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摘要:斜井施工是水利水电工程施工中的基础环节,为了确保水利水电工程项目能够顺利进展,要严格根据斜井施工要求实施作业,特别是斜井开挖、爆破、支护、衬砌、固结等重点环节,要严格按照相关规则进行。同时,加强对斜井施工的控制和管理,以确保斜井施工安全,保障人员生命安全,促使水利水电工程项目建设的发展。
关键词:水利水电;斜井施工;技术
1斜井施工类型
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,斜井施工工艺的种类千变万化。例如说,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°,还要设计科学的镜面直径,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°,它的设计主要是依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°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更加符合要求。
2水利水电工程中斜井施工技术的应用
2.1导井开挖
导井的开挖应以斜井的大小以及设施状况为基准具体实施。一般来看,如果斜井的开凿方式不同,那么导井的位置也会出现变化。就拿利用爬罐或是人工开挖来说,导井位置距离斜井一般控制在80cm,之所以这样做为的是借助于导井与斜井之间能够进行稳定便捷的输送。如果是利用反井钻机开挖,那么其开挖面积必定会很小且极易堵塞,鉴于这样的情况应预先做出防范。具体来说,采用反向增大的方式比较适宜,同时还能有效地提升施工速度和保障施工安全;如果利用爬罐的方法开挖,相关的设施务必要做全面分析,例如安装过程中出渣口的预留和保障上下信息的畅通等;另外对于人工开挖,开挖的直径大小等具体问题务必要做精细周密的考虑。
2.2导孔测斜、纠偏
斜井导孔测斜使用“直井MWD无线随钻测斜仪”。在导孔钻进过程中对孔斜的监测和定向的纠偏。原理为利用磁导向装置进行监测,根据反馈数据判定导孔的角度及方位。
孔斜监测:当导孔深度达到一定深度时(100m~150m),将随钻测斜仪随同钻杆一同下入井下,在钻进过程中,每钻进30m测斜一次,5~10m一个测点,每测斜一次可取多个测点。并将测量数据实时传到地面上来,根据数据与设计导孔轨迹进行对比。孔斜超偏时,加密测点,并制定定向纠偏设计。
钻孔纠偏:根据制定的纠偏设计,利用Ф172mm弯螺杆进行定向钻进,采用随钻测斜仪进行纠偏。根据随钻测斜仪反馈数据,判定导孔偏斜轨迹的大小,调整螺杆钻具的扭方位,并通过泥浆泵产生的高压泥浆,传至马达后,马达通过万向轴和传递轴传递给钻头,进而实现了纠偏。
2.3爆破
斜井从上至下采用一次扩挖成型,扩挖钻孔设备选用孔径Ф42mm的手风钻。斜井上弯段爆破孔除部分周边孔孔向按照设计断面变化内倾外,总体平行于斜井轴线;当爆破孔与斜井轴线平行时,孔深设计为2.5m,周边孔控制在0.5m~2.5m之间,循环进尺控制在2.0m左右。斜井弯段底板部分岩石出现欠挖时采用破碎锤开挖。直线段爆破孔孔向平行于轴线,孔深设计为3.5m,循环进尺控制再3.0m左右;周边为光面爆破,爆破孔间距设计为0.5m。斜井爆破按照从导井至设计面的顺序逐圈进行起爆。辅助孔布置于断面中部,辅助孔及周边孔采用药卷直径为25mm,周边孔装药量控制在300g/m左右。斜井扩挖爆破后,上平洞石渣可直接进入导井溜至中平洞,下平洞少量石渣需人工扒渣至导井。
为防止堵井,爆破过程中应根据实际地质情况和爆破效果随时对开挖爆破参数进行调整。
2.4支护
在对斜井扩挖的过程中,应对井壁和底拱实施系统的锚喷支护,以确保其结构的稳固。特别是对于井壁存在不利节理裂隙组合的状况时,这样的支护务必要高质量地实施。如果是直径较大的斜井,相应的支护应安排在扩挖台车上实施;其他一般情况,在开挖掌子面或是运输车上进行即可。对于在斜井内喷射混凝土,尽管干喷比较方便,但是鉴于施工人员健康的考虑,湿喷工艺更为适宜。通常湿喷机应设置在井口或是扩挖台车上,输料管除喷头外应使用一定长度的软管,其他部分最好使用钢管。
2.5斜井衬砌
滑膜技术普遍使用在陡倾角斜井混凝土衬砌施工中,这一技术经过多年实践已经相对较晚。斜井倾斜角超过45°时,相应的混凝土衬砌施工通常采用这一技术方案,实际过程中,适合利用卷扬场或是爬轨器。
针对配置钢管的衬砌施工,钢管安装应当由上到下进行,并且交替施工于混凝土施工作业,这样能够提高钢管配置的可靠性,并提高混凝土浇筑施工质量。连续安装钢管时需要合理控制器长度,一般当安装完20~30m的钢管后,实施一次混凝土浇筑。混凝土凝固达到强度75%后,在进行接下来的钢管安装。除此之外,钢管外刚进行的混凝土浇筑,其抗压强度达到5MPa后,在进行钢管安装。
2.6加固
在作业中,斜井上部井口有露天与埋藏两种类型。加固斜井的井口时,一定要结合具体条件合理选择、合理处理。假设井口为露天井口,则不会出现过高边坡坡度,面对这种条件,要结合周围岩石条件、稳定情况加固。要参照施工现场具体建筑需求和条件,确定尺寸。一般来说,井口周围一般都有一定宽度的宽台池。通过设置排水沟的方式,防止地表水进入斜井当中。一般排水沟被设置在边角处和边坡处部位。对于井口比较大的斜井,在上部区域挖掘到一定条件以后,要根据周围岩体条件和状况确定加固方法,用相应标准做衬砌工作,保障斜井稳定性。埋藏井口的加固要充分考虑地表建筑物。例如调压井上方用的混凝土结构不仅便利了搭建模板,同时也是后续施工的安全前提、便利前提,保障了工程安全和稳定。下部施工前可以用混凝土施工的方式处理斜井顶部,使用这种做法提高周围岩石稳定性,保障工程作业安全,顺利完成施工项目。
3斜井施工控制措施
在进行斜井施工技术的过程中,其对于环境的要求十分严格,实际工作的过程中,要根据具体的施工环境以及地形地貌特点,对其加以分析,从而建设最优的工程布局。斜井井身作为斜井交通运输的通道,只有通过绞车才能将废物运往废渣场,才能保证建筑工地安全的同时减少废渣的恶意排放。此外,在挖掘的过程中,一定要确定好挖掘的深度,绝对不能多挖,一旦挖掘的深度越大,那么这将会对地下岩石结构造成巨大的影响。为此,宁可少挖也不能多挖。
对于斜井施工,安全工作务必要将其放在第一位。鉴于此,施工进行之前的安全技术措施应预先制订,同时还要落实相应的安全技术交底,对于施工人员的安全技术培训,务必要稳定有序地实施。具体的施工和上岗,应按照既定的程序和规则严格执行,一般是以“作业动态挂牌制”实施管理,上下班之间实施灵活调整,以确保井内作业稳定有序地予以开展。尤其是涉及到危险性较大的操作内容,务必要使其处在既定的安全指标内。
4结语
综上所述,在推动水利水电建设稳步前进的过程中,斜井施工技术发挥着重要作用。水利水电工程人员应当重视斜井施工技术的合理利用,加强重点问题的防范,保证技术效果和安全性,为高品质的水利水电工程建设提供保障。
参考文献:
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