浅谈杨房沟水电站大坝坝肩槽开挖质量管控要点

张 国 平

(中国水利水电第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

1 工程概况

杨房沟水电站是雅砻江中游河段一库七级开发中的第六级，是国内首个百万千瓦级采用EPC总承包管理模式的水利水电工程。工程为一等，规模为大(1)型。杨房沟水电站两岸边坡较陡，尤其是局部岸坡坡度在60°～70°以上，两岸地形基本对称，呈“V”形谷，坝址出露地层主要为燕山期花岗闪长岩。

拱坝坝基及拱肩槽边坡分布高程为2 101.85～1 947 m，其中拱肩槽部位仅进行开挖，不需要支护，共分为16段不同设计坡度，拱肩槽顶部宽度约为12 m，底部宽度约为35 m。

2 存在的问题

拱坝坝基根据生产性试验取得的爆破参数、按10 m/层下挖，采用先瘦身，后保护层预裂爆破方案。缓冲孔和主爆孔主要采用JK590履带式液压潜孔钻机，预裂孔主要采用QJZ-100B型潜孔钻机。预裂孔孔距一般为70 cm，孔径为70 mm，药卷采用直径为25 mm、32 mm的乳化炸药间隔装药，装药密度为240～260 g/m，单耗为0.25～0.35 kg/m3。

左、右岸坝肩槽开挖分别完成了3次。从开挖揭示的地质状况看，建基面主要以Ⅲ类围岩为主，较为完整，稳定性较好，预裂爆破质量状况为：①轮廓面上残留炮孔半圆痕迹存在不均匀，孔底间距部分超标；②相邻两炮孔间部分岩面的不平整度不满足质量标准要求，除局部地质缺陷外，坡面平均超挖值为12 cm，存在成本损失偏大的情况；③少量残留为炮孔壁存在明显的爆破裂隙(宽度>0.5 mm)；④以Ⅲ1类岩体为主，半孔率为83.5%；⑤单元质量评定优良率为78.5%。施工质量无法满足工程创优的要求。

3 导致质量偏差的原因分析

工程技术人员通过查阅资料和现场踏勘，辨识出影响坝肩槽预裂爆破质量的主要原因为钻孔工艺控制不标准、钻孔校验频率不足、样架局部不稳定等。

4 对策研究及实施

4.1 优化调整

坝肩槽仍采用“先瘦身、坝基预留保护区开挖”的施工方法，将预留保护区厚度由原来的15 m调整为10 m(1排缓冲孔、2～3排主爆孔)；瘦身爆破规模单次由原来的7排爆破孔调整为5排进行控制，临近保护区内侧的缓冲孔其造孔、装药按照近似于光面爆破控制。

在钻爆工艺参数上，缓冲孔与主爆孔间距由原来的2.5 m调整为小于2 m；预裂孔的堵塞长度由原来的1.5 m调整为0.8～1.2 m；Ⅲ类岩体预裂孔孔底间距由原来的70 cm调整为60 cm；爆破网络延时雷管段位由原来的MS15段调整为不超过MS12段；爆破设计依据火工材料的检测结果及不同地质条件，及时根据爆破振动回归公式计算出K值、α值，有针对性地进行优化。

4.2 主要施工工艺控制

成立了以项目负责人为组长、分管领导为副组长、各职能管理人员为成员的坝肩槽开挖质量提升小组，制定了《坝肩槽施工工艺标准》，层层落实责任分工，加强现场施工工艺标准控制。

(1)操作平台的找平与清理。

操作平台2 m范围用机械找平，人工清除表面积水、虚渣和松动岩石，露出岩面。将平台超欠控制在20 cm范围内，清理后经检查合格后交测量放线。

(2)测量放线。

测量人员测放的控制点线主要包含坝肩槽开口线高程、预裂孔位置、角度、深度等指标。每一茬炮预裂孔逐孔放点并用钢钉固定。

(3)样架搭设。

样架采用φ48.3×5 mm优质钢架管并由人工搭设，角度尺或罗盘控制搭设角度。样架搭设完成后，测量人员在样架上放出每个预裂孔孔位、孔深、孔距、倾角等并挂牌标识。样架及测量点线验收合格后投入使用，安排专人加固、维护。

(4)钻爆工艺控制。

坝肩槽采用“先瘦身、再预留保护区开挖”的施工方法。瘦身区爆破孔开挖布置5排孔，按常规爆破开挖方式完成，笔者不作描述。

预留保护区布置1排缓冲孔、2～3排主爆孔，厚度为10 m。其中，缓冲孔布置在主爆孔内侧2 m范围内，主要采用QZJ-100B型潜孔钻造孔，间距2 m，孔深及角度、线形走向均与预裂孔一致。

预裂孔钻孔作业实行定人、定机、定岗“三定”制度，采用QZJ-100B型潜孔钻造孔，孔距一般为60 cm，孔径为70 mm，造孔深1 m范围内分20 cm、50 cm、100 cm三次校核钻杆，造孔深1 m以后按照2～3根钻杆进行校核，主要校核钻孔方向、角度、钻速。造孔完成后，逐孔验收、装药，药卷采用φ25、φ32乳化炸药，竹片间隔规范绑扎，堵塞长度为1 m，装药密度为235～270 g/m，单耗0.24～0.32 kg/m3。

预留保护区爆破网络延时雷管段位不超过MS12段，预裂孔孔内采用导爆索导爆，孔外采用非电毫秒微差雷管分段延迟爆破。

(5)爆破质量的检查与评估。

爆破完成后实施安全监测及质量评估，总结爆破开挖质量，分析存在的问题，研究改进措施，持续改进。

5 实施效果

坝肩槽开挖质量明显提升，爆破质量优良：轮廓面上残留的炮孔半圆痕迹均匀；相邻两炮孔间岩面的不平整度满足质量标准要求，坡面平均超挖值为3.5 cm，无欠挖；残留炮孔壁均无明显的爆破裂隙(宽度>0.5 mm)，无裂隙张开、错动及层面抬动现象；以Ⅲ1类岩体为主，半孔率为95%；单元质量评定优良率为95%以上。

坝肩槽超挖量由原来平均的12 cm减少至平均超挖 3.5 cm，降低了施工成本。

6 结 语

在杨房沟水电站EPC总承包模式下，质量管理是业主管理的重点和核心，标准高、要求严，通过优化调整措施，严格过程控制，提高了坝基开挖的实体质量，获得了业主及国家质量监督总站等单位的高度评价，为后续坝基开挖总结了经验，奠定了基础，对同类工程坝肩槽预裂爆破开挖施工具有借鉴意义。