干溪坡水電站調壓井混凝土的施工方案

潘馳海

摘 要：本文將結合筆者實踐工作經驗，對干溪坡水電站調壓井混凝土的具體施工方案，及該方案的可行性與合理性進行分析與探討，以期能夠給其他類似項目建設提供一定參考借鑒。

關鍵詞：干溪坡水電站;調壓井;混凝土;施工;方案

一、工程概況

干溪坡水電站屬于引水式電站，其中主要是由廠房、矩形調壓井、由主洞和4條施工支洞組成的引水隧洞以及3孔泄洪閘、2孔沖砂閘、1孔進水閘等首部樞紐等構筑物組成電站。干溪坡電站工程調壓井主要是由阻抗孔、底板、橫向支撐大梁、矩形井身與半圓形頂拱等構成，其長×寬×高為73×10.4×52.71m，屬于埋藏式矩形調壓井。

二、調壓井介紹

干溪坡水電站調壓井屬于阻抗式調壓井，其處在薄層夾中厚層灰巖上，引水隧洞的末端，后接壓力鋼管，其結構阻抗孔內徑為4m，在與下游側的山體厚度約3倍的距離進行洞涇開挖，其頂部高程為913.8m，底板高程為862.59m，襯砌厚度達15m，長×寬×高為73×10.4×52.71m，其涌波水位最大限值為905.858m。臺機同時甩負荷，涌波水位最小數值為866.471m，剩余臺機一同并網帶滿負荷運行，涌波最小值要比調壓井頂部高程大于86259m，涌波最大值要比調壓井頂部高程少于9138m，水深充足，杜絕出現漏斗旋渦。阻抗孔上、下板面水頭差均與電站運行需求相符，且將雙層直徑為28的鋼筋設置于調壓井的底板、井身與頂拱。

設計院、監理方以及指揮部反復交流與討論我部所呈交的作業方案，且其均將自己的觀點與疑問之處提出，以確保此次作業的安全與高效。我部隨后呈交調壓井作業方案至我局專家部進行論證，以切實保證作業方案具有較高的可行性與合理性。

三、具體論證

當前已經開挖調壓井到▽896.0，結合實際開挖狀況，調壓井的井身和頂拱的圍巖都是3-4類，大致情況和地質勘測設計報告相同，部分圍巖狀況相較于報告情況看來要更為良好。此外，開挖完畢豎井后立即實施臨時支護作業（詳見作業方案）其中支護內容主要有網噴C20混凝土，厚度為20cm;并且實施梅花型布置系統錨桿，每排間隔距離1.5m等，通過穩定、可靠的加固與支護圍巖，能夠保證實際作業的安全與巖體的穩定。

（1）我部采取由上至下逐層開挖的方式來開展調壓井作業，且采取倒懸法來實施邊墻砼與頂拱作業，不過因為受到爆破和混凝土自身重量的影響，需要經過大致計算來預測混凝土能否在墻壁和頂拱處懸掛且不會掉下來。

假設無需將巖壁和混凝土間的咬合力考慮在內，僅利用系統錨桿抗剪強度來對混凝土自身重量進行平衡，選擇0.7m厚，4m長，3m高的邊墻來開展試驗，其平面面積：3m×4m=12m2，自重：3m×4m×0.7m×25KN/m3=210KN。根據理論分析，系統錨桿在每平方米面積分布為：1.5 m×1.5m/4根 =0.56根/ m2，X=12 m2×0.56根/ m2=6.75根，通過調查與計算可知Φ22錨桿抗剪應力值f=120N/mm2，其抗剪強度值F=鋼筋根數×單根鋼筋截面面積×鋼筋抗。剪應力=6.75根×3.14×11mm×11mm×120 N/mm2=307751N=307.751 KN，假設安全系數為K，F=G×K，K=F/G=307.751KN/210KN=1.465。所以，根據理論可以推算出能夠確保邊墻砼不掉下來，頂拱錨桿受拉力，具有更大的強度，因此頂拱砼安全系數更高。

（2）當對第一循環區進行混凝土澆筑后，需要立即固結與回填灌漿完成襯砌的邊墻與頂拱，灌漿結束后方可實施下一個循環施工，即便需要花費較長的灌漿時間，不過卻能夠大大確保了基巖的穩定性，讓圍巖和混凝土間的黏結能力大大提高，增強其咬合力。

（3）聯系大梁的作業可以對頂支撐起由于開挖卸荷而導致圍巖兩邊墻出現的失穩與垮塌的現象。

（4）圍巖自身是否穩定將會直接影響到混凝土是否會往下掉，不過因為圍巖的類型和局部均具有一定差別，所以在此次工程中，我部采用一塊邊墻開展試驗，澆筑兩層，每層厚度為15m，選擇較具代表意義，較為整齊的基巖，長4m，高1.5cm，厚度為0.7m來實施作業，具體流程如下：第一，完善作業前的安全通道，將安全隱患消除;第二，將鋼管腳手架搭設在墻邊，同時把腳手架穩固連接墻壁錨桿;第三，將與巖壁相臨近的鋼筋進行穩固綁扎;第四，將鋼模板鋪設在特定高程處作為底模，隨后對其三面進行立模，每面模板高為1.5m，采取橫、豎方鋼實施拉筋來達到對模板進行加固的目的，同時通過測量摸檢達標后方可對其重要數據進行記錄;第五，通過自檢達標后，由監理對倉面進行驗收;第六，混凝土澆筑，采取C50泵送進倉實施混凝土澆筑，不過由于倉面比較狹窄，所以需要安排專業技術人員來對混凝土進倉的速度以及澆筑質量進行把控;第七，當澆筑完成首層混凝土后方可開展下層作業;第八，當完成澆筑第二層混凝土后，經過7天混凝土強度達到70%后方可將試驗塊模板拆除;第六，將模板拆除不超過3天的時間內，需要安排專門人員每日對混凝土位移情況進行檢查與測量。在此次試驗中混凝土并未出現變形與位移的情況，所以此次試驗成功，且理論計算參數取值合理。

綜上所述，我部認為，在調壓井巖體沒有出現垮塌，且自身穩定的情況下，頂拱及邊墻襯砌的施工方案可行，可以保證作業環節的安全。

參考文獻：

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