水利工程隧洞开挖施工关键技术与质量控制论文_和高升

水利工程隧洞开挖施工关键技术与质量控制论文_和高升

中国水利水电第十六工程局有限公司 福建省福州市 350000

摘要:当前水利隧洞施工技术的管理发挥着十分重要的作用,但是却受到施工环境、围岩状况、施工情况等因素的影响,所以一定要重视水利隧洞施工的每一道施工工序,做好每一个施工细节,严格把握水利隧洞施工技术的管理要点,高效而严谨地开展施工作业,提升水利隧洞工程的施工质量,促进水利工程事业的发展。

关键词:水利工程;隧洞开挖;存在问题;关键技术

引言

现如今的水利工程隧洞开挖施工基本上可以对关键技术良好掌握,各项工程的建设与运转并没有出现严重的不足。今后应继续在水利工程隧洞开挖施工方面针对不同的技术做出深入的分析和探讨,从多个层面来提高技术的安全性、稳定性,对将来的发展奠定坚实的基础。

1当前水利隧洞工程的概述

针对水利隧洞的施工而言,不同隧洞的输水水流状态差异很大,以这些水流状态的差异为标准,可以将水利隧洞分为两大类,第一是无压隧洞,第二是有压隧洞。无压隧洞的特点是输水水流具备自由表面,水流尚未彻底充满。而有压隧洞的特点是输水水流不具备自由表面,水流彻底充满。水利隧洞的主要组成部分有:进口段,洞身,出口段。其中洞身的施工非常关键。

由于隧洞使用状态的不同,洞身的样式也会产生一定的差异,常见的形式有城门洞型、马蹄形等。所以在水利隧洞的设计阶段,就需要设计人员全部勘察、分析施工现场的地质情况、水文情况以及施工情况,确保设计出来的洞身与施工范畴的水文环境相协调。进口段由于紧接洞身段,其进口段的闸门形式也要与洞身形式一致以保持水流状态的稳定。当前水利隧洞的进口段闸门的设置方式主要有三种:第一种竖井式设置方式,第二种斜坡式设置方式,第三种塔式设置方式。一般情况下,有压隧洞会优先选择马蹄形断面的闸门设置方式以及圆形断面的闸门设置方式。而无压隧洞进口段的闸门设置方式主要是圆形设置方式、马蹄形设置方式以及城门型设置方式。

2水利工程隧洞开挖施工存在的问题

2.1施工方案不健全

为了对水利工程隧洞开挖施工更好的负责,必须加强问题的深入分析。调查过程中,发现方案不健全的现象比较严重。一是水利工程隧洞开挖施工的初期阶段未能够对相关数据、信息开展仔细的搜集和分析,前期勘察工作力度较低,此种情况下的水利工程隧洞开挖施工很容易出现较多的矛盾、冲突现象,而且在施工方案的可靠性、可行性方面没有大幅度的提升,由此造成的疏漏和问题较多。二是水利工程隧洞开挖施工的方式、方法没有严格按照国家的相关规范、标准来完成,造成了较多的违规现象,在安全水平上没有科学的提升。

2.2施工技术单一

我国虽然是一个发展中国家,但是在水利工程隧洞开挖施工方面一直都是非常重视的,考虑到今后的工作挑战较多,而且各项工作部署必须从长远来考虑,所以施工技术单一的问题需采用科学的方式来应对、解决。首先,水利工程隧洞开挖施工的技术拟定和选用完全是通过极端指标的提升来完成,表面上能够得到预期效果,实际上造成的内部矛盾、冲突较多,而且难以在水利工程隧洞开挖施工的安全性、可靠性方面良好提升,各项工作的部署出现了较多的潜在性隐患,容易因为外部因素的转变表现出严重的触发现象。其次,施工技术的运用过程中,针对不同的工作协调以及外部工作的应对,包括限制性条件的解决等都没有良好的效果,这种问题的出现,必须坚持在今后得到较好的处置。

3水利工程隧洞开挖施工关键技术

某水利工程隧洞开挖之前对水利工程建筑物进行科学规划,具体包括山前引水渠道、导洪堤、导洪渠、山后引水渠道、引水隧洞等。其中,引水隧洞作为此次施工重点,隧洞整体长度为390m,隧洞内外径分别为4m、5m。隧洞施工沿线地质情况特殊,隧洞埋深为30~80m。隧洞施工包括混石方洞挖、凝土工程、钻孔灌浆等。

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3.1隧洞开挖

隧洞开挖是水利工程隧洞施工的初步工程,在开挖之前首先要设计好洞脸开挖坡比,按照施工图纸,对比进出洞口实际米数,尽量做到两侧边坡少挖。如果遇到极特殊情况,则可以选择边开挖、边支护的手段。其次是注意隧洞横断面尺寸控制,要求隧洞的圆形断面内径不能超出4m,非圆形断面宽度不能超出4.5m。隧洞施工期间,涉及挖掘机、钢模台、架钻台车等设备的应用,需要十分注意断面尺寸,通过技术经济分析的方式,准确设定好断面。洞脸、洞口都要得到妥善巩固,尤其是洞外施工期间,注意实际施工中的明洞、暗渠。杜绝出现洞室挖掘作业,同时控制好施工挖掘方向与距离,大小不能超出20cm。

3.2石方施工技术

石方施工技术主要分为两种,即石方明挖、石方洞挖。石方明挖针对隧洞坡边轮廓线为主,选择预裂爆破施工方法,利用手风钻钻孔设备,在需要爆破位置进行钻孔,并且及时填装火药进行爆破。为了确保石方施工顺利完成以及洞口边坡等安全,施工单位规定必须应用7655型手风钻。洞挖过程中,结合实际施工条件,及时制定全断面开挖方案,以风钻钻孔以及轴流通风机及时完成排烟工作,同时还要做好石渣清理。具体石方施工技术步骤如下:测量放样、钻孔、装药、起爆、排烟、洒水、出渣、喷锚支护。爆破之前,注意结合地质情况,设计好爆破方案。尤其是爆破方位、项目规划、爆破方量控制等,并且可提前进行爆破试验。爆破试验主要为实际爆破工作做准备,帮助爆破施工确定具体位置以及主爆孔间距以及各项爆破参数等。在爆破试验中,孔眼距离非常重要,炮孔的直径要求为53mm,眼深为2.10m,确定数据以及位置,保证爆破更加精准,效果更加理想。爆破试验参数的选定对隧洞开挖的成型质量尤其重要,实际施工中应增加不同类别围岩的试验,以达到更好的施工效果。

3.3混凝土施工技术

水利工程隧洞施工,混凝土施工技术必不可少。一般遵循坚固耐久、经济实用等原则,通常采用C20~C30标号的混凝土进行施工,有防渗抗冻要求的应予以标明详细抗渗抗冻等级。本工程选择C25混凝土进行施工,在混凝土施工中,根据隧洞施工受力要求,需要将隧洞划分出垂直施工缝,从底部、边墙等不同位置进行混凝土施工,同时还要保证施工至少两次以上。隧洞的分缝位置,从混凝土浇筑角度出发,分块设置距离至少保证间隔为12m,尤其是结构要求非常严格的缝隙,需结合实际情况重新划分。嵌缝则使用沥青杉板,施工作业之前先对边缝进行凿毛,并且设置钢筋位置,及时插入钢筋,型号为Φ18,钢筋分布以梅花型为主,要求1m2至少布置6根钢筋。钢筋布置完毕,设置止水带,确保钢筋不被截断。这样就可以进一步固定结构架,进入到泵送混凝土过程,检查好泵送管道,防止出现堵塞或者输送速度减缓的情况。

3.4钻孔、灌浆

钻孔灌浆施工技术,主要目的是为了进一步稳固隧洞周边岩体,有效预防隧洞漏水。根据隧洞施工设计标准,以固结灌浆、回填灌浆结合的方式完成灌浆工作。顶拱回填灌浆分区段完成,区段距离为45m,隧洞的回填灌浆孔采用梅花形布置,间隔距离为3m,回填灌浆孔孔口直径为50mm。回填灌浆必须从位置较低的端口开始,依次升高灌浆孔位置,最后到达顶孔。钻孔完毕进入到灌浆作业,灌浆压力控制在0.20MPa,回填灌浆完毕后进行固结灌浆,期间间隔时间为7~14d,固结灌浆孔依然是梅花型进行布置,先进行一序孔灌浆,再进行二序孔灌浆。钻孔灌浆期间必须做好观测工作,确保出现问题的位置得到及时处理,及时完成二次补灌浆,保证钻孔灌浆施工质量。

结束语

综上所述,水利工程隧洞施工工序较多,加上隧洞结构复杂,因此施工难度非常大。特别是隧洞在施工之前,必须做好设计与准备工作,施工过程中注意施工技术应用细节的控制,施工结束后及时做好清理、检查工作,从各个方面确保水利工程隧洞施工顺利完成。

参考文献:

[1]唐昭辉.水利隧洞施工技术管理的重点分析[J].建筑工程技术与设计,2018,(23):3677.

[2]康文波.水利隧洞施工技术管理的重点分析[J].价值工程,2018,37(13):82-83.

[3]胡斋为.水利隧洞施工技术管理的重点分析[J].科技创新与应用,2017,(10):224.

[4]徐降华.水利隧洞施工技术管理的重点分析[J].建筑工程技术与设计,2018,(4):350

论文作者:和高升

论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期

论文发表时间:2019/9/19

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