郑周
中国水利水电第十六工程局有限公司 福建省福州市 350001
摘要： 广东梅州抽水蓄能电站二期上水库进出水口闸门井井口位于上库EL823.45平台（4#公路旁），其底部与二期上库进出水口引水平洞相连。井口高程823.45m，井底开挖高程744.495m，闸门井总开挖深度为78.955m，闸门井开挖断面为13.6m×7.9m矩形断面。原设计图纸中闸门井初期支护采用型钢支护，考虑型钢支护横向跨度大，不利于结构的受力与稳定，竖井上部30m井壁四周采用钢管桩支护型式。既保证了施工质量又加快了施工进度。
关键词：闸门井；竖井；钢管桩；支护；混凝土
引言
本项目竖井围岩类别主要为Ⅳ类～Ⅳ类,并且为角岩、遇水软化。在开挖前竖井上部30m井壁四周采用钢管桩支护型式。既保证了施工安全，也加快的竖井开挖支护进度。
1. 工程概况
1.1 概况
本项目为广东梅州抽水蓄能电站二期上、下库进出水口工程，工程位于广东省梅州市五华县。二期上水库进出水口闸门井井口位于上库EL.823.45平台（4#公路旁），闸门井中心坐标P（2588520.280,344925.444），其底部与二期上库进出水口引水平洞相连。井口高程823.45m，井底开挖高程744.495m，闸门井总开挖深度为78.955m，闸门井开挖断面为13.6m×7.9m矩形断面。
原设计图纸中闸门井支护采用型钢支护，考虑型钢支护横向跨度大，不利于结构的受力与稳定，竖井上部30m井壁四周采用钢管桩支护型式。
1.2 工程地质
二期上库进出水口闸门竖井围岩主要为强风化～弱风化的角岩，岩体完整性较差～较破碎，节理裂隙较发育，节理相互组合切割，对井壁稳定不利，洞室围岩类别主要为Ⅳ类～Ⅳ类。
2. 方案制定背景
本项目围岩类别主要为Ⅳ类～Ⅳ类,并且为角岩、遇水软化。原设计图纸中闸门井支护采用型钢支护，考虑型钢支护横向跨度大，不利于结构的受力与稳定，并且该项目施工工期紧，在开挖前竖井上部30m井壁四周采用钢管桩支护型式。用钢管桩代替型钢，减少了型钢支护时间，在满足质量和安全的前提下考虑通过调整、改进施工方案，使得施工更为便利、快速。
3. 竖井支护方式调整改进
3.1 井口土石方开挖施工
闸门井及井圈锁口开挖，采用从上到下正井法开挖，地表全风化层采用1.8m3反铲直接开挖，配20t自卸汽车出渣至库底回填渣场，开挖层高2m。井口段风化程度较弱岩体，1.8m3反铲无法直接开挖时，采用1.8m3反铲带10t液压破碎锤凿除或小药量爆破，再用另一台1.8m3反铲捞渣，配20t自卸汽车出渣至库底回填渣场。井圈锁口开挖结构为台阶状。
3.2 钢管桩施工
开挖结束后沿井口开挖轮廓线外侧增加两排钢管桩，钢管桩长度为30m（根据现场实际地质情况而定），Φ90mm，壁厚5mm，间距100cm，排距60cm，倾角1°，共布置106根。
3.2.1 施工工艺流程
钢管桩施工工艺流程见图表3-1。
图
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3.2.2施工工艺措施
1、钢管桩造孔
钢管桩造孔采用CM351中风压潜孔钻钻孔，钢管桩孔的开孔偏差不大于50mm，造孔时钢管桩孔直径不小于115mm。钢管桩孔的孔轴方向满足施工图纸的要求。钻孔方位偏差不应大于1.5。钻孔深度必须达到设计要求，孔深偏差值不大于50mm。钻孔完成后用高压风清洗，将孔内松散岩粉粒和积水清除干净。
钻孔精度的控制采用角度仪严格控制角度，做到一杆一测量。
2、钢管桩制作安装
钢管桩在闸门竖井平台加工制作，钢管桩采用外径90mm钢管加工，接头采用焊接，接头处用套管保护并焊接，套管长度为30cm，接头应在横断面上错开。加工完成的单元件分类堆放。钢管管头以外加工成花管，管壁上交错布设注浆孔，呈梅花型布置，管前端为尖锥状，尾部1.0m为不钻孔的止浆段，管端加焊注浆阀，具体详见图表3-2钢管桩示意图。
图表3-2 钢管桩示意图
钢管桩安装由挖机配合人工站在竖井平台上进行，分多次安装完成。
3、注浆
注浆采用水泥浆，采用UP4.8锚杆注浆机注浆。注浆材料为水泥浆，浆液比为0.8:1～0.5:1，浆液由稀到浓，注浆压力控制在0.3～0.6Mpa，注浆压力以现场实际试验注浆压力为准。
3.3井口锁口锚杆施工
钢管桩施工结束后进行9m长的锁口锚杆施工，锁口锚杆为C32@1000mm×1000mm，倾角70°，共布置104根。因处于强风化层，普通钻机打钻极易卡钻，决定采用CM351潜孔钻机钻孔，孔径90mm，人工配合1.8m3反铲安装锚杆，采用UP4.8锚杆注浆机注浆。“先插杆后注浆工艺”施工锁口锚杆，锁口锚杆上层外露长度210cm，锁口锚杆下层外露长度130cm。
3.4平台混凝土及井圈锁口钢筋混凝土施工
平台混凝土施工在井口开挖后可施工。井圈锁口钢筋混凝土施工在井口开挖、钢管桩施工、锁口锚杆、支护完成后进行施工。因混凝土备仓、入仓浇筑等施工条件较好，原则上一层浇筑完成。
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4. 结论
通过上述施工方法后，取消了原设计图纸中闸门井支护采用型钢支护的方式，并且节约工期合计5天（120h），在满足质量和安全的前提下考虑通过调整、改进施工方案，使得施工更为便利、快速。
参考文献
[1]中南勘测设计研究院有限公司.广东梅州抽水蓄能电站工程二期上水库进/出水口公路高程以下开挖支护图，201910。
作者简介:郑周（1985），男，中级工程师，主要从事水利水电工程施工工作。