小议水利水电工程斜井施工技术

【摘要】在水利水电工程中，斜井的施工是其中一个重要环节，加强对其施工技术的探讨具有重要意义，本文从某水电站工程概况及其洞室施工工艺流程开始进行分析，重点探讨了水利水电工程斜井关键点的施工技术以及施工质量控制措施，以供各位同仁交流参考。

【关键词】水利工程，斜井，施工技术

中图分类号： TV 文献标识码： A

前言

近些年来，我国的水利水电工程取得了飞速的发展，但是，由于受到自然和人为条件的影响，斜井施工依然存在着很多问题，为了促进水利水电工程的进一步发展，加强对其施工技术的研究势在必行。

二、工程概况及其施工流程

1、工程概况

2#泄洪洞布置与于右岸，洞室全长约600.676m，为有压接无压泄洪洞，由进水口、有压段、工作闸室门室、无压洞段、明槽扩散段和消力池组成。

2#泄洪洞（泄2）0+330.282~（泄2)0+588.677段为无压洞段，无压洞段总长281.941m（轴线长）由渥奇曲线段、斜井段、反弧段和下平段组成。

2、施工方法及工艺流程

完成出洞口防护工程后从出口向竖井施工。洞身开挖分2层台阶开挖，上层台阶开挖高度7.15m。上层台阶到竖井后，开挖下层台阶。开挖采用钻爆法。手风钻钻孔，空压站供风。通风采用在出洞口布置轴流风机压入式通风。一次支护伴随开挖同时施工。上仰锚杆采用先插杆后注浆工艺，其他锚杆采用先注浆后插杆工艺，混凝土湿喷。洞身上层开挖采用周边光面毫秒微差爆破。施工平台采用自制钻爆台车，开挖循环进尺1.5~4.5m。洞身下层开挖采用水平预裂毫秒微差爆破。开挖循环进尺4.5m。斜洞出渣采用反铲扒渣后用推土机推渣到下平段出渣。

三、水利水电工程斜井关键点的施工技术分析

1、开挖方法

（1）测量放样

施工测量放样采用全站仪，测量作业由专业人员实施，每个循环前先进行设计轮廓线测量放样，并检查上一个循环超欠挖情况，检查结果及时向现场施工技术人员进行交底；断面测量滞后开挖面10～15m，按3m间距进行，每间隔50m进行一次洞轴线及坡度的全面检查、复测，确保测量控制工序质量。测量放样内容：隧洞中心线和顶拱中心线、底板高程、掌子面桩号（每隔5m在隧洞内侧打一条桩号线）、设计轮廓线、两侧腰线或腰线平行线、并按钻爆图设计要求在掌子面放出炮孔孔位。

（2）钻爆施工

开挖均采用自制钻爆作业台车配YT—28气腿钻造孔，由熟练风钻手严格按照掌子面标定的孔位进行钻孔作业，造孔前先根据拱顶中心线和两侧腰线调整钻杆方向和角度，经检查确认无误后方可开孔。

造孔时在自制钻爆作业台车上布置6～8台气腿钻同时作业，洞口段采用“短进尺、弱爆破”的方式施工。另外由于施工难度较大，所以采用两层开挖：第一层开挖距设计断面顶拱高7.15m，待第一层开挖完成，再进行剩余设计断面开挖第二层钻爆。主要钻爆参数为：主爆孔（崩落孔）孔间距70cm，孔径50mm，孔深2.7m；掏槽方式采用契形掏槽，掏槽孔向中心倾斜，倾角76°，孔深为3.2m，孔径50mm；周边采用光面爆破成形，光爆孔孔深2.7m，孔距50cm。炸药采用Φ32乳化药卷，炸药单耗1.03kg∕m3，掏槽孔和崩落孔采用连续耦合装药结构，非电毫秒雷管和导爆管起爆，周边孔采用间隔不耦合装药结构，导爆索起爆，周边孔线装药密度约300g/m。其余洞段钻孔深度2.5m，装药方式基本不变。

（3）通风散烟

在整个施工过程中一直启动通风设备通风，出碴前和出碴过程中对开挖面爆破碴堆洒水除尘，所有进洞车辆均安装尾气净化器，使洞内有害气体和粉尘含量在规范允许范围内。

（4）安全处理

通风散烟后，采用反铲或人工持钢钎站在碴堆上对顶拱和掌子面上的松动危石和岩块进行撬挖清除，在施工工程中，经常检查已开挖洞段的围岩稳定情况，清撬可能塌落的松动岩块。

出碴

采用3m3侧卸装载机配合自卸车装车后运送至渣场。

2、喷混凝土

（1）喷射混凝土分初喷和复喷二次进行，初喷在每循环炮后立即进行、以尽早封闭暴露岩面，防止表层风化剥落，复喷混凝土在锚杆安插和挂网后，以20～30m为一个单元集中进行，尽快形成锚喷支护整体受力，以抑制围岩变位。

（2）喷射混凝土采取湿喷法施工，混凝土料在施工部位现场拌制，采用TK-500型湿喷机连续施喷。混凝土喷射前做好如下工作：撬去表面各种危石和欠挖部分，用高压水、高压风清除杂物，用高压水冲洗岩面；在受喷面各种机械设备操作场所配备充足照明及通风设备，进行电器和机械设备检查和试运转；按照设计厚度利用原有部件，如锚杆外露长度等，也可在岩面上打入短钢筋，标出刻度，作为控制喷层厚度的标记。

（3）喷射混凝土施工工艺

a.混凝土喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔10mm），以避免超粒径骨料进入喷射机；受喷围岩面经压力水或高压风吹洗干净并验收合格后，然后即可开始喷射混凝土。

b.喷射时，送风之前先打开计量泵（注意，此时喷嘴朝下，以免速凝剂流入输送管内），以免高压混凝土拌合物堵塞速凝剂环喷射孔；喷射过程中，喷射机司机与喷射手要密切配合，按混凝土回弹量小，表面湿润有光泽，易粘着为度来掌握喷射压力，根据喷射手反馈的信息及时调整风压和计量泵，控制好速凝剂的掺量。

c.喷嘴与岩面的距离为60～100cm，喷射方向尽量与受喷面垂直，拱部尽可能以直径方向喷射；若受喷面被钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏斜，但不宜小于70°。如果受喷面的角度太小，会形成混凝土物料在受喷面上滚动，产生出凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷混凝土的质量。

d.一次喷射厚度不宜超过10cm，过大会削弱混凝土颗粒间的凝聚力，促使喷层因自重过大而大片脱落，或使拱顶处喷层与围岩面形成空隙；如果一次喷射厚度过小，则粗骨料容易弹回。第二次喷至设计厚度，两层喷射的时间间隔为15～20min。

e.为提高工效和保证质量，喷射作业分片进行，一般为2m长、1.5m宽的小片；为防止回弹物附着在未喷的围岩面上而影响喷层与岩面的粘结力，按照从下往上施喷，呈“S”形运动；喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，每圈压前面半圈，绕圈直径约30cm，力求喷出的混凝土层面平整光滑。

四、水利水电工程斜井施工质量控制

1、开挖施工质量保证措施

（1）严格按设计图纸、设计修改通知及相关技术规范进行施工。开挖前认真做好爆破方案设计，以选择合理的爆破参数，获得比较满意的爆破面和形成光滑的最终开挖断面，使超挖量最小。

（2）采用先进的测量仪器和先进的测量控制手段，提高观测效率、观测质量；每次爆破后均进行开挖掘进细部放样，掌子面用红油漆画出开挖轮廓线，并标定顶拱中心线和两侧腰线。

开挖中及时测绘开挖断面，进行测量导线复测，每循环进行测量放样时，均对上一循环开挖断面进行规格检查，并将超欠挖情况及时通知钻爆人员，以便对钻孔角度进行调整，减小超挖，对欠挖的部位及时进行处理，确保隧洞的开挖尺寸和规格满足设计要求。

（3）在开挖过程中，根据岩石变化情况，经监理工程师批准后及时修正爆破参数，以便尽量减少超挖和不欠挖。在不良地质洞段的开挖和洞身交叉口段的开挖严格控制爆破参数，采用小药量爆破，以确保围岩的稳定。

（4）钻孔严格按照设计钻爆图施工，各钻手分区、分部位定认定位施钻，每排炮由值班工程师按“平、直、齐”的要求进行检查。周边孔偏差不大于5cm/m，爆破孔偏差不大于10cm，以减少超挖和减轻对围岩的破坏。对施工过程中，进行严格的全面质量管理，质检部门随时对洞内的施工质量进行检查，杜绝质量事故的发生。

2、锚喷支护施工质量保证措施

（1）锚喷支护施工前先对围岩进行检查，以确定临时支护的类型或支护参数。洞身不良地质段锚喷支护必须紧跟开挖进行，以确保围岩的稳定。锚喷支护作业严格按照有关的施工规范、规程进行。锚杆的安装方法，包括钻孔、在孔中锚定锚杆和注浆等工艺，均须经过监理单位的检查和批准。

（2）锚杆严格按照施工图纸标准要求进行制作，严格执行锚杆安装工艺。喷混凝土施工的位置、面积、厚度等均须符合施工图纸的规定，喷混凝土必须采用符合有关标准和技术规程规范要求的砂、石、水泥，认真做好喷混凝土的配合比设计，通过试验确定合理的设计参数，并征得监理单位的同意。喷混凝土施工前，必须对所喷部位进行冲洗，预埋规定长度的检验钢筋以量测厚度，在喷混凝土结束后，进行喷混凝土厚度检验后割除露出表面的钢筋。

（3）—喷射施工时，喷嘴按螺旋形轨迹一圈压半圈的方式沿横向移动，层层喷射，确保厚度，使混凝土均匀密实，表面平整，喷嘴与喷射面尽量保持垂直，以减少回弹，确保喷混凝土的质量。喷身混凝土初凝后，立即洒水养护，持续养护时间不小于7d。

五、结束语

在进行水利水电工程斜井施工过程中，要不断提高施工技术水平，提高测量质量，同时，要严格施工标准，从而促进斜井施工的稳定性和安全性。

参考文献

[1]李岩江 小议水利水电工程斜井施工技术 《科技传播》 2010年20期

[2]郭延辉;;浅谈水利水电隧道工程运行与建设管理有机结合[J];华章;2011年21期