水利水电工程斜井施工技术分析

水利水电工程斜井施工技术分析1引言斜井施工是水利水电工程的基础施工组成部分，由于其操作比较复杂，且施工难度较大，因此，对于施工要求比较严格。在斜井施工过程中，需要根据工程实际的设计和规划情况，对斜井施工环节进行科学布置，选择与工程建设情况相符的施工方法，保证施工进度和质量。2斜井施工的类型由于水利水电工程建设是系统且复杂的，其包含很多施工内容、专业等，每个施工项目对于施工要求也所有不同，就斜井施工而言同样如此。工程中斜井施工工艺比较常见的有四种，即施工斜井、高压管道斜井、泄洪洞斜井以及用于电缆等位置的斜井。施工斜井，要求在挖掘斜井时，其斜度必须控制在25°以内，并且还要控制断面直径，施工方向为从上至下。高压管道斜井，在施工阶段，其斜度一般为40～60°左右，但是有时其斜度也会小于40°。通常情况下，此类斜井的断面直径都小于7.5m，最大时其直径也在7.5～9m左右。与此同时，在施工过程中，也需要在斜井的周围设施通道，方便运输。泄洪洞斜井，其斜度都在30°以内，断面的尺寸相较于其他斜井类型来说也是最大的，并且建有配套的运输通道。电缆、通风处的斜井，断面面积则比较小。第5页共5页 3斜井施工的方式斜井施工方式的合理选择是保证施工进度以及质量的基础。因此，在施工之前需要深入了解项目建设的具体内容，依据工程项目建设目标、规模、特点等选择适宜的斜井施工方式。但是由于斜井施工具有一定的安全风险，需要对施工人员的施工作业环境以及安全程度进行综合考量，做好安全防护工作。3.1斜井的开挖与支护斜井的开挖与支护难度较大，且存在的影响因素较多，在开挖以及支护过程中需要从施工方法和施工技术两个方面入手，对其施工进行管理控制。同时，也需要对施工现场的地质条件以及施工环境进行勘察，为后续的施工作业提供必要的依据。下面对该施工内容进行详细叙述：3.1.1施工方法第5页共5页 斜井的角度是在施工过程中需要重点考虑的因素之一，依据斜井角度的不同采用适宜的施工方法。若挖掘的斜井倾斜角度较小，那么采用全断面开挖施工方法；若斜井的倾斜角度在30～45°时，就要先进行井口的支护工作，在确认了井口足够稳定的基础上再采用全断面的开挖方式，其施工方向为由上至下；当斜井倾斜角度超过45°时，一般其断面面积会比较小，这时可以不挖掘导口井，而是加深爬罐的深度，要≥400m，但是需要对反并的砖机施工高度进行有效控制，通常其深度≤300m。所以，若斜井的总路程较长（长度≥450m），且施工条件允许，需要增置施工支洞。另外，如果工程斜井施工是分为上、下两个阶段施工的，那么在施工时需要将上下两个部分分离开来，保证其施工安全程度较高。如果其长度需要≥10cm，那么岩塞的长度至少要大于斜井直径的两倍。3.1.2施工的地质条件工程选址以及地质勘查工作在水利水电斜井施工中也是必不可少的，其可以为施工方案的制定提供有效的信息数据，保证施工方案的科学性和合理性。在施工之前，需要对现场的地质水文进行实时监测，再依据监测数据对开挖和支护施工进行设计，弱化不良地质对于施工的负面影响。3.1.3斜井支护第5页共5页 在开始斜井开挖之前，需要先完成斜井井壁的支护工作。在对施工作业面进行检查时，若发现井壁上存在节理性的裂纹，表明该井壁不稳固，需要进行支护。支护施工的主要作用是支撑，保证斜井结构的应力平衡以及稳定性，维护施工人员以及工程整体建设的安全。由于各工程斜井的直径不相一致，因此其支护工作也会有所差异。若开挖斜井的直径比较大，那么在扩挖的台车上就可以完成支护的相关工作。反之，其支护工作可以在运输台车以及掌子面上完成，无需扩挖车。斜井施工中，采用喷机完成混凝土的喷射工作，而材料的运送是依靠钢管输料管完成的，该管道可以与井下的工作面连接在一起。需要注意的是，从“以人为本”的角度出发，为了保证施工作业人员的生命安全，当前都会采用湿喷，相比于前者而言更加安全和健康。具体施工方法为：在井口或扩挖平台上安装混凝土湿喷机，为了保证混凝土喷射的质量，需要尽量减少缓冲作用，对此，可以在输料管的喷头处增加一段软管。在喷射时，需要依据工程施工要求控制好混凝土原料的质量。3.2爬罐法因为爬罐法优势突出，现已被广泛应用于采矿业以及水利水电施工中，也是斜井施工比较常见的施工工艺。相较于其他类型的来说，爬罐法的施工更加简便，只需要在井壁上安装导轨，这样爬罐就可以利用导轨变换位置。下面对该施工工艺进行进一步的分析：3.2.1施工工序当开挖的斜井倾斜程度已经超过42°时，可以采用爬罐法，但是在实施技术之前，需要贯穿平洞，再实施后续工作。爬罐法的施工工序为：在平洞上安装爬罐，并对其运行状况进行监测和调试，通过导轨控制爬罐的移动方向和距离。在斜井施工中，爬罐向上运动移动至掌子面，然后开始钻孔爆破施工，在爆破时，石渣会地心引力作用下下落。这时可以运用具有装载功能的机械设备将其运出至平洞，放置于洞外的弃渣场。需要注意的是，采用该施工工艺时，需要依据斜井断面的面积选择开挖方式，开挖方式分为全断面一次性完成小断面或者是先挖导井后挖正井。如果斜井断面较小，适宜食用全断面一次开挖方式，如果斜井断面较大，那么需要采用倒扩法完成斜井的开挖施工，也就是先由下网上开挖铺设导轨，再由上网下利用钻爆法分层扩挖，导井溜渣。3.2.2爬罐法施工优缺点分析第5页共5页 爬罐法施工的有点在于其使用范围比较广，且适用于各种施工环境和地质条件，如果在施工中发现实际情况与设计不符，可以及时调整。在施工时，受到的影响因素较小，不会受到斜井尺寸的限制。在施工之前，无需做大量的准备工作，且施工效率高，使用效果好。但是爬罐法也存在一定的问题，即施工条件较差，会对岩石的强度、稳定性造成影响，在施工结束之后，井壁的通风条件也会比较差。4结束语总而言之，在水利水电工程施工中需要对斜井施工过程进行全程监控，为了保证其施工安全，需要进行施工安全管理，尤其是在爆破时，需要对使用炸药的各个物理参数进行计算和核查，在爆破工作结束之后，需要对施工现场进行全面清理，保证工作人员的生命财产安全。另外，由于斜井施工技术比较复杂，为了保证施工质量，需要针对工程建设实际情况对斜井施工进行合理规划设计，使其符合工程建设要求，同时也能够提高工程的经济效益。作者:杨丽娜单位:湖南华力工程建设有限责任公司第5页共5页