水利工程豎井施工技術(shù)研究
時間:2022-05-20 09:24:22
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摘要:泉州市惠女至菱溪、黃塘引調(diào)水工程位于福建省泉州市惠安縣,工程項目輸水線路總長40.121km,主要由輸水隧洞構(gòu)成,包括部分壓力鋼管。這個項目為泉州市七庫連通項目的主要構(gòu)成內(nèi)容,建設(shè)完成之后不但能改變?nèi)菔醒睾5貐^(qū)水源單一的現(xiàn)狀,實現(xiàn)兩個通道同時供給水資源,并且還能夠以封閉型供給水資源的方式保證水資源的質(zhì)量,從而提升泉州臺商投資區(qū)、泉港、洛江等地區(qū)的供水質(zhì)量,為這些地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展奠定牢固的供水基礎(chǔ)。本文將重點對水利工程豎井具體施工工藝進行分析。
關(guān)鍵詞:水利工程;豎井施工;技術(shù)方法
1工程概況
泉州市惠女至菱溪黃塘引調(diào)水工程C2A標段輸水隧洞輸水線路總長9.8km,共有4個工作區(qū),3條支洞和1條豎井。豎井位于泉州市泉港區(qū)國有筆架山林場,工程位置為輸水隧洞樁號ZL16+920處,由于該區(qū)域支洞征地條件達不到,故在該區(qū)域空曠平地處設(shè)置豎井一個,用作隧洞上下游開挖的出渣垂直運輸通道。豎井工作區(qū)上游洞挖任務(wù)為4.6km,下游為2.2km。該豎井深度182.52m,斷面采用圓形斷面,開挖斷面半徑3.15m,襯砌厚度0.4m,采用隨開挖隨支護原則,在圍巖破碎區(qū)域隨機設(shè)置錨桿支護,間距1.5m,梅花型布置,深度3m[1]。
2施工方法
2.1豎井結(jié)構(gòu)
豎井井口設(shè)現(xiàn)澆鋼筋混凝土鎖口圈梁,井身隨開挖、隨襯砌。豎井井身采用手風鉆鉆孔,石渣由抓巖機配合人工裝渣,然后由渣桶吊運至豎井口平臺卸渣,再由挖掘機配自卸汽車出渣。井身襯砌混凝土采用豎井滑模自上而下、緊跟開挖進行襯砌施工?;炷劣涩F(xiàn)場拌制,由機動翻斗車運輸至井口,經(jīng)負壓溜筒輸送至澆筑部位,附著式振搗器振搗密實。
2.2豎井設(shè)備及輔助系統(tǒng)
豎井主要由井架和絞車組成,配套提升卷揚機組和其他設(shè)備,豎井井筒內(nèi)布置一套提升系統(tǒng),2個3m3吊桶,1臺HZ-6型中心回轉(zhuǎn)抓巖機,一趟壓風管,一趟安全梯,一趟¢600膠質(zhì)風筒,風筒及壓風管采用井壁吊掛。豎井設(shè)備平面布置如圖1所示。
2.3豎井設(shè)備選型和安全計算
根據(jù)井身技術(shù)狀況,選用IIIG型鋼管井架,溜渣槽傾角為38°~40°,該型井架的有關(guān)參數(shù)如表1所示。2.3.1主提升系統(tǒng)的選型計算根據(jù)允許承載和實際荷載計算能滿足施工要求的數(shù)據(jù)。有關(guān)絞車的計算數(shù)據(jù)如下:提升鋼絲繩地面懸垂高度為25.970+0.3+1.5+0.63=28.4m;鋼絲繩最大懸垂高度為H=180+28.4=208.4m,取209m;根據(jù)現(xiàn)場實際情況,提升機主軸中心至鋼絲繩懸垂點間距取b=40m。2.3.2豎井懸吊鋼絲繩、穩(wěn)車、天輪選型選用吊盤采3繩懸吊,配套JZ-10/600A穩(wěn)車3臺,¢650天輪6個,其中3個作導(dǎo)向用,金屬模板選用4.2m段高掘模板。壓風系統(tǒng)風量計算如表2所示。根據(jù)施工工藝和循環(huán)圖表,用風量最大時為打眼,同時風泵排煙。
3豎井施工工藝流程
豎井施工工藝流程如圖2所示。
4豎井開挖和襯砌施工
4.1井身開挖
豎井井身正式施工之前在井口處設(shè)立型號為IIIG的井架當做提升設(shè)施,以鋼板或者型鋼為材料制作2個容量為3m3的吊桶,用來裝卸廢渣;運用人力掘進方式,石方依據(jù)巖層狀況可運用人力風鎬鑿?fù)诘姆椒?,如果碰到硬度較強的巖石,運用爆破的方法清除,循環(huán)進尺的距離為2m,每個工作日完成兩個循環(huán);土石方用型號為IIIG的井架輔以裝碴筒運輸?shù)骄谔帲缓笠劳凶^完成翻渣作業(yè),地表用汽車或者鏟車出渣,使用裝載機輔以具有自卸功能的汽車運輸?shù)教崆按_定好的棄土場;每挖進1m都要采用恰當?shù)呐e措對井壁進行保護,若井壁層的穩(wěn)固性不佳,應(yīng)當減短護臂分節(jié)的距離,將護臂的高度調(diào)節(jié)為50cm,如有需要,應(yīng)當使用加厚型的護壁鋼筋,保證工程作業(yè)的安全;變頻機、抽水機、潛水泵完成排水作業(yè);當豎井掘進距離超過15m之后應(yīng)在井口處配置鼓風機,依托軟風管實現(xiàn)井內(nèi)通風;一邊施工一邊觀察且繪制周圍巖石情況,及時剖析巖層的穩(wěn)固性,繪制地質(zhì)柱狀圖,確保作業(yè)安全。
4.2豎井二襯施工工藝流程
運用YJM-4.2m將金屬模板砌壁向下移動,模板利用穩(wěn)車進行懸吊,砼依托井口處的集中攪拌站制作完成,然后進入倉內(nèi),進入倉內(nèi)的砼依托風動插入型振動棒進行振搗。4.2.1模板系統(tǒng)模板系統(tǒng)主要由提升架、圍圈、模板、輻射梁等組成。其中模板包括2種類型:特種模板和組合鋼模。圍圈的功能是幫助固定模板承擔橫向與縱向的負載,把荷載其分散到提升架與輻射梁等處。圍圈運用角鋼桁架型架構(gòu),斷面的規(guī)格是90cm×50cm。輻射梁混凝土側(cè)面的荷載大多依托圍圈分散至輻射梁處,由4根以對稱方式布設(shè)的輻射梁承擔砼側(cè)面的壓力。提升架主要由鋪板與橫梁構(gòu)成,周邊設(shè)置欄桿,在混凝土澆灌時使用[2]。4.2.2操作平臺系統(tǒng)該系統(tǒng)由上端的受力料平臺、中心位置的操作平臺和下端的抹面平臺構(gòu)成。受力料平臺包括梁、鋪板、立柱3個部分。操作平臺主要使用木板制成,鋪裝到圍圈上,上端布設(shè)多種操作機器,是砼澆筑作業(yè)者的作業(yè)場地。抹面平臺在施工人員進行澆灌時使用,主要包括護欄、吊桿、腳手板、橫梁等部分,上面調(diào)到圍圈的桁架上,寬度為0.72m。4.2.3液壓滑升系統(tǒng)該系統(tǒng)為滑膜上的動力設(shè)施,主要包括油路、液壓千斤頂、控制臺、支撐桿等。爬桿是千斤頂向上爬升的通道,以型號為ф48×3.5mm的鋼管制成,每根長度在3~6m左右,連接時同個高程上的接頭不低于25%,并且臨近支撐桿的接頭應(yīng)當在不同位置,接頭的地方以絲牙連在一起。液壓千斤頂用穿心型楔塊千斤頂(QYD-60A),利用油壓實現(xiàn)油的供給與停止。液壓控制臺與油路系統(tǒng)用來供千斤頂運行且確保千斤頂油壓滿足要求。液壓控制臺大致包括壓力表、電動機、開關(guān)、溢流閥、油泵、換向閥等幾個部分。油路系統(tǒng)是將控制臺和千斤頂連在一起讓油液流動的通道,大致包括針閥、管接頭、油管、分液器等部分[3]。4.2.4滑模型式及面板選擇依據(jù)供水隧洞豎井確定斷面的大小,把滑模設(shè)定為桁架型,使用一套滑模完成豎井的澆灌,選擇桁架組裝型。為讓重量減小、費用降低、功效提升,將小塊模板拼合為面板,面板厚度保持在3.5mm左右。4.2.5豎井滑模的安裝依托豎井隔離平臺完成滑模的裝設(shè),原料機械以懸吊的方式由井口運輸?shù)狡脚_上。
5安全管理
由于井架承擔了垂直運輸?shù)娜蝿?wù),存在工作面交叉施工的影響,應(yīng)該把控以下安全點:井口及時封閉,井內(nèi)建立工作平臺;日常檢查設(shè)備的制動系統(tǒng);做好操作間和工作面的信息傳遞工作;做好開挖和降水的準備;備用電源要1備1用。
參考文獻
[1]韓麗琴.某隧道豎井施工組織設(shè)計[J].山西建筑,2012(4):200.
[2]李紅輝.大直徑豎井快速施工技術(shù)[J].金屬礦山,2009(S1):402-403+406.
[3]何文戰(zhàn),游芳.溪洛渡水電站深覆蓋段豎井施工集[J].水電與新能源,2013(5):30-32.
作者:張生林 單位:甘肅省水利水電工程局有限責任公司