玛尔挡水电站洞室开挖支护工程冬季施工要点

耿 薇

(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，成都，610091)

玛尔挡水电站洞室开挖支护工程冬季施工要点

耿 薇

(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，成都，610091)

本文以青海玛尔挡水电站洋芋沟排洪洞工程为例，对洞室开挖及支护工程冬季施工管理进行探讨，包括冬季主要施工要点和保证质量、安全的控制措施。

质量控制 安全控制 施工要点 洞室工程 玛尔挡水电站

1 工程概述

青海黄河玛尔挡水电站洋芋沟排洪工程，由排洪洞和进口混凝土重力坝组成。其中，洋芋沟排洪洞进口位于黄河左岸洋芋沟内，出口位于坝址上游左岸附近。本工程的主要任务是排洪，排洪建筑物设计等级为三级，洪水设计标准为50年一遇洪水，洪水设计流量15.7m3/s。排洪洞全长770.88m，坡度1.492%，断面为城门洞型，断面尺寸为4.16m×4.48m及3.9m×4.35m；排洪洞进口衬砌后底板高程为3291.5m，出口高程为3280.00m。排洪洞进口采用混凝土重力坝挡水，重力坝顶宽1.5m，背水面坡度1∶0.75。

本工程所在流域受高空西风气流控制，且远离海洋，属典型的大陆性气候。冬季受蒙古高压控制，天气干冷晴朗，常有寒潮侵入，1月～2月为全年最冷季节。本地区气候特点：冬季寒冷干燥，夏季凉爽，雨量集中，春、秋季短且多风，气温日、年差较大，无霜期短，雨量少，蒸发大，空气湿度低。根据气象资料显示，多年平均气温11月至来年3月为0℃以下，平均气温最低为1月(-6.3℃)，最大冻土厚度1.62m。

本工程主要施工特性：(1)锚杆支护施工处于冬季，保温难度大，工程质量保证难度大；(2)石方工程需要使用-20#和-35#柴油，机械设备运行成本高；(3)冬季混凝土施工工作效率低，成本高；(4)冬季空气含氧量不足，设备运行效率低；(5)日平均气温低，人员、设备工作效率严重不足；(6)平均气温低于+5℃，不具备混凝土施工；冬季施工有效工作时间短。

2 冬季主要施工要点

2.1 洞挖施工要点

2.1.1 由于玛尔挡水电站所处地域冬季温度较低，特别是雨雪天气，地表土普遍上冻，需要使用装载机或推土机将渣场内的积雪、积水、冰块清理干净，防止车辆在渣场倒车时出现滑移现象。

2.1.2 冬季石方钻爆开挖时，爆破开挖区禁止明火取暖。

2.1.3 冬季施工设备故障率较高，必须作好常用零件的储备工作，设备一旦出现故障，可及时进行修理，定期对施工设备进行常规检查保养，及时更换已损坏零件，定期清洗过滤装置。

2.1.4 尽量保证施工机械不停歇，防止熄火后设备因温度过低不能启动。

2.1.5 若发现因温度过低导致设备无法启动，可使用煤炉等烘烤设备对油线管路进行加热解冻。

2.2 洞室支护施工要求

2.2.1 锚杆孔温度监测

拟在施工区域设置温度监测系统，使用钻机将锚杆孔造好后，再使用温度计监测孔内外温度变化。钻孔温度监测尽量选择背阴的位置进行，以便得出冬季锚杆孔温度内外变化数据的相对准确值。

2.2.1.1 洞腔边坡锁扣锚杆温度监测。锁口锚杆φ22mm、L=6m，间排距2m×2m，因锁扣锚杆总支护量为14根，所以选择不同部位，取6～8孔进行锚杆孔温度监测，在监测孔孔位采取覆盖草袋(保温被)与不覆盖草袋(保温被)的方式分别进行监测，前三天每2h测读一次，三天后每4h测读一次，进行气温与地温的对比测读。

2.2.1.2 洞身支护锚杆温度监测。锚杆φ22mm，L=2.5m，间排距2m×2m，在距排洪洞口5m、10m、20m位置，分部分段进行温度监测。

2.2.1.3 裸露型孔口温度监测。使用钻机造好孔后，由专人使用温度计监测每种孔的孔口温度及孔内温度在一天内的变化情况，并做好相应的温度监测记录；

2.2.1.4 保温被封堵型孔口温度监测。使用钻机将孔造好，再使用保温被(草袋)将钻孔孔口覆盖封堵，安排专人使用温度计监测每种钻孔的孔口温度及孔内温度在一天内的变化情况，并做好相应的温度监测记录。

2.2.2 喷射混凝土施工

2.2.2.1 施工方法

(1)因气温较低，为了保证锚杆注浆以及喷射混凝土凝固硬化环境大于+5℃，应在洞口挂保温门帘；

(2)拌制砂浆、混凝土前，用热水冲洗搅拌机，搅拌时间较常温混凝土施工延长50%。注浆输送管线使用保温棉包裹，保证砂浆出料温度符合要求；

(3)砂浆养护达到规定强度后方可进行无损检测验收，验收通过并经监理工程师同意，方可进行挂网喷护施工。待本范围喷射混凝土完成后，直到混凝土硬化凝结到一定程度方可拆除保温设施；

(4)砂浆、混凝土采用现场备水池中的温水进行拌制，注浆所用砂浆随用随拌，避免浆液放置时间过长而使温度丧失过多。混凝土干喷机用水直接从备水池中取用，水管使用保温材料包裹。

2.2.2.2 原材料

(1)水泥、砂均放置在材料仓库中，内部不得有水、积雪等污染水泥及砂；

(2)砂含泥量对水泥砂浆抗冻不利，施工时必须严格控制。

2.2.2.3 施工注意事项

(1)施工处若有大面积破碎带及地质缺陷等，及时上报监理、设计及业主，根据现场实际情况布置随机锚杆、钢支撑；

(2)插杆时须采取隔离措施，防止施工人员皮肤直接接触钢铁；

(3)为保证注浆质量，砂浆搅拌时，按设计及规范要求添加一定数量的外加剂(如速凝剂、防冻剂等)；

(4)砂浆搅拌前必须将水加热，砂中无雪、冻冰等杂质；

(5)边坡洞脸锚杆施工，尽量安排在白天10∶00～16∶00时间段进行。

3 质量和安全控制措施

3.1 质量控制措施

3.1.1 安排专人做好温度监测工作，并做好资料整理。

3.1.2 拌制砂浆的各项材料的温度，应满足砂浆拌合物拌合成后所需的温度。当原材料原有温度不能满足需要时，首先考虑对拌合用水加热，仍不能满足需要时，再考虑对集料加热。投料顺序为砂、水，搅拌，再加水泥搅拌，搅拌时间较常温时延长50%，水泥只保温，不加热。

3.1.3 拌制砂浆用骨料不得带有冰雪和冻结团块，骨料应及时覆盖防冻。

3.1.4 锚杆注浆完成后，应及时进行覆盖封堵保温养生。

3.1.5 采用与气温相匹配的燃料，根据各月气温情况采用-10#、-20#、-35#柴油。

3.1.6 对开挖过程中暴露出的地质缺陷，严格按监理工程师的要求及时处理。

3.1.7 工地临时用水水管应埋入土中，或用草包等保温材料包扎，外抹纸筋；水箱存水，下班前应放尽。

3.1.8 保温材料不得露天放置，以免受潮失去保温效果。

3.2 安全控制措施

3.2.1 随时掌握天气预报，根据天气情况安排不同部位施工，及时清除施工道路积水、积雪，在有效解决防冻、防滑措施后方可正常施工。

3.2.2 冬季施工应维修保养好所需的车辆、机具设备，检查施工车辆刹车性能，备足防冻液、-10#柴油、-20#柴油、-35#柴油；故障车辆及设备禁止投入生产。

3.2.3 增强施工作业人员自我保护意识，加强冬季施工安全防护措施，冬季施工人员着装满足安全施工规范要求。

3.2.4 施工现场做好防火、防冻、防触电措施。

3.2.5 完善安全事故应急预案，落实责任，明确到人，做好抢险救灾的准备工作，及时处理施工中的突发事件。

3.2.6 在有积雪和冰层的道路上驾驶车辆，需加装防滑链，不得快速行驶，上下坡和急转弯时避免紧急制动。

3.2.7 施工场地清扫后的积雪，不应放在机电设备、构件堆放场地附近，保证消防道路的畅通。

3.3 冬季防火措施

3.3.1 冬季施工现场及临时工棚内，严禁用明火取暖，应制定具体防火安全注意事项，并将责任落实到人。

3.3.2 加强现场火源管理。使用煤气时，要防止爆炸；使用焦炭炉、煤炉或煤气时，应注意设置防火设施，防止火灾发生。

3.3.3 现场易燃，易爆及有害物品应有专人保管，妥善安置，并配置必要的安全防火用品。

3.3.4 生活营区必须配备灭火器材，组织人员进行消防演练，增强员工的防火安全责任意识。

4 结语

对于石方洞挖及支护工程冬季施工，为了保证其最终的施工质量、安全、进度，只有从施工工序、具体的施工技术和操作、原材料等方面采取相应的措施，保证工作面的温度达到施工和质量的要求。精心的组织安排，严格按照施工规范规程操作，采取合理的辅助设计、措施、设备及施工方法，可以有效地加快冬季施工进度，减少安全事故的发生，均衡施工投入，确保达到预期的施工进度、质量和成本要求。

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2095-1809(2016)06-0073-03

耿 薇(1990.10-)，女，成都人，助理工程师，学士，主要从事技术管理。

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