软弱围岩深大竖井施工问题及...龙河水电站压力管道工程为例_黄为群.pdf
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1、:软软弱弱围围岩岩深深大大竖竖井井施施工工问问题题及及应应对对措措施施 以奎屯河引水工程新龙河水电站压力管道工程为例黄为群(新疆生产建设兵团建设工程(集团)有限责任公司,新疆 乌鲁木齐)摘要软弱围岩深大竖井施工难度大,要想取得良好的施工效果就必须要根据实际情况制定出科学合理的施工方案以解决围岩不稳、施工效率等问题。为了改善软弱围岩深大竖井施工效果。以奎屯河引水工程新龙河水电站压力管道工程为例,通过对新龙口水电站压力管道工程竖井重难点的分析和施工方案的介绍,对软弱围岩中施工竖井的面临的围岩不稳、施工效率低等问题提出了解决方案。通过设计出的施工方案进行施工,解决了围岩不稳、施工效率低等问题,为同类
2、工程提供参考。关键词压力管道;竖井;奎屯河中图分类号 文献标识码文章编号 ()收稿日期 作者简介黄为群(),男,湖南长沙人,高级工程师,主要从事水利工程技术管理工作。与其他类型工程相比,竖井施工具有占地面积小、对周边施工干扰少等特点。但是,地下水文地质条件的复杂性及施工环境的不确定因素给竖井施工提出诸多问题。在软弱围岩中修建竖井会面临围岩变形量大、初支受力过大从而被破坏的风险,以及机械设备效率不能充分发挥而影响工期等问题。新龙口电站压力管道竖井施工为解决此类问题提供了解决方案。工程概况新疆奎屯河引水工程新龙口水电站压力管道工程管长 ,钢管净直径为 ,设计引水流量 ,管内流速 ,设计水头 ,最大
3、水锤压力 ,电站装机 。段为地下埋管段,该段由竖井和下平洞组成。竖井顶部高程为 ,开挖底高程为 ,深 ,开挖直径 ,开挖断面 。上部为类土,中下部为胶结砂砾石。初期支护采用锚网喷 钢拱架,其中锚杆采用 、自进式锚杆,钢筋网采用 钢筋,喷射混凝土厚度、强度等级,钢拱架采用 工字钢加工。重难点分析()电压力管道工程位于奎屯河右岸级阶地前缘及级阶地后缘斜坡下部,岩性为下更新统西域砾岩,上部青灰色、土黄色,泥质弱胶结,厚度 ,中等透水;下部灰白色,泥钙质胶结,厚度大于 ,中等透水。洞身地质复杂,沿线存在松散砂砾石、弱胶结砂砾石以及泥钙质胶结砂砾石,不能大面积开挖,机械利用率低。()竖井在砂砾石地质垂直
4、开挖超过 ,国内尚无类似工程经验可以借鉴,受地形条件限制采取正向全断面开挖,垂直运输距离长。()竖井全断面开挖直径 ,空间狭窄,不利于机械施工。施工方案 施工方案选择竖井开挖有正井法和反井法,该工程受地形条件限制,不宜采用反井法旆工,采用全断面正井法施工。施工流程地面预注灌浆井架及绞车、稳车安装锁口施工竖井开挖及初期支护一次衬砌钢管安装及二次衬砌。地面预注灌浆施工技术竖井段灌浆孔采用环形布置,共设 圈,间距 ,最内侧灌浆圈直径 ,灌浆孔间距 。孔深 ;孔径,孔内下设 钢花管;孔距 :环距 。钻孔采用地质 跟管钻机实施,一次性跟管到底。灌前对 个 序孔和灌后质量检查孔进行注水试验,固结灌浆孔分两
5、序(、)进行灌浆,先灌 序后灌序孔。灌浆顺序为先灌最外侧和最内侧灌浆圈,然后交替向中间收缩。浆液水灰比由稀至浓可按、六个比级采用。灌浆方式采用孔口阻塞、孔内循环灌浆法。根据孔深分批次灌注,花管内下设循环式水压塞进行孔口封堵卡塞,第一段次射浆管距孔底不大于 ,而后每次减掉 射浆管,确保浆液由孔底向上循环灌浆,避免灌浆量较大时造成孔底沉淀影响灌浆效果。灌浆按分序加密原则进行,先钻灌 序孔,后钻灌 序孔。灌浆顺序为先灌注最外侧排和最内侧排孔,然后交替向中间排靠拢。灌浆结束条件为:在规定压力下,注入率不大于 时延续注入时间不少于 ,灌浆即可结束。井架及绞车、稳车选型与安装 井架选型与安装根据井筒技术状
6、况,选用型钢管井架,实际最大载重 ,井架允许载重 ,满足施工需要。井架高 ,跨距 ,采用分段组对安装法,即:先组对安装 以 年 月第 卷 第 期 地下水o ,o.下部分,再组装标高 至标高 部分,最后组装天轮平台及天轮房。质量控制偏差:天轮平台主梁中心线之间的距离允许误差 ;天轮平台安装后对角线误差允许 ;天轮平台十字中心线与设计位置误差允许 且不大于 ;天轮平台主梁梁面的水平误差。提升系统选型与安装提升机选用 型提升机,作为上下人员和升降物料使用。采用 个 吊桶提渣,井架二平台溜渣槽翻渣,地面采用装载机装渣,汽车运渣。选 提升天轮,配套 稳车 台。吊盘及稳车选型吊盘采用双层盘,双绳悬吊。配套
7、 稳车 台,单天轮 个,其中 个作导向用。金属模板及稳车选型金属模板采用 段高金属模板,三绳悬吊,配套 稳车 台,单天轮 个,其中 个作导向用。通风、供水及照明电缆压风管选用 钢管,供水管选用 钢管,照明电缆重 ,随同入井,双绳悬吊,配套 稳车 台,双天轮 套,其中 套做导向。溜灰管溜灰管选用 钢管,配套 稳车 台,双天轮 套,其中 套做导向用。锁口施工为满足吊盘、封口盘及井筒吊挂安装工作,在准备期内完成井筒临时锁口掘砌 ,即施工至永久锁口上平面标高位置。段,采用 型挖掘机明槽开挖,壁厚 ,采用 段高木模板浇筑。段,采用 挖掘机明槽开挖,壁厚 ,采用 段高木模板浇筑。安装临时封口盘,在临时锁口
8、施工期间平行作业安装井架及提升系统。位置利用 吊车将 挖掘机下放至井底,进行开挖,每 一个段高,采用 段高木模板浇筑,壁厚 。永久锁口及井筒正常段施工 竖井开挖及初期支护锁口开挖自上而下分层进行开挖,边开挖、边支护。临时支护采用锚杆 钢筋网 型钢拱架 挂网喷护措施进行支护。开挖进尺不宜过大,初定单次循环进尺 。破岩与出渣方法遇松软岩层时,利用 型小型挖掘机直接开挖;遇坚硬岩层时,利用挖掘机免爆破岩。采用柴油动力 型小型挖掘机装渣,主提升 型绞车提升,配 座钩式吊桶提升出渣,地面装载机配自卸汽车排渣。初期支护()钢架安装。钢支撑在加工厂分节按设计尺寸进行加工编号,连结钢板、螺栓螺帽、钢楔等准备到
9、位。在砾石较松散地带安装钢支撑时,先要对围岩进行随机锚杆和初喷射混凝土支护,以保证钢支撑安装作业人员的安全。钢支撑安装前,先清理墙脚堆积物及洞体欠挖,并对钢支撑安装部位进行局部扩挖,以保证钢支撑安装后隧洞断面尺寸符合设计要求。钢架在稳车配合下人工在操作平台上安装,钢架段间采用连结钢板螺栓连接牢固。安装后尽快进行喷混凝土作业,并全部覆盖。()锚杆施工。自进式锚杆采用 型风钻,钻机在套上专用的纤尾套,将锚杆与纤尾套连接牢固,并在锚杆的前端套上钻头,由风钻直接钻进。()钢筋网片安装。钢筋网片在洞外按 一块编焊,运至工作面后,人工在工作平台上铺挂,利用锚杆头点焊固定,网间接头用铁丝绑扎牢固。()喷射混
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