水利水电工程中斜井施工技术的应用 靳承辉

发表时间:2020/3/17   来源:《电力设备》2019年第21期   作者:靳承辉
[导读] 摘要:斜井施工是水利水电工程基础施工的重要内容。
        (桂林市临桂区大江水电管理所  广西桂林  541102)
        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;斜井;施工技术
        引言
        如果想要使得水利水电工程项目顺利进行,这就要求相关企业工作人员团结合作,只有按照施工方案进行设计工作,才能更好地实现斜井技术在实际工程项目中的具体应用。此外,在项目实施过程中,要严格按照相关规定进行。尤其是在钻孔爆破环节,其危险系数极高,在爆破前要对周边环境做好勘察测试工作,确保项目实施的安全性,排除一些必要的安全隐患。其次,在爆破作业完成后,要注意对于现场石渣的清理工作以及检查好爆破工作的完成情况,进而确保施工人员的安全使得水利水电工程项目得以顺利实施。
        1.斜井施工工作类型分析
        由于水利水电工程项目的不断更新改造,使得每个项目的设计要求有所不同,斜井施工工艺种类千变万化。例如,施工斜井、泄洪类斜井、管道类斜井以及电缆类斜井等等。不同种类的斜井其施工要求有所差异。首先,对于施工斜井来说,在施工挖掘的过程中,一定要保持倾斜角的角度低于25度,还要设计科学的断面直径,目的就是使得施工放线标准更加符合要求。第二,泄洪类斜井的设计要求与其他种类不同,其斜井角度不得超过30度,它的设计依据主要是根据当地实际情况来进行调整,要充分考虑运输安全等一系列因素。第三,在进行管道类斜井的设计时,往往是高压管道的设计,其倾斜角要在40-60度这个范围之内,斜井断面的直径也应当不得低于7.5米,只有符合以上两点要求,才能设计出符合实际情况的管道斜井,进而保障运输通道的使用。最后,在进行电缆类斜井的设计过程中,对于断面大小的选择是十分重要的,只有选择了合理的大小才能使得工程项目设计符合规范要求。
        2.斜井施工的方式
        要选择合理的斜井施工方法,对施工的前提要考虑周全:斜井的上部及下部是不是都设有运输的通道;在斜井的施工过程中能否与钢板的衬砌;施工环境周围的岩石的分类等。不同的施工实际环境选择的施工方法也就不同。在一般的斜井施工,采取自上而下的方式开挖,在开挖工程开始之前要做好洞口的安全措施。如在高压管道斜井中,根据斜井断面大小,判断是自上向下或自下而上进行全断面开挖,又或者先挖导井,再自上向下逐步扩大挖掘,最后通过导井溜渣。全部挖开斜井之后,在有钢板衬砌的情况下,分段安装钢管,分段回填混凝土;在无钢板衬砌的情况下,用滑膜或其他一般方式对混凝土进行浇筑。在斜井要经过极不稳定的岩层时,为保证围岩的稳定性,应采用锚喷的支护方法。
        2.1斜井开挖的方法
        开挖斜井的方法分为小断面开挖、斜井扩大开挖。首先,小断面斜井开挖方法。小断面的斜井自上而下的全断面开挖方法适用斜支撑的施工中,其特点是运用器具和机械运输工作人员,当坡度小于等于25°是时,采用斗车进行出渣,相反的当坡度大于等于25°时,采用簸箕出渣;具体的施工程序如下“完成洞口支护—安装提升设备、出渣道—自上向下开挖”。另外,小断面的斜井自下而上全断面爬罐法适用于斜度大于42度且没有通道的斜井开挖的施工中,这种方法的施工特点在于其将爬罐当做提升的工具和操作平台,进行钻孔爆破,具体的施工程序如下“下部通道开挖—安装轨道及爬罐—向上逐段开挖”。另外,斜井扩大开挖的方法。

自上而下斜井扩大开挖的方法适用于斜井的斜角大于45°且能够自行灌渣的斜井,其施工特点是其自上向下进行分层钻孔爆破,再有导井自下而上的出渣,为确保施工安全搭建临时支护并与开挖平行,短斜井还另设人行道,中长斜井则使用机械运输;相反的,自下而上斜井扩大开挖的方法适用于斜井斜度在35°左右且不能实现自行灌渣或斜度大长度短的斜井,其具体特点是需要专项施工措施,如为了减小摩擦系数,达到自行灌渣的需求,施工需要在地步铺设钢包或浇筑混凝土地板,钻孔用与斜井的轴线平行的浅孔抑或是辐射孔。
        2.2加固斜井井口的问题
        斜井的上部井口分为两种,露天式和埋藏式。进行加固施工时要根据施工的具体条件来加固。入股属于露天式的井口,其边坡度通常不会很高,要按照围岩稳定边坡的原理进行加固施工。根据施工条件及具体建筑物的需要来确定井台开挖尺寸,一般说来,井口每边都会有3m-5m的宽台池。要在边坡处和边脚处设立排水沟,确保地表水不会流入斜井内部;在大的调压井井口上部要开挖到一定深度,再依据围岩的条件进行加固或按照永久建筑物的标准来进行衬砌,以确保下挖时候上部围岩的稳定性,且不会造成人员的伤亡事故和塌方等无法预估的危险。对埋藏式井口进行加固的时候要根据其上层建筑物类别来进行施工。将调压井上部采用了混凝土的结构,是为了方便搭建模板,也为了方便之后的施工能正常安全的运行,确保施工的稳定和安全。在下部开挖施工开始之前,在斜井顶部进行混凝土施工,将有利于确保斜井顶部围岩的稳定性,创造了良好安全的施工环境。由于高压管道斜井上部的水平段和调井相连,其下部的水平段和厂房又是相互连接的,这决定了其了连接一定长度的围岩,提高不稳定因素的发生率,将会对整体施工带来极大影响,因此,在井身开始施工之前对井口进行加固处理对施工的顺利进行有着积极的作用[1]。
        2.3有效控制斜井施工的工艺
        控制施工设施,按照国家标准进行扩大卷扬机牵引力、钢丝绳安全系数、导向轮直径及出渣小车结构;控制导井的施工工艺,制定完善可行的安全施工方案、爆破方案和卷扬提升方案;控制提升系统运行限位,有效控制信号系统,照明系统、施工现场的通风排烟系统;此外,加强对风水管线布置和抽水系统的控制,爆破作业的把握控制,也直接关系着水利水电工程斜井的施工质量。
        2.4斜井施工安全注意事项
        第一,进行斜井挖掘过程中,要通过专业工作人员进行设计测算,确定钻爆的参数,既能控制并减少施工中药量损耗又能减少爆破之后产生的石块,完成爆破后应及时的进行现场清理工作,同时为了确保施工人员的完全,要对施工现场进行支护;第二,及时对导井井底的溜渣进行清理;第三,在施工进行中,进入斜井的所有工作人员必须系安全绳作为安全保障,以免施工作业人员不慎落入井中,严明纪律,专业的作业人员才能使用扩挖台车。第四,卷扬机的作业人员要经过严格的岗位培训,考核合格后方能上岗。输送人员的小车应配有双制动闸,小车系统和输送人员上下卷扬机应经过专业缜密的设计,且必须符合相关规定的要求,这也是对施工人员和施工质量负责的表现[2]。
        3.结语
        简而言之,水利水电工程的斜井施工是重要的工程施工点,是项目工程的基础,关系着工程的整体质量,因此我们要科学的进行工程方案的设计工作,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些列工作,同时在施工作业中要积极引用科学技术,注重施工保障施工的安全系,更好的完成施工作业要求。
        参考文献:
        [1]周峰,刘章,陈功民,等.高海拔高地应力区深斜井施工导井开挖技术研究[J].水资源与水工程学报,2018,22(3):34~37.
        [2]宁掌玄,马迎松,等.斜井施工装运系统模拟技术研究[J].地下空间与工程学报,2017,6(2):348~353.
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