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        淺析小斷面引水隧洞斜井開挖及支護施工

        2020-12-18 15:19:28楊寶峰
        農(nóng)業(yè)科技與信息 2020年18期
        關鍵詞:斜井隧洞施工工藝

        楊寶峰

        (甘肅省水利水電工程局有限責任公司,甘肅蘭州730030)

        小斷面引水隧洞洞身斷面小,使用場地狹窄,洞線長,局部地段圍巖穩(wěn)定性差,施工作業(yè)工序多,干擾大,工期一般比較長,常成為項目施工的重點。嚴格執(zhí)行高質量施工工藝,可保證各項工序穩(wěn)步進行。但在具體的小斷面引水隧洞斜井開挖中,存在出渣以及排風等工藝不合理的現(xiàn)象,嚴重的會影響斜井施工的質量及進度。因此,在小斷面引水隧洞斜井開挖及支護工藝方案落實中,工程建設單位為了提高施工效果,需要結合引水隧道工程的項目特點,確定具體的開挖及支護方案,以更好地提升工程質量。

        1 工程概況

        1.1 工程項目特點

        對青海省湟水北干渠扶貧灌溉三分干第二標段工程主要包括4#隧洞744.63m、5#隧洞2842.15m、6#隧洞831.96m、7#隧洞6308.04m、8#隧洞2969.18m、9#隧洞444.34m、10#隧洞3453.03m、11#隧洞871.02m、12#隧洞635.4m、13#隧洞1796.16m、14#隧洞2041.7m、15#隧洞3080.28m、16#隧洞1506.95m、17#隧洞563.41m、18#隧洞1234.3m、19#隧洞974.65m、20#隧洞1303.32m。本標段隧洞共17座,在組織安排和任務分工上,所有隧洞同時進行施工??傮w計劃安排上,先開挖、支護,后進行砼襯砌;若出現(xiàn)變形嚴重、極不穩(wěn)定段,則及時進行砼襯砌。除9#隧洞出口為單頭、7#隧洞雙面和斜井掘進施工外,其他隧洞均為雙面掘進施工[1]。

        隧洞施工采用“新奧法”施工,根據(jù)不同圍巖、不同地質段采用不同的支護形式。不良地質段遵循“預探測、短進尺、弱(不)擾動、強支護、半斷面、留核心、緊封閉、快襯砌”的原則,根據(jù)地質資料及以往的施工經(jīng)驗,制定切合實際的應急預案,針對不同情況采取不同措施。

        1.2 施工工藝要求

        在小斷面引水隧洞斜井開挖及支護中,為了提高各項工序的質量,需要明確以下工藝要求:一是工程材料的選擇。小斷面引水隧道工程中,為了更好地提高斜井工程的施工質量,工程人員需要根據(jù)以往的施工經(jīng)驗,確定工程材料的控制及選擇方案,如在水泥、鋼材等材料選擇中,一定要保持材料的三證齊全,并在材料進場后進行抽檢,以保證材料的質量。二是在管棚加工以及安裝的過程中,施工人員需要按照管棚鋼管的設計條件進行分節(jié)加工,并現(xiàn)場組裝,保證各個接頭位置連接的穩(wěn)固性。在施工現(xiàn)場的材料組裝中,施工人員需要根據(jù)管棚的開挖特點,確定開挖輪廓以及設計角度。一般情況下,需要將孔位誤差控制在≤5cm的范圍,將角度的誤差控制在≤2°的范圍,以更好地提高斜井施工的質量。三是注漿。在小斷面引水隧洞斜井開挖之前,需要進行壓水試驗,之后按照試驗參數(shù)確定施工工藝,以保證注漿壓力保持從小到大的順序進行。整個過程要保證孔眼漿液處于飽滿密實的狀態(tài),通過科學化擴散范圍的確定,確定注漿壓力、注漿量等參數(shù),以保證各項工序的穩(wěn)步進行,提高小斷面引水隧洞斜井開挖及支護的整體質量[2]。

        2 小斷面引水隧洞開挖中存在的問題

        根據(jù)小斷面引水隧洞斜井開挖及支護工程的項目特點,在具體施工中存在以下問題:一是出渣中存在的問題。斜井出渣主要問題是指當?shù)竭_平洞時,上下游存在同時出渣以及牽引機故障等問題,根據(jù)工程項目的特點,利用小型自卸車無法滿足隧道開挖需求,實際工程中經(jīng)常遇到車輛故障問題,這種現(xiàn)象會影響小斷面引水隧洞斜井開挖及支護的整體質量。二是通風排煙中存在的問題。根據(jù)隧道洞內斜井工程的特點,在具體施工中若出現(xiàn)施工不當?shù)膯栴},需要利用自卸車加裝尾氣過濾裝置,提高設備使用質量,為施工工序的穩(wěn)步進行提供參考[3]。

        3 小斷面引水隧洞斜井開挖及支護

        3.1 噴射混凝土技術

        在小斷面引水隧道斜井施工中,為了提高工程開挖及支護的質量,工程單位需要根據(jù)施工項目的特點,在噴射混凝土施工之前,對噴射面進行危石清撬處理,避免斜井表面浮石以及堆積物的出現(xiàn),且在作業(yè)區(qū)設定中,要保證良好的通風,并時刻保持充足的照明。在小斷面引水隧洞斜井開挖及支護中,需要選擇C20強度混凝土,配比方案按照1∶1.81∶2.21進行,并將外加劑保持在水泥用量的2%~4%[4]。

        3.2 小斷面引水隧洞斜井開挖及支護方法

        在小斷面引水隧洞的斜井開挖中,應做到以下幾點:一是工程鉆孔中,要用潛孔鉆機鉆孔,并在鉆孔前控制孔位以及立軸的方向,施工結束后仔細檢查圍巖情況,并對各項數(shù)據(jù)參數(shù)進行記錄。二是送管。在鉆孔完成后要及時進行清孔處理,并按照鋼管設計及制作的要求,在現(xiàn)場安裝成型。三是管口注漿孔加工中,工程施工人員需要選擇30cm長的Φ20鍍鋅鋼管。四是在壓水試驗中,需要進行各個設備的檢查,并對水量、壓力等參數(shù)進行記錄。五是開挖過程中應根據(jù)設計要求進行超前支護、選擇安裝方案,同時根據(jù)計劃的開挖方法確定施工方案。

        3.3 掛網(wǎng)施工技術

        結合小斷面引水隧洞斜井施工,工程單位需要固定掛網(wǎng),通過錨桿以及插筋,在混凝土噴射結束后進行鋪設安裝,并將鋼筋網(wǎng)以及壁面的距離控制在3~5cm,以提高錨桿的穩(wěn)定性。在人工整平中,需要將保護層厚度控制在≥2cm的狀態(tài)。

        3.4 注漿小導管施工

        結合小斷面引水隧洞斜井工程特點,在不良地質條件下,需要選擇4m長Φ40mm注漿小導管進行支護處理,并將導管以及挖洞面的角度控制在10°。在斷面沖洗中,選擇80%的灌漿壓力,沖洗到清流的狀態(tài)停止。需要注意的是,注漿小導管的灌漿壓力需要保持在0.2~0.3MPa,達到小斷面引水隧洞斜井開挖及支護的目的[5]。

        3.5 花柵格構架

        小斷面引水隧洞工程中,為了保證各個施工工序的穩(wěn)定性,施工單位需要按照圍巖的情況以及圍巖的特點,確定支護方案。當工程為Ⅳ類圍巖時,支護距離需要控制在0.6~0.8m;當?shù)刭|結構為V類圍巖時,支護結構為0.8~1.0m。通過這種針對性支護結構的設定,可以提高斜井工程的安全性。

        4 結束語

        在小斷面引水隧洞斜井工程中,為了提高隧道開挖及支護的質量,工程施工人員需要按照具體的施工工序,進行施工材料以及施工方案的選擇,以便為引水隧道斜井開挖提供參考。施工單位應結合小斷面引水隧洞斜井開挖及支護的工程特點,通過噴射混凝土、施工工藝的選擇、注漿小導管施工以及花格柵施工工藝的完善等,提高工程施工的整體質量。

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