預留孔洞缺陷處理工藝

孔洞修補要求孔洞內部填充緊密，孔洞處理盡量避免損傷老混凝土，孔洞修補完成后外表面光滑平整。

.1施工程序

施工準備→基面處理→材料拌制→材料填充→材料養護

.2處理方法

第一步：角磨機將孔洞口破損處處理至0.5～1cm深，將孔內殘物清理干凈并清水濕潤。

第二步：根據現場實際拌制修補材料。

第三步：人工將材料填充至孔內并夯實。

第四步：孔內密實后將修補區域刮平和老混凝土面形成一個平面。

第五步：自然養護。

4.4混凝土欠澆部位薄層貼補工藝

對欠澆混凝土缺陷處理，本著盡量不損傷老混凝土面、施工工藝簡單貼合施工實際的原則，主要采用薄層貼補法。如圖1所示。

.1施工程序

采用鋼絲刷、鏨子清除缺陷混凝土→沖洗基面→烘干基面→涂刷基液→填補修補材料→人工刮平→養護。

.2處理方法

第一步：打磨、沖洗混凝土表面使之清潔干燥；

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第二步：為確?；炷撩媾c環氧砂漿保持良好的粘結力，需先涂刷一薄層環氧基液，待基液用手觸摸有顯著的拉絲現象時再填補修補材料；

第三步：現場拌制修補材料，人工填補修補材料應使其平整光滑。

第四步：修補完后，夏天采用遮陽防曬，冬天采用保溫被保溫，養護期為5～7天，養護期內不得受水浸泡和外力沖擊。

5結語

溪洛渡水電站右岸泄洪洞缺陷處理工作，根據不同施工方法和不同材料做了大量現場試驗，為后期的混凝土缺陷處理奠定了良好的試驗基礎。本人全程參與整個實驗的始終，建議類似的工程需注意以下兩點：

（1）針對不同施工環境，施工前應先進行現場缺陷處理試驗，考慮小規模試驗到大規模處理的區別，施工方法操作上應具有針對性。

（2）材料的選取上要結合經濟、施工方法、現場環境等因素綜合考慮，不同的環境，材料的性能存在較大的差異。

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第二篇：溪洛渡水電站泄洪洞時均壓力特性試驗研究

溪洛渡水電站泄洪洞時均壓力特性模型試驗

查高速水力學書，脈動壓強及時均壓強的基本情況及研究的現狀。

本文通過水工模型試驗，對溪洛渡水電站3＃泄洪洞優化體型的時均壓力特性進行了研究。工程概況

1．1 泄洪洞優化體型

溪洛渡水電站位于金沙江中段，是一座以發電為主，兼有攔沙、防洪和改善下游河道航運條件等綜合利用的大型水電站。水電站采用壩身孔口與岸邊泄洪洞相結合的泄洪消能方式，約60%的洪水通過壩身宣泄，40%的洪水通過左、右岸各2條的常規“龍落尾”泄洪洞宣泄，泄洪洞采用有壓彎洞后接無壓泄洪洞方案布置，出口最大單寬流量達278m3/s.m，上、下游落差近190m，是目前國內最大規模的泄洪隧洞。通過模型試驗發現，溪洛渡3＃泄洪洞原設計體型存在反弧末端附近摻氣濃度低和出口挑流水舌沖擊河道對岸這兩個主要問題。通過增設摻氣坎【1】、修改挑坎體型【2】和洞身曲線，對泄洪洞體型進行了優化。1．2 泄洪洞優化體型簡介

泄洪洞進口為長25.0m的漸變段，將矩形斷面過渡為圓形斷面，圓形隧洞直徑15.0m，長562.05m，底坡0.00817。進口段后在樁號0+330.873m~0+547.224m之間的壓力隧洞平面轉彎，彎道隧洞中心線圓弧半徑200.0m，圓心角61.98°。在壓力隧洞出口采用圓變方的漸變段將過水斷面收縮成14.0m×12.0m的矩形斷面，其后設置弧形工作門控制水流。工作閘門閘室下游接城門洞型明流隧洞，底坡0.023，斷面尺寸14.0m×18.0m（寬×高）。樁號1+036.961后為渥奇曲線段，水平長度為58.55m。拋物線段末端接一長23.2m與拋物線相切的直線段，直線段末端設第1道摻氣坎，第1道摻氣坎的樁號是1+116.961m。下游85m處設第2道摻氣坎，第2道摻氣坎的樁號是1+201.961m。其后接半徑300m，圓心角為15.1455°的反弧段，反弧末端設置第3道跌坎。第3道跌坎的樁號為1+296.404m，第3道跌坎下游為長140m、底坡為0.08的直線段，在樁號1+436.404m處設置第4道跌坎。第4道跌坎下游是長175.856m、底坡0.08，斷面尺寸為14.0m×

與泄洪流量有關，如校核洪水位工況，由于流速較高，時均壓力下降的幅度稍大，最小壓力為37.01kPa。

龍落尾的拋物線段，受底板凸曲率的影響，時均壓力逐漸減小。測點PC32和PC33位于與拋物線相切的直線段內，其時均壓力迅速增加，在直線段的末端受第1道摻氣挑坎的影響，水位壅高，測點PC33的時均壓力增加較大。

摻氣挑坎下游泄洪洞底板中心線上的時均壓力特性基本相同，即在水舌沖擊區時均壓力迅速增加，隨后逐漸降低，沖擊區下游底板時均壓力趨于平緩，至摻氣挑坎上游，受挑坎的影響，坎上水位增加，該部位的時均壓力增大。以校核洪水位為例，第1道摻氣挑坎下游水舌沖擊區的最大時均壓力是173.97kPa（測點PC36），沖擊區下游的時均壓力在75~81kPa范圍內波動。校核洪水位工況下，渥奇面及摻氣挑坎底板中心線上的時均壓力分布見圖2。

171.28kPa41.72kPa***0.07kPa177.74kPa102.93kPa11264.06kPa78akP701.11akP12.***.87kPa263.05kPa

圖1 校核洪水位泄洪工況下壓力隧洞時均壓力分布

（1~11表示測量斷面，上圖為底板中心線和頂部的壓力分布，下圖為左、右邊墻中線上的壓力分布）

PC26PC27PC28PC29PC30PC31PC32PC33PC34PC3PC365PC37PC38PC39PC40PC41PC42PC43PC45PC47PC48PC49PC50PC51PC51PC52PC54PC56PC58PC53PC55PC59PC60PC61PC62PC63PC64PC66PC68PC65PC67PC69PC70PC71PC72PC73PC74PC75PC76

圖2 校核洪水位明流段底板中心線時均壓力分布

3．2．2 邊墻時均壓力分布

跌坎下游邊墻壓力測點布置見圖3。

邊墻壓力測點均位于挑坎下游空腔范圍內，各測點的時均壓力具有如下特點：1）位于水舌核心區的時均壓力變化不大，接近空腔內表面和水流表面測點的時均壓力較小；2）水舌沖擊區附近邊墻測點的時均壓力較大；3）沖擊區附近邊墻測點的時均壓力符合上小下大的特點，但是不滿足靜壓分布規律。接近空腔內表面測點，其時均壓力為負值。庫水位越高，水流的挾氣能力越強，空腔中的負壓越大，該測點的壓力也越小。

圖3 跌坎下游邊墻壓力測點布置

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第三篇：溪洛渡水電站右岸導流洞預應力錨桿快速施工技術

摘要：預應力錨桿施工技術要求高，工藝復雜，施工周期長，特別是在洞內施工，空間狹窄，施工干擾大，工期很難確保。溪洛渡右岸導流洞身閘室段預應力錨桿施工，從優化設計參數，采用合理施工手段，加強現場管理協調，充分利用現場先進的大型造孔設備等角度入手，有效地解決了施工難題，實現了機械化快速施工。

關鍵詞：溪洛渡水電站 右岸導流洞 預應力錨桿 快速施工 1 工程概述

溪洛渡水電站右岸4＃、5＃導流洞下閘室段，分別布置在4＃洞身0+168.0～0+248.0段，5＃洞身0+233.866～0+313.866段。導流洞開挖分上、中下三層進行開挖，導流洞洞身閘室段在上層和中下層開挖后將分別形成14.5×34m（高×寬）、30×34m（高×寬）的特大跨度開挖斷面。

導流洞洞身閘室段頂拱及邊墻巖性為含斑玄武巖、角礫集塊熔巖。層內錯動帶及高、中、緩傾角裂隙較發育，部分巖性稍好，裂隙閉合、無充填、微風化，腰線以上圍巖完整性及穩定性稍好，腰線以下圍巖完整性及穩定性較差，局部部位沿長大裂隙滲、滴水?？傮w上4＃、5＃導流洞洞身閘室段屬ⅱ、ⅲ1圍巖。

由于閘室段洞徑特大，部分位置巖性偏差，洞室結構安全至關重要，為確保右岸閘室段在施工期巖體穩定及建筑物結構安全，避免發生重大地質災害，設計在原有錨噴支護的基礎上，對閘室段頂拱共增設了460根15t預應力錨桿進行加強支護。

預應力錨桿沿閘室段頂拱梅花型布置，間排距長9m，材料采用精軋螺紋鋼筋，直徑φ32mm。錨桿孔設計鉆孔直徑為φ48mm，錨固段長3.0m，錨固段灌漿采用水泥漿、水泥砂漿或樹脂材料，要求水泥漿或水泥砂漿抗壓強度不小于m35,樹脂材料抗壓強度不小于50mpa，錨桿孔口承壓墊座尺寸為150mm×150mm×10mm，高強螺栓鎖定。預應力錨桿采用自由段無套管預應力筋，灌漿分兩次進行，錨固段灌漿及張拉錨固后，再對自由段進行二次灌漿。2 施工手段的選擇

預應力錨桿在導流洞洞身閘室段上層底板平臺上進行，同時，要求必須在導流洞中層開挖推進至閘室段前，全部完成預應力錨桿施工，總工期要求在35天以內，以免影響導流洞中下層開挖；另外，預應力錨桿施工期間，閘室段交通不能中斷。

預應力錨桿均布置在閘室段頂拱部位，距底板高差9.5～14.5m,若按常規采取搭設腳手架施工平臺，排架搭拆周期長，對閘室段交通干擾大，快速鉆造孔洞內環境污染嚴重，且效率低下，工期不能確保。若現場臨時加工簡易移動式平臺，成本增加，搬移不便，不能形成規模化施工，同樣效率低下。經綜合比較，決定采用現場已有的大型液壓鑿巖臺車造孔，利用吊車液壓升降平臺作為錨桿安裝、張拉等作業施工平臺，省略了固定施工平臺，順利解決了施工手段問題，靈活方便，實現了規?；┕ぃ⒋_保了洞內交通暢通。3 設計的優化調整

預應力錨桿施工結構圖如圖1所示。

圖1 預應力錨桿施工結構圖（尺寸單位：cm）

首先，設計要求錨桿鉆孔直徑為φ48mm，而錨桿直徑就達φ32mm，造孔直徑僅大于錨桿直徑16mm，進漿管與回漿管無法埋設；另外，三臂鑿巖臺車鉆桿最大長度為6m，造9m深孔必須進行鉆桿套接后才能完成，鉆桿安裝連接套后，造孔直徑不能小于φ65mm，為了滿足施工要求，在征得監理工程師與設計同意下，將孔徑優化調整為φ65mm。

錨固段若采用水泥漿或水泥砂漿錨固，施工難度大，不易控制，錨固段張拉前待凝時間長，無法實現快速施工。為此，借鑒龍灘及拉西瓦等工地預應力錨桿施工成熟經驗，錨固段采用速凝型錨固藥卷，在確保設計要求強度的情況下，錨固段在灌漿完畢24小時后即可進行張拉，實現了快速施工。

孔口承壓鋼墊板為張拉的主要承力部件，張拉時承壓高達6.5mpa以上,為了防止張拉過程中或張拉后承壓墊板發生變形、扭曲等，在征求設計同意后，將原設計承壓鋼墊板尺寸150mm×150mm×10mm調整為200mm×200mm×20mm，施工更加方便，確保了張拉施工順利進行。4 施工過程簡述 4.1 施工程序

預應力錨桿主要施工程序如下：施工準備?鉆孔?清孔?內錨段速凝型錨固藥卷灌注?桿體安裝?封口?孔口墊座安裝?張拉?自由段注漿?外露錨桿桿體保護

4.2 機械化造孔

預應力錨桿采用現場正在進行導流洞開挖支護施工的h175三臂液壓臺車造孔，造孔前應根據設計圖紙要求對錨桿孔孔位測量放樣，定出孔位，并用紅油漆標識。鉆孔時要求鉆桿垂直巖面，鉆孔平直，孔軸方向偏差不大于1°～3°。由于多臂鉆鉆桿僅6m長，鉆桿鉆進5m深左右時，安裝鉆桿連接套，再連接一根3m長鉆桿繼續鉆進至終孔，多臂鉆鉆進速度為0.5～0.8m/min, 造孔完成后，加大鉆臂水閥，邊沖邊退釬，沖洗鉆孔。鉆機就位后，在15分鐘左右，就可以完成單孔造孔，造孔效率相當高，4.3 內錨段灌注及錨桿安裝

利用吊車液壓升降平臺作為內錨段灌漿及錨桿安裝作業平臺，速凝型水泥錨固劑藥卷使用錨固劑風槍將錨固劑打入內錨段，錨固劑藥卷經錨固劑風槍打入輸送管（1″pe管），再經輸送管打入內錨段孔底（錨固劑輸送管插入孔內距孔底50cm左右），每打入一卷錨固劑，輸送管向孔外拉出 5cm左右，直至打入錨固劑藥卷60支左右或孔內錨固劑距離孔底3.0m處（內錨段長度為3.0m）結束。

錨固劑藥卷在打入前現在水中浸泡，浸泡時間控制在2.5分鐘左右，浸泡直觀效果原則上以藥卷中心留有黃豆顆粒大小的白蕊，或藥卷在水中不冒或冒少量氣泡為止。錨固劑風槍工作風壓控制在0.5～0.6mpa左右，在風槍的風管輸入端安裝壓力表進行風壓控制。

在錨固段速凝水泥藥卷打入結束后立即進行預應力錨桿桿體安裝，采用吊車液壓升降平臺上人工插桿，可利用人工扶桿的情況下，吊車液壓升降臂將錨桿緩慢頂入，減輕了作業人員勞動強度，錨桿桿體端部加φ40mm鋼管輔助送桿。插桿前對錨桿桿體加工：預應力錨桿朝向孔底的一端應削尖。在距錨桿底部3.0m處設止漿環，每3m設對中環一個,對中環采用φ6.5mm圓鋼與錨桿桿體焊接。外露端長度50cm，端頭用砂輪切割機切平（套絲長度50cm），以便于安裝與精扎螺紋鋼筋配套的螺母。在錨桿桿體自由段安裝進漿管（內徑φ15mmpvc管）和回漿管（內徑φ8mm硬質塑料管），回漿管應牢固綁扎在桿體上，管口端部距止漿環15cm處。進回漿管在孔口通過鋼墊板預留孔口引出。

錨桿桿體插入內錨段后,立即采用木楔（長度6～10cm）進行錨桿孔口封口,防止錨桿從孔內滑出。木楔應完全打入孔內，不得留出孔外，以免影響錨桿孔口鋼墊板安裝和錨桿張拉?？卓诔袎簤|座鋼墊板面與錨孔軸線垂直，承壓墊座必須平整、牢固。若鋼墊板面與錨孔軸線不垂直，孔口外側可用快凝砂漿找平，砂漿強度增長應滿足12小時承載15t張拉力的要求。在充分利用吊車液壓升降平臺的情況下，內錨段灌漿及預應力錨桿安裝，在15～20分鐘即可完成單根錨桿施工，工效較高。4.4 張拉與鎖定

在內錨段錨固劑灌漿完畢后24小時左右開始進行錨桿張拉。

張拉設備采用tg－2000型扭力扳手。錨桿張拉前，對扭力扳手進行率定。施工中扭力扳手易損壞，要求每周率定一次。

張拉前將鋼墊板套入錨桿，調整墊板與錨桿垂直后緊鎖螺帽。錨桿正式張拉前，取20％的設計張拉荷載（即3t），對其預張拉1～2次，使其各部位接觸緊密。張拉力施加值順序依次為：第一次張拉力為設計值的25％（3.75t），持荷5分鐘后進行第二次張拉，張拉力為設計值的50％（7.5t），持荷5分鐘后進行第三次張拉，張拉力為設計值的75％（11.25t），持荷5分鐘后進行第四次張拉，張拉力為設計值的100％（15t），最后一級張拉力達到設計值后穩壓30min結束張拉平鎖定。每張拉一次均應量測錨桿桿體的伸長值，并作好原始記錄。張拉工效為2根/40～50min左右。

錨桿鎖定后48小時內，若發現預應力損失大于錨桿拉力設計值的10%時，應進行補償張拉。4.5 自由段注漿

張拉結束后開始對錨桿自由段回填灌漿施工，灌漿采用純水泥漿，2sns型灌漿泵注漿。確認排氣管暢通后，才能進行孔內自由段注漿，自由段注漿應飽滿，當排氣孔不再排氣，并有漿液溢出時，可結束自由段注漿。漿體凝固前，不得敲擊、碰撞和拉拔桿體。

自由段灌漿在一批（30～50根）錨桿張拉完成后集中進行，可實現規模化施工，單根錨桿自由段灌注平均在3～5min即可完成。

第四篇：溪洛渡水電站右岸導流洞預應力錨桿快速施工技術

溪洛渡水電站右岸導流洞預應力錨桿快速施工技術

摘要：預應力錨桿施工技術要求高，工藝復雜，施工周期長，特別是在洞內施工，空間狹窄，施工干擾大，工期很難確保。溪洛渡右岸導流洞身閘室段預應力錨桿施工，從優化設計參數，采用合理施工手段，加強現場管理協調，充分利用現場先進的大型造孔設備等角度入手，有效地解決了施工難題，實現了機械化快速施工。

關鍵詞：溪洛渡水電站 右岸導流洞 預應力錨桿 快速施工 1 工程概述

溪洛渡水電站右岸4＃、5＃導流洞下閘室段，分別布臵在4＃洞身0+168.0～0+248.0段，5＃洞身0+233.866～0+313.866段。導流洞開挖分上、中下三層進行開挖，導流洞洞身閘室段在上層和中下層開挖后將分別形成14.5×34m（高×寬）、30×34m（高×寬）的特大跨度開挖斷面。

導流洞洞身閘室段頂拱及邊墻巖性為含斑玄武巖、角礫集塊熔巖。層內錯動帶及高、中、緩傾角裂隙較發育，部分巖性稍好，裂隙閉合、無充填、微風化，腰線以上圍巖完整性及穩定性稍好，腰線以下圍巖完整性及穩定性較差，局部部位沿長大裂隙滲、滴水?？傮w上4＃、5＃導流洞洞身閘室段屬Ⅱ、Ⅲ1圍巖。

由于閘室段洞徑特大，部分位臵巖性偏差，洞室結構安全至關重要，為確保右岸閘室段在施工期巖體穩定及建筑物結構安全，避免發生重大地質災害，設計在原有錨噴支護的基礎上，對閘室段頂拱共增設了460根15t預應力錨桿進行加強支護。

預應力錨桿沿閘室段頂拱梅花型布臵，間排距長9m，材料采用精軋螺紋鋼筋，直徑φ32mm。錨桿孔設計鉆孔直徑為φ48mm，錨固段長3.0m，錨固段灌漿采用水泥漿、水泥砂漿或樹脂材料，要求水泥漿或水泥砂漿抗壓強度不小于M35,樹脂材料抗壓強度不小于50Mpa，錨桿孔口承壓墊座尺寸為150mm×150mm×10mm，高強螺栓鎖定。預應力錨桿采用自由段無套管預應力筋，灌漿分兩次進行，錨固段灌漿及張拉錨固后，再對自由段進行二次灌漿。2 施工手段的選擇

預應力錨桿在導流洞洞身閘室段上層底板平臺上進行，同時，要求必須在導流洞中層開挖推進至閘室段前，全部完成預應力錨桿施工，總工期要求在35天以內，以免影響導流洞中下層開挖；另外，預應力錨桿施工期間，閘室段交通不能中斷。

預應力錨桿均布臵在閘室段頂拱部位，距底板高差9.5～14.5m,若按常規采取搭設腳手架施工平臺，排架搭拆周期長，對閘室段交通干擾大，快速鉆造孔洞內環境污染嚴重，且效率低下，工期不能確保。若現場臨時加工簡易移動式平臺，成本增加，搬移不便，不能形成規?；┕ぃ瑯有实拖?。經綜合比較，決定采用現場已有的大型液壓鑿巖臺車造孔，利用吊車液壓升降平臺作為錨桿安裝、張拉等作業施工平臺，省略了固定施工平臺，順利解決了施工手段問題，靈活方便，實現了規模化施工，并確保了洞內交通暢通。3 設計的優化調整

預應力錨桿施工結構圖如圖1所示。圖1 預應力錨桿施工結構圖（尺寸單位：cm）

首先，設計要求錨桿鉆孔直徑為φ48mm，而錨桿直徑就達φ32mm，造孔直徑僅大于錨桿直徑16mm，進漿管與回漿管無法埋設；另外，三臂鑿巖臺車鉆桿最大長度為6m，造9m深孔必須進行鉆桿套接后才能完成，鉆桿安裝連接套后，造孔直徑不能小于φ65mm，為了滿足施工要求，在征得監理工程師與設計同意下，將孔徑優化調整為φ65mm。

錨固段若采用水泥漿或水泥砂漿錨固，施工難度大，不易控制，錨固段張拉前待凝時間長，無法實現快速施工。為此，借鑒龍灘及拉西瓦等工地預應力錨桿施工成熟經驗，錨固段采用速凝型錨固藥卷，在確保設計要求強度的情況下，錨固段在灌漿完畢24小時后即可進行張拉，實現了快速施工。

孔口承壓鋼墊板為張拉的主要承力部件，張拉時承壓高達6.5Mpa以上,為了防止張拉過程中或張拉后承壓墊板發生變形、扭曲等，在征求設計同意后，將原設計承壓鋼墊板尺寸150mm×150mm×10mm調整為200mm×200mm×20mm，施工更加方便，確保了張拉施工順利進行。4 施工過程簡述 4.1 施工程序

預應力錨桿主要施工程序如下：施工準備?鉆孔?清孔?內錨段速凝型錨固藥卷灌注?桿體安裝?封口?孔口墊座安裝?張拉?自由段注漿?外露錨桿桿體保護 4.2 機械化造孔

預應力錨桿采用現場正在進行導流洞開挖支護施工的H175三臂液壓臺車造孔，造孔前應根據設計圖紙要求對錨桿孔孔位測量放樣，定出孔位，并用紅油漆標識。鉆孔時要求鉆桿垂直巖面，鉆孔平直，孔軸方向偏差不大于1°～3°。由于多臂鉆鉆桿僅6m長，鉆桿鉆進5m深左右時，安裝鉆桿連接套，再連接一根3m長鉆桿繼續鉆進至終孔，多臂鉆鉆進速度為0.5～0.8m/min, 造孔完成后，加大鉆臂水閥，邊沖邊退釬，沖洗鉆孔。鉆機就位后，在15分鐘左右，就可以完成單孔造孔，造孔效率相當高，4.3 內錨段灌注及錨桿安裝

利用吊車液壓升降平臺作為內錨段灌漿及錨桿安裝作業平臺，速凝型水泥錨固劑藥卷使用錨固劑風槍將錨固劑打入內錨段，錨固劑藥卷經錨固劑風槍打入輸送管（1″PE管），再經輸送管打入內錨段孔底（錨固劑輸送管插入孔內距孔底50cm左右），每打入一卷錨固劑，輸送管向孔外拉出 5cm左右，直至打入錨固劑藥卷60支左右或孔內錨固劑距離孔底3.0m處（內錨段長度為3.0m）結束。錨固劑藥卷在打入前現在水中浸泡，浸泡時間控制在2.5分鐘左右，浸泡直觀效果原則上以藥卷中心留有黃豆顆粒大小的白蕊，或藥卷在水中不冒或冒少量氣泡為止。錨固劑風槍工作風壓控制在0.5～0.6MPa左右，在風槍的風管輸入端安裝壓力表進行風壓控制。

在錨固段速凝水泥藥卷打入結束后立即進行預應力錨桿桿體安裝，采用吊車液壓升降平臺上人工插桿，可利用人工扶桿的情況下，吊車液壓升降臂將錨桿緩慢頂入，減輕了作業人員勞動強度，錨桿桿體端部加φ40mm鋼管輔助送桿。

插桿前對錨桿桿體加工：預應力錨桿朝向孔底的一端應削尖。在距錨桿底部3.0m處設止漿環，每3m設對中環一個,對中環采用φ6.5mm圓鋼與錨桿桿體焊接。外露端長度50cm，端頭用砂輪切割機切平（套絲長度50cm），以便于安裝與精扎螺紋鋼筋配套的螺母。在錨桿桿體自由段安裝進漿管（內徑φ15mmPVC管）和回漿管（內徑φ8mm硬質塑料管），回漿管應牢固綁扎在桿體上，管口端部距止漿環15cm處。進回漿管在孔口通過鋼墊板預留孔口引出。

錨桿桿體插入內錨段后,立即采用木楔（長度6～10cm）進行錨桿孔口封口,防止錨桿從孔內滑出。木楔應完全打入孔內，不得留出孔外，以免影響錨桿孔口鋼墊板安裝和錨桿張拉。

孔口承壓墊座鋼墊板面與錨孔軸線垂直，承壓墊座必須平整、牢固。若鋼墊板面與錨孔軸線不垂直，孔口外側可用快凝砂漿找平，砂漿強度增長應滿足12小時承載15t張拉力的要求。

在充分利用吊車液壓升降平臺的情況下，內錨段灌漿及預應力錨桿安裝，在15～20分鐘即可完成單根錨桿施工，工效較高。4.4 張拉與鎖定

在內錨段錨固劑灌漿完畢后24小時左右開始進行錨桿張拉。

張拉設備采用TG－2000型扭力扳手。錨桿張拉前，對扭力扳手進行率定。施工中扭力扳手易損壞，要求每周率定一次。張拉前將鋼墊板套入錨桿，調整墊板與錨桿垂直后緊鎖螺帽。錨桿正式張拉前，取20％的設計張拉荷載（即3t），對其預張拉1～2次，使其各部位接觸緊密。

張拉力施加值順序依次為：第一次張拉力為設計值的25％（3.75t），持荷5分鐘后進行第二次張拉，張拉力為設計值的50％（7.5t），持荷5分鐘后進行第三次張拉，張拉力為設計值的75％（11.25t），持荷5分鐘后進行第四次張拉，張拉力為設計值的100％（15t），最后一級張拉力達到設計值后穩壓30min結束張拉平鎖定。每張拉一次均應量測錨桿桿體的伸長值，并作好原始記錄。張拉工效為2根/40～50min左右。

錨桿鎖定后48小時內，若發現預應力損失大于錨桿拉力設計值的10%時，應進行補償張拉。4.5 自由段注漿

張拉結束后開始對錨桿自由段回填灌漿施工，灌漿采用純水泥漿，2SNS型灌漿泵注漿。確認排氣管暢通后，才能進行孔內自由段注漿，自由段注漿應飽滿，當排氣孔不再排氣，并有漿液溢出時，可結束自由段注漿。漿體凝固前，不得敲擊、碰撞和拉拔桿體。

自由段灌漿在一批（30～50根）錨桿張拉完成后集中進行，可實現規?；┕?，單根錨桿自由段灌注平均在3～5min即可完成。5 施工的合理組織

根據導流洞中層開挖施工的要求，從盡量減少與導流洞施工干擾出發，施工安排與該部位附近導流洞施工協調一致。造孔安排由5＃下游區?5＃上游區? 4＃下游區?4＃上游區依次分區分片進行。多臂臺車兼顧導流洞支護施工，在滿足導流洞支護造孔的前提下，及時協調進行預應力錨桿造孔，每批造孔量在20～30個左右，造孔完成后，已造孔部位及時開始內錨段灌漿及錨桿安裝作業，張拉作業滯后錨桿安裝作業1～2天進行。同時，安排液壓鑿巖臺車開始下一施工區造孔作業，各作業程序根據施工強度合理均衡安排，搭接緊密，實現了流水作業，工程進度順利。6 質量控制措施

預應力錨桿施工工序復雜，技術要求嚴格，為確保施工質量，施工過程中嚴格按照施工程序施工，每道工序完成經檢查驗收后方可進入下道工序施工。除了嚴把程序檢查驗收關，對如下幾個質量重點做了嚴格的控制：

（1）對錨桿精軋螺紋鋼、錨固劑藥卷、水泥等重要材料，要求相關資料齊全，并進行進場抽檢，以確保材質優良。張拉前首先對扭力扳手進行率定，率定合格后再用于張拉施工。施工過程中中扭力扳手極易損壞，要求每周率定一次，確保張拉精度。

（2）造孔是質量控制的關鍵環節之一，孔位必須經測量放樣，并用紅油漆標識。液壓鑿巖臺車要選用經驗豐富，責任心強的操作手，開鉆前要認真調整好鉆臂方向，確保孔向垂直巖面在開鉆，鉆桿勻速鉆進，并不斷加水沖洗巖粉。鉆孔準確度高，不但確保了錨固效果，且確保插桿及承壓墊板安裝及張拉施工。

（3）內錨段灌漿是否密實，是確保張拉成功的關鍵環節，首先要確保錨固劑藥卷浸泡充分，要求浸泡時間控制在2.5分鐘左右。其次，錨固劑每打入一卷錨固劑，輸送管向孔外拉出 5cm左右，要取保打入錨固劑藥卷60支左右，填滿3m錨固段。

（4）張拉是預應力錨桿施工最重要的環節，張拉嚴格按技術要求進行分級張拉，全過程嚴格監控，并做好詳實細致的原始記錄。7 結語

溪洛渡水電站右岸導流洞錨桿施工，在施工手段、設計優化、施工組織等方面均有一定程度突破，特別是多臂液壓鑿巖臺車的使用及造9m深孔的突破，將預應力錨桿施工至關重要的造孔環節實現了機械化快速施工，極大提高了施工效率。在確保導流洞閘室段交通暢通及導流洞中下層開挖正常進行的情況下，閘室段頂拱預應力錨桿施工按預期進度目標進行，取得了良好的效果。

第五篇：混裝炸藥車在溪洛渡水電站右岸導流洞開挖施工中的應用

摘要：導流洞開挖是水利水電工程施工的關鍵施工項目，如何更好地在大型硐室群開挖施工中應用混裝炸藥車來提高效率、優化施工是需要我們不斷研究的課題。乳化炸藥混裝車技術作為一種先進的爆破技術，隨著它在溪洛渡水電站右岸導流洞施工工程中投入使用，炮根問題得到了根本的解決，施工進度得到了大大的提高。關鍵詞：

關鍵詞：溪洛渡 導流洞 硐室開挖 乳化炸藥混裝車技術 炮根 施工進度 1 混裝炸藥生產系統的技術優勢

混裝炸藥生產系統主要是由混裝炸藥車和配套的移動式地面站兩部分組成，它集原材料運輸、炸藥現場混制及機械化裝藥與一體，與常規袋裝藥比較，它具有效率高、質量好、工藝先進及安全可靠等優勢。該系統從原材料地面站儲備、半成品生產到現場混制的整個加工運輸過程中都不產生成品炸藥，不會發生爆炸，直至最后裝入炮孔后5～10分鐘經化學反應才成為無雷管感度的炸藥，因此消除了傳統炸藥生產、運輸、儲存及裝藥過程中的不安定因素，對環境也不會造成任何污染，真正實現了炸藥生產與爆破施工的本質化安全?；煅b車技術代表了當今世界爆破技術的發展方向，不僅有較高的科技含量和較強的實用性，更在于它取代了傳統的炸藥制備、儲存、運輸、人工裝藥過程及方法，而且它提高了工效、降低了成本、改善了安全、提高了爆破的質量，對洞挖效率有較大的提高。

尤其是在開挖量大、施工難度高、炸藥需求量大的大型硐室群，由于受到現場倉庫的庫存量較小、運輸距離遠和運輸途中的不安全等因素的影響，完全滿足高強度施工作業的要求有一定的困難，而現場混裝炸藥車系統可以根據施工強度和使用量直接按需生產，既可以滿足施工強度的要求，同時又解決了運輸途中的不安全隱患，因而更能顯現出混裝炸藥技術的快捷、安全、高效的特點。

經實際測算評估，相對于傳統成品炸藥爆破及作業方式，其優點具體體現在以下幾點： 1.1 提高了爆破作業效率，降低了工人的勞動強度 乳化炸藥混裝車實現了裝藥作業的機械化，其裝藥速率為150～200kg/min，一個孔只需裝3～4分鐘，而常規炸藥裝藥一個孔通常要5～6分鐘甚至更多。顯然使用混裝炸藥車有利于縮短爆破作業周期。作業人員也相對減少，一般一次循環的裝藥作業只需要5到6名操作工。裝藥車單班作業能力為15～20t/班，一臺混裝車就能滿足高峰期的作業強度。與傳統的裝藥作業相比，采用混裝炸藥車作業所需人員減少60%左右，裝藥時間減少70%左右，因此大大地提高了勞動生產率，降低了工人的勞動強度。1.2 改善了施工安全條件

乳化炸藥是通過移動式地面站將原材料生產成半成品后分裝在混裝炸藥車的料倉里，然后用混裝炸藥車將半成品運送到施工現場進行配制生產，現場配制完畢后用輸藥管裝入炮孔內10分鐘后才發泡形成具有雷管感度的炸藥，因此在整個生產加工和運輸過程中不存在意外爆炸危險。平常無須倉庫儲存，徹底消除了傳統炸藥生產、運輸、儲存過程中的不安全因素，提高了爆破作業的安全性。1.3 降低了爆破成本

混裝乳化炸藥密度可隨施工需要進行調整，裝藥計量準確，孔內為全耦合裝藥，裝藥密度較傳統裝藥的密度大，孔裝藥利用率達100%，因此要達到同樣的爆破效果其孔網參數要比使用常規炸藥爆破的孔網參數大，延米爆破方量為傳統炸藥爆破方量的1.5倍左右，鉆孔量可減少30%左右，降低了鉆孔成本，因而總體上降低了爆破成本。1.4 提高了爆破質量

在大型硐室中，使用常規炸藥爆破，隨著往后爆破次數的增加根底逐漸提高，嚴重影響了挖渣裝備的正常運作，而采用混裝炸藥爆破技術，有效地解決了這個問題。采用混裝炸藥裝藥，一方面裝藥密度比常規傳統裝藥的密度大，達到全耦合裝藥，這樣對于深孔梯段爆破，其對鉆孔的利用率高，充分利用炮孔容積，保持炸藥的良好抗水性；另一方面混裝炸藥流動性大，可以通過輸藥管輕松地直接送到炮孔的底部，解決了因孔內有水和巖屑致使炸藥無法達到炮孔底部的困難，減少了卡孔造成的炮根與盲炮，因而爆破后底部較平整，避免了二次解炮處理，破巖質量得到合理的控制和改善，同時也提高了炮渣的挖裝效率。2 混裝炸藥生產系統的作業流程 2.1 炸藥半成品的制備

混裝炸藥半成品的制備是乳化炸藥形成的第一步，其采用移動式地面站的炸藥生產系統，對原材料按照一定的比例進行混合加工制成半成品，分別裝進混裝炸藥車的料倉中，這樣就完成了炸藥半成品的制備。2.2 炸藥的儲存和運輸

由于混裝車可以實現炸藥的現場制備和裝藥，因此平常可在混裝炸藥車上準備好一定量的炸藥半成品，接到爆破通知后再將事先準備好的炸藥半成品運送到需要爆破施工的部位。2.3 炸藥的現場配置生產、裝藥

混裝炸藥車到達施工現場將半成品混制成密度符合要求、具有爆破感度的炸藥后進行裝藥。裝藥過程中，根據需要隨時調整密度及裝藥量以達到理想的爆破效果。3 硐室爆破的技術要求以及爆破方案

結合硐室線向延伸、狹長的特點，我們在溪洛渡右岸導流洞上層開挖完成以后，對于中下層的深孔梯段爆破采用兩邊側墻先行預裂，然后進行中間掏槽爆破的爆破方案。邊墻采用預裂孔成型，確保預裂面平整；預裂孔與主爆孔之間布置一排緩沖保護孔，距離預裂孔1.2～1.5m。溪洛渡右岸導流洞中層混裝炸藥裝藥爆破主要技術參數見表1。由于混裝炸藥的猛度比常規炸藥要大，因此我們應用微差起爆技術，采用孔外延時的非電導爆管起爆網絡，有效控制單響爆破藥量和起爆順序，根據臨空面、拋擲方向、飛石控制等現場實際情況靈活采用單孔單響或兩孔一響的“v”型或梯形起爆，提高對被爆巖體的破碎程度，同時減小爆破振動對邊坡巖體的破壞程度。底部保留一定厚度的保護層，以防破壞了地基巖石的完整性。根據圍巖性質的不同，在不同的部位可適當調整布孔的孔網參數。由于使用混裝炸藥裝藥技術，其孔網參數比使用常規炸藥的要大，因此每次爆破方量也就比常規炸藥爆破方量要大，一般在硐室中每次爆破可以達到2500～4000m3。實踐證明，該方案為簡單、實用而效果最理想的方案，在地質條件好、巖石風化程度低的地帶爆后爆塊均勻，大塊率小，底部平整，較常規炸藥理想。

表1 右岸導流洞中層混裝炸藥裝藥爆破主要技術參數表

爆破孔鉆孔深度

緩沖孔間排距

主爆孔間排距

預裂孔線裝藥密度

預裂孔孔距

11.5～12.0m

1.5×2.4m

3.7×3.0m

600～650g/m 0.8m

預裂孔、緩沖孔孔徑

主爆孔孔徑

單位耗藥量

起爆方式

前排抵抗線

φ89mm

φ105mm

0.7～0.8kg/m3

非電雷管起爆

1.5～2.5m 4 混裝炸藥車在硐室群開挖施工應用中可能遇到的一些問題及其處理辦法 4.1 大塊孤石的產生

由于地質構造（如斷層、節理、層理、裂隙、風化帶孤石等）、炸藥單耗、布孔形式、微差間隔時間、起爆網絡、裝藥結構、堵塞質量、鉆孔質量及爆破方法等各種因素的影響，常常會產生塊粒較大的巖塊，針對大塊產生的不同原因，其處理的技術措施有： 4.1.1 在堵塞段設置輔助藥包

為了充分避免炮孔堵塞段過長產生大塊，考慮在堵塞段中部設置常規袋裝炸藥輔助藥包，一方面可破碎上部大塊，另一方面可通過該藥包爆破后形成的壓實作用減少炸藥能量損失。輔助藥包按公式q=kl3計算，（k取0.08~0.1kg/m3，l為堵塞長度），輔助藥包位置放在堵塞段1/2~2/3處。

4.1.2 調整裝藥結構

主炮孔選擇耦合連續裝藥結構，起爆彈從孔底反向起爆，周邊孔及后排孔采用底部耦合裝藥上部不耦合裝藥，防止周邊孔及后排孔拉裂或后沖產生大塊石。4.1.3 調節炸藥密度

炸藥密度的大小對炸藥威力有一定影響，而對猛度的影響更顯著，炸藥密度與體積威力成正比例關系?；煅b乳化炸藥的密度在現場可以調節，范圍為1.05~1.25g/cm3。一般在選擇密度時，微新巖選擇高密度，強風化巖選擇低密度，周邊孔、后排孔選擇低密度，同一炮孔底部裝高密度上部裝低密度。

4.1.4 優化布孔形式和起爆網絡

一般采用梅花形布孔排間起爆或距形布孔“v”形起爆，即達到寬孔距小排距布置原理，使巖石充分受到擠壓而破碎。炮孔密集系數在m=2~3之間取值。4.1.5 其他措施

也可以采取以下措施來降低大塊率：提高炸藥單耗，減小堵塞長度；縮小周邊孔及后排孔與相鄰主炮孔的間距；采用留碴微差擠壓爆破等。4.2 孔內有溶溝溶槽或者較大的裂縫

如果發現有漏藥、吃藥或串藥現象，說明孔內可能有溶溝溶槽或者較大的裂縫，這時切不可盲目裝藥對線裝藥密度的影響非常大，從而對整個炮區的裝藥質量的好壞有直接影響，影響爆破效果。這時切不可盲目裝藥，而應該隔斷溶溝或溶槽，采用堵袋子、沙子、石子或其他充填物進行充填后再裝藥。4.3 底部出現炮根和貼坡

使用混裝炸藥車，在爆破孔的孔深控制到位的情況下底部炮根基本可以消除，但如果底部抵抗線過大或者前排臨空面的處理不到位，兩側緩沖孔前部即夾制作用明顯的兩個三角形夾角未處理也會造成底部有炮根、邊墻留有貼坡。這種情況下處理炮根通常采取加大前排孔的裝藥量的方法。而對于貼坡的處理通常采取減小緩沖孔的間距、排距的方法。