水利水电施工工程中开挖支护技术探究

2016-11-24 14:16李超
科学与财富 2016年15期
关键词:水利水电施工

李超

摘要:受经济快速发展的影响,水利水电工程在在建设工程中的比重逐渐上升,虽然施工技术和工艺方法得到了不断改善但仍待提高,尤其是作业环境复杂的开挖支护施工,在很大程度上关乎着整个工程的施工安全和质量效益。对此,笔者结合自身经验就水利水电施工工程中的开挖支护技术作了重点探究,以供同行参考。

关键词:水利水电;施工;开挖支护技术

众所周知,我国地形复杂,环境多样,在水利水电施工过程中不可避免的会遇到地下深洞等特殊地质条件,如此一来,为确保安全作业和施工质量,开挖支护技术便应运而生。因此为获得安全、高效、优质的水利水电工程,我们有必要对其开挖支护技术形式和施工要点进行分析,希望对进一步提高施工质量和水平有所助益。

一、水利水电施工工程中开挖支护技术概述

为适应经济发展满足社会需求,水利水电工程得以大力兴建,而且在一些地区中往往会遇到深洞区域,若处理不当,不仅影响正常施工,还易引发安全事故,因此为确保能够安全顺利的施工,就必须采用合理的开挖支护技术。实践证明,开挖支护技术的应用有助于水利水电工程安全作业,改善施工质量,可以说是整个工程的技术保障和技术支撑。

水利水电工程在完成深洞挖掘作业后,就必须采取一定的支护措施,常见的支护模式包括:引水上平洞支护,即首先在加工厂进行钢筋网的预制,经隧道作业台车或者钻机作业筐给与配合施挂,然后借助吊车配合人工吊起并安装钢筋格栅,再将钢筋格栅、钢筋网、锚杆等支护结构构件运至工作面,最后完成混凝土搅拌和运输后进行浇筑成型等施工作业[1]。引水下平洞支护,即在深洞开挖之后,在距离开挖面5-10m位置进行喷混凝土,针对地质不良地段做好边掘进边支护工作;引水竖井支护,同样是在继深洞开挖后紧跟开挖面进行锚喷支护,在此过程中一般涉及钻孔、插杆、注浆等环节,其中混凝土料可借助搅拌车运至上平洞然后经真空溜管到达作业面。至于选择何种开挖支护模式,应视水利水电工程实际情况而定。

二、水利水电施工工程中开挖支护技术的应用探究

为了更直观的了解水利水电施工工程中的开挖支护技术,在此以工程爆破开挖和支护施工方案为例,就其作业流程和技术要点加以分析。

1.前期工作要做好

众所周知,较之一般工程,水利水电施工更为系统性和复杂化,而且有着一定的不可预知性,所以为保证施工安全和作业质量,必须做好前期准备工作。具体包括:施工人员应提前到施工现场进行测量放线,以便对作业的地理环境有所了解,结合实地勘测,特别是重要地段和特殊地段的地质水文条件,和施工图纸进行对比分析,用于及时发现和纠正问题,提高设计方案的合理性和准确性;然后了解施工的整体规划和详细步骤,涉及的技术工艺、机械设备以及施工材料和构件等,做到有据可依,避免施工期间的手忙脚乱,其中应重点熟悉掌握施工技术要点和规则,认真检查所用设备的质量和性能,以此为保障水利水电开挖支护施工质量打下基础。

2.合理的进行爆破

在对水利水电工程中的深洞进行开挖之前,必须做好爆破工作,但是其不仅特殊要求多,而且难度系数大,因此为保险起见,应立足工程实际进行科学勘察,然后进行相应的钻爆试验,以便选择合适的爆破方法,准确调整爆破参数。一般情况下为自上而下逐层钻爆,具体应在控制爆破梯段得当的基础上,严格控制缓冲孔和预裂孔的间距,使其处于1-1.5m之间,并保持爆破孔孔底与预裂面之间的垂直距离小于2.5m,以此提高爆破效果;同时根据与基面距离的大小调整爆破药量,通常距离小于15m,药量应低于25kg,若距离处于15-30m之间,药量应小于75kg,若距离超过30m,那么药量应100kg,同时兼顾质点振动速度要求,以此改善爆破质量[2]。此外,还应就不同孔洞的爆破顺序、大小和时间进行合理的控制。

3.灵活的实施开挖

开挖进度和质量在水利水电施工过程中不容忽视,因为如果开挖时间较长,容易增大边坡失稳面积,同时弱化土质的抗剪强度,所以为防止上述情况的发生必须灵活应用开挖方法,在确保施工质量的前提下尽量缩短开挖时间。如在对边坡进行开挖时,应在设置上、下游方向的基础上分别再设置三个作业区,然后由上而下进行开挖和平行流水作业;同时为保证顺利施工,还应做好监测工作,其中通过多点位移计测量、判断内部变形可以对断面布置进行判断,进而分析边坡是否安全,而利用相关公式和衰减规律可以监测爆破振动情况,以便指导开挖工作有序开展[3]。此外物探检测也可发挥重要作用,不过还是建议先详细分析和了解边坡状态,然后根据实际所需选择合适的开挖方法和监测技术,以此发挥技术的优越性,提高开挖效率和质量。

4.重要的支护技术

对于水利水电工程而言,支护质量和水平至关重要,一旦处理不当,则容易埋下安全隐患,影响工程质量和效益,所以必须予以高度重视和严格管理。

在水利水电支护技术中,锚杆作业因具备安全性高且占地少等优势,得以广泛应用于开挖支护施工中,显然有很强的实用性。具体而言,在喷射混凝土之前,首先应及时清除具有安全隐患的危石,结合欠挖处理以及高压水冲洗等对围岩面进行清洗,并认真检查机械设备和所用管线,待修正调整且试运正常后着手后续施工;如果施工岩层稳定性较差,建议先插杆之后灌浆,反之只需直接灌浆即可,即将浆液灌入施工洞孔完成锚杆固定,至于浆液和锚杆的比例,通常以不外漏为准,如果期间发现有的位置浆液灌入不充分,可进行逐渐调补。为防止浆液外溢,必须采取恰当的措施予以规避。在混凝土喷射环节,首先应根据设计要求合理布设钢筋网,其中钢筋直径必须满足不小于8mm,在对其调直断料进行绑扎的时候,钢筋之间应保持200mm的间距。钢筋网的绑扎面积以20cm×20cm多见,铺设面积则多为2m×2m,这样做的主要目的是方便交通运输[4];在此之后利用载重汽车将其运至作业现场,为确保岩体安全和稳定性,防止其遇水出现塌方或者滑塌事故,应针对破损区域采取挂设钢筋网的方式。在此基础上,采用C30强度等级的混凝土进行喷射,一般采取自上而下、先墙后拱的顺序进行分片分段喷射,纵向一般是3-4m为一段,分片宽度可控制在2m左右,若凹面较大可在喷平后再分片喷射。由于混凝土喷射风压和坍落度会对喷射角度和距离造成影响,所以将受喷面与喷嘴口距离保持在0.6-1.5m范围内同时垂直受喷面进行喷射会有良好的喷射质量,而喷射厚度可控制在5-15cm之间。值得一提的是,除了严格控制上述环节施工质量外,还必须保证在安全地带布设锚喷作业设备,同时结合具体环境因地制宜,选择最佳的止水和排水措施,切忌照搬技术,以免适得其反。

结束语:

总而言之,在水利水电工程中应用合理的支护开挖技术,不仅能够实现顺利施工,而且也促进了技术本身的不断发展。但毕竟作业环境相对复杂,系统性和技术性较强,所以我们还应立足实际,确定合适的施工方案,选择恰当的开挖支护技术,进行规范施工和严格管理,以此保障每一道工序都能达到相关要求,进而推动水利水电工程稳步发展。

参考文献:

[1]马庶严.水利水电施工工程中开挖支护技术分析[J].工程科技,2015,12:200-201.

[2]赵立猛.边坡开挖支护技术在水利水电工程施工中的应用[J].吉林农业,2015,18:52-53.

[3]岳杰.水利水电施工工程中开挖支护技术分析[J].中国科技信息,2014,10:111+114.

[4]母丹.有关水利水电施工过程中开挖支护技术的研究[J].工程技术,2015,02:22-23.

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