浅谈洞室开挖支护工程冬季施工要点（耿薇）

浅谈洞室开挖支护工程冬季施工要点

摘要：冬季是影响洞室开挖及支护工程最严重的季节,做好洞室开挖及支护工程

冬季施工管理,对洞室开挖及支护工程质量和进度控制尤为重要。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,它对指导我们今后的地下洞室施工建设有着重要的指导意义。

关键词：水电 质量控制 安全控制 施工要点 0 引言

水电是清洁能源，可再生、无污染、运行费用低，便于进行电力调峰，有利于提高资源利用率和经济社会的综合效益。水电作为可再生的清洁能源，在我国能源发展史中占有极其重要的地位，支撑着经济社会的可持续发展。进入21世纪，特别是电力体制改革的推进，调动了全社会参与水电开发建设的积极性，我国水电进入加速发展时期。目前，中国是世界上在建规模最大、发展速度最快的国家，已逐步成为世界水电创新的中心。随着经济和社会的进一步发展，环保要求的日益提高，电力结构的优化调整，以及西部大开发战略的全面实施，我国水电产业迎来发展机会增加。

水电产业的兴盛导致世界范围内形成了一整套的完善的、高质量的施工管理理念和技术，现特将青海黄河玛尔挡水电站洋芋沟排洪工程的洞室开挖及支护工程冬季施工要点做出描述，供同行业相似工程指导及借鉴。

1 工程概况

1.1 工程概述

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×4.48及3.9m×4.35m，排洪洞进口衬砌后地板高程为3291.5m，出口高为程

3280.00m。排洪洞进口采用混凝土重力坝进行挡水，重力坝顶宽1.5m，背水面坡度1:0.75。 1.2 气候条件

本流域因受高空西风气流的控制，且远离海洋，属典型的大陆性气候。冬季受蒙古高压的控制，天气干冷晴朗，常有寒潮侵入，1月～2月为全年最冷季节。本地区气候特点是：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月至迄年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。 1.3 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）石方工程施工需要使用-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。 1.4 施工投入机械保养常识

施工机械在施工过程中尽量保证不熄火，未使用的设备均停放在停车棚内。停车棚使用钢管进行加固，外侧使用帆布覆盖，必要时，在车棚内放入若干个暖风机，防止机械因温度降低需使用时不能启动；同时，未运行的施工机械内的水必须全部放出，使用优质的防冻液；当遇到不具备施工条件天气时，隔2小时启动一次进行暖车，避免设备需用时不能启动；加装低温启动装置等。

2 冬季主要施工要点

2.1 洞挖施工

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，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，定期对施工使用设备进行常规检查保养，及时更换

已损坏零件，对过滤装置进行定期清洗。

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将油线管路进行加热解冻。 2.2 洞室支护施工

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，再使用温度计进行监测孔内外温度变化。

2.2.1.1钻孔温度监测锚杆类型 ①洞脸边坡锁扣锚杆

锁口锚杆Φ22，L=6m，间排距2×2m，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2小时测读一次，三天后每四小时测读一次，进行气温与地温的对比测读。

②洞身支护锚杆

锚杆Φ22，L=2.5m，间排距2×2m，在距排洪洞口5m、10m、20m位置，分部分段进行温度监测。

2.2.1.2 温度监测分孔口裸露和保温被封堵2种 ①孔口裸露型

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之内的变化情况，并做好相应的温度监测记录；

②孔口保温被封堵型

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之内的变化情况，并做好相应的温度监测记录。

2.2.1.3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。

2.2.2冬季锚杆（锚筋桩）、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℃，在洞口挂保温门帘。

（2）拌制砂浆、混凝土前应用热水冲洗搅拌机，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进行包裹，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，验收通过经过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硬化一定程度方可拆除保温设施。

（4）砂浆、混凝土所用水可使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温度丧失过多。混凝土干喷机所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破碎带及地质缺陷

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。

2.2.2.4施工方法及注意事项

（1）插杆时须采取隔离措施，防止施工人员皮肤直接接触钢铁。

（2）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）。

（3）砂浆搅拌前必须将水加热，砂中无雪、冻冰等杂质。

（4）边坡洞脸锚杆施工时尽量安排在白天10:00~16:00时间段进行施工。

3 质量和安全控制技术措施

3.1 质量控制技术措施

（1）安排专人做好温度监测工作，并做好资料整理。

（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，