調壓豎井灌漿施工技術探討

何海波

（葛洲壩集團第三工程有限公司 新疆烏魯木齊 830000）

1 工程概況

調壓豎井為洞徑φ9.50m的圓形斷面，下平洞底板高程為EL.586.085m，頂部（安裝間底板）高程為EL.948.6m。襯砌混凝土澆筑完畢之后，由底部至頂部需借助于工作平臺進行鉆孔、灌漿施工。

2 主要工程量

調壓豎井灌漿孔沿高程方向每3m一個斷面，每個斷面均布12個孔，總孔數1114個，總進尺約4300m。排水孔孔徑為φ42mm，總進尺約為2527m。深層固結灌漿在EL.586.085m至EL.644.95m之間，孔深10.8m（入巖10m），EL.644.95m以上為接觸灌漿，孔深為1.3m（入巖 0.5m）。

3 施工布置

3.1 施工通道

（1）鉆孔、灌漿所需物料從A8支洞運入豎井安裝間，由門機吊運至工作面。

（2）施工人員采用吊籠或電梯達到工作面。

（3）根據現場實際交通情況，平臺結構件可從A5交通洞經引水岔管段至調壓豎井到達下平洞或由豎井安裝間下放至井底進行組裝。

（4）施工過程中，利用安裝間16T門機提升、下放平臺。

3.2 風、水、電布置

（1）施工供風

利用隧洞開挖時期布置于A8洞口外的集中高壓風站將高壓風供應至豎井灌漿施工部位，調壓豎井襯砌混凝土施工的同時，在全豎井范圍內預埋好固定風管的錨桿，然后固定DN100鋼管作為風管。風管上每6m安裝一個氣閥，以便于給不同高度的灌漿施工供風。

（2）施工供水

采用原A8供水系統對豎井鉆孔灌漿提供施工用水，調壓豎井內供水管道安裝則需要在調壓豎井襯砌完成后進行，供水管道安裝在以預埋好的錨桿支撐上，與供風管同時安裝。供水管每6m安裝一個閘閥，以便于給不同高度的灌漿施工供水。

（3）施工供電

混凝土結構施工期間已將電源布置到所有部位，平臺洞內組裝、灌漿及排水孔施工沿用該電源系統可滿足施工要求。

3.3 通訊布置

調壓豎井內上下之間的通訊采用對講機進行聯系，洞內與洞外聯系則采用原有固定通訊系統。

4 灌漿懸吊平臺

4.1 灌漿平臺設計要求

該平臺是施工人員井內的唯一工作平臺，其主要設計參數如下：

（1）平臺自重：≤6t；

（2）施工荷載：40kN（靜荷載），需考慮兩臺鉆機同時打鉆、作業人員走動等的沖擊荷載；

（3）平臺尺寸：φ9m；

（4）平臺主要荷載情況：均布圓盤鉆2臺，單重720kg；作業人員15人；

（5）撐靴裝置：懸吊至某一高程時應能緊撐井壁，不受打鉆影響晃動、通過增大與井壁的摩擦力避免平臺因荷載不均發生傾覆。平臺升降時，該撐靴裝置可以收回；

（6）其它1：平臺上均布12個吊耳；

（7）其它2：具備伸縮功能，升降時直徑為9m，確保不卡在井筒內；鉆孔施工時能夠滿鋪（伸出約25cm），與井壁見不留縫隙。

4.2 灌漿平臺懸掛

（1）通過豎井安裝間四個地錨懸吊4根直徑24mm、長353m的鋼絲繩、預埋的定位錐上連接10t手拉葫蘆聯合懸掛平臺。

（2）地錨鋼絲繩平臺端采用鋼絲繩卡與平臺上的24mm鋼絲繩環連接，每根至少5個繩卡，卡子間距為15cm，末端卡子距離繩頭不小于15cm。該鋼絲繩垂在井筒內即可，不需收納。

（3）B7直徑32mm，抗剪強度為70.5MPa，可承受的垂直荷載為35kN，旋入定位錐后有效長度為25mm。采用25mm厚鋼板作為手拉葫蘆與B7螺栓的連接裝置，該25mm厚鋼板一端開孔可插入B7螺栓，另一端上焊接耳板用于懸掛手拉葫蘆吊鉤。

4.3 灌漿平臺升降

灌漿平臺升降方式：利用安裝間16t門機升降。

4.4 施工工序

豎井底部平臺組裝→門機提升平臺至擬施工高程→懸掛鋼絲繩、手拉葫蘆→平臺調平（利用手拉葫蘆）→緊固懸吊鋼絲繩→門機大鉤松鉤→平臺固定→打孔、灌漿施工→升降前準備工作（將鉆機置于平臺中心位置、人員均布且系安全繩）→卸下手拉葫蘆鉤頭（平臺端）及地錨鋼絲繩→升降平臺……下一循環施工。

5 資源配置

5.1 設備資源配置

受平臺承載力及作業面限制，共配置手持式氣腿鉆2臺、圓盤鉆2臺、灌漿泵1臺、雙層攪拌桶1臺、灌漿自動記錄1臺。

5.2 人力資源配置

受平臺承載力限制，單班平臺作業總人數控制在15人以內。

6 施工方法及工藝要求

6.1 施工順序

該部位灌漿施工分為三個施工項目，分別為接觸灌漿、淺層固結灌漿、深層固結灌漿。施工順序為：接觸灌漿→淺層固結灌漿→深層固結灌漿。

6.2 技術變更

考慮到懸掛平臺頻繁提升、下降所造成的潛在不安全因素，經與NJC工程師溝通后，達成三項技術變更：①將環間分序、環內加密變更為環間分序，環內不分序；②取消灌后檢查孔，改為過程控制；③對接觸灌漿兼排水孔的部位，在漿液初凝后即開始排水孔造孔及安裝。

經此三項技術變更后，將原設計的各項工序所需的提升次數由13次優化為3次，有效的保證了工期及提高了安全系數。

6.3 灌漿壓力

接觸灌漿0.5MPa，淺層固結灌漿3MPa，深層固結灌漿5MPa。

6.4 水灰比

水灰比為 0.5：1。

6.5 灌漿段長

接觸灌漿入巖0.5m，淺層固結灌漿入巖8m，深層固結灌漿入巖16m。

6.6 灌漿方法

接觸灌漿、淺層固結灌漿、深層固結灌漿均采用純壓式、全孔一段灌漿法。

6.7 結束標準

灌漿結束標準（在單位時間內最大灌漿壓力下注入漿液體積）由工程師決定，本項目采用歐美規范標準，灌漿孔停止吸漿后延續2min即可結束。

7 安全保證措施

（1）平臺在使用過程中嚴禁超載作業，人員不得超過15人、圓盤鉆不得超過2臺。

（2）平臺起升時，可不卸掉地錨鋼絲繩，但平臺下降時，必須卸掉地錨鋼絲繩。

（3）平臺上升、下降時，平臺上的人員必須佩戴好安全帶，所有設備必須妥善固定，無法妥善固定的，起、降前使用門機提至井口。

（4）平臺的主要焊縫、螺栓連接需要定期檢驗，發現裂紋或螺母松動等現象，立即停止使用，采用措施補救。

（5）作業人員嚴格執行本崗位安全技術操作規程、崗位安全標準等；進入工作崗位前按規定佩帶安全防護用品，對出現的質量安全問題按“三不放過”的原則進行處理。

（6）設立專職安全員。一旦發現安全隱患，及時發出整改措施，保證安全施工，現場完善安全設施，堅持文明、規范施工。

（7）所有從事灌漿及排水孔施工的人員在作業前要進行技術交底和安全教育培訓。

（8）在現場醒目位置，粘貼安全標語，分別用烏爾都語、英語和中文。

（9）灌漿作業人員進入現場要經過安全值班人員許可。

8 結語

（1）對于超深豎井施工來講，合理的施工方案和安全保證措施及較強的現場組織才能確保安全、平穩、高效的施工。

（2）經蓄水檢驗后，豎井及周邊區域未出現大的滲漏，說明施工質量和效果還是比較好的。

通過以上經驗總結，可為同類型工程的灌漿施工提供借鑒。