水利水电斜井施工技术研究

【摘要】在水利水电工程施工中，斜井施工技术较为复杂，且受外部环境影响，在施工中，若未进行严格监控和管理易引发安全事故。为此，斜井施工技术研究一直是水利水电行业技术研究的重点。本文首先对水利水电工程的斜井施工工艺进行简要分析，其次总结了斜井施工技术要点，然后就该技术应用于水利水电工程中时的注意事项，供相关人士参考。

【关键词】水利水电工程；斜井施工；技术应用；注意事项

1引言

斜井施工是水利水电工程施工项目优化的重要内容，施工技术要求高，工艺操作难度大，为此，在实际施工中，需严格遵循现行技术标准。所以需准确掌握施工参数，保证技术操作的有序性。

2水利水电工程斜井施工工艺概述

斜井具有饮水、施工支洞、出线井等作用[1]，倾角多为45～60°，有部分通风斜井，倾角在61～75°。就当前的发展形势来看，因为水利水电工程为惠民工程，可供水、蓄能，但是因为水头较高，引水斜井较长，为此施工质量可控性较低。为此，需要加强斜井施工工艺研究，优化工序，促进施工技术的发展[1]。

3水利水电工程斜井施工技术要点

3.1斜井的开挖与支护

3.1.1施工方法

在应用斜井施工工艺过程中，需对各因素进行综合考量，对斜井角度进行合理设置。当斜井的挖掘角度小于30°，全断面开挖作业应当从下开始，逐渐向上。若斜井的挖掘角度在30～45°范围内，则需要注重斜井内部的支护工作，合理布设支撑构件。当斜井的挖掘角度大于45°，会使得断面的面积较小，这样不利于挖掘作业的进行，尤其是导口井施工，因此，需要从上之下进行全面段的开挖工作。需注意的是，在斜井施工中，需要深入了解施工设计图纸，并对施工参数进行合理设置。若斜井长度超过450m，那么则需要注重施工工艺操作和施工环境等因素的管控。若现场作业条件较好，满足水利水电工程建设要求，则可立即进行支洞施工作业[2]。若斜井施工分为上段及下段两个区域进行，则需要在斜井的上段和下端之间预留一定的空间，在此空间内设置一道岩塞，从而在保证上段与下端作业相互独立，也可维持施工安全。

3.1.2施工的地质条件

在项目施工作业时，需编制施工方案，保证施工作业的可行性和适用性。在施工之前，需对现场进行全面勘查，对施工现场中不良地质及其他不利因素对于施工作业的负面影响进行合理推测和考量。

3.1.3斜井的支护

斜井开挖施工前检查中，若发现井壁存在危险，有大小不一的裂缝，分布于不同范围内，则需要提高斜井支护强度，维持斜井支护的稳定性。在斜井施工中，支护技术的选用需要结合工程现场的地质和分布进行。若斜井的直径较小，那么需要在运输台车或者是掌子面上完成支护工作。对于斜井内部作业，如混凝土施工，可以借助施工机械辅助施工。为了保证工程的施工进度，需要做好前期准备工作，如准备好充足的施工材料，且将钢管的输料管和井下的作业面相连接，从而为斜井施工提供相应的施工物资。在具体支护设计时，需要根据现场1-支撑杆；2-提升架；3-液压千斤顶；4-围圈；5-围圈支托；6-模板；7-操作平台；8-平台桁架；9-栏杆；10-外挑三脚架；11-外吊脚手；12-内吊脚手；13-混凝土墙体。图1滑模板组成示意图实际情况来确定出具体选择何种施工方案。通常情况下，可设计使用的深基坑支护结构有：悬臂式支护结构、拉锚式支护结构、内撑式支护结构等。

3.2斜井衬砌技术

在实际作业时，需要结合实际情况采用适宜的施工工艺。通常情况下，可以采用的衬砌工艺如下：（1）滑膜施工作业法。滑膜施工多应用于斜井角度大于45°的工程中，陡斜倾角作业效果更佳，滑膜结构如图1。滑膜施工中需注意各部件的布设，引导斜井作业。同时，不得盲目套用以往的工程方案。为此，需对斜井进行测量，抽出场地中的斜井。若出现停膜等问题，需对已完成的工序内容进行检查，检查通过后方可拆除滑膜。（2）将钢管作为混凝土模板进行衬砌。钢管混凝土模板衬砌作业是从上至下进行的，且钢管作业和混凝土浇筑施工需交替进行，这样方可各专业作业的顺利完成，也可保证施工质量。除此之外，由于水利水电工程环境较为复杂，对于施工现场布设有所影响，钢管长度有限，为了保证工程整体质量，可选择短钢管，一般将其控制在20～30m左右为宜。同时，需对节混凝土施工标准进行明确，最为关键的标准就是强度要求，当实际施工强度为设计强度的75%，便可开始相邻管节作业。若混凝土强度大于5MPa，则可以继续钢管安装作业。

4施工注意事项

4.1爬罐法应用注意事项

应用是在斜井开挖的基础上进行的，为保证斜井整体施工质量，需要及时进行斜井衬砌。在实际施工中，需要结合实际需要采用适宜的衬砌方法。若斜井的倾角大于42°，则可以应用爬罐法进行开挖。在应用过程中，需保证平洞被贯穿。在施工过程中，需先在平洞上布设施工设备，然后依据设计方案进行设备位置的调整，爬罐可通过导轨进行移动。在掌子面开挖后，便可开展钻孔爆破开挖。但是爆破后，会产生大量的石渣，在重力作用下自然下落，为保证现场作业安全和进度，需及时将石渣清出场外，运送至弃渣场。根据工程斜井断面的尺寸确定施工工艺。对于面积较小的斜井断面，可以应用倒扩法进行开挖施工。需注意钻爆施工应分层进行，及时将井内的溜渣清出[4]。

4.2施工安全注意事项

首先，需进行斜井挖掘，安排专业施工人员进行施工测算，确定爆破施工的各项参数，在进行爆破施工之前，应该对施工现场地质情况的检查，加强对爆破施工的效果与预裂爆破施工过程中的震动进行有效地检查，需要根据岩土工程地质情况的含水量、节理裂隙发育的特点，对预裂施工及缓坡爆破施工的参数进行合理的设计，根据爆破施工现场的实际情况进行调节与优化，这样便可控制施工中的爆破作业，也可减少爆破药量，也可减少爆破中产生的石块数量。爆破用药量计算如下：Q=qV=aLSμ式中：Q-每排炮进尺总装药量，kg；q-单位耗药量，kg/m3；V-每进尺爆破下岩石的体积，m3；L-实际钻孔深度，m；S-开挖断面断面，m2；μ-炮孔利用率，μ=l′/L；l′-爆破后的实际深度，m。在爆破作业结束后，需及时进行场地清理[3]。其次，需加强的爆破施工机械的管理。在进行爆破施工设备选择的过程中，必须进行严格的检查，对设备的各项功能进行严格的检查，查看其是否能够正常的使用，保证机械设备的参数达到相应的规定。在进行矿山爆破施工之前，应该加强对起爆器材、引导爆破的管道、非电毫秒等导爆雷管等设备进行严格检查，确认相关设备达到施工的参数之后方可使用。施工之前需要保证炸药的质量。爆破炸药的质量存在问题、过期或者是炸药出现受潮的情况都会导致炸药出现半爆破或者是不爆破的情况。在实际施工中，斜井作业的施工人员都必须做好安全防护工作，在施工前佩戴安全绳和安全帽，维护自身生命安全，避免高空坠落事故。所有施工人员，也必须依据工程建设的要求进行操作，例如，需对扩挖台车进行安全检查，检查通过后方可安排专业人员进行设备操作。然后，对于设备操作人员，需事先进行职业技能考核，校核通过方可进场作业。水利水电斜井施工中应用的输送小型车辆，需要配备双制动闸，而施工中应用的卷扬机也必须进行合理设计，才能满足作业要求。最后，为保证斜井施工安全，需在井口位置设置防护栏，通常防护栏的高度应大于1.2m。在斜井的底部，距离地面0.5m以下位置需进行封闭处理。此外，施工中所需的扩挖系统，为保证施工作业的正常进行，需保证照明设备充足。

5结束语

由上述内容可知，斜井施工是水利水电工程基础施工的重要内容。但是当前我国处于新的发展背景，对于水利水电施工的要求更高。作为施工单位，应当对斜井施工的重要性有所认识，需深入了解斜井施工原理，熟练掌握各施工工艺操作要点，从而保证斜井施工质量。在施工中，需根据施工设计图纸进行操作，为工程质量管控奠定基础。

作者:王立东 单位:中国水利水电第十六工程局有限公司厦门分公司

参考文献

[1]周峰，刘章，陈功民，等.高海拔高地应力区深斜井施工导井开挖技术研究[J].水资源与水工程学报，2011，22（3）：34~37.

[2]宁掌玄，马迎松，等.斜井施工装运系统模拟技术研究[J].地下空间与工程学报，2010，6（2）：348~353.

[3]杨仁树，杨立云，李清，等.斜井施工中红黏土层高效钻眼爆破试验[J].煤炭科学技术，2011，39（2）：26~28.

[4]刘龙卫，秦亮，唐道国，等.溜槽技术在长距离有轨斜井施工中的应用[J].隧道建设，2009，29（3）：352~355.