水利水電工程中的斜井施工技術(shù)探究

【摘要】水利水電工程質(zhì)量的提升需要施工技術(shù)的有效支持。在諸多水利水電施工技術(shù)中，斜井施工是一項(xiàng)最為重要且難度較大的工作。但是斜井施工又是一項(xiàng)必不可少的施工內(nèi)容。所以作為水利水電施工企業(yè)必須加強(qiáng)斜井施工技術(shù)的應(yīng)用。本文正是基于這一背景，首先就斜井施工技術(shù)進(jìn)行了概述；其次就如何在水利水電工程中應(yīng)用斜井施工技術(shù)進(jìn)行了探究；最后對全文進(jìn)行了簡單的總結(jié)。旨在與同行進(jìn)行業(yè)務(wù)交流，以不斷夯實(shí)斜井施工質(zhì)量，進(jìn)而為整個(gè)水利水電工程質(zhì)量的提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】水利水電工程；斜井施工技術(shù)；應(yīng)用

為了確保后續(xù)工程順利的開展，斜井作為水利水電工程的主要建筑物之一，只有確保斜井施工質(zhì)量，才能更好地確保整個(gè)水電工程質(zhì)量。因而作為新時(shí)期背景下的水利水電是企業(yè)，必須切實(shí)掌握斜井的開挖、襯砌和固結(jié)灌漿等施工技術(shù)要點(diǎn)，才能最大化的促進(jìn)斜井施工質(zhì)量的提升。

1.概述水利水電工程中的斜井施工

在諸多斜井類型中，引水斜井是水利水電工程中最為常見的類型之一，同時(shí)也是水利水電施工難點(diǎn)所在。因此經(jīng)常將其作為引水、施工支洞和出線井等之用，所以其傾角通常在45°到60°之間，即便有時(shí)存在61°到75°的斜井，也主要是將其作為通風(fēng)之用。就目前來看，由于水利水電工程主要用于抽水蓄能，所以其水頭較高，而且引水斜井較長，例如河南的寶泉抽水蓄能電站，其斜井長度為760米。尤其是近些年來，越來越多抽水蓄能電站的興建，極大的促進(jìn)長斜井施工技術(shù)的應(yīng)用[1]。

2.水利水電工程中的斜井施工技術(shù)探究

2.1斜井開挖技術(shù)

一是緊密結(jié)合水利水電工程所在地的地質(zhì)條件，加強(qiáng)對水文和地質(zhì)資料的收集整理，最大化的確保地質(zhì)情況得到及時(shí)的掌握和了解。二是在斜井開挖之前，必須緊密結(jié)合開挖的斷面尺寸和傾角以及長度和圍巖的特性以及工期、地形、交通等方面的因素進(jìn)行針對性的選擇。一般情況下，如果斜井的開挖傾角低于30°，那么就可采取從上到下的方式進(jìn)行全斷面的開挖，若傾角在30°到45°之間，除了按照30°的斜井開挖方法外，還應(yīng)在井口做好相應(yīng)的支護(hù)工作，從而更好地確保井口的穩(wěn)定性。但是當(dāng)斜井的傾角大于45°，那么就必須在開挖導(dǎo)井之后才能從上到下的進(jìn)行擴(kuò)挖，若斷面較小，雖然不用開完導(dǎo)井，但是應(yīng)從下島上的進(jìn)行全斷面的方式進(jìn)行開挖。三是在開挖導(dǎo)井過程中，應(yīng)結(jié)合斷面面積確定導(dǎo)井的開挖順序，一般情況下，若斜井的斷面面積大于18平方米，那么就應(yīng)先進(jìn)行導(dǎo)井的開挖，才能擴(kuò)挖邊線，導(dǎo)井的位置應(yīng)結(jié)合斜井的斷面面積及施工技術(shù)以及鉆進(jìn)的精度等因素來確定。以最為常見的長斜井導(dǎo)井開挖為例，其開挖常用的方法一般采取爬罐法和反井鉆機(jī)法，但主要在長度低于250米和傾角大于45°的長斜井的開挖；四是擴(kuò)挖施工，當(dāng)斜井導(dǎo)井初步形成之后，就應(yīng)對其進(jìn)行擴(kuò)挖，在擴(kuò)挖過程中，應(yīng)采取從上到下的方式進(jìn)行，由于長斜井在人員的上下通道和機(jī)具的運(yùn)輸以及材料的運(yùn)輸都需要利用卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行牽引，所以其運(yùn)輸系統(tǒng)一般不得重復(fù)的安裝和拆卸，這就需要確保一次性擴(kuò)挖到設(shè)計(jì)的開挖邊線處，短斜井雖然不用運(yùn)輸系統(tǒng)，但需要放置爬梯，所以在擴(kuò)挖斷面較大的斜井時(shí)，應(yīng)分成上下兩個(gè)部分開挖，從而更好地促進(jìn)施工難度的降低，若開挖的斷面直徑大于6米時(shí)，就需要配備作業(yè)臺車進(jìn)行長斜井的擴(kuò)挖。但在開挖過程中應(yīng)做好施工現(xiàn)場的安全管理工作，尤其在進(jìn)行爆破施工時(shí)，必須確保施工人員安全的前提下才能進(jìn)行爆破，從而斜井的開挖質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，開挖后的斜井應(yīng)進(jìn)行及時(shí)的支護(hù)，最大化的預(yù)防塌方事故的發(fā)生[2]。

2.2斜井襯砌技術(shù)

在做好斜井開挖的基礎(chǔ)上，就應(yīng)對斜井進(jìn)行及時(shí)的襯砌，才能為斜井施工質(zhì)量的提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此在實(shí)際施工中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際需要，采取針對性的方式進(jìn)行襯砌。常見的襯砌方式主要有以下幾種。

一是采取滑模施工技術(shù)進(jìn)行襯砌。采用此種施工技術(shù)進(jìn)行襯砌時(shí)，斜井的傾角不得低于45°，尤其在陡傾角的斜井襯砌中的應(yīng)用效果十分明顯，在襯砌過程中，主要利用爬軌器和卷揚(yáng)機(jī)以及連續(xù)伸拉式的液壓千斤頂將鋼絞線進(jìn)行抽拔。并利用模體系統(tǒng)和軌道系統(tǒng)以及牽引系統(tǒng)和混凝土下料系統(tǒng)等組成長斜井滑模裝置。在具體的襯砌過程中，由于不同水利水電工程的滑模襯砌施工特點(diǎn)不同，一般需要精心的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行斜井滑?；炷恋臐仓龊酶黜?xiàng)堅(jiān)持之后，就應(yīng)在地下水發(fā)育的地段進(jìn)行排水處理，并確保整個(gè)滑模襯砌施工連續(xù)進(jìn)行，若因故?；瑫r(shí)，還應(yīng)對其進(jìn)行復(fù)檢和驗(yàn)收，直到襯砌質(zhì)量達(dá)標(biāo)之后方能將滑模模體拆除。

二是利用鋼管對斜井進(jìn)行襯砌，將鋼管作為砼模板，由于混凝土施工簡便，在此不再贅述，主要是在安裝鋼管時(shí)，應(yīng)從下到上的方式進(jìn)行安裝，且和砼施工交替的實(shí)施，在穩(wěn)定鋼管的同時(shí)降低砼澆筑難度。但是在安裝鋼管時(shí)，其安裝的長度不能過長，才能提高鋼管的穩(wěn)定性和便于混凝土的澆筑，通常情況下，鋼管安裝長度為20到30米時(shí)，就應(yīng)進(jìn)行一次混凝土的澆筑，當(dāng)定位節(jié)砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的3/4之后，才能進(jìn)行相鄰管節(jié)的安裝，當(dāng)鋼管上新澆的砼強(qiáng)度超過5兆帕?xí)r，方能再次進(jìn)行鋼管的安裝。

2.3固結(jié)灌漿技術(shù)

固結(jié)灌漿施工是斜井施工的最后一道環(huán)節(jié)，也是一道十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。因此在實(shí)際施工過程中，若襯砌的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%之后，就應(yīng)在固結(jié)灌漿施工之前對灌漿施工進(jìn)行科學(xué)的布置和設(shè)計(jì)，確保鉆孔灌漿施工臺車布置到位，并選用鋼絲繩和卷揚(yáng)機(jī)牽引作業(yè)臺車，并在上平段上設(shè)置卷揚(yáng)機(jī)。在此基礎(chǔ)上，就應(yīng)確定固結(jié)灌漿的施工順序，一般應(yīng)從斜井的下部緩慢往上推進(jìn)，采取分段和分序的方式進(jìn)行，并在臺車上進(jìn)行固結(jié)灌漿施工，在施工時(shí)采用手風(fēng)鉆進(jìn)行鉆進(jìn)，終孔之后的直徑不得低于38毫米，且確?？咨睢⒖孜缓涂紫蚓鶟M足設(shè)計(jì)的需要，在實(shí)際施工中，由于個(gè)別孔向和孔位在臺車結(jié)構(gòu)的影響下，需要對孔向和孔位進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。因斜井的混凝土襯砌厚度一般都不超過1m，固結(jié)灌漿的設(shè)計(jì)壓力較高，灌漿時(shí)襯砌混凝土易產(chǎn)生變形，因而有必要選取一典型斷面進(jìn)行混凝土變形觀測試驗(yàn)，取得數(shù)據(jù)，指導(dǎo)固結(jié)灌漿施工，避免混凝土在灌漿壓力作用下被破壞。斜井每一環(huán)固結(jié)灌漿孔的高程接近，一般是在上層平臺鉆孔，在下層平臺灌漿。為了保證灌漿質(zhì)量和襯砌結(jié)構(gòu)的安全，灌漿施工一般采用“環(huán)間分序、環(huán)內(nèi)加密”的原則，由低向高進(jìn)行，環(huán)間宜分兩序。一般采用單孔灌漿的方法。對于注人量較小的洞段，可采用同一環(huán)上兩個(gè)灌漿孔對稱并灌的方式，使混凝土襯砌結(jié)構(gòu)受力對稱，不易發(fā)生抬動，但必須控制灌漿壓力和灌漿量，防止混凝土被抬動。

3.結(jié)語

綜上所述，對水利水電工程中的斜井施工技術(shù)進(jìn)行探究具有十分重要的意義。作為新時(shí)期背景下的水利水電工程施工企業(yè)，必須緊密結(jié)合時(shí)代發(fā)展的需要，切實(shí)意識到斜井施工在整個(gè)水利水電工程中的重要性，并切實(shí)掌握斜井施工技術(shù)要點(diǎn)，最大化的確保斜井施工質(zhì)量得到有效的提升，進(jìn)而為整個(gè)水利水電工程質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的同時(shí)促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的有效提升，實(shí)現(xiàn)水利水電事業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]何文強(qiáng).水利水電工程斜井施工技術(shù)淺談[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，09：68.

[2]吳見.淺談水利水電工程中斜井施工技術(shù)的應(yīng)用[J].中國城市經(jīng)濟(jì)，2011，27：222-223.