韋金立(廣西河池水利電力建筑工程處,廣西 河池 547000)
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淺析水利水電工程斜井施工技術(shù)
韋金立(廣西河池水利電力建筑工程處,廣西河池547000)
在水利水電工程施工過程中,斜井挖掘作業(yè)的順利進行在很大程度上影響著該項目后期工程的實施,并且還是水利電力工程施工難點,對施工技術(shù)的要求也相對較高。由此可知,斜井施工質(zhì)量對整體水利電力工程質(zhì)量存在較大的影響,本文詳細分析了水利水電工程中斜井施工技術(shù)的應(yīng)用,以供參考。
水利水電工程;斜井施工技術(shù);運用
斜井施工是水利水電工程施工基礎(chǔ)組成部分,操作較復雜,施工難度也相對較大,對施工要求提出了較嚴格的要求。在斜井實際施工過程中,需要依據(jù)工程具體設(shè)計與規(guī)劃狀況,科學布置斜井施工環(huán)節(jié),并且還應(yīng)選用符合工程建設(shè)情況的施工工藝,以確保施工進度與質(zhì)量。
水利電力工程中,由于項目不同,其施工要求也存在較大的差異,常見的斜井施工工藝主要包括施工斜井、高壓管道斜井、泄洪洞斜井以及用于電纜等處的斜井,不同斜井施工要求也大不相同,具體如下:
(1)在進行施工斜井的挖掘操作時,需確保其斜度小于25°,并且還應(yīng)保持較小的斷面直徑,施工方向為自上而下進行。
(2)在挖掘高壓管道斜井時,需將斜度控制在40~60°,斜度不超過40°的數(shù)量較少。通常情況下,高壓管道斜井斷面直徑基本小于7.5m,少數(shù)情況下直接處于7.5~9m。在實際施工過程中,還需在斜井的上下部位安裝適宜的運輸通道。
(3)泄洪洞斜井的斜度需確保不超過30°,相比于其他斜井,該斜井斷面尺寸相對較大,并且配備了專門的出入運輸通道。
(4)對于用于電纜與通風部位的斜井,其斷面相對較小。
2.1斜井的開挖與支護
2.1.1施工方法
在選用斜井施工工藝時,需在充分考慮斜井角度的情況下進行合理的選擇。當需要挖掘的斜井角度不超過30°時,應(yīng)采用從上向下的全斷面開挖工藝;當斜井傾斜角度處于30~45°范圍內(nèi)時,應(yīng)先做好井口的支護操作,然后在確保井口穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,采用自上而下的全斷面開挖工藝;當斜面角度不低于45°時,此情況下的斷面較狹小,可不開挖導口井,僅需要做好自上而下的全斷面開挖施工即可。
在進行日常斜井施工時,需確保爬罐深度低于400m,反并的磚機施工高度通常低于300m,所以,如果斜井路程長度不低于450m,施工技術(shù)與施工環(huán)境等條件均滿足項目要求時,在各方面條件允許的情況下,應(yīng)設(shè)置施工支洞。如果斜井分為上段與下段同時施工,在進行實際施工時,應(yīng)在斜井的上段與下段之間留置一道巖塞,以確保上段與下段施工中相互隔離,確保施工過程始終處于安全狀態(tài),在長度不小于10cm時,需確保巖塞的長度至少超過斜井直徑的兩倍。
2.1.2施工的地質(zhì)條件
在項目施工過程中,施工場地的選擇、現(xiàn)場地質(zhì)情況具有十分重要的意義,其是制定適宜的施工方案的主要依據(jù)。在施工之前,需要詳細測量施工現(xiàn)場地址條件,并且還要綜合考慮施工場地地質(zhì)條件對于工程建設(shè)的影響,然后依據(jù)測量獲得的數(shù)據(jù)設(shè)計科學合理的開挖與支護方案設(shè)計,以確保一定地址條件下工程的順利實施。
2.1.3斜井的支護
在進行斜井開挖施工之前,應(yīng)先做好斜井井壁的系統(tǒng)支護操作。在進行檢查工作時,一旦發(fā)現(xiàn)井壁存在危險性的、節(jié)理性的裂紋,必須及時強化對斜井的支護。通常情況下,支護能夠支持斜井的井面,從而確保施工安全性。在斜井施工過程中,應(yīng)依據(jù)斜井直徑的差異,進行相對應(yīng)的支護操作,如果開挖的斜井直徑較大,可在擴挖的臺車上進行支護操作;如果開挖的斜井直徑較小,支護性的開挖施工可在運輸臺車上與掌子面上進行,不需要擴挖車。在進行斜井內(nèi)部混凝土噴射操作時,應(yīng)采用噴機;對于材料輸送作業(yè),可采用鋼管輸料管直接連接井下工作面。為了確保施工人員的身體健康,基于人性化考慮,通常采用現(xiàn)代化的濕噴工藝,主要將混凝土濕噴機安置在井口或擴挖平臺上,為了降低緩沖,可在輸料管噴頭處周圍采用一小段軟管,其余部分則采用鋼管。依據(jù)實際輸送原料的差異,可將其分為稀薄流和稠密流兩種類型。
2.2爬罐法
目前,爬罐法施工技術(shù)在我國采礦業(yè)或是水利水電工程斜井項目中獲得了十分廣泛的應(yīng)用,已成為當前斜井開挖施工中最為常用的施工方法。相比于其他斜井開挖施工方法,爬罐法不需要在斜井或豎井上鉆設(shè)中心孔,主要是將導軌安裝在井壁上,然后通過導軌實現(xiàn)上下移動的目的。
(1)施工程序與工藝流程:爬罐法主要適用于傾角不小于42°的斜井開挖施工,但如果需要采用爬罐法,需保證平洞已被貫穿。對于爬罐法,其主要是在平洞上安裝爬罐,然后進行相應(yīng)的調(diào)試操作,之后通過導軌將爬罐向上爬行,在將其運行至開挖掌子面之后進行鉆孔爆破操作,經(jīng)過爆破之后的石渣由于受到重力作用下落,利用裝載機或其他裝載設(shè)備將石渣運至平洞外的棄渣場。依據(jù)斜井斷面的大小,在實際施工過程中,需要首先確定具體的開挖工藝,主要采用全斷面一次性完成小斷面或先開挖導井、后開挖正井的方式。對于小斷面斜井開挖,可采用全斷面一次性開挖施工工藝進行。對于大斷面的斜井開挖施工,可采用倒擴法施工技術(shù)進行,即為先通過爬罐法自上而下的方式開挖導軌,然后再由上至下通過鉆爆法分層擴挖,導井溜渣。
(2)爬罐法的施工優(yōu)缺點:對于爬罐法的施工優(yōu)勢,主要在于適用范圍的廣泛,其能夠在多種項目施工條件下應(yīng)用,方向的調(diào)整也較便利,在采用爬罐法施工時,不會受到井的高度與角度的影響,前期準備工作較少,使用之后的精準度相對較高。通常情況下,爬罐法主要采用鉆爆法施工,相比于其他施工方法,其施工條件相對較差,并且還會降低周圍巖石的穩(wěn)定性,施工之后井壁的通風能力也較差。
首先要確保設(shè)備構(gòu)造與參數(shù)設(shè)置的合理性,例如卷揚機,需要確保其牽引正確;對于出渣車,也需要確保其自身構(gòu)造的合理;對于導向輪設(shè)備等,需保證其設(shè)置的正確性。同時,還要對導井施工工藝進行嚴格的控制,并且還要制定具有較強可行性的、完整的爆破方案,以及安全的施工方案與卷揚提升方案等。此外,還需對項目施工場地的照明系統(tǒng)、信號系統(tǒng)等相關(guān)系統(tǒng),以及抽水系統(tǒng)、風水管線的布置等進行嚴格的控制,增強爆破作業(yè)控制力度,確保斜井施工質(zhì)量安全合格。
①在進行斜井挖掘施工時,需要通過專業(yè)工作人員進行設(shè)計測算,確定鉆爆作業(yè)相關(guān)參數(shù),不僅能夠控制并且還能夠減少實際施工過程中的藥量損耗,同時還能夠減少爆破作業(yè)之后產(chǎn)生的石塊。在爆破作業(yè)結(jié)束之后,應(yīng)及時做好現(xiàn)場清理工作。為了保證施工人員的安全,應(yīng)做好施工現(xiàn)場的支護操作。②及時清理導井井底的溜渣。③在實際施工過程中,所有進入斜井的作業(yè)人員都必須系上安全繩,以確保自身安全,避免施工作業(yè)人員落入井中故障的發(fā)生,嚴明紀律,專業(yè)的作業(yè)人員才能使用擴挖臺車。④對于卷揚機操作人員,必須經(jīng)歷過嚴格的崗前培訓,考核合格之后才可上崗作業(yè)。對于輸送人員的小車,應(yīng)配備雙制動閘,小車系統(tǒng)與輸送人員上下卷揚機均必須經(jīng)過專業(yè)的、謹慎的設(shè)計,并且必須滿足項目有關(guān)規(guī)定的要求。⑤在斜井井口處布設(shè)高度超過1.2m的防護圍欄,底部距離地面0.5m處必須實施全面封閉措施。⑥對于擴挖系統(tǒng),應(yīng)準備好應(yīng)急電源,井內(nèi)施工人員必須配備充電式手持照明燈,以便于應(yīng)對系統(tǒng)意外停電的事件。
總之,在水利水電工程實際施工過程中,必須全程監(jiān)控斜井施工,為了確保施工安全,需做好施工安全管理工作,特別是在爆破作業(yè)過程中,必須嚴格計算、核查所使用炸藥的各物理參數(shù),在完成了爆破作業(yè)之后,需要全面清理施工現(xiàn)場,以確保工作人員的生命財產(chǎn)安全。此外,為了確保斜井施工質(zhì)量,由于斜井施工技術(shù)較復雜繁瑣,需針對工程項目具體情況,對斜井施工進行合理的規(guī)劃設(shè)計,確保其滿足工程建設(shè)要求,提升工程經(jīng)濟效益。
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韋金立(1977-),男,工程師,大專,主要從事水利水電工程施工管理工作。
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2095-2066(2016)19-0034-02
2016-6-9