河口村水庫溢洪道噴錨支護施工流程探討

□呂紅偉（河南水利建筑工程有限公司）

1 工程概況

河口村水庫溢洪道為岸邊開敞式，堰型為WES型，堰高7.80m，堰頂高程267.50m，3孔，孔口凈寬15m，陡槽段凈寬52.20m，設(shè)計流量6924m3/s，弧型閘門，挑流消能。溢洪道為2級建筑物。

由于整體地質(zhì)條件較差，開挖邊坡采用水泥砂漿錨桿、掛鋼筋網(wǎng)噴射混凝土、引渠自進式中空錨桿、預(yù)應(yīng)力錨索等施工措施加強邊坡和底板基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。

2 施工工藝及方法

2.1 噴混凝土施工

2.1.1 噴混凝土施工工藝流程

根據(jù)現(xiàn)場施工情況，噴混凝土施工工藝流程如圖1所示。

圖1 噴混凝土工藝流程圖

2.1.2 材料

水泥：水泥采用42.50普通硅酸鹽水泥，其各項物理力學(xué)指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》GB175-1999。

細骨料：庫區(qū)料場細骨料為河砂，細度模數(shù)2.90，含泥量2.00%，堅固性2%，硫化物及硫酸鹽含量0.27%，云母含量0.10%。

粗骨料:庫區(qū)料場石子比例采用三級配：D20:D40：D80＝40%:30%:30%，其檢測指標(biāo)均滿足《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T5144-2001)混凝土用粗骨料品質(zhì)要求。

水：在混凝土攪拌過程中應(yīng)該使用不含油脂及酸堿等有機物，質(zhì)地優(yōu)良，并符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定的水質(zhì)。

粉煤灰：華能沁北電廠生產(chǎn)的F類Ⅱ級粉煤灰，其細度21%，需水量比97%,三氧化硫含量0.71%，燒失量3.93%，堿含量1.37%，含水率0.60%。

外加劑：北京瑞帝斯建材有限公司生產(chǎn)的FAC聚羧酸高性能減水劑，其減水率25.50%，含氣量2.71%，28天收縮率比96.80%，堿含量1.04%，F(xiàn)AC-4型引氣劑其減水率7.80%，含氣量8.10%，堿含量2.26%。

鋼筋網(wǎng)：在護坡上使用直徑為6mm的鋼筋進行網(wǎng)狀綁扎，綁扎間排距0.15m×0.15m。

2.1.3 噴混凝土配合比

現(xiàn)場施工人員要根據(jù)具體的施工環(huán)境，通過試驗數(shù)據(jù)最終會確定合適的噴混凝土配合比和速凝添加劑的摻和量，要確保噴混凝土的施工強度符合規(guī)范要求，噴混凝土的初凝和終凝時間，滿足實際施工工藝的要求，并最終將合適的配合比試驗結(jié)果報送監(jiān)理部進行備案存檔。

2.1.4 配料及拌和

根據(jù)項目機械設(shè)備配置的實際情況，該項目施工用的噴混凝土料需采用JZM350S強制式攪拌機進行攪拌。在對噴混凝土料進行配料、拌和及運輸?shù)臅r候需要注意以下事項：

第一，在對拌和料進行拌制稱重時，需注意控制水泥和速凝劑的添加量應(yīng)控制在±2%，砂石料的添加量應(yīng)控制在±3%的規(guī)定范圍之內(nèi)。

第二，拌和料準(zhǔn)備就緒后，在對拌和料進行攪拌拌和的過程中拌和時間不能<2min；如果根據(jù)需要還需拌入外加劑時，還需根據(jù)情況適當(dāng)延長拌和時間。

2.1.5 噴混凝土施工

噴混凝土在施工過程中分上下兩層，第一層混凝土的噴射厚度為4～6cm，第一層噴射完成之后進行鋼筋網(wǎng)的掛設(shè)；鋼筋網(wǎng)掛設(shè)完成之后再繼續(xù)噴射第二層混凝土。在噴射過程中要遵循自上而下、分段逐段進行的原則。噴射機在噴射施工的過程中要保持連續(xù)噴射作業(yè)，并保持噴射的速度和流量穩(wěn)定，如果出現(xiàn)因故障而中斷作業(yè)的，需將噴射機和輸料管中存留的余料清理干凈后再進行噴射作業(yè)。

在噴射混凝土施工完成，混凝土終凝2h后，現(xiàn)場施工人員應(yīng)及時對其進行噴水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間一般不少于一周時間，而且當(dāng)氣溫低于5℃時，不得再進行噴水養(yǎng)護。噴混凝土在雨天沖刷新噴面上的水泥，造成混凝土脫落、氣溫低于5℃和大風(fēng)妨礙噴射手進行工作的情況應(yīng)暫停噴射施工。

2.1.6 噴混凝土修補

在施工過程中發(fā)現(xiàn)噴混凝土未能與巖石表面粘結(jié)、未能與噴混凝土面粘結(jié)、不符合規(guī)范要求、沒有達到設(shè)計規(guī)定厚度等情況的噴混混凝土，必須在監(jiān)理工程師批準(zhǔn)前提下進行修補。

2.2 錨桿支護施工

2.2.1 施工程序

腳手架搭建→鉆具就位→布孔→造孔→清孔→注漿→錨桿安裝

2.2.2 腳手架搭建

排架搭設(shè)根據(jù)錨噴支護規(guī)劃，從坡腳開始搭設(shè)。

拆除順序：由上而下，后綁的先拆，先綁的后拆，先拆欄桿、腳手板、后拆小橫桿、大橫桿、立桿。

2.2.3 布孔

根據(jù)設(shè)計圖紙及周圍巖石情況決定孔位，做出孔位標(biāo)記并編號，其孔位偏差≤100mm。

2.2.4 鉆孔

根據(jù)現(xiàn)場施工情況，設(shè)計孔深<5m的錨桿造孔采用YO18鑿巖機造孔。設(shè)計孔深>5m錨桿造孔采用潛孔鉆造孔。

鉆孔的孔位應(yīng)由測量儀器測出具體控制點，再根據(jù)施工圖紙上標(biāo)注的間排距確定孔位的準(zhǔn)備位置，測量孔位的水平位置在任何方向上偏離實際中心值≤100mm，孔深的超深部分≤50mm；孔軸的垂直方向孔斜誤差≤孔深的5%。

鉆孔前，由當(dāng)班技術(shù)員確定孔位、孔向正確后，發(fā)出書面或口頭通知，方可鉆孔。對于不良地質(zhì)帶造孔為防止卡鉆和塌孔，采用水泥漿固壁→待凝→掃孔，再繼續(xù)鉆進的方式。

2.2.5 清孔

清孔采用高壓風(fēng)水槍聯(lián)合沖洗孔內(nèi)巖粉和積水，直至干凈，對于破碎帶或其它不良地質(zhì)帶則采用高壓風(fēng)吹洗干凈，孔口采取保護措施，防止孔內(nèi)掉渣、堵塞孔口。

2.2.6 錨桿安裝

邊坡錨桿采用Φ25mm、Φ22mm螺紋鋼筋，設(shè)計長度L=4～7m，間排距2～3m，梅花形布置，安排在混凝土素噴后進行。底板錨桿采用Φ22mm、Φ20mm螺紋鋼筋，設(shè)計長度L=4～10m，間排距2～4m，和邊坡錨桿穿插進行。

3 施工質(zhì)量保證措施

3.1 噴混凝土質(zhì)量檢驗

現(xiàn)場所有的噴射混凝土施工都必須經(jīng)過監(jiān)理工程師現(xiàn)場檢查并確認合格后才能進行，噴射施工后還應(yīng)該嚴格按照有關(guān)規(guī)定對噴混凝土施工的質(zhì)量進行抽樣檢查試驗，檢查試驗的記錄結(jié)果要報監(jiān)理工程師審查備案。對于檢查出噴射厚度達不到規(guī)范要求的，要按照監(jiān)理工程師的要求進行補噴，直至噴射厚度及強度達到規(guī)范要求后方可進行后續(xù)的驗收等程序。在巖石間進行混凝土噴射作業(yè)的過程中應(yīng)注意巖石與混凝土之間的粘結(jié)力，在噴射作業(yè)完成之后，要按照監(jiān)理工程師的指示對噴射區(qū)域進行取芯并作抗拉試驗，鉆取的芯樣直徑為100mm，取樣后的鉆孔，需用干硬性水泥砂漿進行回填密封，試驗后的結(jié)果需報監(jiān)理工程師進行審核備案。如果檢查發(fā)現(xiàn)噴混凝土存在強度不夠、表面鼓皮或脫落等缺陷時，應(yīng)及時對其進行修補和處理，處理合格后經(jīng)監(jiān)理工程師檢查簽認后，方能驗收。

3.2 錨桿質(zhì)量檢驗

在對錨桿的材質(zhì)進行檢驗的時候，需要注意檢查每批錨桿中是否附有質(zhì)量合格證明書，并按照規(guī)范要求對每批次的錨桿進行隨機抽樣進行錨桿性能的檢驗。在對注漿密實度進行試驗的時候，應(yīng)注意需選取與現(xiàn)場錨桿長度、直徑、傾斜度及孔徑等要求一致的塑料管或鋼管進行試驗，并采取的與現(xiàn)場注漿要求相同的拌和砂漿進行注漿，待養(yǎng)護夠7d后進行剖管對其密實度進行檢查。

按監(jiān)理工程師指示的抽驗范圍和數(shù)量，對錨桿孔的鉆孔規(guī)格（孔徑、深度和傾斜度）進行抽查并作好記錄。在拉拔力試驗時，應(yīng)按作業(yè)分區(qū)在每300根錨桿中抽查一組，每組≥3根進行拉拔力試驗；在砂漿錨桿養(yǎng)護28d固定后，安裝張拉設(shè)備逐級加載張拉至拉拔力達到規(guī)定值時，應(yīng)立即停止加載，結(jié)束試驗；

錨桿的拉拔力不符合設(shè)計要求時，檢測應(yīng)再增加一組，如仍不符合要求，可用加密錨桿的方式予以補救；將每批錨桿材質(zhì)的抽驗記錄、每項注漿密實度試驗記錄和成果、錨桿孔鉆孔記錄、邊坡和各作業(yè)分區(qū)的錨桿拉拔力試驗記錄和成果以及驗收報告提交監(jiān)理工程師，經(jīng)監(jiān)理工程師驗收，并簽認合格后作為支護工程完工驗收的資料。

4 結(jié)語

邊坡支護遵循從上到下分層分塊支護施工。首先進行275高程范圍以上的支護施工，然后進行275高程以下的邊坡支護工作，底板的錨桿施工穿插進行。首先進行基巖面驗收，合格后及時進行錨噴支護。邊坡先搭設(shè)腳手架，對坡面進行清理，驗收合格后，進行素噴3～5cm厚混凝土對基巖面進行封閉，隨后錨桿鉆孔和灌漿，再掛鋼筋網(wǎng)，最后進行第二層混凝土的噴射。底板直接錨桿鉆孔和灌漿。