放空洞竖井施工监理控制要点浅析

刘 俊

（湖南水利水电工程监理承包总公司 长沙市 410007）

1 工程概况

（1）涔天河水库扩建工程坝址位于湘水支流潇水上游涔天河峡谷出口处，永州市江华瑶族自治县东田镇境内，下距东田镇和江华县城分别为3 km 和12 km。工程是以灌溉、防洪、向湘江下游长株潭河段补水为主，兼顾发电、航运等综合利用的大型水利水电工程。水库正常蓄水位313.0 m，总库容15.1 亿m3。枢纽工程由钢筋混凝土面板堆石坝、1#泄洪洞、2#泄洪洞、放空洞、发电引水洞、电站厂房和灌溉渠首等主要建筑物组成。

（2）放空洞为原右岸电站引水发电洞改造而成，洞径为D=5.0 m；放空洞竖井桩号为0+109.66～0+119.66，竖井井口高程▽315 m，井底高程▽245 m，设计断面为10 m×8.2 m（长×宽）。

2 施工方案

（1）导井开挖（图1）。竖井开挖施工先进行竖井导井开挖，采用反井法施工，导井采用LM-300 型反井钻机钻孔； 孔位定位后，先由反井钻机采用Φ250 钻头进行导孔施工，在导孔贯通后在竖井下原放空洞内卸下导孔钻头，装上扩挖钻头将孔扩至1.4 m 直径；进行扩挖时采用低速钻进。

（2）溜渣井扩挖。导井成孔直径为Φ1.4 m，洞径较小，直接作为溜渣井使用可能造成堵塞，故进行二次扩挖，将溜渣井扩挖至直径为Φ3.0 m 左右。采用吊笼方式，人工使用气腿钻一次性完成全部扩挖孔钻孔施工，由下向上分层爆破。

图1 导井开挖

（3）井身开挖。井身全断面开挖采用YT-28 手风钻钻孔，从上向下分层开挖，每层开挖深度约为（2.0～2.5）m；周边采用光面爆破成型技术，主爆孔间排距1.0 m×1.0 m，周边孔间距0.5 m；出渣由人工扒渣通过溜渣井溜渣至放空洞内，侧卸装载机配5 t 自卸汽车在放空洞内进行装碴出渣。见图2。

（4）安全措施。井身开挖施工前先进行井圈锁口混凝土施工，并安装防护栏杆，井壁安装钢爬梯作为施工人员上下通道，钢爬梯外侧设置“U”型防护，每（6～8）m 设置回转休息平台；钻机及材料运输采用25 t 吊车吊运；溜渣井口设置钢结构安全盖，除爆破、出渣期间由25 t 吊车吊至安全区域外，其余时间均覆盖在溜渣井上。

图2 人工手封钻扩挖竖井

（5）竖井支护。根据施工图纸要求，竖井的支护类型主要包括Φ25 系统锚杆（Φ25，L=4.5 m@1.5 m）和Φ25 随机锚杆（根据现场围岩情况确定）、挂网（Φ6.5@200 mm）、喷混凝土（C20，厚15 cm）等，支护方式每扩挖一层必须进行支护，在支护未完成之前不得进行下层开挖施工。

（6）竖井施工工艺流程为：测量放线→钻孔→装药、爆破→人工扒渣→锚喷支护→接下一循环测量放线。

3 竖井施工监理控制要点

3.1 竖井施工中监理工作的控制要点

3.1.1 石方开挖

（1）测量放线。在每循环钻孔施工前，采用重锤吊线对开挖轮廓线进行施工放样，控制竖井开挖轮廓线；并对上一循环开挖断面进行复核，如有欠挖立即处理。

（2）钻孔、爆破。钻孔按照监理批复的施工方案进行，对钻孔间排距、孔深、钻孔角度等参数进行严格控制；要求周边孔偏差不大于5 cm，爆破孔偏差不大于10 cm；钻孔角度采用测斜仪进行控制，钻孔深度、位置应提前进行标注，孔深布置应呈中间低四周高的漏斗型，便于人工扒渣施工；装药及联网严格按照爆破设计参数进行控制，在装药及联网过程中必须经质检员和监理工程师检查合格，方可进行爆破。

（3）人工扒渣。本工程竖井开挖尺寸较小，只能采用人工扒渣，施工过程中其施工人员安全是重点；要求每一位施工人员必须系好安全带、安全绳，并可靠地固定在锚杆上，以保证扒渣人员的施工安全。

（4）出渣。每循环人工扒渣完成后，应及时对溜渣井底部石渣进行清除，转运至指定渣场；若出渣不及时，将会导致溜渣井发生堵塞。

3.1.2 锚喷支护

（1）原材料检测。所有原材料（钢筋、水泥、外加剂、砂石骨料等）在进场后，必须先进行试验检测，检测合格后方可进场使用。

（2）锚杆。锚杆孔位按设计图纸进行布置，其孔位偏差应不大于100 mm，钻孔的偏差角应小于2°；锚杆的钻孔孔径应大于锚杆直径20 mm，钻孔深度应达到设计要求； 水泥砂浆严格按照已批复的配合比进行拌制，注浆时应将注浆管插入孔底，由里向外进行注浆，注浆应饱满、密实。

（3）挂网施工。钢筋网片在现场进行加工，并将钢筋挂网采用焊接方法固定在锚杆根部，然后采用人工整理平整，经监理工程师验收合格后方可进入下一道工序施工。

（4）喷混凝土施工。在喷射前对喷射面进行检查，并做好以下准备工作：清除开挖面的浮渣堆积物并用高压风水枪冲洗喷面，对遇水易潮解的泥化岩层，应采用高压风清扫岩面； 在喷射面设置喷射混凝土厚度控制标志。施工过程中应按规范要求进行喷射混凝土施工质量抽样试验；发现喷射混凝土中的鼓皮、剥落或有其它缺陷的部位，及时予以清理和修补。

3.2 竖井施工中监理工作的注意事项

（1）开挖施工中，应特别注意周边孔钻孔角度、间距、孔深、装药、联网的控制，这直接关系到爆破开挖质量及超欠挖情况； 整体孔深布置应呈中间低四周高的漏斗型，便于人工扒渣施工；监理工程师应对其钻孔质量进行抽检，形成检查记录。

（2）锚杆及喷射混凝土施工为支护施工控制重点，应对锚杆注浆等关键工序进行旁站监理；喷混凝土施工前，应检查喷射面是否清洗干净，还应对钢筋网进行检查，检查重点为搭接长度是否满足规范要求，钢筋网与锚杆固定是否牢固，喷混凝土厚度控制标志是否设置等等，并做好施工质量过程控制。

（3）溜渣井底部石渣应及时进行清除，避免堵塞溜渣井；本工程竖井开挖时因出渣不及时，导致溜渣井堵塞，影响工期10 天。

（4）在进行质量控制的同时不能忽视施工安全： 首先是人工扒渣期间的人员安全，要求每一位施工人员必须系好安全带、安全绳，并可靠地固定在锚杆上；然后是溜渣井口设置的钢结构安全盖，除爆破、出渣期间外，其余时间应覆盖在溜渣井上；最后是爆破施工的安全，应严格按爆破规程进行施工，做好相关警戒工作。

3.3 竖井施工过程中遇到的问题及处理措施

（1）本工程放空洞为原右岸电站引水发电洞改造而成，洞径为D=5.0 m，因防汛需要老闸门需下闸封闭，竖井底部出渣过程中因放空洞洞内通风条件差，造成洞内粉尘及烟雾无法自然排出，出渣作业环境差，能见度低，存在施工安全隐患且出渣速度缓慢。针对这种情况，及时要求承包人在竖井井口安装通风机向竖井底部送风，有效地改善了作业环境，提高了出渣效率。

（2）在竖井开挖过程中，发生溜渣井堵塞情况，堵塞长度为20 m 左右，堵塞位置为溜渣井底部；堵塞原因为底部出渣不及时，喷锚支护回弹混凝土料固结在井壁并黏结爆后石渣、石块。因堵塞长度较长，采用长竹竿和薄壁钢管顶部绑炸药包的方式进行底部振动爆破，疏通效果差，且存在较大安全隐患； 最后采用地质钻机从溜渣井顶部钻垂直孔由下向上爆破的方式成功疏通溜渣井。

4 结 语

竖井施工中钻孔爆破质量是开挖施工的关键，锚喷支护质量是施工安全的保障，在竖井施工中要重点对钻孔、爆破及锚喷支护质量进行控制，可对爆破装药、联网及锚杆注浆等关键工序进行旁站监理。