水利工程隧洞开挖施工关键技术 林朝光

发表时间:2020/10/12   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:林朝光
[导读] 摘要:在我国进入21世纪的新时期,水利工程建设是我国建设中的基础工程,在水利工程施工建设中,隧洞施工质量将会给工程发展带来直接影响。
        贵阳筑水水利产业发展有限公司  贵州贵阳  550081
        摘要:在我国进入21世纪的新时期,水利工程建设是我国建设中的基础工程,在水利工程施工建设中,隧洞施工质量将会给工程发展带来直接影响。通过加强水利工程隧洞施工管理,能够减少隧洞施工问题出现,保证隧洞工程施工质量。但是因为在水利工程隧洞开挖过程中,容易受到各种因素影响,使得水利工程隧洞施工时常会面临各种质量问题。所以在水利工程隧洞施工建设中,应该根据工程实际情况和隧洞开挖特点,选择适宜的施工技术,并做好施工质量控制工作,将隧洞开挖施工在水利工程中自身价值全面发挥。
        关键词:水利工程;隧洞开挖;施工技术;质量控制
        引言
        在水利工程施工中,经常会遇到隧道开挖的情况,而且在隧洞开挖的施工中,也会因为具体工程地质的特殊性,导致隧道开挖及支护方案不同。施工企业必须根据具体水利工程的特殊性与差异性,全面剖析隧洞开挖及支护的具体方案。
        1隧洞开挖施工工艺流程
        开挖施工按施工测量→布孔→装药→起爆→洞内通风排烟除尘→临时支护→排水→出渣→初次支护→超前锚杆、钢支撑的顺序进行。
        2水利工程隧洞开挖施工技术
        2.1钻孔清孔
        砂浆锚杆分为系统锚杆与局部随机锚杆。系统锚杆在隧洞开挖和初喷素混凝土后打设,钻孔时特别要注意确保钻孔孔口岩面整平,钻孔方向与岩面保持垂直;局部随机锚杆钻孔的孔轴方向要确保与可能滑动面倾向的方向相反,梅花形布置且要保证其与滑动面的交角应>70°。锚杆钻孔应采用风枪钻孔,钻头的直径大于锚杆直径15mm左右。钻孔孔位偏差要控制在10mm以内,孔深偏差要控制在50mm以内。钻孔完成后,采用空压机送入高压风吹孔进行清理。
        2.2隧洞下层开挖施工
        隧洞下层主要是采用全断面开挖,下层开挖周边沿开挖结构线布置的两排水平光爆孔采用手风钻进行造孔,主爆孔采用T35履带钻机造垂直孔,非电毫秒雷管微差爆破,每循环开挖进尺控制在3m。开挖渣料采用3m3装载机装20t自卸汽车运至监理工程师指定渣场,反铲清撬及危石清理工作面。隧洞下层,具体施工工序如下:工作面清理→测量放线→造孔施工→钻孔验收→装药爆破联网→通风散烟→安全处理→出渣清底→延伸风水电线路→下一循环爆破施工。周边设计结构面采用光面爆破孔间排距0.5m×0.6m,缓冲孔间排距为0.7m×0.8m,主爆孔间排距为2.0m×2.0m,分段毫秒非电雷管微差起爆网络进行爆破。缓冲孔及底板光爆采用手风钻造孔,孔径准42,孔深3.2m,主爆孔采用T35液压履带钻机造垂直孔,钻孔孔径准90;炸药为乳化炸药,主爆孔采用准32mm药卷,缓冲孔及底板光爆孔采用准25mm药卷,爆破循环进尺3.0m,爆破单耗0.8kg/m3,单响药量小于24kg;采用非电毫秒延期爆破网络,光爆孔采用导爆索引爆。
        2.3钢支撑安装
        钢支撑安装是本次隧洞开挖支护工程的关键。在安装工作中,施工人员首先要进行欠挖处理,并清除松动的岩石。为此,工作人员根据测量放线检查欠挖,<10cm内可进行撬棍、风镐等处理。对隧洞有松动石块,需要及时撬挖;>10cm的,由爆破作业工作人员处理,做好补爆,由架设钢架人员对岩石是否有出现松动的情况进行检查,如有松动,需要对这些出现松动岩石挺好感觉后,方可进行之后的工作,确保钢支护架设施工可以安全开展。处理完了欠挖后,由现场技术人员检查,确诊合格后才能开展钢支撑架设的工作。

钢支撑架设应在简易工作台车上进行。为此,操作人员应将电瓶自卸车运输到隧洞内的工字钢,运输至架设点后,把工字钢一端拿绳子紧紧拴好。同时,平台工作人员把工字钢提高至平台上,以钢架设计的间距、技术交底做好记录,找到定位并把架设钢架在其底脚一节。此过程下工作平台需要先将底脚一节放下,由平台下的工作人员依据原有的参照进行埋设、调整,让钢架可准确定位,对底部高严格做好控制并做好垫实的工作,避免出现了围岩变形而造成工字钢下沉。完成底脚一节的架设工作后,之后对拱顶一节进行架设。此环节先连接M16,采用螺栓连接但放松即可,之后工字钢用临时支撑连接钢筋,和上一榀工字钢做好连接工作,对称安装另一边的拱顶工字钢。当完成完毕之后,检查拱顶、拱脚,确保其定位准确,最后上紧螺栓。
        2.4石方施工技术
        通常情况下,在使用石方施工技术中,其主要划分为两种模式,一个是石方明挖,另一个是石方洞挖。对于石方明挖,也就是根据隧洞破边轮廓线情况,合理选择爆破工艺,在手风钻钻孔设备的配合下,对爆破位置进行钻孔处理,并安装适量炸药,等待爆破。要想保证石方施工工作有序进行,保证操作安全,相关部门应使用7655型手风钻。在整个开挖中,应根据工程现场实际情况,科学制定开挖方案,利用风钻钻孔等方法实现排烟,及时清理土渣。在具体石方施工操作中,施工流程在于,测量放样、钻孔、装药、起爆、排烟、支护。在爆破前期,应注意根据工程现场地质情况,科学制定爆破方案,特别是爆破位置选择,提前试爆。在试爆过程中,应做好准备工作,通过确定爆破位置,在掏槽区的配合下,创造一个临空面,获取理想的爆破效果。
        2.5喷射混凝土施工方法
        1)准备工作喷射混凝土前,首先要对隧洞断面进行清理,人工配合机械清除隧洞已开挖断面上的浮石杂物,并用空压机送高压风对开挖断面进行清扫,若是光滑面则需要进行凿毛处理。其次将自制简易喷射混凝工作台车安装到位。最后检查水管线路及电路情况,并将空压机湿喷机安装到指定位置,进行试运行。2)喷射混凝土施工喷射混凝土应采用拌合站集中拌合,喷射混凝土施工工序为:按照分层、分片、分段的顺序进行施工。喷射混凝土时注意先将低凹处用混凝土大致喷平,再采用自下而上顺序进行混凝土喷射,喷射时应按层进行喷射,喷射的时候注意后一层喷射的混凝土应压在前一层喷射的混凝土的一半。喷射混凝土时,为了降低粉尘及减少喷射混凝土回弹量,提高工作效率和施工质量,将喷射混凝土分为初喷和复喷。隧洞断面开挖完成后立即进行初喷,初喷的目的是为了防止表层风化剥落,尽早封闭开挖断面。复喷混凝土主要为了闭合支护使之整体受力,以抑制围岩变位。复喷应在砂浆锚杆锚固、钢筋网固定、钢架安装和锁脚锚杆施作后进行。
        结语
        总而言之,在水利工程隧洞开挖施工中,涉及的施工流程比较多,并且隧洞结构繁琐,增加施工难度。尤其是隧洞施工前,应做好准备工作,对施工过程细节进行科学管理,做好施工后续检查工作,减少质量问题出现,保证水利工程隧洞开挖施工安全。
        参考文献:
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