一 工程概况
石门水库灌区沥水沟渡槽位于陕西省汉中市褒河的沥水沟口，距汉中市约16km，距河东店镇约1km。
本标段设计有边墩2个，每个边墩下有斜井柱2个，直井柱2个，斜井柱与水平面的夹角为50.73°，设计砼标号为c25w4f50，斜井柱设计直径为2.7m，桩长为18m。
本工程所在地主要为千枚岩，岩质破碎，因此，开挖过程中，按照设计要求，及时采用钢拱架和喷锚进行支护。开挖采用先开挖井口，并对井口进行固化封锁井口，然后搭设井架，钻爆法开挖井身。出渣采用5t卷扬机牵引吊斗将开挖渣料运输至井口外，然后用装载机收集，自卸汽车配合集中堆放至指定地点，作为回填用料。
二 施工准备
1、施工机械设备：
pc240挖掘机1台，zl30装载机1台，自卸汽车5台，yt-28型手风钻6台，风镐4台，5t卷扬机1台，10m3空压机1台，喷浆机1台，0.4m3砼搅拌机1台，bx-400电焊机1台，钢筋切断机1台，钢筋弯曲机1台，钢筋调直机1台，25t汽车吊1台，2.2kw砼振动棒1台，砼搅拌运输车8台。
2、检测试验器具：
nts—352全站仪1套，ds3水准仪1台，坍落度仪1套，试模3组，5米塔尺2把，50米钢尺1把，手锤1把，测绳1把。
三 施工工艺、方法
1、测量定位
本工程斜井柱设计轴线与水平线的夹角为50.73 o，为保证正确的斜度和进尺方向，在每个斜井柱井口埋设坐标控制点，采用全站仪极坐标法放样每一开挖进尺（按照0.5m进尺进行控制测量）的斜井柱的轮廓线（见下图），并采用红油漆在岩面进行标记，在钻孔爆破时，利用水平尺及吊线锤校核手风钻的钻杆角度，使其进尺方向正确。
每一进尺爆破出渣完毕后，利用全站仪坐标法进行开挖断面轮廓线的三维坐标数据测定，并与设计开挖轮廓线的坐标数据进行差值计算，对井柱径向严格控制超挖，不允许出现欠挖。
2、开挖方法
斜井柱开挖采用光面爆破，全断面一次开挖成型的钻爆法开挖施工。开挖前，做好井口区域的截、排水设施，在井台上部采取遮挡措施，防止杂物掉落，做好坡面防护。
每个边墩两个斜井柱同时进行开挖，开挖遵循“短进尺，弱爆破，分段起爆，降低最大一段药量”的原则施工，对于千枚岩的特别破碎，不易成洞洞段，可视情况进行超前支护后，再全断面开挖。
每个工作面拟布置3台yt-28型气腿式手风钻于工作面进行钻孔作业，上半部钻孔时搭设简易施工台架。供风由布置于洞口处附近的10m3电动空压机供给。供水通过洞外供给。
2.1 爆破设计
本设计以2.85m×3m马蹄形断面进行。
斜井柱开挖按光面爆破要求进行钻爆设计，周边眼使用小直径光爆炸药，炮眼间距45-55cm。采用间隔装药。，非电毫秒导爆管雷管引爆导爆索，通过导爆索传爆起爆炸药，孔口用炮泥堵塞。炮孔痕迹在开挖轮廓面上均匀分布，炮孔痕迹保存率达到80%以上，保证开挖面与设计轮廓线一致，径向超挖值和开挖岩面的起伏差均小于200mm，平均小于100mm。围岩中不得有明显震动裂隙，不得有欠挖。
掏槽眼、辅助眼采用连续装药，非电毫秒导爆管雷管起爆，φ32mm×200mm 2#岩石硝铵炸药。装填系数0.7-0.85。
考虑围岩的夹制力，每循环进尺控制在1.0米左右，掏槽型式采用直线方式，确保掏槽效果。
按照钻爆设计图准备好爆破材料，装药前先用高压风清孔，检查钻孔是否堵塞或塌孔，然后按划定的区域装药连线，各负其责。装药顺序先上后下，先两侧后中间。导爆管连线采用“一把抓”法，配两个起爆雷管，装药结束经安全检查后起爆，各步骤按《塑料导爆管非电起爆操作原则》进行。
设计炮眼布置图
炮孔布置：
⑴掏槽孔：采用锥形掏槽，布置4个孔，孔口所在圆圈直径0.8m，孔底间距0.3m，孔深1.3m。
⑵中空孔：布置在圆心位置，孔深1.5m，孔径等于或大于其他炮孔。
⑶辅助孔：布置在掏槽孔与周边孔之间，距周边孔轮廓线0.5m，孔深1.2m，共布置10个孔。
⑷周边孔：布置在设计轮廓线上，当岩石比较软弱破碎时，其位置可朝圆心方向调整10-15cm，孔深1.1m，共布置16个孔。
以上各类炮孔共计31个，累计钻孔进尺36.3m。
药量：
选取炸药单耗q=2.0 kg/m3，每次爆破总药量q=qv=2.0×7.22=14.44kg。
⑴ 槽孔：单孔药量0.75kg（装药长度1.0m，炮孔装药系数0.77）,4孔共装药3kg；
⑵中空孔：装药量0.3 kg（装药长度0.4m）；
⑶辅助孔：单孔药量0.45kg（装药长度0.6m，炮孔装药系数0.5）,10孔共装药4.5kg；
⑷周边孔：单孔药量0.375kg（装药长度0.5m，炮孔装药系数0.45）,16孔共装药6kg；
以上31个孔总装药量13.8kg，相当于单耗1.91kg/m3。
起爆网络
采用毫秒差导爆管雷管起爆网络，各类炮孔所用毫秒延期雷管段别及延时见表1。
表1起爆雷管段别及延时
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起爆顺序
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炮孔类别
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炮孔个数
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毫秒延时
雷管段别
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延时（ms）
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备注
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1
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掏槽孔
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4
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2
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25
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2
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中空孔
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1
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3
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50
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3
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辅助孔
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5
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5
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110
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5
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6
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150
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4
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周边孔
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8
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7
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200
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4
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周边孔
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8
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8
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250
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支护采用风钻打孔，人工安装钢拱架、锚杆和挂网，喷浆机喷射混凝土施工。井壁均匀喷射c20砼，厚度150mm。
爆破孔采用yt-28气腿式手风钻钻孔，人工制作简易作业平台，毫秒微差非电雷管爆破。爆破方法采用光面爆破或预裂爆破，爆破的主要参数通过爆破试验确定，施工中根据爆破效果进行调整，以确定最优爆破参数。
2.2出渣
由于斜井开挖断面较小，洞内出渣采用5t卷扬机牵引人工翻斗车方式进行，翻斗车运输出井口外集中后装载机装车，自卸汽车运输至指定地点。
2.3钢拱架及喷锚支护
施工过程中采用钢拱架及时支护，钢拱架间距为0.8m（中到中）。
2.3.1施工工艺流程
2.3.2 钢拱架施工方法
设计采用i16工字钢支撑。钢拱架在洞外按设计尺寸加工成型，洞内安装在初喷混凝土之后进行，与定位系筋及锚杆焊接，钢架间采用喷混凝土填平，钢架必须支撑在牢靠的基础上，架立时保持铅垂，当钢架和围岩之间空隙过大时设混凝土垫块，用混凝土喷填。
2.3.1.1钢拱架的制作
钢拱架在钢筋加工棚制作采用冷弯制作，钢架采用分段制作，试拼合格后，运至现场安装。
2.3.1.2钢架的安设
安装工作包括定位测量、安装前的准备、安装。为保证钢架安设质量，在锚杆施工时，应使锚杆尽量靠近钢架位置，以便将钢架与锚杆头焊接成整体。
a、定位测量
首先测定出轴线，确定高程，然后再测定其横向位置。
b、安装前的准备工作
运至现场的单元钢架分单元堆码编号，安设前进行断面尺寸检查，及时处理欠挖，保证钢架正确安装，钢架外缘预留5cm的保护层，安设拱脚或拱墙钢架前，清除垫板下的松渣，将钢架置于原状基岩上，在软弱地段采用拱脚下垫钢板的方法，并施作锁脚锚杆。
c、钢架安设
钢架与喷混凝土之间紧贴，在安装过程中，当钢架与围岩之间有较大的间隙时安设混凝土垫块，垫块数量不大于10个。
2.3.1.3控制要点
a、加工钢架，应做到尺寸准确，弧形圆顺，型钢中心与轴线成后，接头处相邻两节圆重合，连接空位准确。
b、钢架加工后先试拼，检查有无扭曲现象。
c、钢架的焊接应符合钢材焊接规定。
d、加工成型的钢架应圆顺；允许偏差位：拱架失高及弧长 20mm，架长±20mm。
e、钢架组装后应在同一平面内，断面尺寸允许偏差位±20mm，扭曲度位±20mm。
2.3.3 喷锚施工方法
2.3.3.1锚杆
本工程斜井柱设计为φ25锚杆，长2.0m，间排距1.0×1.0m，锚杆类型为全长粘结型砂浆锚杆，钻锚杆孔前应根据设计要求和围岩情况定出孔位做出标记。
锚杆孔采用岩石电钻和手风钻造孔，采用长短杆循环钻进，水泥砂浆锚杆孔深允许偏差宜为50mm ，锚杆孔距的允许偏差为150mm。
采用先注浆后安装锚杆法施工。钻孔时要控制孔位、孔向、孔径、孔深符合设计要求。一般要求孔位误差不大于20cm，孔向尽可能垂直岩层的结构面，孔径比锚杆直径大10mm左右。
锚杆与邻近钢拱架尽量焊接，以提高整体性能。
2.3.3.2挂钢筋网
钢筋网一般在锚杆施工完成之后安设，但如遇到围岩松散地层，拱部易坍塌或掉块，为了给作业人员提供防护，可先施作钢筋网，钢筋网采用ф6钢筋，事先加工制作成2×2m的方片，网格尺寸为20×20cm。施工时运至工作面进行焊接安装，钢筋网加工制作及安装时应注意：
①钢筋加工时要进行调直，除锈、去油污、确保钢筋质量要求。
②钢筋网宜在岩面喷射一层混凝土后铺设钢筋，与壁面的间隙宜为30mm
③钢筋网铺设时，应随砼初喷面起伏状敷设，并与壁面接触紧密。
④钢筋网的节点与锚杆接点采用电焊的办法焊接牢固。
⑤开始喷射时应减小喷头与受喷面的距离，并调节喷射角度以保证钢筋与壁面之间混凝土的密实性。
⑥喷射中如有脱落的混凝土被钢筋网架住应及时清除。
2.3.3.3喷混凝土
搅拌混合料采用强制式搅拌机，搅拌时间不小于2min。原材料的称量误差为：水泥、速凝剂±2%，砂石±3%；拌和好的混合料运输时间不得超过2h；混合料应随拌随用。
喷射作业现场应做好下列准备工作:
a 拆除作业面障碍物、清除开挖面的浮石和墙脚的岩渣、堆积物。
b 用高压风水冲洗受喷面，对遇水易潮解、泥化的岩层，则应用压力风清扫岩面。
c 埋设控制喷射混凝土厚度的标志。
d 喷射机司机与喷射手不能直接联系时，应配备联络装置。
e 作业区应有良好的通风和足够的照明装置。
f 喷射作业前应对机械设备、风水管路、输料管路和电缆线路等进行全面检查及试运转。
g 受喷面有滴水淋水时喷射前应按下列方法做好治水工作:
① 有明显出水点时可埋设导管排水
② 导水效果不好的含水岩层可设盲沟排水
h 采用湿法喷射时，宜备有液态速凝剂，并应检查速凝剂的泵送及计量装置性能。
i 喷射砼作业前，清理受喷面并检查断面尺寸，保证尺寸符合设计要求。喷射砼作业人员佩带好作业防护用具，确保工作质量及安全。
j. 喷射砼在开挖面暴露后立即进行。
k. 分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h 后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。
l. 喷射砼终凝2h后开始洒水养护，洒水次数应以能保证砼具有足够的湿润状态为度；养护时间不得少于14d。
m．喷射砼表面应密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、空鼓、渗漏水等现象，不平整度允许偏差为±3cm。