熊新
（中国水利水电第九工程局有限公司贵州贵阳550001）
【摘要】加快水电站导流洞施工速度，是解决水电开发工期长这个缺点的重要途径之一，但在导流洞的开挖、衬砌施工阶段，往往因不可预见的不良地质因素或施工组织方面的问题，导致工期相应延误，把大江按期截流的重担非常坚巨的压在了导流隧洞回填、固结灌浆工作上，于是加快导流隧洞回填、固结灌浆施工，确保大江按期截流，在一期间基坑开挖、浇筑达到度汛要求，这是大自然给我们水电人的唯一选择，否则，电站的建设工期可能推后一年，可见加快导流隧洞回填、固结灌浆施工，对水电建设来说具有非常重要的意义。
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关键词 导流洞；回填、固结灌浆快速施工；经验总结
Diversion Tunnel rapid construction backfill consolidation grouting
Xiong Xin
（China 9 water resources and hydropower engineering co.， LTDGuiyangGuizhou550001）
【Abstract】Speeding up hydropower tunnel， is one important way to solve this shortcoming long duration of hydropower development， but in the excavation， the construction phase of the diversion tunnel lining， often due to unforeseen adverse geological factors or organizational aspects of construction， resulting in a corresponding delay period， the scheduled closure of the burden of the river is very strong pressure on the giant diversion tunnel backfill， consolidation grouting work， so to speed up the diversion tunnel backfill， consolidation grouting， make sure the river closure on schedule， in a base period pit excavation， pouring reach flood season requirements， it is human nature to give us water and electricity only option， otherwise the plant construction period may be pushed back a year， can be seen to accelerate the diversion tunnel backfill grouting consolidation of hydropower construction to said to have a very important significance.
【Key words】Diversion Tunnel；Backfill grouting consolidation rapid construction；Experience
1. 工程概况
该水电站是乌江干流水电梯级开发装机容量最大的（3000MW）水电站，设计为232.5米高的混凝土双曲拱坝，施工导流采用围堰全年挡水隧洞导流方案，最大过水流量按13500m3/s设计，导流隧洞3条，其中左岸2条（1＃、2＃），右岸1条（3＃），净断面尺寸均为15.6m×17.7m马蹄形，洞身轴线长度分别为673.211m、888.128和917.897m。
导流隧洞，由于承包人在开挖、浇筑施工中，遇到岩溶地区开挖施工的频繁不良地质洞段，组织管理上存在一定问题，随着大江截流的日子一天天逼近，近4680m2回填灌浆和21400延米固结灌浆工作待启动，接到施工任务后，立即派遣精兵强将和良好灌浆装备组建一支骠悍的团队开赴导流隧洞，一进场就有条不紊的投入到紧张的回填固结灌浆准备工作中，经过一个多月的精心管理和艰辛奋战，终于不负重托，保质保量按计划完成了钻灌任务，确保电站成功地实现了大江截流，截流的圆满成功为实现232.5米高的混凝土双曲拱坝的坝基开挖和实现提前发电的目标打下了坚实的基础。
2. 快速反应队伍的组织和管理
2.1注重现场主要管理人员的挑选。
接到要约后，非常重视，对准备投入的主要管理人员，特别注重考虑其施工经验和敬业精神，决定人选后，分头投入到整个工作面的精心策划和管理工作中。
2.2作业班组成建制投入。
（1）参加施工的作业班组，直接从本单位其他项目部抽调一个完整的机组和一名技术干部，当天下午抵达工地。向职工们进行集中技术交底后，很快就投入到了各自的工作中，由于是突击性任务，将人员分为两班12小时制作业，这样比以往三班8小时制作业减少了相应交接班的影响，提高了工效。
（2）在导流隧洞的工作面上，钻灌工作与部份洞段混凝土衬砌和锚喷支护工作在相邻施工，辅助工作难免存在交叉作业，由于洞内光线、油烟、粉尘和各种燥音（各种作业人员、钻灌设备、混凝土施工及运输设备等）严重影响钻灌作业人员在工作中的相互配合和信息沟通，施工环境相当复杂，但钻灌作业班组的勇士们，由于是成建制长年累月在一起搭配工作的“正规军”，他们凭着自已特有的工作语言（熟悉的手势、动作体语和相互的默契、乃至口哨），让整个钻灌作业过程有条不紊的进行。
3. 施工场面的合理布置
3.1风、水、电布置。
（1）施工场面用水从右岸高位水池用?100mm钢管经施工支洞接到洞内，沿隧洞左边墙贯穿整个隧洞，每隔20m用?100mm钢管临空分出一个水包（长度0.5m），再从水包上各个合适位置用?25mm钢管焊接分出，均用?25mm球阀分别控制，可满足工作面钻灌施工用水的要求。
（2）施工场面用电，由铜芯电缆（JKV-0.6/1-3×70+1×50）从厂房施工用变压器，经导流洞施工支洞预埋钢管内接到洞内，再用电缆（JKV-0.6/1-3×35+1×25）分别接到各工作面，变压器至用电器最长线路600米左右。由于洞内潮湿，施工环境复杂，每班必须安排2个电工随时检查和理顺所有线路及用电器，防止了触电事故的发生。
（3）施工中部份设备用风，应选择移动式电动空压机直接安装在相应的工作场面上，不能选择柴油空压机，这样才能减少洞内油烟给施工带来的影响，从而也可提高人的工作效率。
3.2钻灌排架的搭拆。
本次隧洞回填固结灌浆钻灌平台主要采用?40mm钢管脚手架搭设，沿洞轴线方向每榀间距2.0m，中间预留通道宽度不应小于5.0m（大卡车行走占用3.0m、两边各留1.0m作为工作人员及行人的安全距离），实际搭设时按5.6m控制（见图1），这样的好处有：
（1）全隧洞可组织分段流水作业，可投入大量的人员、钻灌设备及其材料，全面开花，灵活组织施工。（2）把脚手架搭拆工作劳务分包给专业队伍，只要保证运输通道畅通，材料供应及时，搭拆速度比较快，一般在作开钻前其它准备工作的时间，就可搭设出一段（18m左右），确保开钻后，边往前搭设，随后钻灌跟进，不影响钻灌时间。施工中需要投入脚手架管材量。
大，人工较多，但作为突击性任务是有效的、必要的。
3.3制浆系统的布置。
采用在洞内作业面上制浆，按70洞米长分为一个灌区，制浆、灌浆设备安在灌区中段（见图1），首先搭建一个简易临时水泥堆放平台T0（可堆放水泥3～5吨），待T1、T2位置的底板孔钻灌完毕，随后相对搭建T1、T2两
个水泥堆放平台（长6m×宽4m×高1.45m），并从平台往上架接脚手架，作为平台以上边墙及顶拱的钻灌架子，但平台上必须作好防水措施。
4. 施工进度计划的日动态管理
施工前，根据回填、固结灌浆工程的特点和施工进度要求，编制具有控制性、指导性和实施性的进度计划。施工中，每天下午五点，由监理工程师主持，在导流隧洞施工的现场办公室召开业主、监理及灌浆施工单位三方碰头会，在会上检查和总结每一天工程的进度计划执行情况，并不断对施工进度计划方案进行比较和优化调整，抓住施工中每天出现的新矛盾进行研究，会上当面指定专门单位、专门人员负责在规定的时间内去落实和解决，充分协调了现场各方人员的不利行为和物的不利状态，大大减少了施工中的相互干扰，使施工始终保持良好活动状态，从而加快了施工进度。
5. 加快施工进度的技术措施
5.1钻孔设备选择。
造孔是制约施工进度的主要因素，本次施工通过比选分析，选定宣化风动机械厂生产的KQJ100C风动潜孔钻机钻底板固结灌浆孔，其余部位钻孔用YKD40岩石电钻钻进，岩石电钻在高空作业比较轻便灵活，每个灌区可投入40台左右，其中如果一两台出现故障，对整体进度影响不大。轻便潜孔钻开钻前的准备工作简单，钻进速度快，能在较短的时间内完成底板造孔，为底板上的交通通道和其它各操作工序减少了干扰，尤其能快速完成水泥堆放平台及记录仪操作棚位置的钻孔，从而加快了整个灌区的施工进度。KQJ100C风动潜孔钻的主要技术参数见表1 。
5.2检测工具的创新——孔深预应力钢丝检测法。
检测钻孔孔深，由于回填固结灌浆的孔数多，孔向变化大（顶角在0~360°之间），且绝大多数在脚手架上进行，在钻孔结束时，若按以往采用钻杆量测法或采用2.0m长的4分铁管管箍连接依次入孔量测，由于孔数多，钻杆量测法耽误钻机的时间长，不宜采用。在脚手架上作业，孔向变化大，采用4分铁管连接法，在脚手架上很不方便，并且管箍和丝牙很容易损坏。为此，在本次施工中主要采用孔深预应力钢丝检测法，就是从咱们的锚索施工工地，选出一段残余的钢绞线抽其中心直的一股钢丝（φ7mm），根据孔深要求作好刻度标记，即可用于各孔深的检测，它具有可弯性、耐用不变形性和灵活性，克服了在隧洞内架子上检测孔深的干拢和困难，从而提高了施工速度。
5.3灌浆方法的调整。
该隧洞固结灌浆孔为3m×3m梅花型布置，钻孔深入基岩10m（钢筋混凝土最薄处1m），按环间分序、环内加密原则进行，每孔分为两段，第一段入基岩4m，第二段段长6m，采用纯压式灌注，第一段0.3MPa，第二段0.5MPa。在以往施工中为了防止浅层岩体局部抬动变形，施工规范要求，一般采用自上而下（由浅入深）分段灌注，当注入量较小地段可同环3个孔并联灌浆，但在这次施工中，由于灌浆压力不大，工期紧，经现场各方商定调整为，一次钻进至终孔、自下而上（由深至浅）、不待凝顺序分段灌浆，当注入量较小地段，孔口高差小于3.5m（一般按3.0m控制）可采用两孔同段次并联灌注。这样可节省钻机往复换孔或闲置时间、扫孔时间和灌浆管路的重复拆装时间等，加快了钻灌施工速度，从实际看，未发现隧洞衬砌变形和其它异常现象，经数月来的过流检验，灌浆效果可靠，证明灌浆方法是可行的。
5.4纯压式小孔径栓塞的研制和应用。
在施工中，为了加快钻孔速度，采用φ38mm的钻头钻进，（成孔孔径φ40mm左右、设计要求≮38mm），分段纯压式灌浆，在灌浆栓塞方面又是一个新问题，以往用的纯压式栓塞主要是?56mm的，现工程急需要研制能满足φ40mm孔径的纯压式栓塞。通过在施工中反复研制试用，最后制作了一套比较实用的纯压式小孔径栓塞（见图2），并马上在工程中推广应用，效果良好，加快了工程施工进度，同时降低了施工成本。
5.5三参数灌浆压水测控系统的应用
在灌浆和检查孔压水过程中，采用了长沙力金科技开发有限公司研制的三参数灌浆压水测控系统，可实时测量、显示和定时打印灌浆流量、压力、水灰比（密度）三个基本参数，各项技术参数可满足施工规范要求，灌浆过程中可随时通过按键查询设置参数、工作状态参数和中间处理结果（如实时累计灌浆量、累计水泥量、浆液浓度等），灌浆结束后，可绘制出各种数据曲线，并能把此段灌浆原始数据转存在机外数据转存器中，由灌浆工程资料管理软件自动录入到电脑中，生成规范规定的大部份图表，从而加快了内业工作，也方便了现场各方对灌浆工程的信息及时收集和科学管理，对确保灌浆质量和加快施工进度有着重要的意义。现场布置及管路连接（见图3）。
6. 结语
（1）导流洞回填、固结灌浆工程施工中，由于工期紧、任务重，施工环境复杂，给施工增加了难度，在业主、监理、设计的大力关注下，经过中国水利水电第九工程局有限公司等单位的共同努力奋战，工程按期圆满完成，现已过水导流，历经数次洪水考验，隧洞工况良好。
（2）在施工管理上，首先是业主在关键时候当机立断，引进成建制的“正规军”，其次是施工单位上下一心，统一运筹，注重挑选有经验和敬业精神的现场管理带头人，作业班组成建制快速投入，与现场各方一起，对施工进度进行日动态调整和优化管理。
（3）对施工场面的合理布置，进行全洞段分段流水作业，需要配制足够的人员、机械和材料，且确保施工交通通道畅通和施工用水、电的供应。
（4）工程通过钻孔设备的选择、测孔工具的创新、灌浆方法调整和纯压式小口径栓塞的研制和应用，以及三参数灌浆压水测控系统的应用等快速施工技术措施的实施，经实际验证是可行的、适用的有效措施。
（5）在往后的同类工程施工中，更加注重现场施工管理和快速施工经验总结应用的同时，还要加强隧洞开挖浇筑工作的进度控制，确保隧洞回填固结灌浆工作在科学合理的时间段内开展。
［文章编号］1006-7619（2014）11-28-847
［作者简介］ 熊新（1970.02.27-），男，籍贯：贵州人，职称：工程师，从事水利水电工程基础处理技术与管理工作。