浅谈杨房沟水电站大坝坝肩槽开挖质量管控要点

2018-03-25 14:04
四川水力发电 2018年4期
关键词:潜孔瘦身坝基

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。

猜你喜欢
潜孔瘦身坝基
给自己的课“适度瘦身”
我的瘦身计划
带纵缝RFC重力坝坝基弹模敏感性分析
阿克肖水库古河槽坝基处理及超深防渗墙施工
可切换式反循环潜孔锤钻头设计及优化
大直径潜孔锤钻机
高性能高气压潜孔钻齿产品开发
国外潜孔钻具研发方面的新动向
平班水电站坝基渗漏排水卧式泵裂纹分析及处理
临泽县红山湾水库工程坝基处理工程技术的应用