水利水電斜井施工技術(shù)研究

時間:2022-08-09 04:14:31

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水利水電斜井施工技術(shù)研究

【摘要】在水利水電工程施工中,斜井施工技術(shù)較為復(fù)雜,且受外部環(huán)境影響,在施工中,若未進行嚴格監(jiān)控和管理易引發(fā)安全事故。為此,斜井施工技術(shù)研究一直是水利水電行業(yè)技術(shù)研究的重點。本文首先對水利水電工程的斜井施工工藝進行簡要分析,其次總結(jié)了斜井施工技術(shù)要點,然后就該技術(shù)應(yīng)用于水利水電工程中時的注意事項,供相關(guān)人士參考。

【關(guān)鍵詞】水利水電工程;斜井施工;技術(shù)應(yīng)用;注意事項

1引言

斜井施工是水利水電工程施工項目優(yōu)化的重要內(nèi)容,施工技術(shù)要求高,工藝操作難度大,為此,在實際施工中,需嚴格遵循現(xiàn)行技術(shù)標準。所以需準確掌握施工參數(shù),保證技術(shù)操作的有序性。

2水利水電工程斜井施工工藝概述

斜井具有飲水、施工支洞、出線井等作用[1],傾角多為45~60°,有部分通風(fēng)斜井,傾角在61~75°。就當前的發(fā)展形勢來看,因為水利水電工程為惠民工程,可供水、蓄能,但是因為水頭較高,引水斜井較長,為此施工質(zhì)量可控性較低。為此,需要加強斜井施工工藝研究,優(yōu)化工序,促進施工技術(shù)的發(fā)展[1]。

3水利水電工程斜井施工技術(shù)要點

3.1斜井的開挖與支護

3.1.1施工方法

在應(yīng)用斜井施工工藝過程中,需對各因素進行綜合考量,對斜井角度進行合理設(shè)置。當斜井的挖掘角度小于30°,全斷面開挖作業(yè)應(yīng)當從下開始,逐漸向上。若斜井的挖掘角度在30~45°范圍內(nèi),則需要注重斜井內(nèi)部的支護工作,合理布設(shè)支撐構(gòu)件。當斜井的挖掘角度大于45°,會使得斷面的面積較小,這樣不利于挖掘作業(yè)的進行,尤其是導(dǎo)口井施工,因此,需要從上之下進行全面段的開挖工作。需注意的是,在斜井施工中,需要深入了解施工設(shè)計圖紙,并對施工參數(shù)進行合理設(shè)置。若斜井長度超過450m,那么則需要注重施工工藝操作和施工環(huán)境等因素的管控。若現(xiàn)場作業(yè)條件較好,滿足水利水電工程建設(shè)要求,則可立即進行支洞施工作業(yè)[2]。若斜井施工分為上段及下段兩個區(qū)域進行,則需要在斜井的上段和下端之間預(yù)留一定的空間,在此空間內(nèi)設(shè)置一道巖塞,從而在保證上段與下端作業(yè)相互獨立,也可維持施工安全。

3.1.2施工的地質(zhì)條件

在項目施工作業(yè)時,需編制施工方案,保證施工作業(yè)的可行性和適用性。在施工之前,需對現(xiàn)場進行全面勘查,對施工現(xiàn)場中不良地質(zhì)及其他不利因素對于施工作業(yè)的負面影響進行合理推測和考量。

3.1.3斜井的支護

斜井開挖施工前檢查中,若發(fā)現(xiàn)井壁存在危險,有大小不一的裂縫,分布于不同范圍內(nèi),則需要提高斜井支護強度,維持斜井支護的穩(wěn)定性。在斜井施工中,支護技術(shù)的選用需要結(jié)合工程現(xiàn)場的地質(zhì)和分布進行。若斜井的直徑較小,那么需要在運輸臺車或者是掌子面上完成支護工作。對于斜井內(nèi)部作業(yè),如混凝土施工,可以借助施工機械輔助施工。為了保證工程的施工進度,需要做好前期準備工作,如準備好充足的施工材料,且將鋼管的輸料管和井下的作業(yè)面相連接,從而為斜井施工提供相應(yīng)的施工物資。在具體支護設(shè)計時,需要根據(jù)現(xiàn)場1-支撐桿;2-提升架;3-液壓千斤頂;4-圍圈;5-圍圈支托;6-模板;7-操作平臺;8-平臺桁架;9-欄桿;10-外挑三腳架;11-外吊腳手;12-內(nèi)吊腳手;13-混凝土墻體。圖1滑模板組成示意圖實際情況來確定出具體選擇何種施工方案。通常情況下,可設(shè)計使用的深基坑支護結(jié)構(gòu)有:懸臂式支護結(jié)構(gòu)、拉錨式支護結(jié)構(gòu)、內(nèi)撐式支護結(jié)構(gòu)等。

3.2斜井襯砌技術(shù)

在實際作業(yè)時,需要結(jié)合實際情況采用適宜的施工工藝。通常情況下,可以采用的襯砌工藝如下:(1)滑膜施工作業(yè)法。滑膜施工多應(yīng)用于斜井角度大于45°的工程中,陡斜傾角作業(yè)效果更佳,滑膜結(jié)構(gòu)如圖1。滑膜施工中需注意各部件的布設(shè),引導(dǎo)斜井作業(yè)。同時,不得盲目套用以往的工程方案。為此,需對斜井進行測量,抽出場地中的斜井。若出現(xiàn)停膜等問題,需對已完成的工序內(nèi)容進行檢查,檢查通過后方可拆除滑膜。(2)將鋼管作為混凝土模板進行襯砌。鋼管混凝土模板襯砌作業(yè)是從上至下進行的,且鋼管作業(yè)和混凝土澆筑施工需交替進行,這樣方可各專業(yè)作業(yè)的順利完成,也可保證施工質(zhì)量。除此之外,由于水利水電工程環(huán)境較為復(fù)雜,對于施工現(xiàn)場布設(shè)有所影響,鋼管長度有限,為了保證工程整體質(zhì)量,可選擇短鋼管,一般將其控制在20~30m左右為宜。同時,需對節(jié)混凝土施工標準進行明確,最為關(guān)鍵的標準就是強度要求,當實際施工強度為設(shè)計強度的75%,便可開始相鄰管節(jié)作業(yè)。若混凝土強度大于5MPa,則可以繼續(xù)鋼管安裝作業(yè)。

4施工注意事項

4.1爬罐法應(yīng)用注意事項

應(yīng)用是在斜井開挖的基礎(chǔ)上進行的,為保證斜井整體施工質(zhì)量,需要及時進行斜井襯砌。在實際施工中,需要結(jié)合實際需要采用適宜的襯砌方法。若斜井的傾角大于42°,則可以應(yīng)用爬罐法進行開挖。在應(yīng)用過程中,需保證平洞被貫穿。在施工過程中,需先在平洞上布設(shè)施工設(shè)備,然后依據(jù)設(shè)計方案進行設(shè)備位置的調(diào)整,爬罐可通過導(dǎo)軌進行移動。在掌子面開挖后,便可開展鉆孔爆破開挖。但是爆破后,會產(chǎn)生大量的石渣,在重力作用下自然下落,為保證現(xiàn)場作業(yè)安全和進度,需及時將石渣清出場外,運送至棄渣場。根據(jù)工程斜井斷面的尺寸確定施工工藝。對于面積較小的斜井斷面,可以應(yīng)用倒擴法進行開挖施工。需注意鉆爆施工應(yīng)分層進行,及時將井內(nèi)的溜渣清出[4]。

4.2施工安全注意事項

首先,需進行斜井挖掘,安排專業(yè)施工人員進行施工測算,確定爆破施工的各項參數(shù),在進行爆破施工之前,應(yīng)該對施工現(xiàn)場地質(zhì)情況的檢查,加強對爆破施工的效果與預(yù)裂爆破施工過程中的震動進行有效地檢查,需要根據(jù)巖土工程地質(zhì)情況的含水量、節(jié)理裂隙發(fā)育的特點,對預(yù)裂施工及緩坡爆破施工的參數(shù)進行合理的設(shè)計,根據(jù)爆破施工現(xiàn)場的實際情況進行調(diào)節(jié)與優(yōu)化,這樣便可控制施工中的爆破作業(yè),也可減少爆破藥量,也可減少爆破中產(chǎn)生的石塊數(shù)量。爆破用藥量計算如下:Q=qV=aLSμ式中:Q-每排炮進尺總裝藥量,kg;q-單位耗藥量,kg/m3;V-每進尺爆破下巖石的體積,m3;L-實際鉆孔深度,m;S-開挖斷面斷面,m2;μ-炮孔利用率,μ=l′/L;l′-爆破后的實際深度,m。在爆破作業(yè)結(jié)束后,需及時進行場地清理[3]。其次,需加強的爆破施工機械的管理。在進行爆破施工設(shè)備選擇的過程中,必須進行嚴格的檢查,對設(shè)備的各項功能進行嚴格的檢查,查看其是否能夠正常的使用,保證機械設(shè)備的參數(shù)達到相應(yīng)的規(guī)定。在進行礦山爆破施工之前,應(yīng)該加強對起爆器材、引導(dǎo)爆破的管道、非電毫秒等導(dǎo)爆雷管等設(shè)備進行嚴格檢查,確認相關(guān)設(shè)備達到施工的參數(shù)之后方可使用。施工之前需要保證炸藥的質(zhì)量。爆破炸藥的質(zhì)量存在問題、過期或者是炸藥出現(xiàn)受潮的情況都會導(dǎo)致炸藥出現(xiàn)半爆破或者是不爆破的情況。在實際施工中,斜井作業(yè)的施工人員都必須做好安全防護工作,在施工前佩戴安全繩和安全帽,維護自身生命安全,避免高空墜落事故。所有施工人員,也必須依據(jù)工程建設(shè)的要求進行操作,例如,需對擴挖臺車進行安全檢查,檢查通過后方可安排專業(yè)人員進行設(shè)備操作。然后,對于設(shè)備操作人員,需事先進行職業(yè)技能考核,校核通過方可進場作業(yè)。水利水電斜井施工中應(yīng)用的輸送小型車輛,需要配備雙制動閘,而施工中應(yīng)用的卷揚機也必須進行合理設(shè)計,才能滿足作業(yè)要求。最后,為保證斜井施工安全,需在井口位置設(shè)置防護欄,通常防護欄的高度應(yīng)大于1.2m。在斜井的底部,距離地面0.5m以下位置需進行封閉處理。此外,施工中所需的擴挖系統(tǒng),為保證施工作業(yè)的正常進行,需保證照明設(shè)備充足。

5結(jié)束語

由上述內(nèi)容可知,斜井施工是水利水電工程基礎(chǔ)施工的重要內(nèi)容。但是當前我國處于新的發(fā)展背景,對于水利水電施工的要求更高。作為施工單位,應(yīng)當對斜井施工的重要性有所認識,需深入了解斜井施工原理,熟練掌握各施工工藝操作要點,從而保證斜井施工質(zhì)量。在施工中,需根據(jù)施工設(shè)計圖紙進行操作,為工程質(zhì)量管控奠定基礎(chǔ)。

作者:王立東 單位:中國水利水電第十六工程局有限公司廈門分公司

參考文獻

[1]周峰,劉章,陳功民,等.高海拔高地應(yīng)力區(qū)深斜井施工導(dǎo)井開挖技術(shù)研究[J].水資源與水工程學(xué)報,2011,22(3):34~37.

[2]寧掌玄,馬迎松,等.斜井施工裝運系統(tǒng)模擬技術(shù)研究[J].地下空間與工程學(xué)報,2010,6(2):348~353.

[3]楊仁樹,楊立云,李清,等.斜井施工中紅黏土層高效鉆眼爆破試驗[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2011,39(2):26~28.

[4]劉龍衛(wèi),秦亮,唐道國,等.溜槽技術(shù)在長距離有軌斜井施工中的應(yīng)用[J].隧道建設(shè),2009,29(3):352~355.