張志軍,柴 欣
(江西省水利水電建設(shè)有限公司,南昌 330025)
水利工程輸水隧洞的施工技術(shù)要點(diǎn)
張志軍,柴 欣
(江西省水利水電建設(shè)有限公司,南昌 330025)
隨著中國水利事業(yè)的發(fā)展,水利工程隧洞施工受到廣泛重視,然而,在當(dāng)前水利工程隧洞施工過程中,存在較多不足之處,導(dǎo)致水利工程隧洞施工出現(xiàn)嚴(yán)重的問題,影響著施工安全性,難以提高施工質(zhì)量,基于此,文章針對水利工程隧洞施工技術(shù)要點(diǎn)的分析,提出幾點(diǎn)施工技術(shù)應(yīng)用措施,以供相關(guān)技術(shù)人員參考。
水利工程;輸水隧洞;施工技術(shù);應(yīng)用要點(diǎn)
在水利工程輸水隧洞施工過程中,相關(guān)技術(shù)人員必須要重視其施工技術(shù)要點(diǎn)的掌握,保證可以提高水利工程輸水隧洞施工技術(shù)應(yīng)用效率,提高水利工程輸水隧洞施工質(zhì)量,進(jìn)而達(dá)到相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)。
在水利工程輸水隧洞施工過程中,相關(guān)技術(shù)人員必須要重視開挖技術(shù)的應(yīng)用,保證可以有效發(fā)揮水利工程輸水隧洞開挖技術(shù)的作用,不斷提升開挖技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量。水利工程輸水隧洞施工企業(yè)必須要科學(xué)、合理的選擇開挖方式,此時,施工企業(yè)可以選擇全斷面、導(dǎo)洞兩種備用開挖技術(shù)。在選擇備用開挖技術(shù)之后,施工企業(yè)就要全面的勘察施工現(xiàn)場,明確隧洞圍巖的類別,隧洞斷面的尺寸,或是根據(jù)施工機(jī)械設(shè)備與技術(shù)水平實(shí)際情況選擇施工方式,有利于提高技術(shù)應(yīng)用效率[1]。在合理選擇開挖技術(shù)之后,不僅可以加快水利工程輸水隧洞的施工速度,還可以節(jié)約施工企業(yè)的成本支出,在提高施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上,減少施工安全隱患。具體應(yīng)用措施包括以下幾點(diǎn):
1.1 全斷面開挖技術(shù)
在水利工程輸水隧洞施工過程中,全斷面開挖技術(shù)的應(yīng)用,就是利用相關(guān)爆破技術(shù),將整個斷面一次開挖成洞,在貫穿了整個洞之后,施工人員就要開展掘進(jìn)工作。保證可以掘進(jìn)出一定距離的洞口,在圍巖暴露之后,就要制定完善的襯砌與支護(hù)施工技術(shù),進(jìn)而提高施工質(zhì)量。此類施工技術(shù)適用于圍巖堅固、完整的隧洞,在實(shí)際施工中,洞口工作量較大,其施工作業(yè)干擾性較小,施工組織安排具有便利性特點(diǎn),掘進(jìn)的速度也很快[2]。相關(guān)技術(shù)人員可以根據(jù)隧洞斷面面積的測量、施工機(jī)械設(shè)備性能等實(shí)際情況,利用垂直或是臺階掌子掘進(jìn)技術(shù)執(zhí)行工作。其中,垂直掌子掘進(jìn)技術(shù)就是在掘進(jìn)期間,對斷面進(jìn)行垂直的掘進(jìn),其對施工空間的要求較高,必須可以容納大型的施工機(jī)械設(shè)備,才能提高掘進(jìn)效率,加快施工速度。而臺階掌子掘進(jìn)技術(shù)就是在掘進(jìn)過程中,可以將整個斷面分為幾個階梯,為了方便施工作業(yè),必須要合理的設(shè)計階梯之間的距離,保證可以在爆破的時候,利用階梯通風(fēng)散煙口清理臺階的殘渣。由于下級臺階的爆破施工工作是在相鄰臺階附近進(jìn)行,可以有效節(jié)省其爆破炸藥的使用,減少施工企業(yè)的成本支出,提高施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[4]。
1.2 導(dǎo)洞開挖技術(shù)
導(dǎo)洞開挖技術(shù)是在對水利輸水隧洞進(jìn)行開挖的過程中,先在斷面上面挖出一個小斷面洞,將其作為導(dǎo)洞,然后再對其進(jìn)行擴(kuò)大設(shè)計,使其可以達(dá)到相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)。此類開挖技術(shù)的應(yīng)用,可以利用導(dǎo)洞全面了解輸水隧洞的地質(zhì)情況,并且合理解決施工排水問題。在施工人員對導(dǎo)洞進(jìn)行貫通處理之后,可以有效改善輸水隧洞的通風(fēng)條件,并且不斷擴(kuò)大其施工面積,有利于提高爆破效率[5]。
在水利工程輸水隧洞實(shí)際施工期間,技術(shù)人員要想更好的應(yīng)用導(dǎo)洞開挖技術(shù),就要明確導(dǎo)洞開挖順序,并且利用導(dǎo)洞專進(jìn)與并進(jìn)兩種方式開展開挖工作。導(dǎo)洞專進(jìn)就是在導(dǎo)洞全部貫通之后,技術(shù)人員對其擴(kuò)大部分進(jìn)行開挖,這樣,就可以有效提高其通風(fēng)效率,并且可以快速了解地質(zhì)情況,但是,此類施工技術(shù)的應(yīng)用,會耗費(fèi)較多的施工成本,不利于提高施工經(jīng)濟(jì)效益。而導(dǎo)洞并進(jìn)施工技術(shù)就是在導(dǎo)洞開挖10-15m之后,技術(shù)人員對導(dǎo)洞與隧洞斷面進(jìn)行并進(jìn)處理,導(dǎo)洞并進(jìn)方式可以在地質(zhì)條件惡劣的情況下使用,可以提高施工效率與質(zhì)量[6]。
在水利工程輸水隧洞施工過程中,相關(guān)技術(shù)人員還要科學(xué)、合理的選擇開挖方式,保證可以提高其施工效率與質(zhì)量,減少施工經(jīng)濟(jì)損失,達(dá)到預(yù)期的施工目的。具體方式包括以下4點(diǎn):
1)上導(dǎo)洞開挖方式。就是將導(dǎo)洞設(shè)計在水利工程輸水隧洞的頂部,然后對斷面進(jìn)行開挖,此時的開挖工作必須要具有一定的對稱性特點(diǎn)。同時,上導(dǎo)開挖方式適用于地質(zhì)條件較差的區(qū)域,對地下水的要求較低,也不需要較高的機(jī)械化施工水平,同時,上導(dǎo)開挖方式的安全性較高,在遇到施工問題的時候,也很容易解決。例如:在上導(dǎo)開挖期間,輸水隧洞頂部圍巖出現(xiàn)破碎現(xiàn)象,此時,施工人員就可以對其進(jìn)行襯砌處理,使得工程可以安全進(jìn)行。然而,上導(dǎo)開挖方式在實(shí)際應(yīng)用期間,還存在施工排水問題,并且施工速度較慢,不能在施工規(guī)定時間之內(nèi)完成開挖工作,導(dǎo)致出現(xiàn)難以解決的問題[7]。
2)下導(dǎo)洞開挖方式。就是在實(shí)際開挖過程中,施工人員在斷面下放執(zhí)行開挖工作。此類開挖方式的應(yīng)用,對圍巖穩(wěn)定性與洞線長度要求較高,不可以在斷面過大的區(qū)域應(yīng)用,也不能在地下水較少的區(qū)域開挖。其優(yōu)點(diǎn)就是施工時間較短,可以提高爆破效率,清理起來也很方便,排水速度較快。但是,下導(dǎo)洞開挖方式在實(shí)際應(yīng)用期間,不能更好的控制巖石形狀,在施工區(qū)域地質(zhì)條件較差的情況下,也不能保證施工安全性。
3)中間導(dǎo)洞開挖方式。就是在實(shí)際開挖過程中,技術(shù)人員在斷面中間區(qū)域開挖,在導(dǎo)洞挖掘成功之后,逐漸向四周延伸擴(kuò)大。此類開挖方式在實(shí)際應(yīng)用期間對圍巖的堅硬程度要求較高,不需要過多的支撐工具。然而,在實(shí)際導(dǎo)洞過程中,不可以大部分的同時并進(jìn),并且導(dǎo)渣較為困難,工作難度較大。
4)雙導(dǎo)洞開挖方式。雙導(dǎo)洞開挖方式就是在實(shí)際開挖期間,施工人員將開挖分為2個部分,一般情況下,會將其分為上下、雙側(cè)兩種導(dǎo)洞開挖體系。雙側(cè)導(dǎo)洞開挖體系,需要設(shè)計人員在斷面內(nèi)側(cè)與底部分別設(shè)計導(dǎo)洞,然后開展開挖活動,此類方式適用于圍巖松軟的區(qū)域。上下導(dǎo)洞方式就是設(shè)計開挖斷面,然后對斷面頂部與底部設(shè)置導(dǎo)洞,此類方式適用于缺少大型設(shè)備的區(qū)域。然而,在實(shí)際應(yīng)用期間,卻存在較多難以解決的問題。
一般情況下,雙導(dǎo)洞開挖技術(shù)主要可以利用上窄下寬的方式開挖出梯形的斷面,此類斷面的承載能力較強(qiáng),并且可以在斷面底角部位設(shè)置風(fēng)力管線、排水通道與電線等。同時,還要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對斷面進(jìn)行開挖與支撐,在一定程度上,能夠提高開挖工作效率與質(zhì)量。
鋼拱架是水利工程輸水隧道支護(hù)工具,最為常用的鋼拱架有兩種形式,其一是工字鋼拱架,其二是格柵鋼拱架。相關(guān)施工人員必須要根據(jù)輸水隧道斷面輪廓情況對其進(jìn)行加工,然后利用放樣的方式將其制作成為彎曲的模型。在嚴(yán)格設(shè)計之后,技術(shù)人員與施工人員共同完成鋼拱架加工任務(wù),在加工之后,施工人員對其進(jìn)行試驗(yàn),在明確鋼拱架尺寸的基礎(chǔ)上,要保證滿足設(shè)計要求。在水利工程輸水隧道加工期間,為了保證鋼拱架的加工要求,要保證其外圍的輪廓誤差不可以超過3cm。同時,施工人員還要根據(jù)鋼拱架施工要求明確其單元號與類型,并且將其存放在干燥無水的區(qū)域,這樣,才能提高鋼拱架加工質(zhì)量。另外,施工人員還要重視輸水隧洞圍巖與鋼拱架之間存在的縫隙,并且采取有效措施對其進(jìn)行處理,這樣,才能提高鋼拱架施工效率與質(zhì)量。具體加工步驟包括以下幾點(diǎn):
1)在人工安裝過程中,相關(guān)人員要利用分片的方式安裝鋼拱架,然后利用掌子面對鋼拱架進(jìn)行組裝,同時,要擰緊相關(guān)螺栓,進(jìn)而提高鋼拱架的安裝質(zhì)量。
2)在安裝鋼拱架之前,相關(guān)人員要全面檢查掌子面,同時還要利用專業(yè)工具挖出鋼拱架底部的殘渣,最后利用石塊對其進(jìn)行調(diào)整。
3)在校驗(yàn)鋼拱架之后,要對其進(jìn)行加固處理,保證每2m加固一次,這樣,才能提高鋼拱架安裝質(zhì)量。在開展安裝工作的時候,相關(guān)技術(shù)人員與安裝人員還要重視焊接施工的檢查工作,保證焊接接頭符合相關(guān)規(guī)定。同時,焊接所用的材料都必須滿足質(zhì)量要求,無論是材料性能還是型號,都要達(dá)到一定的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。另外,在焊接施工過程中,要做好焊接線處理工作,有利于順利鋼拱架安裝工作的開展。
在水利工程輸水隧洞施工過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)塌方現(xiàn)象,影響著隧洞施工質(zhì)量,降低了施工安全性。這就需要相關(guān)施工技術(shù)人員可以根據(jù)塌方實(shí)際情況,制定完善的處理與預(yù)防制度,以便于提高施工安全性:
1)施工企業(yè)要保證實(shí)時監(jiān)控隧洞施工情況,及時發(fā)現(xiàn)塌方問題,并且采取有效措施解決問題,避免出現(xiàn)嚴(yán)重的事故。
2)要重視圍巖支護(hù)工作,利用圍巖支護(hù)方式開展隧洞施工工作,并且完善隧洞施工制度,減少施工塌方事故。
在水利工程輸水隧洞施工期間,施工技術(shù)人員必須要重視各類技術(shù)的應(yīng)用,保證可以利用先進(jìn)的施工技術(shù)開展工作,同時,技術(shù)人員還要重視隧洞施工安全性,加強(qiáng)支護(hù)施工力度,進(jìn)而提高其施工質(zhì)量與安全性。
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1007-7596(2016)12-0074-03
2016-12-10
張志軍(1986-),男,江西上饒人,助理工程師,研究方向?yàn)樗こ淌┕づc技術(shù);柴欣(1990-),男,江西上饒人,助理工程師,研究方向?yàn)樗こ淌┕づc技術(shù)。
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