艾则孜·买合木提
新疆维吾尔自治区阿克苏地区库车市齐满镇水管站 新疆维吾尔自治区 842000
摘要：随着国民经济水平的提升，在沿海滨湖地区泵站规划常有双向抽引的需求。竖井贯流泵作为一种低扬程泵装置类型，其结构简单，直接将电机置于竖井之中，便于维护检修、建造费用较低。进出水流道皆贯通顺直，无大角度弯曲，水力损失小，运行效率也高，正适用于沿海滨湖地区灌溉排水、城市防洪排涝、调水输水等水利工程中，因而逐渐在国内推广开来，得到广泛的使用。
关键词：水利工程；竖井施工；技术方法
引言
一座抽水蓄能电站工程通常设置有上水库闸门井、引水上斜（竖）井、引水下斜（竖）井、下水库闸门井、调压竖井、通风竖井、出线斜（竖）井等多条斜（竖）井，斜（竖）井特别是斜井施工难度最大，安全风险最高，一直是抽水蓄能电站工程施工过程中的重点、难点项目之一。斜（竖）井施工工艺一般先开挖一导井，再从上至下按照设计断面扩挖，扩挖渣料通过导井溜到斜（竖）井底部再装车运走，斜（竖）井导井施工经历了人工法到机械法的发展过程，特别是反井钻机法开挖导井，是水电工程的一重大技术进步，导井施工主要有人工开挖法、吊罐法、爬罐法、反井钻机法等施工技术，本文就抽水蓄能电站斜（竖）井导井施工技术进行全面总结概述。
1背景和目的
大峪竖井控制段是在大峪分洞施工时，以大峪竖井作为施工通道(人员、设备出入和物料运输)的对应主洞施工段。大峪竖井控制段上游从大峪分洞的起点27+420开始到30+000共2580m，控制段以大峪竖井(桩号28+936.767)为界分为上、下游两个工作面，其中上游与9#支洞下游控制段相连，工作面长度为1516.767m，下游与大峪出口控制段相连，工作面长度为1063.233m。竖井净深度35m，竖井施工在水利工程上一直是难点和重点工程，文章以观音阁输水工程大峪竖井施工段为例，主要介绍了水利工程竖井施工过程中爆破设计、开发、支护、锚喷的施工方法和注意事项。
2施工流程分析
在本工程的施工过程中，施工程序为施工准备→反井钻机安装调试→Φ250mm导孔钻设→反拉Φ2.0m导井施工→反井钻机拆除→锁口段全断面开挖、支护→井口布置及龙门吊安装→井身段开挖、支护→后续工程。反井钻机Φ250mm导孔形成后安装反井钻机反拉Φ2.0m的反扩钻头，Φ2.0m导井形成后在井口布置16t龙门架，龙门架由专业厂家制作并安装。首先进行井口锁口段的开挖施工，锁口段支护完成后由上至下进行全断面扩挖，每循环开挖高度约2m，爆破后用龙门架将60挖机吊入爆破面进行扒渣，60挖机重量约6t，在正式施工前进行现场试吊。扒渣完成后，将挖掘机吊出工作面后，将工作盘吊入井中，施工人员站在工作盘上对井身进行锚喷支护，支护结束后进入下一周期的挖掘。
3施工方法
3.1竖井结构
竖井井口设现浇钢筋混凝土锁口圈梁，井身随开挖、随衬砌。竖井井身采用手风钻钻孔，石渣由抓岩机配合人工装渣，然后由渣桶吊运至竖井口平台卸渣，再由挖掘机配自卸汽车出渣。井身衬砌混凝土采用竖井滑模自上而下、紧跟开挖进行衬砌施工。混凝土由现场拌制，由机动翻斗车运输至井口，经负压溜筒输送至浇筑部位，附着式振捣器振捣密实。
3.2机械选型布置
（1）根据竖井转主洞的施工特点，要充分考虑到主洞段和竖井内的施工运输条件及能力，设备的选型、布置和数量要满足主洞快速机械化施工的要求。（2）机械化设备要同时满足全断面和台阶开挖施工工法的要求，当地质条件特别破碎时，可由全断面开挖变为台阶法开挖。
（3）各施工设备之间的能力与性能应相互匹配，机械化水平相协调、施工设备与设施、主要工序与辅助工序机具配置成套，以发挥设备的综合能力。
3.3测量布孔
有专业测量人员使用莱卡牌全站仪进行测量布孔作业，测量内容包括掌子面桩号、底板高程、洞室中心线、洞顶中心线、轮廓线、洞腰线等，进而根据爆破设计参数合理布置掌子面爆破孔位。每排炮后对洞线中心线进行检查和复测，同时在洞室侧壁及洞顶每隔10n设置桩号标志，确保洞线准确。标志应埋设稳固和做好防护工作，防止外探部位刮伤施工机具及设备。
3.4超深竖井导孔精准控制技术
通过不断的研究及考察，结合矿山及石油行业钻机特性，采用定向随钻纠偏测斜技术施工导井。定向随钻纠偏测斜技术原理包括2个：1）利用随钻测斜仪的脉冲发生器将探测的数值发送至地面计算机进行编码。2）距孔底约50m时采用RMRS随钻测斜技术，通过捕捉孔底磁场发射器位置进行精准导孔。利用2项技术综合集成，确保定向孔的精确贯通，为后续反井钻机反拉创造条件。
3.5人工开挖正导井方法
人工开挖正导井即从斜（竖）井顶部从上至下开挖，在导井顶部布置提升设施，竖井施工时用龙门吊提升石渣、钻具、火工品等材料，斜井施工时需在导井下部铺设轨道，利用绞车或卷扬机提升材料，导井较短时人员通过专用爬梯上下工作面，如果斜（竖）井较长，人员通过专用提升设施上下工作面。各种提升设施需要专业单位设计，安装完成经验收合格后才能投入使用。人工正导井施工过程中，施工人员可以及时掌握导井围岩地质情况，可以随开挖随支护，能保证作业面和已完成开挖部位的安全防护。人工正导井是最原始的开挖方法，也可以一次开挖成型斜（竖）井，适用于所有工程，投入设备少，施工成本低，但是正导井随着导井深度的增加，出渣、运输材料、人员上下的速度越来越慢，施工进度较慢，同时提升设施的安全风险等级越来越高。溧阳抽水蓄能电站由于围岩地质条件较差，反井钻机等设备无法施工，几条300多米的引水竖井、出线竖井和进出水口竖井全部采用正井全断面开挖施工完成，成功解决了围岩地质条件较差的竖井施工技术，解决了安全风险管控问题，是人工正井开挖施工最成功的案例。
3.6爆破设计优化
提高钻爆质量同样也是实现快速隧洞施工的关键。为有效地避免超挖或者控制对断面周边围岩的严重扰动，综合研究围岩地质层结构情况，该工程爆破参数要求。（1）光面爆破。根据揭露的围岩特点合理布置周边眼的间距和极限抵抗线；严格控制周边眼钻孔的装药量，使得装药量沿着钻眼全长均匀布置；采用毫秒级微差的顺序操作起爆程序，保证周边爆破时具有最好的临空爆破面；借助于导爆索实现间隔装药程序。（2）采用楔形掏槽，从断面中部左、右两个方向掏槽。中心掏槽眼的布置尤为重要，是爆破临空面的决定因素，严重影响着循环开挖进度。
3.7施工操作分析
滑模施工的特点是钢筋绑扎、混凝土浇筑、滑模滑升平行作业，连续进行互相适应，模体就位后，按设计进行钢筋绑扎，为保证滑升速度，立筋采用套筒连接，横筋采用绑扎连接。搭接长度要符合设计规范要求，根据滑模的工艺特点，滑模用爬杆（Ф48×3.5mm）需代替部分立筋，且立筋布置于混凝土保护层一侧，以保证滑升过程中钢筋的顺利绑扎。滑升施工中，爬杆在同一水平内接头不超过1/4，因此，第一套爬杆要有3种以上长度（6m、3m、2m),错开布置。正常滑升时,每根爬杆长3m或6m,要求平整无锈皮,当千斤顶滑升距爬杆顶端小于350mm时，应接长爬杆，接头对齐，不平处用角磨机找平磨光，爬杆同环筋相连焊接加固。
参考文献
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