淺談楊房溝水電站大壩壩肩槽開挖質(zhì)量管控要點(diǎn)

張 國 平

(中國水利水電第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

1 工程概況

楊房溝水電站是雅礱江中游河段一庫七級開發(fā)中的第六級，是國內(nèi)首個百萬千瓦級采用EPC總承包管理模式的水利水電工程。工程為一等，規(guī)模為大(1)型。楊房溝水電站兩岸邊坡較陡，尤其是局部岸坡坡度在60°～70°以上，兩岸地形基本對稱，呈“V”形谷，壩址出露地層主要為燕山期花崗閃長巖。

拱壩壩基及拱肩槽邊坡分布高程為2 101.85～1 947 m，其中拱肩槽部位僅進(jìn)行開挖，不需要支護(hù)，共分為16段不同設(shè)計(jì)坡度，拱肩槽頂部寬度約為12 m，底部寬度約為35 m。

2 存在的問題

拱壩壩基根據(jù)生產(chǎn)性試驗(yàn)取得的爆破參數(shù)、按10 m/層下挖，采用先瘦身，后保護(hù)層預(yù)裂爆破方案。緩沖孔和主爆孔主要采用JK590履帶式液壓潛孔鉆機(jī)，預(yù)裂孔主要采用QJZ-100B型潛孔鉆機(jī)。預(yù)裂孔孔距一般為70 cm，孔徑為70 mm，藥卷采用直徑為25 mm、32 mm的乳化炸藥間隔裝藥，裝藥密度為240～260 g/m，單耗為0.25～0.35 kg/m3。

左、右岸壩肩槽開挖分別完成了3次。從開挖揭示的地質(zhì)狀況看，建基面主要以Ⅲ類圍巖為主，較為完整，穩(wěn)定性較好，預(yù)裂爆破質(zhì)量狀況為：①輪廓面上殘留炮孔半圓痕跡存在不均勻，孔底間距部分超標(biāo)；②相鄰兩炮孔間部分巖面的不平整度不滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，除局部地質(zhì)缺陷外，坡面平均超挖值為12 cm，存在成本損失偏大的情況；③少量殘留為炮孔壁存在明顯的爆破裂隙(寬度>0.5 mm)；④以Ⅲ1類巖體為主，半孔率為83.5%；⑤單元質(zhì)量評定優(yōu)良率為78.5%。施工質(zhì)量無法滿足工程創(chuàng)優(yōu)的要求。

3 導(dǎo)致質(zhì)量偏差的原因分析

工程技術(shù)人員通過查閱資料和現(xiàn)場踏勘，辨識出影響壩肩槽預(yù)裂爆破質(zhì)量的主要原因?yàn)殂@孔工藝控制不標(biāo)準(zhǔn)、鉆孔校驗(yàn)頻率不足、樣架局部不穩(wěn)定等。

4 對策研究及實(shí)施

4.1 優(yōu)化調(diào)整

壩肩槽仍采用“先瘦身、壩基預(yù)留保護(hù)區(qū)開挖”的施工方法，將預(yù)留保護(hù)區(qū)厚度由原來的15 m調(diào)整為10 m(1排緩沖孔、2～3排主爆孔)；瘦身爆破規(guī)模單次由原來的7排爆破孔調(diào)整為5排進(jìn)行控制，臨近保護(hù)區(qū)內(nèi)側(cè)的緩沖孔其造孔、裝藥按照近似于光面爆破控制。

在鉆爆工藝參數(shù)上，緩沖孔與主爆孔間距由原來的2.5 m調(diào)整為小于2 m；預(yù)裂孔的堵塞長度由原來的1.5 m調(diào)整為0.8～1.2 m；Ⅲ類巖體預(yù)裂孔孔底間距由原來的70 cm調(diào)整為60 cm；爆破網(wǎng)絡(luò)延時雷管段位由原來的MS15段調(diào)整為不超過MS12段；爆破設(shè)計(jì)依據(jù)火工材料的檢測結(jié)果及不同地質(zhì)條件，及時根據(jù)爆破振動回歸公式計(jì)算出K值、α值，有針對性地進(jìn)行優(yōu)化。

4.2 主要施工工藝控制

成立了以項(xiàng)目負(fù)責(zé)人為組長、分管領(lǐng)導(dǎo)為副組長、各職能管理人員為成員的壩肩槽開挖質(zhì)量提升小組，制定了《壩肩槽施工工藝標(biāo)準(zhǔn)》，層層落實(shí)責(zé)任分工，加強(qiáng)現(xiàn)場施工工藝標(biāo)準(zhǔn)控制。

(1)操作平臺的找平與清理。

操作平臺2 m范圍用機(jī)械找平，人工清除表面積水、虛渣和松動巖石，露出巖面。將平臺超欠控制在20 cm范圍內(nèi)，清理后經(jīng)檢查合格后交測量放線。

(2)測量放線。

測量人員測放的控制點(diǎn)線主要包含壩肩槽開口線高程、預(yù)裂孔位置、角度、深度等指標(biāo)。每一茬炮預(yù)裂孔逐孔放點(diǎn)并用鋼釘固定。

(3)樣架搭設(shè)。

樣架采用φ48.3×5 mm優(yōu)質(zhì)鋼架管并由人工搭設(shè)，角度尺或羅盤控制搭設(shè)角度。樣架搭設(shè)完成后，測量人員在樣架上放出每個預(yù)裂孔孔位、孔深、孔距、傾角等并掛牌標(biāo)識。樣架及測量點(diǎn)線驗(yàn)收合格后投入使用，安排專人加固、維護(hù)。

(4)鉆爆工藝控制。

壩肩槽采用“先瘦身、再預(yù)留保護(hù)區(qū)開挖”的施工方法。瘦身區(qū)爆破孔開挖布置5排孔，按常規(guī)爆破開挖方式完成，筆者不作描述。

預(yù)留保護(hù)區(qū)布置1排緩沖孔、2～3排主爆孔，厚度為10 m。其中，緩沖孔布置在主爆孔內(nèi)側(cè)2 m范圍內(nèi)，主要采用QZJ-100B型潛孔鉆造孔，間距2 m，孔深及角度、線形走向均與預(yù)裂孔一致。

預(yù)裂孔鉆孔作業(yè)實(shí)行定人、定機(jī)、定崗“三定”制度，采用QZJ-100B型潛孔鉆造孔，孔距一般為60 cm，孔徑為70 mm，造孔深1 m范圍內(nèi)分20 cm、50 cm、100 cm三次校核鉆桿，造孔深1 m以后按照2～3根鉆桿進(jìn)行校核，主要校核鉆孔方向、角度、鉆速。造孔完成后，逐孔驗(yàn)收、裝藥，藥卷采用φ25、φ32乳化炸藥，竹片間隔規(guī)范綁扎，堵塞長度為1 m，裝藥密度為235～270 g/m，單耗0.24～0.32 kg/m3。

預(yù)留保護(hù)區(qū)爆破網(wǎng)絡(luò)延時雷管段位不超過MS12段，預(yù)裂孔孔內(nèi)采用導(dǎo)爆索導(dǎo)爆，孔外采用非電毫秒微差雷管分段延遲爆破。

(5)爆破質(zhì)量的檢查與評估。

爆破完成后實(shí)施安全監(jiān)測及質(zhì)量評估，總結(jié)爆破開挖質(zhì)量，分析存在的問題，研究改進(jìn)措施，持續(xù)改進(jìn)。

5 實(shí)施效果

壩肩槽開挖質(zhì)量明顯提升，爆破質(zhì)量優(yōu)良：輪廓面上殘留的炮孔半圓痕跡均勻；相鄰兩炮孔間巖面的不平整度滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，坡面平均超挖值為3.5 cm，無欠挖；殘留炮孔壁均無明顯的爆破裂隙(寬度>0.5 mm)，無裂隙張開、錯動及層面抬動現(xiàn)象；以Ⅲ1類巖體為主，半孔率為95%；單元質(zhì)量評定優(yōu)良率為95%以上。

壩肩槽超挖量由原來平均的12 cm減少至平均超挖 3.5 cm，降低了施工成本。

6 結(jié) 語

在楊房溝水電站EPC總承包模式下，質(zhì)量管理是業(yè)主管理的重點(diǎn)和核心，標(biāo)準(zhǔn)高、要求嚴(yán)，通過優(yōu)化調(diào)整措施，嚴(yán)格過程控制，提高了壩基開挖的實(shí)體質(zhì)量，獲得了業(yè)主及國家質(zhì)量監(jiān)督總站等單位的高度評價(jià)，為后續(xù)壩基開挖總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)，奠定了基礎(chǔ)，對同類工程壩肩槽預(yù)裂爆破開挖施工具有借鑒意義。