斜井施工技術(shù)在水利工程中的施工工藝研究

孟健　白蘭芳

摘 要：文章對(duì)目前水利工程施工中斜井的類(lèi)型進(jìn)行介紹，對(duì)斜井開(kāi)挖前的準(zhǔn)備工作以及開(kāi)挖方法進(jìn)行分析，并對(duì)斜井井口加固以及斜井襯砌施工的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行闡述，提出了斜井施工技術(shù)實(shí)施時(shí)的注意事項(xiàng)，以供參考。

關(guān)鍵詞：斜井施工技術(shù)；水利工程；施工工藝

1引言

近年來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)的水利工程建設(shè)數(shù)量在不斷增多，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保證居民的日常生活以及安全具有重要作用。目前斜井施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用比較廣泛，此技術(shù)的應(yīng)用以及工藝的選擇也是水利工程施工中的關(guān)鍵部分，對(duì)于傾斜角在50°及以上以及具有較長(zhǎng)長(zhǎng)度的位置通常會(huì)確定為斜井段，并且采用斜井施工技術(shù)在進(jìn)行處理。但是目前水利工程施工環(huán)境的復(fù)雜性也使得斜井施工技術(shù)的實(shí)施難度隨之增加。

2斜井的類(lèi)型

在不同的水利工程中，斜井有以下幾種不同的類(lèi)型：一是施工斜井。就是在對(duì)施工斜井進(jìn)行挖掘的過(guò)程中對(duì)斜井的傾斜角度進(jìn)行控制，通常需要控制在25°以下，而且要在挖掘過(guò)程中保持相對(duì)較小的斷面直徑，施工順序需要按照從上而下的順序。二是高壓管道斜井。此類(lèi)斜井的傾斜角度通常在40～60°左右，而且斷面直徑也通常在7.5m以下，但最高不會(huì)超過(guò)9m。在對(duì)此類(lèi)斜井進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)對(duì)斜井的上下部都進(jìn)行運(yùn)輸通道的設(shè)置。三是泄洪洞斜井。此類(lèi)斜井的傾斜角度通常在30°以下，而且也具有較大的斷面直徑尺寸，需要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的出入運(yùn)輸通道的設(shè)置。四是電纜和通風(fēng)等位置的斜井。其最大的特點(diǎn)就是具有較小的斷面。

3斜井的開(kāi)挖

3.1斜井開(kāi)挖之前的準(zhǔn)備工作

在對(duì)斜井進(jìn)行開(kāi)挖之前，應(yīng)通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的勘察以及對(duì)相關(guān)資料的查閱來(lái)掌握施工環(huán)境的具體情況。在對(duì)上述資源進(jìn)行全面了解之后才能對(duì)具體的開(kāi)挖方案進(jìn)行科學(xué)確定和實(shí)施。需要進(jìn)行勘察和里哦啊接的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件主要包括以下內(nèi)容：質(zhì)構(gòu)造條件、易溶巖區(qū)、地溫情況、地層巖性、水文地質(zhì)條件、巖體應(yīng)力狀況、含量及分布范圍、有害氣體或放射性元素的性質(zhì)以及井口邊坡的穩(wěn)定條件等。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和選址條件對(duì)實(shí)際開(kāi)挖的地質(zhì)情況進(jìn)行綜合分析，然后對(duì)斜井開(kāi)挖和支護(hù)方案進(jìn)行合理確定和優(yōu)化調(diào)整。如果在實(shí)際開(kāi)挖中遇到與事先了解到的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)狀況具有較大的差異，或者在斜井挖掘施工中已經(jīng)出現(xiàn)了塌方、圍巖變形量較大以及出現(xiàn)巖爆和涌水問(wèn)題時(shí)，就需要在向有關(guān)部門(mén)通報(bào)的同時(shí)做好相應(yīng)的記錄，并進(jìn)行事故原因的查找以及合理的處理和預(yù)防措施的實(shí)施。

3.2斜井施工方法

在對(duì)斜井施工方法進(jìn)行確定時(shí)，應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地形情況、斷面尺寸、傾角大小、交通條件、長(zhǎng)度、圍巖特性、施工工期要求以及現(xiàn)場(chǎng)所用設(shè)備等因素進(jìn)行綜合考慮。針對(duì)傾斜度在30°以下的斜井，通常采用的施工方法為從上而下的全斷面開(kāi)挖方式。而當(dāng)傾斜度介于30和45°之間時(shí)，在應(yīng)用從上而下的全斷面開(kāi)挖方法之外，還要對(duì)進(jìn)口進(jìn)行支護(hù)來(lái)確保斜井井口的穩(wěn)定性。而如果采用自下而上的開(kāi)挖方法，則需要對(duì)扒渣和溜渣等措施進(jìn)行準(zhǔn)備。而在傾斜度超過(guò)45°時(shí)，通常需要先進(jìn)行導(dǎo)井的開(kāi)挖，然后再對(duì)導(dǎo)井從上而下進(jìn)行擴(kuò)挖。如果斜井的斷面尺寸比較小，則不需要進(jìn)行導(dǎo)井的開(kāi)挖，直接采用從下而上進(jìn)行全斷面開(kāi)挖的方式。

4斜井井口的加固

斜井的上部井口通常具有露天式和埋藏式兩種形式，在對(duì)其進(jìn)行加固施工時(shí)則既需要根據(jù)實(shí)際施工條件，而且也需要根據(jù)井口形式的不同而選擇具體施工方法。對(duì)于露天式的井口來(lái)說(shuō)，其通常具有較低的井口坡度，因此通常采用圍巖穩(wěn)定邊坡的方法進(jìn)行加固。具體的操作就是首先需要進(jìn)行井臺(tái)開(kāi)挖尺寸的確定，然后根據(jù)實(shí)際條件和建筑物需求來(lái)進(jìn)行實(shí)施，對(duì)于寬度為3～5m左右的臺(tái)池來(lái)說(shuō)，應(yīng)將排水溝設(shè)置在邊角處和邊坡處來(lái)避免地表水流入斜井內(nèi)部。如果是規(guī)模比較大的調(diào)壓井來(lái)說(shuō)，需要首先需要保證井口上部的開(kāi)挖深度，然后根據(jù)圍巖實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行加固處理或者是按照永久建筑物的施工標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行襯砌，保證開(kāi)挖斜井過(guò)程中上部圍巖的穩(wěn)定性來(lái)防止出現(xiàn)人員傷亡以及塌方等事故。而對(duì)于后者也就是埋藏式井口來(lái)說(shuō)，需要對(duì)上層建筑物的實(shí)際類(lèi)別進(jìn)行分析并進(jìn)行具體加固措施的實(shí)施。如果是對(duì)斜井下部進(jìn)行施工，則需要首先對(duì)斜井上部進(jìn)行混凝土施工以及對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。而對(duì)于高壓管道斜井來(lái)說(shuō)，由于其上部水平段與調(diào)井直接連接，下部水平段與廠房直接連接，因此需要對(duì)井口加固處理進(jìn)行嚴(yán)格控制來(lái)避免不穩(wěn)定問(wèn)題的發(fā)生以及對(duì)工程整體施工造成不利影響。

5斜井襯砌施工

5.1混凝土襯砌

目前在對(duì)傾斜度超過(guò)45°的斜井進(jìn)行鋼筋混凝土襯砌施工的工藝已經(jīng)十分成熟，通常采用的是滑模施工的方式，而且主要的滑模牽引方式時(shí)連續(xù)拉伸式液壓千斤抽拔鋼絞線，或者是采用爬軌器或卷?yè)P(yáng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

5.2鋼管襯砌

鋼管在斜井混凝土襯砌中主要起到模板的作用，在對(duì)鋼管進(jìn)行安裝時(shí)應(yīng)盡量采用自下而上的方式，并且與混凝土施工進(jìn)行分段交替的方式來(lái)確保鋼管的穩(wěn)定性。此外，在鋼管襯砌中為了對(duì)過(guò)長(zhǎng)的連續(xù)安裝長(zhǎng)度進(jìn)行避免，實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土澆筑施工難度的提升且對(duì)鋼管自身的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。這就需要在對(duì)長(zhǎng)度為20～30m的鋼管進(jìn)行安裝之后就需要進(jìn)行一次混凝土澆筑。而且在定位節(jié)的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以后就可以對(duì)相鄰管節(jié)進(jìn)行俺去昂，而且要確保對(duì)鋼管外進(jìn)行澆筑的混凝土的抗壓強(qiáng)度保持在5MPa以上之后再對(duì)鋼管進(jìn)行安裝。

6斜井施工的安全事項(xiàng)

在斜井施工中首先需要專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)和測(cè)算，確定鉆爆的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)藥量損耗以及爆破后產(chǎn)生石塊數(shù)量的減少和控制，而且在爆破結(jié)束后要進(jìn)行清理，確保施工現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)設(shè)施的有效設(shè)置來(lái)保證施工人員拿權(quán)。在對(duì)導(dǎo)井進(jìn)行施工時(shí)應(yīng)及時(shí)清除其中的廢渣。施工人員進(jìn)入斜井時(shí)需要進(jìn)行安全繩以及其他安全用具的佩戴和實(shí)施，禁止對(duì)擴(kuò)挖臺(tái)車(chē)進(jìn)行隨意使用。加強(qiáng)對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)操作人員的技術(shù)培訓(xùn)與考核，對(duì)輸送人員的小車(chē)進(jìn)行雙制動(dòng)閘的配備，確保對(duì)小車(chē)系統(tǒng)和輸送人員的上下卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)并滿足相關(guān)要求的規(guī)定。

7結(jié)語(yǔ)

為了確保水利工程的持續(xù)發(fā)展，在對(duì)水利工程施工中的斜井施工技術(shù)進(jìn)行實(shí)施時(shí)，需要施工單位和施工人員對(duì)斜井施工技術(shù)的實(shí)施難度進(jìn)行關(guān)注，積極做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作以及確保支護(hù)安裝工作的有效加固，選用合理的襯砌方法等確保斜井施工的順利進(jìn)行，并在此過(guò)程中對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，推動(dòng)斜井施工技術(shù)水平的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1] 邱鵬. 水利水電工程斜井施工技術(shù)探討[J]. 科技尚品， 2017（6）：72-72.

[2] 王立東. 水利水電工程中斜井施工技術(shù)的應(yīng)用[J]. 低碳世界， 2017（21）：50-51.