水利工程隧洞施工与技术处理措施
摘要
关键词
水利工程;隧洞开挖施工;钢拱架施工;衬砌施工;水电站
正文
1工程概况
某水电站位于浙江某地区,距城镇12公里、43公里、下游20.5公里、上游热西电站、下邻朱西水电厂,坝址以上流域总面积2453平方公里;多年平均径流量为132.0立方米/秒;多年平均含沙量为0.036公斤/立方米,属典型的小沙河,年均输沙量达18.0万吨。。
2隧洞开挖施工技术
在进行隧洞开挖时,要结合具体的施工条件,选择合适的施工工艺,这样才能在保证施工进度的前提下,提高开挖的质量;防止出现欠掘等问题。在选择隧洞工程施工工艺时,必须充分认识隧洞围岩的类型及断面。一般来说,在工程实践中比较普遍的有两种挖掘方法:
2.1全断面挖方
该施工工艺适合在围岩条件较好的隧洞施工。对于坚硬的岩石,可以采用钻孔爆破的方法来形成隧洞,之后进行相应的支护。全断面法的最大优点是能显著提高施工效率,缩短工期,确保工程质量。在工程实践中,必须严格遵守相关的组织设计,避免出现交叉施工等问题。
2.2隧洞开挖法
这种开挖工艺与全断面开挖有很大区别,它是先在隧洞的横截面上进行开挖,再按照具体的设计方案来决定导洞的大小和形状。该方法具有较大的灵活性,能够在施工过程中摸清前面的地质状况,方便隧洞的排水,同时也方便了以后的隧洞通风;另外,该掘进方式在爆破施工中的作用更为显著。
3钢拱架施工
隧洞支护中使用的钢拱架种类很多,最常见的有工字形和网格字形两种。在按隧洞截面外形设计的基础上,进行钢拱架的制作,并将其进行放样,形成曲线造型。对于严格按设计要求制作的钢拱架,需进行微观结构测试,以确定其尺寸及相关参数是否符合设计要求。在制作时,为了保证钢拱架的外形尺寸不能超过3厘米,平面的弯曲程度不能超过2厘米。钢网单位要注明单位编号和型号,并尽可能储存于干燥、无水之处。当钢拱架被保护的厚度达到5厘米以上时,才能开始施工。若隧洞围岩与钢拱架间有空隙,可在空隙处加垫垫块。定位筋是将钢拱架与围岩相连的一种方式,在工程中尽量采用锚杆对其进行定位。当以上的准备工作都做好以后,就可以进行安装了,安装的具体步骤是:首先,对分段钢拱架进行手工安装,然后在隧洞的掌子面进行钢拱架的拼装,并将连接螺栓紧固在一起。第二,在施工前,应对开挖面进行彻底的检测,并清除钢拱架底部残留的残余物;再用石头或者方木来调节它的高度。第三,检查完毕后,要对钢拱架进行2 m的加强,保证钢拱架与围岩的紧密接触;不能接近的地方,需要用石头等来填补。在安装过程中,焊接是一项非常重要的工序,它的施工要求如下:(1)在焊接施工之前,必须检验连接处是否符合相关标准。(2) 焊接时使用的焊条和焊剂等应满足有关规范,其性能和型号要与设计相适应。(3)在进行焊接之前,要对焊缝部位进行彻底的清理,去除表面的铁锈和油污,以保证在焊后不产生咬边等情况。(4)在进行焊接工作之前,必须根据具体的工程情况进行测试。
4隧洞衬砌施工
4.1 衬砌施工设备
本工程隧洞衬砌为C20砼,采用组合式模板,使用JG500混合机;采用手工上料,在进料口,出水口,支洞口分别进行浇筑。考虑到隧洞的具体特征和目前的生产能力,确定了每个仓段10米的长度。为了保证工程的质量,采用了一种新型的泵送式顶模。在浇筑施工时,要视不同条件采用对应的振捣设备来夯实夯实。为了防止隧洞内有杂物,影响隧洞的正常施工,在进行隧洞衬砌之前,必须对隧洞洞口进行冲刷。
4.2钢筋的制备与安装
施工时要按图纸和技术要求进行钢筋的配制。钢筋的尺寸要符合随后的捆绑和焊接的需要,搭接双方的实际长度不能少于所用的钢筋的4倍,主要受力的筋不能少于它的直径的20倍,而不能少于它的直径的30倍。钢筋在投入使用之前应先去除表面的氧化皮,并应牢固、均匀地绑扎,并为以后的施工预留一定的保护层。
4.3安装模板
当钢筋绑扎完毕并经质量检验合格后,才能进行模板的安装。安装模板的步骤是:(1)在安装之前,要先检验一下模板,看是否有变形、不平整等现象,经过检验之后,将脱料板在它的表面上均匀地涂上一层脱料板,并且要把它固定好,相邻两个模板之间的接缝要紧实。如果不及时处理,就会影响后面的工程。(2)当混凝土强度达50%以上后,将模板拆下。(3)对未成形的组合模板,首先要找正中央,再核对模板中心与隧洞中心对齐,若不一致,则需校正。
4.4浇注混凝土
(1)为了保证砼的品质,严禁任意改变配比,在施工期前要做大量的实验,并对误差进行严格的控制。(2)尽量减少混凝土的运送时间,避免出现离析、沁水等情况,将其作为废物处置,不得二次利用。(3)这次浇筑的混凝土,其塌落度要严格控制在8-14厘米,运输前要检查导管是否有渗漏现象。在输送过程中,要保证输送过程的连续性,并要及时清除管内残余的泥浆,避免造成管道堵塞。(4)在混凝土浇筑过程中,要有专门人员在现场监督、指导,对不合理的地方要及时加以纠正。混凝土浇注结束后,由监理人员进行检查。为了保证混凝土能更好的粘结,避免掉块等问题,在衬砌表面首先要覆盖2-3 cm厚的水泥砂浆层。
5隧洞塌方的治理与防治
如何有效地预防隧洞坍塌,是切实保障隧洞工程安全与质量的重要环节,因此,必须引起广大建设者的高度关注。在工程开工之前,要在勘察成果的基础上,根据项目的具体条件,制定出一份详尽、完整的施工计划。在施工过程中,要对隧洞的实际状况进行实时监控,并依据监测结果以及施工过程中的反馈信息,对施工方案进行适当的调整和修改,从而使该方案的可行性和科学性得到进一步的提升。可以有效地防止隧洞坍塌。另外,站在建设方面,要做好三项工作:
5.1缩短掘进进尺
对岩性发育不良的隧洞,要制订合理、有效的进度控制方案,在爆破过程中尽量降低实际药量,尽量采用小炮或不放。当场地条件许可时,可采用多人同时开挖,但必须确保断面均匀,为隧洞支护打好基础;有效地减少了坍塌等意外事件的发生。
5.2对洞室围岩进行实时监测
在隧洞施工期间,需要经常测量和观测工程场地的地质情况和水文地质情况,对它们之间的具体变化规律进行深刻的分析,并在此基础上,设计出一套有针对性的施工计划。当工程地质条件比较复杂时,需要在合适的地点布设收敛仪,以实现对围岩的真实稳定性的超前预测,从而为工程建设提供可靠的参考。
5.3切实强化对围岩支护的控制
围岩支护是隧洞建设中的重要一环,是防止隧洞坍塌的重要措施,及时、准确地进行围岩支护是解决隧洞坍塌问题的重要措施。同时,对不同阶段、不同类型的岩体,采用的支护方法也是不同的。
6结语
总之,隧洞施工质量直接关系到水利工程的成败。因此,必须综合考虑各种因素,制订科学、合理的施工计划,掌握每个施工环节;重视施工过程中的质量管理,保证施工工艺的实际效果。另外,建设单位要提高自己的安全意识,加强自己的施工管理,提高自己的技术运用能力;只有做到灵活性和标准化,才能从根本上提升水利工程隧洞建设的质量。
参考文献
[1] 林旭东.浅析水利工程隧洞施工技术及措施[J]. 中华建设,2018(01)
[2] 张玉龙. 水利工程隧洞施工坍塌的处理研究[J].资源信息与工程,2018(05)
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