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        高地?zé)岬刭|(zhì)條件下地下工程施工的降溫措施淺析

        2018-06-27 07:12:22李昌權(quán)
        關(guān)鍵詞:火工環(huán)境溫度隧洞

        李昌權(quán)

        新疆新華木扎提河水電開發(fā)有限公司 新疆 阿克蘇 843000

        正文:

        1、前言

        基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在推動經(jīng)濟(jì)社會高速發(fā)展中起著非常重要的作用,水力發(fā)電作為一種可再生清潔能源,在電力供應(yīng)中也就占據(jù)了相當(dāng)大的比重。但是在進(jìn)行水電站開發(fā)建設(shè)過程中,有時(shí)候會遇到很多的困難,尤其是復(fù)雜的水文地質(zhì)條件,這些將直接影響工程的順利建設(shè)。因此,本文主要是針對高地?zé)釛l件下,對于引水隧洞施工過程中存在的問題作出分析。

        2、工程實(shí)例

        某電站為長隧洞引水式水電站,其引水隧洞全長12.812km,沿線圍巖為花崗巖、片麻巖、片巖、千枚狀灰?guī)r、灰?guī)r、礫巖等。其中花崗巖洞段長2.6km,最大埋深649m,圍巖溫度60℃?,F(xiàn)結(jié)合工程實(shí)例針對高地?zé)岬刭|(zhì)條件下的隧洞施工降溫措施進(jìn)行分析。

        2.1 對隧洞的影響

        2.1.1 安全影響

        (1) 經(jīng)咨詢新疆天河化工有限公司火工材料生產(chǎn)商,乳化炸藥在40℃~50℃會熔化、產(chǎn)生拒爆;普通毫秒導(dǎo)爆管雷管在80℃以上會產(chǎn)生熱反應(yīng)爆炸、失效等,導(dǎo)致現(xiàn)場施工作業(yè)人員因火工材料影響,產(chǎn)生較大安全隱患。

        (2)高溫條件下施工作業(yè)人員易發(fā)生中暑、頭暈、嘔吐等現(xiàn)象。

        2.1.2 進(jìn)度影響

        (1) 因溫度較高,施工人員及設(shè)備降效明顯,導(dǎo)致鉆爆作業(yè)時(shí)間長,鉆爆作業(yè)人員疲勞程度大,影響施工進(jìn)度。

        (2)高溫條件下施工設(shè)備施工降效增加明顯,直接影響施工進(jìn)度。

        2.1.3 質(zhì)量影響

        (1)高溫條件下測量儀器精確性受影響較大,影響開挖質(zhì)量。

        (2)高溫環(huán)境下施工作業(yè)人員無法集中精力作業(yè),這就可能造成鉆孔數(shù)量減少,孔距增大,同時(shí)鉆孔的角度也可能出現(xiàn)較大偏差,影響開挖質(zhì)量。

        (3)高溫條件下圍巖表面易產(chǎn)生不利影響,巖面噴射混凝土后立即脫落,無法粘結(jié);且高溫條件下混凝土凝結(jié)時(shí)間快,導(dǎo)致混凝土與巖面不能可靠粘接,影響施工質(zhì)量。

        2.1.4 火工材料影響

        高溫條件下,火工材料長時(shí)間內(nèi)存放,易出現(xiàn)融化、拒爆,導(dǎo)致單耗增加,且影響爆破效果。

        2.2 降溫措施

        既然,高地?zé)釋ξ覀兊乃矶吹拈_挖產(chǎn)生這么多的影響。那么我們又應(yīng)該怎樣去進(jìn)行降溫的呢,以下就針對降溫措施進(jìn)行分析。

        2.2.1 環(huán)境溫度降溫措施

        (1)增強(qiáng)通風(fēng)降溫

        在施工過程中,隨著隧洞不斷掘進(jìn),存在地?zé)岬亩炊卧絹碓介L,這時(shí)候洞內(nèi)的環(huán)境溫度越來越高,原有的施工作業(yè)設(shè)備就無法滿足正常工作了。這時(shí)就需采取增加并更換通風(fēng)設(shè)備來改善洞內(nèi)作業(yè)的環(huán)境溫度。

        ①更換功力更強(qiáng)勁、通風(fēng)量更大的通風(fēng)機(jī),加快洞內(nèi)空氣的流通速度,以達(dá)到降低環(huán)境溫度的目的。

        ②在洞內(nèi)間隔700m增加一臺接力風(fēng)機(jī),加大通風(fēng)量,降低洞內(nèi)溫度,接力風(fēng)機(jī)型號根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行選用。

        (2)輸送冷風(fēng)降溫

        若洞外空氣溫度較高,在風(fēng)機(jī)通風(fēng)降溫效果達(dá)不到要求時(shí),則采用在風(fēng)機(jī)前放置冰塊,洞內(nèi)通冷風(fēng)降溫,冰塊采用制冰機(jī)制備。

        (3)洞內(nèi)灑水降溫

        在洞內(nèi)布置一套專用供水管路,在地?zé)岫蝺?nèi)間隔20m,布置一個(gè)水霧灑水裝置,根據(jù)洞內(nèi)溫度情況,及時(shí)啟閉水霧閥門,降低洞內(nèi)地?zé)岫苇h(huán)境溫度。

        (4)作業(yè)面置冰降溫

        采用日產(chǎn)量180kg制冰機(jī)制冰,制成的冰塊根據(jù)需要放置在正在施工人員作業(yè)部位,輔助降低作業(yè)部位的局部環(huán)境溫度。

        2.2.2 孔內(nèi)溫度降溫措施

        (1)孔內(nèi)注水降溫

        采用ф25PVC管自新布置的一套供水管路上接取取水點(diǎn),PVC管插入已完成的鉆孔內(nèi),持續(xù)通水,降低孔內(nèi)溫度。

        (2)孔內(nèi)置冰降溫

        采用制冰機(jī)制冰,將制成的冰塊放置在已施工的孔內(nèi),輔助降低孔內(nèi)溫度。

        2.2.3 火工材料降溫措施

        (1)火工材料冷凍

        在鉆孔結(jié)束前,提前將火工材料領(lǐng)取放置在179L的冰柜內(nèi)進(jìn)行冷凍至-15℃,移動冰柜放置在采用鋼筋網(wǎng)封閉為密閉空間的裝渣道內(nèi),待鉆孔結(jié)束后,將火工材料領(lǐng)取出來,及時(shí)進(jìn)行裝藥。采用火工材料冷凍,應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度和孔內(nèi)溫度咨詢火工材料生產(chǎn)廠家并進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)確定火工材料冷凍參數(shù),保證火工材料正常使用。

        火工材料冷凍期間,安排專人負(fù)責(zé)警戒、保護(hù),避免火工材料流失。

        (2)火工材料裝藥前制備為集中藥包,鉆爆完成后,集中快速裝藥

        鉆孔過程中,提前將乳化炸藥和導(dǎo)爆索與PVC管捆扎在一起制成集中藥包,在鉆孔結(jié)束后,孔內(nèi)進(jìn)行半小時(shí)的降溫后,迅速將集中藥包裝入鉆孔內(nèi),減少裝藥時(shí)間;對于孔內(nèi)有熱水的,在上述基礎(chǔ)上還要對藥包才用石棉進(jìn)行絕熱處理,減少藥包與孔壁、熱水接觸。

        (3)采用耐高溫火工材料

        在采取降溫措施后、溫度變化頻率快、溫度不穩(wěn)定,難以保證溫度在下降后,能夠滿足火工材料的適宜溫度水平,則采用耐高溫火工材料。

        2.2.4 噴混凝土降溫措施

        (1)骨料預(yù)冷降溫。

        混凝土拌制前,提前將骨料通涼水進(jìn)行降溫。

        (2)加冰拌和。

        混凝土拌制過程中,采用加冰拌和降溫。

        (3)噴混凝土添加緩凝劑

        噴護(hù)混凝土拌制過程中添加緩凝劑,減緩混凝土凝固時(shí)間,并在噴護(hù)完成后及時(shí)灑水降溫、養(yǎng)護(hù)。

        (4)圍巖面噴冷水預(yù)降溫。

        混凝土噴護(hù)前,提前在即將施工區(qū)域的巖石面上噴冷水降低圍巖表面溫度。

        (5)施工混凝土6m~10m范圍內(nèi)進(jìn)行封閉,放置空調(diào)降溫。

        在溫度較高地段,采用措施后圍巖表面溫度難以下降,則采用將施工區(qū)域進(jìn)行帷簾封閉,封閉區(qū)域內(nèi)放置空調(diào),待巖石面溫度降低至滿足混凝土施工要求后,進(jìn)行混凝土施工,在此期間空調(diào)不移動,保證封閉區(qū)域內(nèi)恒溫。

        2.3 降溫施工措施類型使用分級

        2.3.1 環(huán)境溫度降溫措施采用類型

        環(huán)境溫度降溫措施采用類型

        說明:表中打“√”為采取措施,溫度為大于等于下限,小于上限,環(huán)境溫度降低至30℃~35℃。

        2.3.2 炮孔內(nèi)溫度降溫措施采用類型

        炮孔內(nèi)溫度降溫措施采用類型

        序說明:表中打“√”為采取措施,溫度為大于等于下限,小于上限,孔內(nèi)溫度降低至40℃~45℃。

        2.3.3 火工材料降溫措施采用類型

        火工材料降溫措施采用類型

        說明:表中打“√”為采取措施,溫度為大于等于下限,小于上限。

        2.3.4 混凝土降溫措施采用類型

        混凝土降溫措施采用類型

        說明:表中打“√”為采取措施,溫度為大于等于下限,小于上限,巖面溫度控制在30℃~35℃。

        3、結(jié)束語

        地下工程作為基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,但復(fù)雜的水文地質(zhì)條件對地下工程建設(shè)造成很大困難,所以,解決這些地質(zhì)方面的問題也是一個(gè)非常棘手的問題。也是在這種背景之下,本文主要以工程實(shí)例針對在高地?zé)岬挠绊懴乱矶吹你@爆開挖與混凝土噴護(hù)施工降溫措施方面進(jìn)行了詳細(xì)的研究,希望能夠幫助廣大地下工程建設(shè)者。

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