水布垭左岸深覆盖层防淘墙采用宽竖井施工技术

水布垭左岸深覆盖层防淘墙采用宽竖井施工技术1、工程概况水布垭水利枢纽由混凝土面板堆石坝、溢洪道、右岸地下式电站和放空洞等建筑物组成，溢洪道位于左岸，由引水渠、控制段、泄槽(含挑流鼻坎)和下游消能防冲段组成。下游消能防冲段采用防淘墙加护岸进行保护。防淘墙总长度851.35m，由三部分组成，即左岸段、上游横向段和右岸段，其中左岸段和上游横向段由葛洲坝集团基础工程有限公司承建。左岸段以导流洞消力池尾坎和左导墙交汇处L0为起点，向下游沿大崖高边坡及大岩淌滑坡坡脚布置，至下游基本不冲刷的L5点止，呈折线型布置，轴线长度336.48m。防淘墙设计顶高程一般为▽200.0m，底高程在冲刷坑最深的部位为▽160.0m，左岸防淘墙往下游延伸，底高程逐渐抬高，终点高程为185.0m。防淘墙采用钢筋混凝土结构，墙厚一般为3m，最大厚度4.5m，砼设计强度为C30。2、地质情况左岸防淘墙位于坝址峡谷口处大崖沱深潭，左岸为大崖边坡和大岩淌滑坡。溢洪道消能冲刷区所在的地层为二叠系下统马鞍组（P1ma）、石炭系中统黄龙组（C2h）、泥盆系上统写经寺组（D3x）等岩性软弱的地层。岩体完整性差，风化较强烈，P1ma及D3x地层含有较多的页岩，浅表部处于强风化状态。D3x强风化带水平深可达30～45m，最深达60m。冲刷区存在褶皱，有断层发育。从帷幕灌浆钻孔和竖井开挖揭露的地质情况看，左岸段平均揭露覆盖层厚25m，基岩面呈两端高中间低的谷形，其基岩面上部为第四系堆积体坡积物，含孤石、大块石等，块径别差较大，基岩面以下上部地层为强风化岩层，岩性主要为铁质石英砂岩，性质脆，强度高，且夹有风化砂；下部岩层为铁质石英砂岩夹中至厚层含钙质泥岩夹层、多呈互层，石英砂岩性质脆、强度高，钙质泥岩夹层遇水易泥化崩解，开挖时易产生较大范围的塌方等现象，岩层极不稳定；整体上，施工区围岩风化强烈，岩石破碎且夹有泥化夹层，部分表现为砂岩与泥岩互层。施工区岩层表现为不完整基岩，断层发育且存在褶皱；岩层透水性强，最大达80m3/h。竖井施工开挖揭示的地质情况见表1及图1（左岸防淘墙L3-L5段地质剖面图）。表1竖井开挖揭示的地质情况烘序号涌井号浊覆盖层寺厚张度采(下m)药竖井边底颤高性程喷(殃m)缓排水情驻况悄(啊m起3睡/h)属地质情况遇1华1桂15.95股160滨20钞读多井念深富15.9猪5挤～糟18.95m盆为泥餐岩钩,想18.95m甚以下为铁质砂拘岩底,禾岩石破招碎旺,虑与泥岩互层。环2稻2爱18.65挎160柱40乒杜脏井恨深后18.6零5慕～燕48m翠为布泥岩及乐铁质砂岩与泥保岩互臭层树,川眼层坏厚笑2玉0源～盆60cm孩左妻右尖,丑下游侧开挖五至暑4聪0惑ｍ深处发生塌兰方，塌方量早10m平3贴左右，并出现腾大量涌水，出野水量约抓70L械/mi鹊n蝇。紧3钢3终23.26属164.78码70俗抬誓井深无23资～廉28.0m墓为泥岩与铁质哄砂岩互层；版2缘8洽～讨32m宿为铁质砂岩，解岩石破碎显；输32纠～绳37m雹为铁质石英砂煮岩，狸强度高、岩性泼较脆，墙钻店7孕0饶～疫80cm蒸需管要日1傅7任小术时凝,辫消邻耗围50戒个钻头；燥3料7鸡～夜43m宫又寺为铁质砂岩与泊泥岩互层，层潜厚厕2贿0吗～夏60cm触，部分砂岩风骡化成砂。胡4握4问25.66亚169.56鹊70级伸浆井控深嚷25.冰2摘～晋28.0m咳为铁质砂质与他泥岩互层；暖28.拿0工～荣38m窄为铁质砂岩、毅强度爹高膛,劫钻印7遇0依～白80cm芳需葛要浓1款7过小技时亡,搏消曾耗叹5沈0扇个钻头。米5锁5蜡11钉175.30音50轿仪举井逗深扮1脑1洁～绪21m嘱为铁质砂咸,21.汽6坏～孙29.5m价为风化砂岩，贺岩石破碎鹅，苍29.炎5测～洋33m豪为砂岩与泥岩治互层，钻进速台度者慢累,助经常出现卡钻疲、埋钻现象。征图仁1才筋左岸防淘数墙守L3-L加5讽段地质剖面图卧3拆、出宽竖井收施工命方案司及布置谅3.群1严宽竖井施工方央案的确定诚根据原招投标着和设计文件，愉防淘墙开挖和桌砼浇筑均通过卷短尺竖井进行施工那。短脾竖井器为施工竖井，企其断面尺寸一遗般名为毁3m碗×4芝m便，并采予用艳“谣正井受法泥”池全断面自上而它下的顺序进行己施工，井口锁吵口，边开挖边亲衬岸砌坛,阀开挖深度与艳防淘墙相同。演防淘墙光通过竖井，从殃底部开始向上繁分层开挖、浇燕筑混凝土，开围挖长度不超皇过窃20锹m勺，分层厚度捉为检3章m练。随着防淘墙嘉施工分层逐步药上升，需拆除标施工竖井衬砌擦混凝土，然后雀再进行混凝土收浇筑，使之与氏防淘墙连为一筋体。按此方案阵，前期防淘墙倍施工炉较为顺利，尤累其是地质情况由相对较好的册上游横向段和撕右岸段澡施工质量和进级度基本上得以夜保证。甚左岸防淘墙地妥层复杂，地质询条件差，隙开挖和浇筑砌施工过程中全多次肥发生掉块、塌退方夜现象迈，并于劈200晋5寺年裙5惧月拢1响8咐日全和守200灿5退年垃8意月弄2旗1躬日牲先后发生了两能次塌方冒顶事贱故跟，处理起来难六度大，工期长舌。陵200迫5稼年牢11包月，户左岸防淘墙昨施工进入到覆鸣盖层施工阶段是。枯由于覆盖层为汁泥化夹层，且共在墙体施工部代位有族大量只渗水，开挖施都工时诊掉块、塌方、塑冒顶现象禾频繁发生，成应洞条件弊极戚差，太安全隐患浆极黄大倍。映采用钢支撑支冷护（间距理0.6m遮）任务重叙,与施工难度胖也热极掘大，雅防淘墙计划工严期无法得到保警证。毙为此说，路建设单位杯组织了设计、驼监理、施工等晚单位规以及有关专家非召开了专题讨坐论会，青并经设计单位可同意店，屑在左岸防淘墙议Ｌ３～Ｌ５段绒由原设计的厕通过短竖井削由下向上的平义洞开挖浇筑砼五方案修改为涝宽竖井方案，娱即将墙体划分废以姿宽竖井为结构衫的分块单元，销由上向下开挖担、衬砌威（下部岩石条勿件好的，可将粱衬砌混凝土改斧为挂网喷锚支钞护）后橡，啄由下向上浇筑浪砼。桶这样院进行衣竖向开挖和浇迈筑墙身砼鼻，搭可划以减少施工安谎全隐患，加快蓄防淘墙施工进欺度。袖其它部位仍采黄用滩先兴前的枪通过短竖井渔水平洞挖毯和浇筑的障方法施工。询3.衔2展宽竖井施工布妖置突按宽竖井方案省施工后，简墙厚由逮3m痕、险4m发改为朵4.5m罩，纹宽竖井的分块擦宽度根据原防逗淘墙分块宽度攀确定，最大宽愤度不宜超过谊12摔.0m粗。因此缸左岸防淘墙Ｌ目３～Ｌ５段宽研竖井共布我置男2筹6株个（见图象2没左岸防淘墙宽谢竖井平面布置妹图），鲁图独2禾命龟左岸防淘泉墙斤L顿3陈～糕L刮5赌段宽竖井布置餐图完并进行跳槽分驴序开挖和浇筑吵施工，相裙邻忠2顶个正在开挖的山同序宽竖井应姨至少有长8.0m袍的高差。音宽竖井毅一般结构见阔图肝3锁（宽竖井结构办图）怪图爽3醒宽竖井结构娇图圈4宽、施工程序与冶主要啦施工方法拣4珍.1脉施工程序船柜宽竖井施工分途序下根据已确定的况施工方案国，哑2称6垄个罩宽竖井开挖全狠部从高池程芹▽呈208m护平台开始，主缠要分茫三稿序施工，肺即蛮第一序宽竖井恋开挖完后立即眨进行墙身砼浇细筑，砼浇筑到舅一定高程后进烫行第二序宽竖燃井开挖施工览和秀砼浇筑钳，最编后再进行第三治序资宽竖井的开挖勉和砼浇筑站。愁为此将迟宽大1愿＃躲、沾2装＃坛、聋3鞭＃琴、孝4倘#裹、匙5迁#焰、锣1衫1无＃均、革1捉3慢＃蜘、后1绵7层＃猴、反1龄9饭＃泄、粥2危1稳＃幻、闷2窗3黑＃骗、搏2蜻5寸＃然竖井莫作团为一序杠井贺，细宽新6忘＃榴、蔑7钞＃户、却8扒＃观、猜1运0能＃刊、俯1蹲2逗＃跌、款1份5何＃根、欲1仰6茎＃滴、野1叙8跌＃小、扬2韵0颠＃赠、躲2扇4酬＃楼竖井红作牺为二序茅井并，烟宽千9#才、达1厦4柔＃妹、喘2焰6眼＃仁竖井欢作为三序井洁。坦在绑▽团200m敬以上开挖净宽幼在乐3鱼～注4敏m抚，减在妻▽研200m倦以下开挖净宽分扩挖到与墙体晶结构同宽，每诞个宽竖井采追用链1败～裂2辟台闲3纳～出5计t喉卷扬机和宽竖数井井架作为垂寿直运输设备。耻4.1.素2免宽竖井的施工精工艺流程绕对于每一蜂序绞宽竖井疾单元，歪开挖和浇筑拼施工流程如图退2避和战3葡所示饺。测量放样测量放样井口开挖锁口浇筑排水或支护处理护壁砼衬砌钢支撑安装下一开挖、护壁循环开挖完成提升系统安设设设装井身开挖、出渣轻图貌4王露宽竖井耻开挖芽施工流程山体侧衬砌砼凿毛山体侧衬砌砼凿毛两端衬砌砼拆除基面清理墙身第一层浇筑下一浇筑循环墙体砼浇筑完成下一序墙体浇筑墙顶石渣回填钢筋制安埋件安设朴图拆5怪竞归宽竖井砼浇筑匆施工流程盾4.2洗主要施工方法匙4皮.2.1棵警开挖叠（件1橡）海施工测量内施工测量采用扛全站仪进行。抽宽竖井开挖前浆，根据测量控般制点，测放宽翅竖井开挖轮廓棒线，测设宽竖散井断面中心线忠与衬砌混凝土省四周角点，并秒通过悬挂悬垂铃线控制宽竖井驴衬砌垂直度计。设（慨2津）肯井枝口冒锁口施工痰宽竖井擦开挖前遵采用奴钢筋混凝土结圣构对井口进行虏锁口，落以保证井口稳纳定和施工安全蝴。井口人工开乳挖，人工出渣批。复锁口钢筋现场票加工成型，钢然筋连接竖向筋楚采用套筒连接陆，水平筋采用率铅丝绑扎；耀砼人工立模，春人工浇筑。性锁口下接断面职与井身开挖断施面相同押。为了防育止鼻▽撇208m歉平台水流入竖转井朗，架▽虽208m精锁口四周烟浇论0.2×伙0.2m锹素砼挡水墩。黑（鞭3怠）靠井口提升系统寺安装述井口书提升系统主要腥包括钢结构井饥架、卷扬机、室出渣料斗、载模人罐笼、导向蜡滑轮、提升导厨向绳等，作饼为喂进出设备物资裳、作业人员及略出渣使用。笼提升系统如浮图驼6奶所示。肌宽竖井姓井架采用龙门讲钢架结构，高旗度万6置.南0m匪。胳井架安放在宽析竖井锁口砼上终，并采答用最Φ桐2捕8具锚杆与衬砌砼晒固定。龙门架句顶部设置雨棚衔，四周根据情舌况布置防护设重施。抛出渣料斗规格简0.耐2钥～韵0颗.3术m感3婚,纪采用普通中厚粮钢板制作，出滋渣料斗底部设铺置四个轴轮，爹轴轮左右轮距姻与钢盖板上设嗽置的轨道宽度业相同，前后轮么距以适合出渣逝料斗稳定为准型，不能偏小，鹊载人罐笼采用阁钢筋笼结构，括出渣料斗与载档人罐笼结构见良图厦7避。盛图后6洋见井口提升系统背示意图迁图蚀7驾物狠出渣料斗与载会人罐笼结构示浆意图算卷扬机采朱用鼻3欠～命5t泪规格，珍布置于距井口发6朋～沃8m欣的隙混凝土基础上升，用郑M30昏、长陈0.8m垒的地脚螺栓连丝接固定。锁卷扬导向采用廉，焊接于龙门双架顶部横梁上包的定滑轮，耗钢丝绳牵引线终规格猫6尼×仅19涛，蜜直径不小于灭16.0m宝m昆，喉与卷筒垂直，投偏差角度小于曲1.5圈°港。术提升导向绳采希用钢丝绳，起玻稳定出渣料斗孟、载人罐笼作警用。导向绳下傍端通过地脚螺库栓锚固在底层稍井壁上，上端欠固定在宽竖井在井架上，导向他绳的长短可由虚手铰车调节。咏为方便井内出争渣、施工安全泥，井口搭设两剑根堵I2猫0脊工字钢，工字扯钢上安装活动蛮钢盖板，活动基钢盖板上设置朽出渣车行走轨雕道，待料斗箱影吊到井口时，产再放到钢盖板液出渣车行走轨拆道上，然后人总工推至井台附紧近弃渣堆积地夜点堆积或由装徒载机，配自卸昨汽车及时转运巷至长淌河弃碴扒场。油（捉4艺）情井去身陶开挖喂、出渣爆宽竖井在覆盖恭层讨开挖芬施工主要渠采用风镐、三塌角耙及小药量帐爆破份，乖遇孤石时采用摘小药量解炮，碗如需对土夹石袄进行爆破时，顽必须对宽竖井杰的周边预惊留俊5缘0招～樱100cm娘的保护层，保付护层开挖采用解人工辅以风镐宾进行开挖；维在开挖过程中随遇有岩石层时梳采用钻爆解决明，但罢爆破不能对宽茫竖井衬砌砼造托成破坏，蜡爆破参数通过竹试验确定。死开挖采用分层亲开挖，一般每次层掘进港2.0m刻左右茫，出渣、修理蹈断面后，立即棍进行衬砌混凝箭土浇筑。扇开挖断面在保抽证竖井净断面贡尺寸的前提下尼，确保竖井钢泥筋砼护壁衬砌透厚度。宽出渣利用温0.3m沃3换料斗人工装箱姓，由设在井怒口到3浴～愿5风t潮卷扬垂直提升捐至井口，通过拿卸料同装置卸料，堆庭积料由装载机请配自卸汽车运窝走。瞎通风散烟：爆裕破后为排出有叮害气体和灰尘煤，采用自然通唤风。律施工期间宽竖虎井内宋如有谋渗水要及时疏个导和引排，并沈用潜水泵抽出烈。衣根据现场监理终指示，如需在及井壁布设员随机锚杆，应慈先施工锚杆，号使其与井壁混浪凝土连接，保烂证混凝土井壁醉的稳定性。烤（没5椅）馒护壁混凝土衬扭砌虽按设计要求，郑宽竖井饮护壁幸采用浇C20哄钢筋混凝土衬梢砌，厚度扩50cm遵，祝钢筋双向双层借布筋冶。愚在浇筑宽竖井死砼衬砌时，将克宽竖井的上下本游衬砌砼面做舅一键丢槽修,运并在上下游衬舱砌砼内预埋止只水，埋设在衬马砌砼部分止水颜采用油毛毡进根行包裹，以利蜜于避免今后衬易砌砼的拆除时迹对止水的损坏触。棕钢筋在加工厂尘制作，通过井股口提升系统吊买运至家作业面身现场安装碑。梳竖向钢筋采用指套筒连接炉或焊接提，横向钢筋采增用搭接或焊接端。爱上层钢筋安装筑时，层下端钢百筋外留坦20历～毒30cm阴与下层钢筋连枝接。僻安装一序宽竖雄井的钢筋时，像上下游端串侧靠两个角处均要预留钢筋头冬，具本方法是双将钢筋头直接苏打入二序开挖挨的土层范围内队或将钢筋头弯罚成栏90秆0恭角伸入到一序晃宽竖井的衬砌阶砼以外或紧贴助二序宽竖井的围开挖面，预留峰钢筋头的长度倡按两端的锚固萝长度不小作于注3简0腔～超35d(域d清为钢筋直后径烦)齿确定，并使节仍头要按要求错欢开。二序宽竖谱井钢筋制安时岭和一序宽竖井淋预留的钢筋头校焊接在一起，挤确保二序宽竖殿井的衬砌砼护雾壁的稳定性。峡未预留钢筋头肢的部位在二序悬宽竖井施工时筛，用手风钻打浩孔将二序宽竖煮井的每根横向雀钢筋锚固在一劲序宽竖井的衬姨砌砼内，钻孔层深度不小于遵50cm彼。介混凝土浇筑模在板采用定型钢阶模板，要有足吵够的强度、刚族度和密封性，罩以承受荷载而药不走样且保证绸浇筑时不漏浆亦。模板在竖井兼中按设计模板信配板图拼装、从加固，并预埋绕钢筋作竖井爬游梯安装时使用阵。模板支撑采济用钢管十字支在撑，并设斜支浪撑增加模板整袋体性。模板之狠间的接缝必须奏平整严密，分醉层施工时，逐确层校正下层偏末差，锻使折模板下端会无建“国错词台俯”嚷。捡模板上部预留垦适当的缺口，框以便混凝土入堵仓。歉浇筑衬砌混凝术土之前，在底牢板铺设碎石和垒砂层垫层，并渐将缝隙堵塞，捉防止漏浆。难混凝土衬砌一品般沈2.0m毅为一衬砌段（殊与开挖进尺相动同），采用全嘴断面一次性浇修筑。烂衬砌砼在拌和糠搂统一拌制，梁用砼输送车运咳至作业现场，闹通过泵管或溜演桶运送至作业座面，窝通过材人工列从模板上部预温留的缺口味入仓，抵混凝土下落高疗度不大于括2.0m句。指采或用吃ZP1棚8揪软轴插入式振例动器分层振捣肿。蚁I深序井浇筑砼前犬在衬砌砼的上筐下游面上贴一角层油毛毡或沥谢青泡沫板，和废防淘墙混凝土君隔离，便于衬递砌砼的拆除。跌另纵外主在护壁砼浇筑升时壳，途井壁一侧平行奋预埋间距为究0.3m庄、趁深入支护砼台0.5m盖的宿Φ导2霞0睡锚筋，增将来划作为月安装叠宽竖井润上下碰爬梯用。蝴混凝土浇筑完办成后能，强度达诉到酒2.5MP缺a万以上时才能拆甘除模板，拆模图后爬及时养护，养听护方式以洒水渐养护为主，使潮砼表面经常保期持湿润状态，捷养护时间不少拖于琴7愚天。千下一循环的开馆挖施工宜在混纪凝土强度达霉到搭10痰MP他a丘以上才能进行管（为提高衬砌雪混凝土的早期栋强度，唉可在混凝土内德掺加减水早强短剂）。再宽竖井下部开浓挖层岩石条件话较好的部位，逐可将衬砌混凝假土改为挂网、仰锚喷支护，必朱要时辅之以敲横向钢支撑进岛行加固革。析（６）团横向钢支撑胃宽竖井千护壁砼浇筑仍拆模后汁采用工字钢秩进行横向支撑组。横向钢支撑国要丘安装晓及时，晌且偷必须严格遵守业先支撑后开挖相的原则。钢支屠撑端头在衬砌壤砼表面设置厚啦度不小于扮10mm喇的钢板作封头型端板，钢板与拔支撑杆件必须梢满焊。钢支撑股构件的连接采还用焊接。格横向钢支撑的绒型式、鹿数量及间距需葱通过井壁稳定针计算确定臣，按设计要求震布设目。送钢支撑材料的快垂直运输通过愿安设在井口的烈提升系统实施易。疑4船.2.折2耳坦墙体混凝土浇叹筑转当一个宽竖井满单元仆全部贤开挖衬砌完成蚂后，以竖井衬锅砌砼作为墙体找混凝土模板，砖即可慌进行墙体混凝岩土浇筑脑施工。膊墙体砼原则上枝按务4市m漠层高分层自下茎而上浇筑，每锻层间歇时振间例5恨～展8眯天。苏（宪1标）衬砌砼凿毛考或拆除拐在每一层浇筑它之前，要将靠舱山侧衬砌砼面离凿毛，二序和益三序井怖在浇筑前多（也可在开挖库时）苗，还须将我上序军墙体上下游端返衬砌砼拆除。桑衬砌砼凿毛和回拆除宜采用人悬工，爆破拆除酷应通过试验论叫证不会对防淘牢墙造成危害。散衬砌砼拆除后竿，靠河床侧拆莲除面应和纹宽竖井蠢靠河床侧衬砌铃砼平，并应将誓钢筋割断。微（季2望）建基面清理兰衬砌砼凿毛或快拆除后，将散隶落在建基面上梦的碎石、杂物太用人工通过井遭口的提升系统衫吊运出去，直抵至整个建基面锈被清理干净。绍（敢3殖）钢筋制安绸与贱衬砌砼钢筋制躲安相同，墙体扬钢筋遍也蹦在加工厂制作廉，通过井口提擦升系统吊运至犹作业面现场安桃装。竖向钢筋机采用套筒连接序或焊接，横向谢钢筋采用搭接已或焊接。下层旅钢筋安装时，魂其四上端钢筋赌应浸外留胞足够的搭接长扁度寇与节上搬层钢筋连接。缴（巩4雁）俘墙体砼浇筑座宽竖井墙体砼捡浇筑，忍采用砼运输车伙运送至井口，牛垂直运输采用间泵管歉或读φ紧20叶0微钢管输送到浇热筑仓位，并在绑每隔剪10m阁高设置一道转客向减速装置，肉下部采用滑槽滚将砼运送到浇属筑部位。初在浇筑宽竖井谨墙体砼时，自念下而上最后一千层水平施工的捎墙体砼必须按