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摘要:斜井施工是水利水电工程基础施工的重要内容。但是当前我国处于新的发展背景,对于水利水电施工的要求更高。作为施工单位,应当对斜井施工的重要性有所认识,需深入了解斜井施工原理,熟练掌握各施工工艺操作要点,从而保证斜井施工质量。在施工中,需根据施工设计图纸进行操作,为工程质量管控奠定基础。
关键词:水利水电工程;斜井;施工技术
斜井施工作为水利水电工程中比较重要且难度较大的部分,一直是施工单位比较困扰的地方。斜井施工对于工程整体质量水平有着直接的关系,所以在施工过程中,我们必须组织资深专家对斜井施工相关的准备、支护、维持等方面的工作进行研究与分析,利用先进的科学技术和科学合理的施工方案保证斜井施工的质量安全,最大程度的保证工程的整体质量水平。
1水利水电工程斜井施工工艺
斜井具有饮水、施工支洞、出线井等作用,倾角多为45~60°,有部分通风斜井,倾角在61~75°。就当前的发展形势来看,因为水利水电工程为惠民工程,可供水、蓄能,但是因为水头较高,引水斜井较长,为此施工质量可控性较低。为此,需要加强斜井施工工艺研究,优化工序,促进施工技术的发展。
2斜井的类型
一般来讲,依照项目的建设规定,斜井被划分成四个种类。首先是施工斜井。在挖掘施工斜井时,要求其斜度最大不能超过25°,同时保持较小的断面直径,施工方向为自上而下进行。其次是高压管道斜井。在高压管道斜井的挖掘过程中,斜度通常应控制在40°至60°的范围以内,有时候也会出现小于该区间的现象,不过其几率非常低。通常,高压管道斜井的断面直径都比7.5米小,极数时候其直径在7.5米至9米的范围内,同时,在施工时,要求斜井的上下部都设置合理的运输通道。再次,是泄洪洞斜井,其斜度通常比30°小,断面的尺寸大于其他斜井类别的,并配有专门的出入运输通道。最后,电缆、通风等处的斜井,断面相对较小时该斜井段的最突出特点。
3斜井施工技术
3.1斜井的开挖与支护
3.1.1施工方法
在选用斜井施工工艺时,需在充分考虑斜井角度的情况
下进行合理的选择。当需要挖掘的斜井角度不超过30°时,应采用从上向下的全断面开挖工艺;当斜井倾斜角度处于30~45°范围内时,应先做好井口的支护操作,然后在确保井口稳定性的基础上,采用自上而下的全断面开挖工艺;当斜面角度不低于45°时,此情况下的断面较狭小,可不开挖导口井,仅需要做好自上而下的全断面开挖施工即可。在进行日常斜井施工时,需确保爬罐深度低于400m,反并的砖机施工高度通常低于300m,所以,如果斜井路程长度不低于450m,施工技术与施工环境等条件均满足项目要求时,在各方面条件允许的情况下,应设置施工支洞。如果斜井分为上段与下段同时施工,在进行实际施工时,应在斜井的上段与下段之间留置一道岩塞,以确保上段与下段施工中相互隔离,确保施工过程始终处于安全状态,在长度不小于10cm时,需确保岩塞的长度至少超过斜井直径的两倍。
3.1.2施工的地质条件
施工现场工程的地址的选取、现场工程的地质情况对于施工的工程具有重要的作用,其是制定适用施工方案依据。在施工前需要对现场的地址条件进行详细的测量,充分的考虑现场地质条件对工程的影响,并根据所测得的数据设计出科学合理的开挖和支户方案的设计,从而保证工程的在一定的地址条件下顺利的展开。3)斜井的支护。斜井在开展开挖工作前,应该首先对斜井的井壁进行系统的支护。在检查过程中,如果发现井壁出现危险性的节理性的裂纹的时候,需要及时的加强对斜井的支护。支护能够对斜井的井面起到支持作用,进而保证施工的安全。根据斜井直径的不同,进行不同的支护工作,如果开挖的斜井直径比较大时,则相关支护工作可以在扩挖的台车上进行;如果开挖的斜井直径比较小时,则可以在运输台车上和掌子面上进行开挖支护性的工作,不需要扩挖车。斜井内喷射混凝土采用的设备是喷机,输送材料时利用钢管输料管直接与井下的工作面相连接。为了施工人员的身体健康状况着想,从人性化的角度出发,一般现代采用的都是湿喷工艺。将混凝土湿喷机安置在井口或者扩挖平台上,为了减少缓冲,在输料管喷头的位置附近使用一小段软管,其余的部分则是采用钢管。按照喷实际输送原料方式的不同,主要可以分为稀薄流和稠密流两种方式。
3.2爬罐法
因为爬罐法优势突出,现已被广泛应用于采矿业以及水利水电施工中,也是斜井施工比较常见的施工工艺。相较于其他类型的来说,爬罐法的施工更加简便,只需要在井壁上安装导轨,这样爬罐就可以利用导轨变换位置。下面对该施工工艺进行进一步的分析:
3.2.1施工工序
当开挖的斜井倾斜程度已经超过42°时,可以采用爬罐法,但是在实施技术之前,需要贯穿平洞,再实施后续工作。爬罐法的施工工序为:在平洞上安装爬罐,并对其运行状况进行监测和调试,通过导轨控制爬罐的移动方向和距离。在斜井施工中,爬罐向上运动移动至掌子面,然后开始钻孔爆破施工,在爆破时,石渣会地心引力作用下下落。这时可以运用具有装载功能的机械设备将其运出至平洞,放置于洞外的弃渣场。需要注意的是,采用该施工工艺时,需要依据斜井断面的面积选择开挖方式,开挖方式分为全断面一次性完成小断面或者是先挖导井后挖正井。如果斜井断面较小,适宜食用全断面一次开挖方式,如果斜井断面较大,那么需要采用倒扩法完成斜井的开挖施工,也就是先由下网上开挖铺设导轨,再由上网下利用钻爆法分层扩挖,导井溜渣。
3.2.2爬罐法施工优缺点分析
爬罐法施工的有点在于其使用范围比较广,且适用于各种施工环境和地质条件,如果在施工中发现实际情况与设计不符,可以及时调整。在施工时,受到的影响因素较小,不会受到斜井尺寸的限制。在施工之前,无需做大量的准备工作,且施工效率高,使用效果好。但是爬罐法也存在一定的问题,即施工条件较差,会对岩石的强度、稳定性造成影响,在施工结束之后,井壁的通风条件也会比较差。
3.3斜井衬砌技术
在做好斜井开挖的基础上,就应对斜井进行及时的衬砌,才能为斜井施工质量的提升奠定坚实的基础。因此在实际施工中,应结合实际需要,采取针对性的方式进行衬砌。常见的衬砌方式主要有以下几种。
3.3.1采取滑模施工技术进行衬砌
采用此种施工技术进行衬砌时,斜井的倾角不得低于45°,尤其在陡倾角的斜井衬砌中的应用效果十分明显,在衬砌过程中,主要利用爬轨器和卷扬机以及连续伸拉式的液压千斤顶将钢绞线进行抽拔。并利用模体系统和轨道系统以及牵引系统和混凝土下料系统等组成长斜井滑模装置。在具体的衬砌过程中,由于不同水利水电工程的滑模衬砌施工特点不同,一般需要精心的设计,并进行斜井滑模混凝土的浇筑,做好各项坚持之后,就应在地下水发育的地段进行排水处理,并确保整个滑模衬砌施工连续进行,若因故停滑时,还应对其进行复检和验收,直到衬砌质量达标之后方能将滑模模体拆除。
综上所述,水利水电工程的斜井施工是工程的重点,作为工程项目的一项基础工程,为保证工程的整体质量发挥着关键性作用,因此必须科学有效的设计工程方案,积累专业资深人才开展工程准备工作、支护安装工作、维持施工环境稳定及确保安全施工等一系列工作,同时在施工作业中要积极引用科学技术,注重施工的安全性,进而更好的完成施工作业。
参考文献
[1]何文强.水利水电工程斜井施工技术浅谈[J].中国新技术新产品.2011(09).
[2]魏双杰.水利水电工程中斜井施工技术的运用[J].民营科技.2014(03).