綜述水利水電工程中斜井施工技術(shù)的應(yīng)用

許景海

摘 要：水利水電工程的建設(shè)質(zhì)量對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要的促進(jìn)作用，隨著科技的不斷發(fā)展，在水利工程施工技術(shù)方面不斷有所創(chuàng)新，各種新的施工技術(shù)應(yīng)用到水利工程建設(shè)中來(lái)。文章對(duì)于斜井開(kāi)挖和支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行了闡述，僅供同行參考。

關(guān)鍵詞：水利水電工程；斜井施工；施工安全

1 斜井開(kāi)挖與支護(hù)

1.1 準(zhǔn)確掌握施工環(huán)境的地質(zhì)資料

在水利工程建設(shè)施工中，和地質(zhì)條件有很大的關(guān)系，尤其是斜井施工技術(shù)，對(duì)于地質(zhì)環(huán)境的要求更大，所以在斜井施工之前要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)水文狀況進(jìn)行詳細(xì)的勘查，了解施工場(chǎng)地的地質(zhì)構(gòu)造、地層的巖性、井口處邊坡的穩(wěn)定情況等等。這些元素都對(duì)斜井施工技術(shù)有很大的影響，在斜井施工中，要根據(jù)地質(zhì)水文資料的情況來(lái)采取相應(yīng)的方法。在開(kāi)挖的過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)實(shí)際情況和資料所提供的數(shù)據(jù)有不符的話(huà)，那么應(yīng)該對(duì)其做好詳細(xì)的記錄，匯總之后及時(shí)的提交到相關(guān)部門(mén)，采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。

1.2 施工方法

在斜井施工之前，要對(duì)施工場(chǎng)地的地形條件，交通情況，已經(jīng)對(duì)設(shè)備和工期的要求等來(lái)確定適合的施工方法。當(dāng)斜井的傾斜角度小于三十度時(shí)，可以采取從上而下的全斷面施工方法。如果傾斜角度在三十到四十五度之間的話(huà)，也可以采取從上而下的全斷面施工方法，但是要采取必要的支護(hù)技術(shù)。但是如果傾斜超過(guò)四十五度的話(huà)，就可以先挖導(dǎo)井在從上而下的擴(kuò)挖。

以我國(guó)目前在斜井施工設(shè)備方面的能力來(lái)講，爬罐和反井鉆機(jī)這兩種設(shè)備的最大能力為四百米，所以說(shuō)在斜井長(zhǎng)度超過(guò)四百五十米時(shí)，就應(yīng)該采用支洞的形式。此時(shí)會(huì)將斜井分為上下兩段，但是要注意兩段連接處的合理設(shè)置，加強(qiáng)支護(hù)技術(shù)，保證工程的安全。

在斜井施工爆破中，乳化炸藥和起爆雷管這種炸藥應(yīng)用的比較普遍，在爆破后，應(yīng)該及時(shí)的將井內(nèi)炸掉的渣輸送出去，防止堵塞井口，使井內(nèi)的空氣得不到流通而危及到人員的安全。在輸送的過(guò)程中，要注意軌道的設(shè)置和采取必要的安全措施。

1.3 導(dǎo)井開(kāi)挖

當(dāng)斜井的斷面面積超過(guò)十八平米的時(shí)候，應(yīng)該采用導(dǎo)井的施工方式，當(dāng)采用爬罐或者是人工開(kāi)挖的方法時(shí)應(yīng)該設(shè)置在斜井的下部，這樣方便在爆破后將井內(nèi)的渣向出輸送。

目前，長(zhǎng)斜井的導(dǎo)井開(kāi)挖通常采用的施工方法主要是反井鉆機(jī)法和爬罐法兩種。按照反井鉆機(jī)和爬罐的技術(shù)性能，其施工長(zhǎng)度小于250m，傾角大于45°的斜井時(shí)，導(dǎo)井開(kāi)挖宜采用反井鉆機(jī)，也可采用爬罐；若施工長(zhǎng)度大于250m的斜井時(shí)，宜采用爬罐開(kāi)挖反導(dǎo)井。當(dāng)采用爬罐開(kāi)挖較長(zhǎng)（超過(guò)300m）斜井的反導(dǎo)井時(shí)，同時(shí)采用人工自上而下開(kāi)挖正導(dǎo)井相配合，是加快施工進(jìn)度的有效措施；正導(dǎo)井的長(zhǎng)度不宜超過(guò)150m。

以我國(guó)目前的反井鉆機(jī)施工設(shè)備，在斜井導(dǎo)井施工中的開(kāi)挖直徑一般為一點(diǎn)四米，但是這種導(dǎo)井施工方式的直徑較小，在溜渣的時(shí)候容易造成堵塞，所以一般都會(huì)自下而上先將導(dǎo)井?dāng)U挖到直徑三米左右，然后再進(jìn)行擴(kuò)挖。在擴(kuò)挖的過(guò)程中，一般都采用吊籠法，這種方法不僅施工安全，并且施工速度快。

1.4 擴(kuò)大開(kāi)挖

斜井導(dǎo)井形成后，擴(kuò)挖應(yīng)自上而下進(jìn)行。長(zhǎng)斜井因人員上下交通及材料機(jī)具運(yùn)輸需采用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引的軌道車(chē)，該運(yùn)輸系統(tǒng)不便重復(fù)安拆，所以應(yīng)一次擴(kuò)挖至設(shè)計(jì)開(kāi)挖邊線，通過(guò)設(shè)立爬梯可解決短斜井的運(yùn)輸系統(tǒng)。因此，較大斷面的斜井?dāng)U挖可分上半洞和下半洞兩部分進(jìn)行，以降低施工難度。斷面較大（開(kāi)挖直徑超過(guò)6m）的長(zhǎng)斜井?dāng)U挖施工應(yīng)配備作業(yè)臺(tái)車(chē)，其輪廓尺寸略小于斜井開(kāi)挖直徑，其作用是為鉆孔爆破、安全處理、錨噴支護(hù)作業(yè)和存放機(jī)具、材料提供一個(gè)移動(dòng)式平臺(tái)。長(zhǎng)斜井直徑較小時(shí)，可以不專(zhuān)門(mén)設(shè)置擴(kuò)挖臺(tái)車(chē)，只設(shè)置運(yùn)輸臺(tái)車(chē)。擴(kuò)挖作業(yè)臺(tái)車(chē)宜由1臺(tái)雙筒慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引，或由2臺(tái)同型號(hào)慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)同時(shí)牽引，2臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)應(yīng)調(diào)整到盡量同步。宜采用1根鋼絲繩繞過(guò)安裝在作業(yè)臺(tái)車(chē)上的平衡輪與2臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)相連結(jié)，保證鋼絲繩受力均衡，并在鋼絲繩與臺(tái)車(chē)相連處設(shè)置保護(hù)繩，保證安全。

1.5 支護(hù)

斜井?dāng)U挖時(shí)，應(yīng)對(duì)井壁（包括底拱）進(jìn)行系統(tǒng)錨噴支護(hù)。井壁有不利的節(jié)理裂隙組合時(shí)，應(yīng)及時(shí)加支護(hù)。直徑較大的斜井，支護(hù)作業(yè)應(yīng)在擴(kuò)挖臺(tái)車(chē)上進(jìn)行；斜井直徑較小時(shí)，可以不專(zhuān)門(mén)設(shè)置擴(kuò)挖臺(tái)車(chē)，支護(hù)作業(yè)可在開(kāi)挖掌子面和運(yùn)輸臺(tái)車(chē)上進(jìn)行。斜井內(nèi)噴射混凝土采用干噴機(jī)是比較方便的，噴機(jī)可設(shè)置在上平段，輸料管（大部分采用鋼管）接至井下工作面。但從保護(hù)施工人員健康的角度出發(fā)，宜采用濕噴工藝。混凝土濕噴機(jī)宜設(shè)置在井口上或擴(kuò)挖平臺(tái)車(chē)上，輸料管除噴頭部位采用一定長(zhǎng)度的軟管外，其余部分宜采用鋼管。濕噴機(jī)輸料方式分為稀薄流和稠密流兩種。前者與干噴機(jī)輸料方式類(lèi)似，混凝土混合料與壓縮空氣混合形成稀薄流，物料可以向下輸送。而稠密流濕噴機(jī)輸料管內(nèi)的混凝土是緊密、連續(xù)的，向下輸送會(huì)造成物料間斷和壓力不穩(wěn)定，不能正常施工；除非將濕噴機(jī)吊放到井下，混凝土通過(guò)溜管供給濕噴機(jī)，還需要另外設(shè)置吊濕噴機(jī)的提升系統(tǒng)，這樣就給施工布置帶來(lái)困難。濕噴機(jī)需要頻繁地吊入、吊出，對(duì)施工進(jìn)度也將產(chǎn)生很大影響。

2 斜井襯砌

2.1 混凝土襯砌

經(jīng)過(guò)20多年的施工實(shí)踐，滑模已經(jīng)是陡傾角斜井混凝土襯砌施工成熟的技術(shù)。因此，傾斜角度不小于45°的斜井鋼筋混凝土襯砌施工應(yīng)優(yōu)先采用滑模施工方式。滑模牽引方式宜采用連續(xù)拉伸式液壓千斤頂抽拔鋼絞線，也可以采用卷?yè)P(yáng)機(jī)、爬軌器等。

2.2 鋼管襯砌

有鋼管襯砌的斜井，鋼管作為混凝土的模板，混凝土施工程序和方法相對(duì)簡(jiǎn)單，但也有其特殊性。鋼管安裝應(yīng)自下而上實(shí)施，并與混凝土施工分段交替實(shí)施，這樣有利于鋼管的穩(wěn)定，同時(shí)可減少澆筑混凝土的難度。鋼管連續(xù)安裝長(zhǎng)度不宜太長(zhǎng)，否則將增加混凝土澆筑施工的難度，對(duì)鋼管自身的穩(wěn)定也不利，一般安裝20～30m鋼管后，澆筑一次混凝土。在定位節(jié)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%后，可進(jìn)行相鄰管節(jié)的安裝。鋼管外新澆筑的混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到5MPa以上，可繼續(xù)安裝鋼管。

3 施工安全事項(xiàng)

在斜井施工中，安全工作是保證工程能夠順利進(jìn)行的基礎(chǔ)，所以在對(duì)斜井開(kāi)挖之前，對(duì)于爆破所用的炸藥要進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，根據(jù)提供的地質(zhì)資料，計(jì)算出合理的炸藥用量，既可以保證成功的爆破，同時(shí)又可以盡量的控制石塊的數(shù)量。對(duì)于爆破后的溜渣要及時(shí)的清理，避免影響到施工人員的安全。在施工中，工作人員要佩戴全套的安全設(shè)備，而且要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，具有施工資質(zhì)，嚴(yán)格按照施工規(guī)范執(zhí)行。對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)要采取必要的支護(hù)措施以保證施工人員的安全，同時(shí)還要保證充足的電源，施工人員手中要備有充電式手持照明燈，以備在發(fā)生意外時(shí)應(yīng)急。

4 結(jié)束語(yǔ)

斜井施工技術(shù)是水利工程中比較基礎(chǔ)的一項(xiàng)工作，所以要保證斜井施工技術(shù)的質(zhì)量，為水利工程的順利施工奠定良好的基礎(chǔ)。在斜井施工過(guò)程中，應(yīng)該采用科學(xué)合理的施工方案，做好施工準(zhǔn)備工作，各項(xiàng)支護(hù)安裝工作都要落實(shí)到位。在對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)水文狀況有詳細(xì)的了解之后，要采取合理的措施，保證工程的安全施工，注重施工中的關(guān)鍵點(diǎn)，熟練掌握施工技術(shù)，保證斜井施工的質(zhì)量。

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