水利水電斜井施工技術研究
時間:2022-08-09 04:14:31
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【摘要】在水利水電工程施工中,斜井施工技術較為復雜,且受外部環境影響,在施工中,若未進行嚴格監控和管理易引發安全事故。為此,斜井施工技術研究一直是水利水電行業技術研究的重點。本文首先對水利水電工程的斜井施工工藝進行簡要分析,其次總結了斜井施工技術要點,然后就該技術應用于水利水電工程中時的注意事項,供相關人士參考。
【關鍵詞】水利水電工程;斜井施工;技術應用;注意事項
1引言
斜井施工是水利水電工程施工項目優化的重要內容,施工技術要求高,工藝操作難度大,為此,在實際施工中,需嚴格遵循現行技術標準。所以需準確掌握施工參數,保證技術操作的有序性。
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°,有部分通風斜井,傾角在61~75°。就當前的發展形勢來看,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,為此施工質量可控性較低。為此,需要加強斜井施工工藝研究,優化工序,促進施工技術的發展[1]。
3水利水電工程斜井施工技術要點
3.1斜井的開挖與支護
3.1.1施工方法
在應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置。當斜井的挖掘角度小于30°,全斷面開挖作業應當從下開始,逐漸向上。若斜井的挖掘角度在30~45°范圍內,則需要注重斜井內部的支護工作,合理布設支撐構件。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的進行,尤其是導口井施工,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計圖紙,并對施工參數進行合理設置。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境等因素的管控。若現場作業條件較好,滿足水利水電工程建設要求,則可立即進行支洞施工作業[2]。若斜井施工分為上段及下段兩個區域進行,則需要在斜井的上段和下端之間預留一定的空間,在此空間內設置一道巖塞,從而在保證上段與下端作業相互獨立,也可維持施工安全。
3.1.2施工的地質條件
在項目施工作業時,需編制施工方案,保證施工作業的可行性和適用性。在施工之前,需對現場進行全面勘查,對施工現場中不良地質及其他不利因素對于施工作業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,若發現井壁存在危險,有大小不一的裂縫,分布于不同范圍內,則需要提高斜井支護強度,維持斜井支護的穩定性。在斜井施工中,支護技術的選用需要結合工程現場的地質和分布進行。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。對于斜井內部作業,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面相連接,從而為斜井施工提供相應的施工物資。在具體支護設計時,需要根據現場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,可設計使用的深基坑支護結構有:懸臂式支護結構、拉錨式支護結構、內撐式支護結構等。
3.2斜井襯砌技術
在實際作業時,需要結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)滑膜施工作業法。滑膜施工多應用于斜井角度大于45°的工程中,陡斜傾角作業效果更佳,滑膜結構如圖1。滑膜施工中需注意各部件的布設,引導斜井作業。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。若出現停膜等問題,需對已完成的工序內容進行檢查,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是從上至下進行的,且鋼管作業和混凝土澆筑施工需交替進行,這樣方可各專業作業的順利完成,也可保證施工質量。除此之外,由于水利水電工程環境較為復雜,對于施工現場布設有所影響,鋼管長度有限,為了保證工程整體質量,可選擇短鋼管,一般將其控制在20~30m左右為宜。同時,需對節混凝土施工標準進行明確,最為關鍵的標準就是強度要求,當實際施工強度為設計強度的75%,便可開始相鄰管節作業。若混凝土強度大于5MPa,則可以繼續鋼管安裝作業。
4施工注意事項
4.1爬罐法應用注意事項
應用是在斜井開挖的基礎上進行的,為保證斜井整體施工質量,需要及時進行斜井襯砌。在實際施工中,需要結合實際需要采用適宜的襯砌方法。若斜井的傾角大于42°,則可以應用爬罐法進行開挖。在應用過程中,需保證平洞被貫穿。在施工過程中,需先在平洞上布設施工設備,然后依據設計方案進行設備位置的調整,爬罐可通過導軌進行移動。在掌子面開挖后,便可開展鉆孔爆破開挖。但是爆破后,會產生大量的石渣,在重力作用下自然下落,為保證現場作業安全和進度,需及時將石渣清出場外,運送至棄渣場。根據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,可以應用倒擴法進行開挖施工。需注意鉆爆施工應分層進行,及時將井內的溜渣清出[4]。
4.2施工安全注意事項
首先,需進行斜井挖掘,安排專業施工人員進行施工測算,確定爆破施工的各項參數,在進行爆破施工之前,應該對施工現場地質情況的檢查,加強對爆破施工的效果與預裂爆破施工過程中的震動進行有效地檢查,需要根據巖土工程地質情況的含水量、節理裂隙發育的特點,對預裂施工及緩坡爆破施工的參數進行合理的設計,根據爆破施工現場的實際情況進行調節與優化,這樣便可控制施工中的爆破作業,也可減少爆破藥量,也可減少爆破中產生的石塊數量。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。在爆破作業結束后,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。在進行爆破施工設備選擇的過程中,必須進行嚴格的檢查,對設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,保證機械設備的參數達到相應的規定。在進行礦山爆破施工之前,應該加強對起爆器材、引導爆破的管道、非電毫秒等導爆雷管等設備進行嚴格檢查,確認相關設備達到施工的參數之后方可使用。施工之前需要保證炸藥的質量。爆破炸藥的質量存在問題、過期或者是炸藥出現受潮的情況都會導致炸藥出現半爆破或者是不爆破的情況。在實際施工中,斜井作業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,也必須依據工程建設的要求進行操作,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人員進行設備操作。然后,對于設備操作人員,需事先進行職業技能考核,校核通過方可進場作業。水利水電斜井施工中應用的輸送小型車輛,需要配備雙制動閘,而施工中應用的卷揚機也必須進行合理設計,才能滿足作業要求。最后,為保證斜井施工安全,需在井口位置設置防護欄,通常防護欄的高度應大于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,為保證施工作業的正常進行,需保證照明設備充足。
5結束語
由上述內容可知,斜井施工是水利水電工程基礎施工的重要內容。但是當前我國處于新的發展背景,對于水利水電施工的要求更高。作為施工單位,應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量。在施工中,需根據施工設計圖紙進行操作,為工程質量管控奠定基礎。
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.高海拔高地應力區深斜井施工導井開挖技術研究[J].水資源與水工程學報,2011,22(3):34~37.
[2]寧掌玄,馬迎松,等.斜井施工裝運系統模擬技術研究[J].地下空間與工程學報,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].煤炭科學技術,2011,39(2):26~28.
[4]劉龍衛,秦亮,唐道國,等.溜槽技術在長距離有軌斜井施工中的應用[J].隧道建設,2009,29(3):352~355.
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