水利水電工程斜井施工技術(shù)淺談

何文強(qiáng)

（浙江省富陽市水利建筑工程有限公司，浙江 富陽 311400）

一、斜井施工的四大類別

根據(jù)不同的施工要求，水利水電工程的斜井可以分為以下四類。

施工斜井。在挖掘施工斜井的過程中，挖掘斜井的斜度通常不能大于25°，斜井的斷面直徑要小，自上而下的進(jìn)行逐步施工。

高壓管道斜井。在挖掘高壓管道斜井的過程中，挖掘斜度一般控制在40°-60°之間，也存在個(gè)別情況斜度小于40°，開挖施工斜井的斷面直徑一般小于7.5m。極數(shù)時(shí)候高壓管道斜井的施工開挖的直徑在7.5m-9.0m之間，施工過程中時(shí)，斜井的上下都有用來運(yùn)輸?shù)耐ǖ馈?/p>

泄洪洞斜井。泄洪洞斜井的斜度一般小于30°，其斷面的尺寸相對較大，而且有出入的運(yùn)輸通道。

通風(fēng)、電纜等處的斜井。在電纜處及通風(fēng)等處的斜井段，這段斜井的最大特點(diǎn)就是其斷面相對較小。

二、斜井施工的方式

要選擇合理的斜井施工方法，對施工的前提要考慮周全：斜井的上部及下部是不是都設(shè)有運(yùn)輸?shù)耐ǖ?；在斜井的施工過程中能否與鋼板的襯砌；施工環(huán)境周圍的巖石的分類等。不同的施工實(shí)際環(huán)境選擇的施工方法也就不同。在一般的斜井施工，采取自上而下的方式開挖，在開挖工程開始之前要做好洞口的安全措施。如在高壓管道斜井中，根據(jù)斜井?dāng)嗝娲笮?，判斷是自上向下或自下而上進(jìn)行全斷面開挖，又或者先挖導(dǎo)井，再自上向下逐步擴(kuò)大挖掘，最后通過導(dǎo)井溜渣。全部挖開斜井之后，在有鋼板襯砌的情況下，分段安裝鋼管，分段回填混凝土；在無鋼板襯砌的情況下，用滑膜或其他一般方式對混凝土進(jìn)行澆筑。在斜井要經(jīng)過極不穩(wěn)定的巖層時(shí)，為保證圍巖的穩(wěn)定性，應(yīng)采用錨噴的支護(hù)方法。

（一）斜井開挖的方法

開挖斜井的方法分為小斷面開挖、斜井?dāng)U大開挖。

1.小斷面斜井開挖方法

小斷面的斜井自上而下的全斷面開挖方法適用斜支撐的施工中，其特點(diǎn)是運(yùn)用器具和機(jī)械運(yùn)輸工作人員，當(dāng)坡度小于等于25°是時(shí)，采用斗車進(jìn)行出渣，相反的當(dāng)坡度大于等于25°時(shí)，采用簸箕出渣；具體的施工程序如下“完成洞口支護(hù)—安裝提升設(shè)備、出渣道—自上向下開挖”。另外，小斷面的斜井自下而上

全斷面爬罐法適用于斜度大于42度且沒有通道的斜井開挖的施工中，這種方法的施工特點(diǎn)在于其將爬罐當(dāng)做提升的工具和操作平臺，進(jìn)行鉆孔爆破，具體的施工程序如下“下部通道開挖—安裝軌道及爬罐—向上逐段開挖”。

2.斜井?dāng)U大開挖的方法

自上而下斜井?dāng)U大開挖的方法適用于斜井的斜角大于45°且能夠自行灌渣的斜井，其施工特點(diǎn)是其自上向下進(jìn)行分層鉆孔爆破，再有導(dǎo)井自下而上的出渣，為確保施工安全搭建臨時(shí)支護(hù)并與開挖平行，短斜井還另設(shè)人行道，中長斜井則使用機(jī)械運(yùn)輸；相反的，自下而上斜井?dāng)U大開挖的方法適用于斜井斜度在35°左右且不能實(shí)現(xiàn)自行灌渣或斜度大長度短的斜井，其具體特點(diǎn)是需要專項(xiàng)施工措施，如為了減小摩擦系數(shù)，達(dá)到自行灌渣的需求，施工需要在地步鋪設(shè)鋼包或澆筑混凝土地板，鉆孔用與斜井的軸線平行的淺孔抑或是輻射孔。

（二）加固斜井井口的問題

斜井的上部井口分為兩種，露天式和埋藏式。進(jìn)行加固施工時(shí)要根據(jù)施工的具體條件來加固。入股屬于露天式的井口，其邊坡度通常不會(huì)很高，要按照圍巖穩(wěn)定邊坡的原理進(jìn)行加固施工。根據(jù)施工條件及具體建筑物的需要來確定井臺開挖尺寸，一般說來，井口每邊都會(huì)有3m-5m的寬臺池。要在邊坡處和邊腳處設(shè)立排水溝，確保地表水不會(huì)流入斜井內(nèi)部；在大的調(diào)壓井井口上部要開挖到一定深度，再依據(jù)圍巖的條件進(jìn)行加固或按照永久建筑物的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行襯砌，以確保下挖時(shí)候上部圍巖的穩(wěn)定性，且不會(huì)造成人員的傷亡事故和塌方等無法預(yù)估的危險(xiǎn)。對埋藏式井口進(jìn)行加固的時(shí)候要根據(jù)其上層建筑物類別來進(jìn)行施工。將調(diào)壓井上部采用了混凝土的結(jié)構(gòu)，是為了方便搭建模板，也為了方便之后的施工能正常安全的運(yùn)行，確保施工的穩(wěn)定和安全。在下部開挖施工開始之前，在斜井頂部進(jìn)行混凝土施工，將有利于確保斜井頂部圍巖的穩(wěn)定性，創(chuàng)造了良好安全的施工環(huán)境。由于高壓管道斜井上部的水平段和調(diào)井相連，其下部的水平段和廠房又是相互連接的，這決定了其了連接一定長度的圍巖，提高不穩(wěn)定因素的發(fā)生率，將會(huì)對整體施工帶來極大影響，因此，在井身開始施工之前對井口進(jìn)行加固處理對施工的順利進(jìn)行有著積極的作用。

三、有效控制斜井施工的工藝

控制施工設(shè)施，按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行擴(kuò)大卷揚(yáng)機(jī)牽引力、鋼絲繩安全系數(shù)、導(dǎo)向輪直徑及出渣小車結(jié)構(gòu)；控制導(dǎo)井的施工工藝，制定完善可行的安全施工方案、爆破方案和卷揚(yáng)提升方案；控制提升系統(tǒng)運(yùn)行限位，有效控制信號系統(tǒng)，照明系統(tǒng)、施工現(xiàn)場的通風(fēng)排煙系統(tǒng)；此外，加強(qiáng)對風(fēng)水管線布置和抽水系統(tǒng)的控制，爆破作業(yè)的把握控制，也直接關(guān)系著水利水電工程斜井的施工質(zhì)量。

四、斜井施工安全注意事項(xiàng)

第一，進(jìn)行斜井挖掘過程中，要通過專業(yè)工作人員進(jìn)行設(shè)計(jì)測算，確定鉆爆的參數(shù)，既能控制并減少施工中藥量損耗又能減少爆破之后產(chǎn)生的石塊，完成爆破后應(yīng)及時(shí)的進(jìn)行現(xiàn)場清理工作，同時(shí)為了確保施工人員的完全，要對施工現(xiàn)場進(jìn)行支護(hù)；第二，及時(shí)對導(dǎo)井井底的溜渣進(jìn)行清理；第三，在施工進(jìn)行中，進(jìn)入斜井的所有工作人員必須系安全繩作為安全保障，以免施工作業(yè)人員不慎落入井中，嚴(yán)明紀(jì)律，專業(yè)的作業(yè)人員才能使用擴(kuò)挖臺車。第四，卷揚(yáng)機(jī)的作業(yè)人員要經(jīng)過嚴(yán)格的崗位培訓(xùn)，考核合格后方能上崗。輸送人員的小車應(yīng)配有雙制動(dòng)閘，小車系統(tǒng)和輸送人員上下卷揚(yáng)機(jī)應(yīng)經(jīng)過專業(yè)縝密的設(shè)計(jì)，且必須符合相關(guān)規(guī)定的要求，這也是對施工人員和施工質(zhì)量負(fù)責(zé)的表現(xiàn)。第五，在斜井井口設(shè)置1.2m以上的防護(hù)圍欄，底部距地0.5m處要實(shí)施全面封閉。第六，針對擴(kuò)挖系統(tǒng)，應(yīng)準(zhǔn)備應(yīng)急電源，井內(nèi)施工人員必須備有充電式手持的照明燈，便于應(yīng)對系統(tǒng)意外停電的事件。

水利水電工程的斜井施工是重要的工程施工點(diǎn)，是項(xiàng)目工程的基礎(chǔ)，關(guān)系著工程的整體質(zhì)量，因此我們要科學(xué)的進(jìn)行工程方案的設(shè)計(jì)工作，積累專業(yè)資深人才開展工程準(zhǔn)備工作、支護(hù)安裝工作、維持施工環(huán)境穩(wěn)定及確保安全施工等一些列工作，同時(shí)在施工作業(yè)中要積極引用科學(xué)技術(shù)，注重施工保障施工的安全系，更好的完成施工作業(yè)要求。

[1]葛惠永,白鳳忠,申建紅,喬光磊.斜井施工技術(shù)的發(fā)展與實(shí)踐[C].礦山建設(shè)工程新進(jìn)展—2005全國礦山建設(shè)學(xué)術(shù)會(huì)議文集 （下冊）,2005.

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