旭龙水电站大坝工程S3强卸荷松弛区施工技术研究

旭龙水电站大坝工程S3强卸荷松弛区施工技术研究

彭 明

（中国水利水电第七工程局有限公司，成都，610213）

摘要：旭龙水电站高位边坡治理，主要包含S3-S4强卸荷松弛区、1#堆积体等部位的施工，高位边坡施工条件差，地形陡峭，安全风险极高并受限于工期要求；本论文主要阐述S3强卸荷松弛区不同的支护方式、方法解决施工中遇到的问题，同时保证施工安全，确保了工程顺利实施。

Abstract: The high side slope treatment of Xulong Hydropower Station mainly includes the construction of S3-S4 strong unloading relaxation area, 1# accumulation body and other parts. The high side slope construction conditions are poor, the terrain is steep, the safety risk is extremely high and limited by the requirements of the construction period. This paper mainly describes the S3 strong unloading relaxation area of different support ways, methods to solve the problems encountered in the construction, while ensuring the construction safety, to ensure the smooth implementation of the project.

关键词：高位边坡治理 强卸荷松弛区 施工技术

一、工程概况

旭龙水电站枢纽区自然边坡防治范围，在立面上为EL.2150m～EL.2700m范围，平面上左岸上游以上游围堰为边界，下游以3#堆积体下游侧为边界，右岸上游以F2断层为边界，下游以1#堆积体下游侧为边界；S3强卸荷松弛区划分成S3-1区、S3-2区、S3-3区、崩坡堆积体区及S3其他区等5个区，支护方式主要为坡面人工清理+坡面系统支护（APS-150/P型主动防护+系统支护）。

二、S3强卸荷松弛区施工程序

羊拉公路绕行完成→1#堆积体及S3施工区域对应下部羊拉公路上下游断道封闭完成→S3卸荷区坡面分区清理、坡面验收→主动防护网施工、防护网验收→支护排架搭设、排架验收→坡面系统锚杆、排水孔、钢筋网施工、验收→排架拆除。

三、主要施工方案

（1）坡面处理施工

2-1#绕坝交通洞贯通，羊拉公路经2-1#隧洞绕行后，且1#堆积体与S3卸荷区处理范围对应的下部羊拉公路断道封闭后，才启动S3坡面清理施工。

坡面每10m～15m一级从上至下进行清理，为保证施工安全，清坡过程中停止下方一切施工。S3卸荷区坡面松动块石、浮石清理采用人工进行。人工绑安全绳，手持撬棍对坡面松动浮石、块石进行清撬。

（2）崩坡积体开挖施工

1）S3强卸荷松弛区崩坡积体采用PC200挖机开挖，利用R1（EL.2600m）机械便道从叶里贡道路至崩坡积体开口线从上至下进行开挖，经坡面甩渣，再利用附近天然冲沟溜至下部羊拉公路进行堆渣，羊拉公路出渣的方式进行施工（下部羊拉公路防渣料入江的拦渣墙已施工完成）。羊拉公路堆渣料通过25T自卸车配合PC360反铲经场内道路运输至茂顶河渣场。

2）崩坡积体开挖过程中采用φ32的PE管接EL.2700m叶里贡道路100m³水池进行洒水降尘，在开挖过程中满足环水保降尘要求。

3）崩坡积体开挖前由测量队按照设计图纸开挖控制边界线进行现场放样并做好标识，保证开挖区域满足设计要求。

4）按照设计图纸要求崩坡积体开挖需开挖至基岩，在开挖前及开挖过程中动态组织参建各方进行现场踏勘，保证开挖满足设计要求。

（3）主动防护网施工

坡面清理完成后进行主动防护网施工，采用人工进行主动网铺设，主动网钢丝绳锚杆孔采用Y28手风钻进行施工，在工作面附近布置3.5m³/min小型柴油空压机进行供风。采用人工就近工作位置拌制水泥砂浆进行主动防护网锚杆注浆。

1）主动防护网钢丝绳锚杆施工

用Y28手风钻进行钢丝绳锚杆孔施工，孔径不小于50mm,锚杆长度不小于3m,锚杆抗拔力不小于50KN，锚杆孔间排距孔与主动网标准单元格一致，间排距4.5m×4.5m。锚杆孔施工时，应形成凹孔，利用凹孔使支撑绳张紧后紧贴自然坡面，凹孔孔径20cm，深15cm。

钢丝绳锚杆孔孔口凹孔示意图

2）钻孔完成后，用高压风清孔，现场拌制水泥砂浆,孔内灌注M20水泥砂浆，采用先注浆后插杆的方式进行锚杆安装。水泥砂浆宜用灰砂比1:1～1:2、水灰比0.45～0.5的水泥砂浆或水灰比0.45～0.5的纯水泥浆，水泥宜用P.O42.5普通硅酸盐水泥，优先选用粒径不大于3mm的中细砂，确保浆液饱满。

3）支撑绳安装

人工拴安全绳从上至下进行主动网支撑绳安装。为保证安装时支撑绳张拉绷紧，每段横向支撑绳布设长度不超过30m，每段纵向支撑绳布设长度不超过40m。

纵、横向支撑绳张紧后，采用与主动网配套的绳卡与锚杆外露环套进行固定连接、锁定。对于不同长度的支撑绳其端头所用绳卡需满足相关技术要求，支撑绳长度小于15m时，每端使用2个绳卡进行锁定。支撑绳长度在15m～30m之间时，每端使用3个绳卡进行锁定。支撑绳长度大于30m时，每端使用4个绳卡进行锁定。

（4）坡面钢筋网施工

除S3-1区、S3-2区采用主动网防护外，其它区坡面均铺设φ8钢筋网，网格间距20cm×20cm，采用人工紧贴坡面进行钢筋网铺设。施工前及时清除松动石块和碎石，避免在施工过程中坠落伤人，以确保施工安全。钢筋规格、网格尺寸需满足设计要求，钢筋使用前进行除锈、除污处理。

钢筋网应根据被支护围岩面上的实际起伏形状铺设，紧贴被支护岩面，并与系统锚杆或锚钉连接牢固，以减少喷混凝土时使钢筋网发生振动现象。固定钢筋网的锚钉的锚固深度不得小于20cm，以确保连接牢固、安全、可靠。

（5）坡面喷混凝凝土施工

在柔性主动网及钢筋网铺设完成后，进行S3强卸荷松弛区喷混凝土施工。坡面喷12cm厚的C25混凝土。采用人工拴安全带手持喷枪在排架上进行喷混凝土施工。因S3强卸荷松弛区地理条件限制，现场无湿喷台车或湿喷机作业条件，故采用干喷工艺进行喷护施工。

（6）坡面系统锚杆施工

S3强卸荷松弛区中S3-1区、S3-2区、S3-3区布置C28，L=12m全长黏结型水泥砂浆系统锚杆，锚杆间排距2m×2m，锚杆下倾10°。崩坡积体及除S3-1、S3-2、S3-3D的其它区域布置C28，L=6m全长黏结型水泥砂浆系统锚杆，锚杆间排距2m×2m，锚杆下倾10°。锚杆施工作业在操作排架上进行，锚杆采用QZJ100B液压钻进行钻孔，采用 “先注浆后插杆”方式进行施工。

（7）坡面支护排架搭设

1）支护排架结构设计

①脚手架结构

脚手架搭设采用Φ48×3.25mm钢架管搭设，搭设高度不超过20m，脚手架横向间距1.3m，纵向间距1.3m，步距1.6m，脚手架内侧立杆距坡面距离0.3m～0.5m。

②连墙件插筋布置

脚手架连墙件采用刚性连接，间排距按照2步2跨进行布置，插筋均采用φ25mm螺纹钢筋，长度L＝1.5m，深度1.0m，外露0.5m，灌注M25水泥砂浆进行锚固。连墙件螺纹钢筋外露部分采用双面焊接Φ48×3.25mm架管进行加长，焊接长度不小于10cm，加长部分采用扣件与排架大横杆进行连接。

③支护排架设计荷载

荷载按照最大荷载进行计算。主要考虑施工钻机、脚手板和施工人员等荷载。支护施工按照3步铺设1层竹芭脚手板，同时作业2层，每层布置2台钻机，上下层钻机交错布置，钻机不允许布置在同一跨度内。

施工荷载按照最不利搭设排架计算，排架搭设纵向30m，高20m，作业层最多布置2台钻机（连续3跨内布置1台钻机作业），单台冲击回旋钻机（含钻机平台、加固系统及钻杆）重按1.2t考虑，施工人员2人，重160kg，计算荷载按照3跨内布置1台冲击回旋钻机（当冲击回旋钻机全部放在1.3m横向间距的跨内时最危险），同时配置2名施工人员，即：施工荷载（1.2t+0.16t）×10kN/t÷（1.3m×3m×1.3m）=2.68kN/㎡，施工荷载取2.7 kN/㎡。

2）支护排架搭设施工

总体遵循由高至低施工顺序，排架搭设于清坡施工之后，排架搭设过程中可能会有物品掉落，危及下部坡面清理施工人员安全，因此坡面排架搭设总体原则如下：竖向空间内优先满足坡面清理，排架搭设需为坡面清理留出工作面，并保障清坡施工安全（必要时签署互保协议）。根据现场实际情况，可由S3强烈卸荷松弛区内山脊为界，山脊上游侧与山脊下游侧竖向空间错开施工。

（8）边坡变形监测

S3强烈卸荷松弛区边坡施工期间利用永久监测表面变形监测点（左岸XL02和JM302）对施工期坡面变形进行监测。

观测墩布置在清坡区域外，具体位置根据现场施工情况及地质情况或现有永久观察墩分布情况确定。边坡表面变形监测主要采用全站仪监测边坡监测点位置变化，全站仪附仪器鉴定书，并报监理工程师备案。

四、结语

旭龙水电站大坝工程S3强卸荷松弛区施工技术研究，经过团队的努力与探索，取得了显著的研究成果。本研究不仅深化了对S3强卸荷松弛区地质特性的理解，而且提出了一系列切实可行的施工技术方案，为工程的安全、高效施工提供了有力保障。回顾整个研究过程，我们深感每一项技术创新的背后都凝聚着无数人的智慧和汗水。在面临诸多技术难题和挑战时，我们始终保持着坚定的信念和不懈的追求，通过反复试验、不断优化，最终攻克了一个又一个难关。展望未来，旭龙水电站大坝工程将继续发挥其在清洁能源和水利建设领域的重要作用。我们将继续关注S3强卸荷松弛区的施工技术和安全性能，不断总结经验、完善技术，为推动我国水利事业的持续发展贡献更多力量。

参考文献

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[2]程峰.水电站大坝碾压混凝土的施工技术分析[J].价值工程,2021,40(29):104-106.

[3]唐政军.桑河二级水电站大坝围堰填筑施工关键技术[J].智能建筑与工程机械,2021,3(12):10-12.

作者简介：

彭明，（1977-），男，四川南部人，高级工程师，学士，从事水利水电工程施工技术与管理工作。