李建虎

摘要：依托廣西桂西北治旱百色水庫灌區(qū)工程，對供水工程大直徑調壓豎井正挖施工技術進行研究，通過對“正井法”施工技術進行研究，總結提煉供水工程大直徑調壓豎井正挖施工技術防護技術，為類似工程施工積累經(jīng)驗、提供技術支持。

關鍵詞：大直徑;豎井;正井

1概述

本工程共有兩座調壓井，分別布置于總干管ZG26+816.45處側旁山體及南干管NG22+578.738處所在山體，井中心樁號分別為ZT0+575.84及NT0+026.48。

總干調壓井為圓形結構，井深43.9m，開挖內徑為10.5m，調壓井下端為阻抗式孔口段，與平洞連接，孔口段高度為5.05m，開挖內徑為2.2m，成形內徑為1.4m。南干調壓井為圓形結構，井深68.40m，地下井深59.5m，地上部分高度8.9m，開挖內徑為8.6m，調壓井下端為阻抗式孔口段，與平洞連接，孔口段高度為22.625m，開挖內徑為2.8m，成形內徑為0.5m。

2施工布置

2.1施工道路

通往調壓井修建一條檢修道路，施工道路利用調壓井檢修道路路基開挖完成后鋪設泥結石面層修筑而成，寬6.5m，坡度≤12%。

2.2施工供風

開挖施工期間主要用風設備為手風鉆等設備用風，高峰期需用風量約為20m3/min，供風方式采用移動供風的方式。

2.3施工供電

施工用電由附近農(nóng)村電網(wǎng)接入采用，可滿足施工需要，同時備用電源采用一臺50kw柴油發(fā)電機，備用電源平時布置在調壓井平臺合適位置，并作好防護措施。

2.4施工通風

為保證調壓井施工期空氣質量，在開挖時應進行井內通風散煙，用一臺YWF6S-350的軸流風機通過鋼管將高壓風壓入井內，將煙塵壓出井外。

2.5施工排水

在進行調壓井井挖之前，完成調壓井平臺邊坡開口線上部及周邊的截排水溝施工。在調壓豎井開挖時，在井內適當位置開挖一集水坑，將滲水及施工廢水集中至集水坑中。

3施工工藝技術

3.1調壓井施工流程

施工首先采用挖掘機開挖調壓井井口平臺，然后測量確定豎井中心及井口開挖邊線，施工混凝土圈梁，利用挖掘機開挖、人工手持風鎬修邊的方式開挖豎井上部3.0m井口段;豎井井口段3m以下井身段開挖，采用光面爆破技術，自上而下全斷面開挖的方式實施開挖，采用龍門吊進行垂直吊運出渣，棄渣運輸采用自卸汽車直接運至棄渣場。

3.2井口平臺土方明挖

根據(jù)設計圖紙標示，井口平臺位于巖土分界以上，施工主要以土方開挖為主，所以采用挖掘機直接進行開挖。土方明挖按照施工規(guī)范邊坡要求進行放坡，自上而下，機械開挖，機械出渣，自卸汽車拉至棄渣場。開挖邊坡形成之前完成相應地表截水系統(tǒng)施工。

3.3調壓豎井開挖

3.3.1鉆爆設計

先使用150型地質鉆機打直徑90mm先導孔，爆破時采用3m塑料盲管防護。調壓豎井以全斷面自上而下采用鉆爆的方式進行開挖，通過龍門吊提升出渣，采取自卸汽車直接拉棄至棄渣場。

1、炮孔布置原則

布孔時，宜使炮孔與巖石層面和節(jié)理面正交，不宜穿過與地面貫穿的裂隙，以防漏氣，影響爆破效果。

2、炮孔參數(shù)的確定

最小抵抗線W=KWd，炮孔深度L=KLH，炮孔間距a=KaWd，炮孔排距b=KaWd;

W：由炮孔底至臨空面的最小距離，m;

d：鉆孔最大直徑，cm;

KW：系數(shù)，一般取15～30，堅石用小值，次堅石用大值。

L：炮孔深度m;

H：爆破巖石厚度，臺階高度m;

KL：系數(shù)，堅石為1.0～1.15;次堅石為0.85～0.95;軟石為0.7～0.9;

a：炮孔間距m;

Ka：系數(shù)，采用火雷管起爆為1.2～2.0，采用電雷管起爆為0.8～2.3;

b：炮孔排距m;

Q：炸藥量kg;

K：單位巖石的硝銨炸藥消耗量kg/m3

本爆破炮孔直徑初步定為42mm，孔深1.5m，爆破巖石厚度H設計為1m，其它爆破參數(shù)根據(jù)現(xiàn)場由實驗確定。

調壓井下彎段借助VCR采礦法原理，施工工藝流程：（1）a底板要求平整無浮渣;b按設計布孔;c安裝YQ100潛孔鉆機;d打孔;e檢查炮孔的偏斜、深度、數(shù)量等指標必須符合要求。（2）爆破：a進場后檢查頂板是否安全，清理孔口雜物;b準備材料，進行測孔;c復測孔底高程，高度無誤后開始堵塞;d下起爆藥卷，每孔的第一次裝藥量控制在每孔總裝藥量的60%以內;e測每孔第一次裝藥后的藥定高度;f計算爆破高度，第二次裝藥，保證裝藥高度一致;g孔口堵塞，把導爆管連接在導爆索上;h收集所有與導爆索連接好的導爆管尾部，并連接上起爆導爆管;i施工人員撤離;j敷設起爆網(wǎng)絡至安全地帶起爆。

根據(jù)本工程調壓井下彎段及平洞布置條件，為確保安全，施工順利進行，采用YQ-100潛孔鉆在阻抗孔平臺一次性鉆進炮孔，將剩余部分從下往上分段封堵、全斷面爆破（孔底裝沙袋炮泥堵塞，中間裝藥卷，上部用細沙土封堵）;下彎段開挖進尺2.5m，采用1m3側卸式裝載機配15t自卸汽車經(jīng)平洞運輸洞出渣。下彎段上部與豎井相交處需進行適當?shù)臄U挖，鉆孔前澆筑20cm的混凝土（混凝土內埋設導向鋼管）找平平臺，以滿足潛孔鉆的布置。

3.3.2鉆爆作業(yè)

（1）測量

測量是控制開挖輪廓準確度的關鍵。每一循環(huán)都由測量技術人員在掌子面標出開挖輪廓和炮孔位置。

（2）鉆孔

鉆孔用鉆孔臺車或氣腿鑿巖機施作，并按以下要求鉆孔。

鉆眼完畢，按炮眼布置圖進行檢查，有不符合要求的炮眼重鉆，經(jīng)檢查合格后，才能裝藥起爆。

（3）裝藥

火工品運輸采用吊籃運輸，炸藥和雷管分開運輸，并做好防護工作。

（4）堵塞

堵塞炮孔可以提高炸藥能量利用率，從而減少炸藥用量，降低爆破振動效應。裝藥后要求炮孔堵塞好，裝藥和堵塞工作按有關安全規(guī)程執(zhí)行，以確保安全。

（5）聯(lián)結起爆網(wǎng)路

為了保證起爆準確可靠，采用塑料導爆管傳爆雷管復式網(wǎng)路，即每處傳爆雷管都用2發(fā)。傳爆雷管宜用低段，以保證延期準確度;連線時導爆管不打結不拉細;聯(lián)結的每簇雷管個數(shù)基本相同且不超過20個。傳爆雷管用黑膠布纏好。網(wǎng)路聯(lián)好后由專人檢查驗收，無誤后方可起爆。

3.3.3人員上下措施

豎井開挖較淺時，作業(yè)人員主要通過爬梯進出豎井。豎井開挖較深時通過龍門吊下放和提升吊籃，供作業(yè)人員進出豎井。

3.3.4材料運輸

在施工過程中，錨桿、手風鉆、鉆桿等材料器具均通過吊籃運輸，運輸材料的吊籃與人員上下的吊籃要分開設置，吊籃尺寸規(guī)格與上述人員運輸?shù)趸@的一致。

3.3.5調壓井開挖出渣運輸

在開挖中，利用20T龍門吊垂直運輸石渣，用自卸汽車拉棄至棄渣場。井下挖渣采用沃爾沃EC55D小型挖機（見下圖），挖機重5.5T，在龍門吊荷載范圍內。

4結束語

隨著經(jīng)濟社會發(fā)展，類似百色灌區(qū)這種重大民生水利項目逐步加快實施，而大直徑調壓豎井施工項目，不論從安全、質量、或是進度方面，往往在整個施工周期中占有重要的地位，因此，對于大直徑調壓豎井正挖技術研究課題的開展是十分有必要的，其研究成果將對今后的工程有較高的借鑒意義，技術成果應用前景十分廣闊。

參考文獻：

[1]陳錦.大直徑超厚地連墻施工技術研究.文化科學，2018-12.

[2]周學寧.大直徑、超長旋挖鉆孔樁施工技術研究.文化科學，2018-10.