老挝南杉3B调压井开挖施工技术
摘 要：老挝南杉3B调压井，井深74米，调压井地质较差，以泥质板岩、强风化沙质板岩及粘土组成，施工难度较大，如果支护不及时就容易坍塌，存在较大的安全隐患，同时影响整个电站的节点工期和对老挝业主违约的风险，本文总结了老挝南杉3B电站调压井施工方案和经验，供同类施工建筑物借鉴和参考。
关键词：调压井;支护;导井;开挖
一、工程概述
1.1 概述
老挝南杉3B调压井布置于引7+092m处，采用阻抗式，底部开挖高程EL542，顶部高程EL616，高74m，采用圆形断面，井筒开挖断面直径D=7.5m，EL616～EL608为锁口段，开挖直径7.8m。阻抗孔直径D=1.4m，最高涌波水位EL611.356，最低涌波水位EL563.345，调压井后接压力钢管埋管。
调压井布置在山顶下方地表高程约637m处的山脊部位，地形坡度较平缓。参照调压井钻孔编录资料，调压井处地质情况如下：
1.1.1 底层岩性
EL626～EL624.4坡积层、粘土，EL624.4～EL597.16泥质板岩(其中EL613.27～EL599.17：呈泥状)，EL597.16～EL589.21砂质板岩，EL589.21～EL576.48砂质板岩且风化强烈(岩心呈砂土状)，EL587m～EL576.48泥质板岩，EL576.48m～EL548.12砂质板岩。
1.1.2 风化程度
EL624.4～EL599.17为全风化，EL599.17～EL589.21为镶嵌～碎裂结构，EL589.21～EL576.48以散体状结构为主(其中EL583.18～EL576.48呈碎块状)，EL576.48～548.12为镶嵌～碎裂结构。
1.1.3 岩体结构
EL624.4～EL597.16为散体结构，EL597.16～EL589.21为镶嵌～碎裂结构，EL589.21～EL576.48以散体状结构为主(其中EL583.18～EL576.48呈碎块状)，EL576.48m～EL548.12为镶嵌～碎裂结构。
1.1.4 地下水位：调压井井口处地下水位在EL563.500高程处。
1.2 主要工程量
调压井井挖主要工程量详见表1。
二、施工布置
2.1 施工道路及渣场的布置
施工道路为，用挖机从去垭口的弯道处沿山坡修筑约800米即可完成调压井施工道路;弃渣场为下游沟道。
2.2 风、水、电系统的布置
供风采用1台16m3/min电动空压机，调压井EL616平台附近设置集水坑供水;1台200KVA变压器供电。
2.3 施工通讯
施工通讯主要用对讲机和手机联系。
三、施工方案
调压井开挖遵循先开挖导井、再扩挖的原则进行。在EL616处开始打导井，导井直径2.0m。导井贯通后开始扩挖、支护。导井出渣用卷扬机将渣料提升至EL616平台，然后用自制的底卸式轨道车进行接渣并沿轨道运行至弃渣场，由于导井较小弃渣量小，可就近用人工推动轨道车弃渣。扩挖出渣利用导井将渣料滑落至垭口下游主洞内，再用扒渣机出渣，自卸三轮车运输至5#渣场弃渣。
四、施工方法
4.1 导井开挖
4.1.1 井口提升设备安装
用[12槽钢和16号工字钢及两个导向滑轮制作一套龙门架，架设在导井井口，在EL616处安装1台5t卷扬机做为导井开挖提升设备，在井口用16工字钢将井口铺设一个工作平台，并将轨道架设在工字钢平台上，预留1.5*1.5的井口。
4.1.2 导井开挖及支护
导井开挖至上而下进行，土方采用人工开挖，石方进行爆破。出渣采用卷扬机提升至EL616处，然后，卸到自制的轨道车上，人工推动至卸渣场卸渣。导井支护采用素喷砼的方法。
4.2 锁口段扩挖及锁口砼浇筑
4.2.1 锁口段扩挖、支护
(1)锁口段扩挖前，首先进行锚筋桩施工。锚筋桩造孔采用100B钻机，孔深10m。采用先插锚筋桩后注浆的施工工艺安装锚筋桩，锚筋桩采用3根Φ28、单根长度10m的钢筋焊接成钢筋束，在钢筋束上焊接两道对中环。安装时需安装灌浆管，并将灌浆管与钢筋束绑扎牢固，然后同时装入孔内。
(2)锁口段扩挖采用人工配合反铲进行，机械开挖时，预留30～50cm保护层采用人工修整，保证成形质量及侧壁稳定。出渣首先考虑EL616平台，若EL616平台因距工作面高差太大无法出渣时再用导井出渣。
(3)按照边开挖、边支护的原则进行。
4.2.2 锁口段砼浇筑
调压井锁口段砼浇筑计划在雨季前完成。另雨季来临前，需在井口搭设防雨蓬，做好井口周边排水设施，确保井内正常施工。
(1)钢筋按要求进行原材料试验及焊接接头试验，现场绑扎、安装，钢筋搭接均采用焊接，单面焊10d。钢筋绑扎时，做好防护工作。
(2)锁口段C20砼采用小型搅拌机拌制，溜槽入仓，3cm厚木模板模筑。
(3)锁口段砼分层浇筑，每层高度2.0m，插入式振捣棒振捣密实。
(4)砼采用表面洒水养护，脱模时间不少于3天。
4.3 扩挖
锁口段施工完成后，开始继续扩挖。扩挖采用人工爆破的方法，出渣利用导井将渣料滑落至垭口下游主洞内，再用扒渣机出渣，自卸三轮车运输至5#渣场弃渣。
4.3.1 扩挖
采用YT-28手风钻钻孔爆破，岩石较破碎时预留10～30cm保护层，然后人工处理至设计开挖面，岩石较好时，周边孔需采用光面爆破，爆破参数经现场试验确定后上报监理审批。
扩挖渣料沿导井滑落至垭口下游引水隧洞。再用扒渣机出渣，自卸三轮车配合运输至垭口处5#弃渣场。
4.3.2 支护
支护遵循“边开挖、边支护”的原则进行，每开挖2m进行支护，支护完成后继续下一循环施工。依据设计图纸，调压井井挖支护形式为系统锚杆、挂网喷砼。
1) 锚杆
锚杆造孔采用YT-28手风钻，孔径大于φ32，孔向与井壁垂直，孔深按照设计图纸4.0m(2.5m)@2.0m*2.0梅花形交错布置。
锚杆安装前首先用高压风清孔。然后用先注浆、后插锚杆的工艺施工。注浆采用锚杆注浆机，首先将注浆管插入孔底，边注浆边缓慢拔出注浆管，直至孔口有浆液流出，停止注浆，开始安装锚杆。锚杆采用人工安装，安装完成后需补浆、封孔。
2)挂网喷砼
按照图纸要求，人工挂φ6@0.2m*0.2m钢筋网。喷射砼前保证井壁清洁，喷射料在EL616平台现场拌制，喷射砼作业应自下而上进行，喷护厚度严格按照设计要求控制。
五、施工机械设备、材料及人员配置
5.1 主要施工机械设备
施工主要机械设备及材料配置见表2。
5.2 投入劳动力配置
劳力配置详见表3。
六、质量保证措施
6.1 开挖质量保证措施
1)调压井开挖采用中心点放样的方法进行，用全站仪准确放样出中心点，再用铅垂线引至开挖面。
2)现场技术人员用铅垂线将中心点引至工作面，再用钢卷尺放样出开挖边线。
3)在开挖时，按照设计图纸及技术要求严格控制超欠挖;
6.2 支护质量保证措施
6.2.1 锚杆施工质量控制
锚杆按施图纸要求选择钢筋;按照图纸要求的水泥砂浆强度等级拌制水泥砂浆。
材料进场后，将生产厂家品质检验报告，报监理审批，合格后方能使用;砂进场后，实验室严格按相关规范的要求进行抽样检验，检验不合格的原材料不能使用。
水泥砂浆的施工配合比由试验室签发。注浆锚杆水泥砂浆的强度等级不应低于20Mpa，锚杆注浆必须密实。
注浆所用砂浆在现场拌制，锚杆注浆机注浆。其配比以试验室提供配料单为准。拌制时严格按配合比执行。
6.2.2 喷射砼施工质量控制
喷射砼的配合比设计通过室内和现场试验确定，并符合施工图纸要求：水泥与砂石的重量比控制在1：4～1：4.5，水灰比控制在0.4～0.45。在保证喷层性能指标的前提下，尽量减少水的'用量，速凝剂的掺量通过现场试验确定，喷射砼初、终凝时间满足现场喷射工艺要求。