水利水電大型地下廠房工程施工技術(shù)

【摘要】隨著人類社會不斷進步發(fā)展，對施工工期要求也不斷提高，工期在不斷壓縮減少。傳統(tǒng)水利水電地下廠房施工方法在進度上已逐漸滿足不了人們的要求，傳統(tǒng)施工方法需從施工場地合理布置、工序有序銜接、增加投入資源等方面進行進度提高。地下廠房由于施工通道制約和洞室場地有限，以上方法對工期壓縮效果甚微。因此對水利水電大型地下廠房工程施工技術(shù)進行研究顯得非常重要。

【關(guān)鍵詞】水利水電；大型地下廠房；工程施工技術(shù)

1、水利水電大型地下廠房工程施工技術(shù)的現(xiàn)狀

水利水電大型工程涉及的施工項目比較全面多樣，大型廠房施工項目工序復(fù)雜，施工通道多，涉及范圍廣，因此對整體廠房施工質(zhì)量提出了更高的要求。水利水電要配備成套的大型地下廠房施工設(shè)備，嚴格檢測施工材料，只有達到規(guī)定的要求才能投入使用，創(chuàng)新優(yōu)化大型廠房施工設(shè)備，才能有效確保施工工期。我國大型廠房開挖技術(shù)與發(fā)達國家相比起步比較晚，但建設(shè)規(guī)模正在不斷擴展，各企業(yè)通過分析研究取得有效的施工成果。眾所周知，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，對于大型水利水電地下廠房的工程的投資力度越來越大，水利水電作為新的能源，安全并且沒有污染，而且它是可再生的，它的發(fā)展與進步必將為人類帶來巨大的利益，它的快速成長有利于經(jīng)濟的快速發(fā)展，同時會促進社會的快速進步。美中不足的是，在施工過程中也會遇到一些問題。比如，地質(zhì)條件不佳，對質(zhì)量難保證。其次，地應(yīng)力較高，最大的有的會達到14.7Mpa。還有此施工工程跨度非常大，有的地下廠房的跨度已經(jīng)高達30多米?？缍却蟮脑挘罂缍雀哌厜Χ词?、洞群交叉處、相鄰洞室間巖層、巖柱的三大穩(wěn)定等問題我們必須要慎重考慮。此外還有，技術(shù)水平上有一定的局限，對于巖爆這種及其特殊的環(huán)境條件，我們沒有先進的儀器設(shè)備來預(yù)測此現(xiàn)象，就增加了危險性，但是這是不可避免的，只能盡可能去預(yù)防，技術(shù)人員要從多種角度分析研究問題，做好安全保護措施，才能將各項風險問題降到最低，從而推動地下廠房工程施工的順利開展。

2、水利水電大型地下廠房工程施工中運用的主要技術(shù)

2.1施工前的準備工作

在廠房建設(shè)施工之前，首先應(yīng)當根據(jù)實際的工程，進行完整的認證，規(guī)劃以及優(yōu)化施工方案，對于施工支洞進行認真的布置。除此之外，還應(yīng)當對開挖和支護進行現(xiàn)場工藝實驗。這樣做可以使施工人員掌握工藝的要領(lǐng)，確定施工的流程，找準質(zhì)量控制的要點。在正式施工之前，還應(yīng)當完成周邊排水系統(tǒng)的施工，這樣可以使圍巖的穩(wěn)定條件得到改善。完成檢測儀器的埋設(shè)以及通風洞井的施工也是必不可少的，這樣不僅可以確保施工的進度，

2.2開挖分層以及開挖方法

地下廠房的開挖支護一般采取從上向下，逐層逐步的方法進行，分層的厚度在國內(nèi)一般為8-10m。在開挖分層之前應(yīng)當確定分層，確定分層應(yīng)當綜合性的考慮施工的通道，設(shè)備作業(yè)所用的空間大小，鉆孔的精密程度以及爆破振動控制等方面的因素。一般頂拱的高度為9m左右，在拱腳錨桿施工時需要嚴格的控制。巖壁吊車梁層應(yīng)當控制在10m左右，在它上部界面應(yīng)當控制在10m-10.5m之間，在其下部界面應(yīng)當按照其下拐點高度的-3.5m來進行控制。在發(fā)電機層面上的控制應(yīng)當做到上部界面的大小要考慮到母線洞洞臉的加固需要，下部界面要考慮到引水隧洞洞臉的加固需要。在地下廠房的建設(shè)中，中下部深孔梯度的開挖會直接的導(dǎo)致邊墻圍巖的位移劇增，因此最近幾年多采取薄層開挖的方法，可以有效的抑制高邊墻圍巖的位移增加。

2.3地下廠房爆破技術(shù)

對于地下廠房頂拱層以下的開挖，常常采用光面爆破和預(yù)裂爆破的方法控制開挖的輪廓，采用深孔梯段微差爆破的方法進行中間巖體的挖除。我國目前的開挖方式有兩種，第一種方法是由中間向外部擴展，也就是根據(jù)工程爆破的實驗來確定預(yù)留保護層的厚度，然后先將中槽挖取，再采用密孔小直徑藥卷的方法分兩層將保護層挖除，同時上層的輪廓需要采用預(yù)裂爆破方法，下層則是要采用光面爆破的方法。第二種方法是一次性或分兩半開挖，開挖的輪廓常采用深孔預(yù)裂爆破的方法，這種開挖的方法可以方便控制開挖以及永久支護施工步距，相較于第一種方法而言，其優(yōu)勢在于可以合理的控制變形條件。

2.4支護技術(shù)

通常在中硬巖體中，支護的壓力隨著巖體的位移增加而減少。在位移相同的情況下，支護前隧洞圍巖所需要的支護壓力要大于支護后的支護壓力，而且兩者壓力的差距是隨著圍巖所發(fā)生的位移的增加而增加。因此一個合理的支護施工程序應(yīng)是初噴混凝土緊跟著開挖面，淺孔錨桿支護最好控制在距離開挖面的三倍洞徑范圍內(nèi)，深孔錨桿支護進行復(fù)噴混凝土跟進，再最后階段應(yīng)當施作預(yù)應(yīng)力錨索，同時根據(jù)施工監(jiān)測信息來進行信息反饋分析，適當?shù)恼{(diào)整開挖與支護。要保證大型地下廠房直立邊墻的穩(wěn)定，不僅需要采用噴混凝土，砂漿錨桿，預(yù)應(yīng)力錨桿支護，還應(yīng)當采用預(yù)應(yīng)力錨索來進行加固圍巖。目前國內(nèi)實現(xiàn)這種目的的方法通常是采用雙層防腐無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)。大型地下廠房建設(shè)的施工時間比較長，因此支護的建設(shè)成為控制施工進度的主要因素。在具體施工的過程中，應(yīng)當盡量的縮短施工周期，加快施工進度，常采用的方法是高頻沖擊回轉(zhuǎn)鉆進和鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制墊座，也可以采取提前在鄰近的洞室內(nèi)開辟作業(yè)空間，提早完成鉆孔作業(yè)。在主廠房開挖暴露后，要立刻進行穿索等后續(xù)工作。另外，還應(yīng)當控制錨索初次張拉荷載，適當?shù)念A(yù)留應(yīng)力增量，這樣做可以避免錨索的錨固附存力變化出現(xiàn)應(yīng)力超標導(dǎo)致危險的現(xiàn)象。

3、結(jié)語：

綜上所述，對水利水電工程地下廠房的施工具有重要影響作用的因素主要是開挖程序的選取、開挖過程的控制以及支護的實時性等，要想確保圍巖的穩(wěn)定性，提高工程質(zhì)量，施工人員必須加強對圍巖塑性區(qū)額控制，進而達到施工安全的目的。近年來隨著我國科技的迅速發(fā)展，大跨度地下廠房施工技術(shù)在一定程度上取得了突破性發(fā)展，其施工方法與施工技術(shù)日益成熟，但施工單位還應(yīng)該加強在實際工程建設(shè)中的相關(guān)數(shù)據(jù)的總結(jié)與整理，進而為提升我國在在該領(lǐng)域的技術(shù)水平奠定良好的基礎(chǔ)。

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