探讨水电站砂石料场竖井开挖施工技术与质量控制.pdf

２０１４年第１３期（总第１４２期）江西建材施工技术探讨水电站砂石料场竖井开挖施工技术与质量控制■莫开禄■广西水电工程局，广西南宁　５３００００摘要：本文主要对施工方案、施工技术、质量控制、安全措施四个方面进行了深沙石场是采用两步扩挖到位施工。首先是采用向上式吊笼反井开挖法入分析，并针对技术问题提出了一些相应措施，旨在促进竖井开挖施工施工，开挖的直径为Φ２０００ｍｍ，这一次扩挖的目的是为第二次扩挖施技术更加完备。工形成出碴通道。在直径Φ２０００ｍｍ的竖井扩挖施工完成之后再进行关键词：水电站正井开挖反井开挖质量控制安全保护措施自上而下直径为Φ６０００ｍｍ竖井扩挖到位。在反井开挖施工中需要注意：在竖井平台做好龙门架，安装好卷扬机，采用单股防旋转钢丝绳，吊１　石料场竖井开挖施工方案简介笼上升到工作面后，应对顶部及周边井壁松动石块排除，用四根钢筋把１．１　正井开挖方案吊笼与井壁固定好，然后进行下一步的钻爆施工；在每次进行爆破之正井的开挖主要有两种，即正井人工开挖和正井机械化开挖。前，都要把吊笼和其它工具转移到安全的位置。在竖井往下施工时要正井人工开挖，属于传统的开挖方式，其主要特点是开挖速度慢、注意：根据井口的地质情况需对井口进行Ｃ２０钢筋砼锁口，锁口砼为安全措施复杂、劳动强度大、成本高。其开挖过程主要以手风钻人工凿５００ｍｍ，内径为Φ６２００ｍｍ，外径为Φ７２００ｍｍ，并在井口形成一个直径为岩爆破为主，对爆破碴的清运工作也以人工为主。７．２ｍ的锁口平台。在竖井往下施工过程中根据地质情况，地质较差需正井机械化开挖，这种开挖方式是当前竖井开挖过程中常用的方要进行挂网、喷锚支护。案，其主要特点是，开挖效率高、开挖进度快、对人力要求较低，但开挖２．４　扩挖施工的关键工序成本及其相关辅助性技术要求较高。尤其是对整个砂石料场的进场道竖井扩挖施工，主要做好以下五个方面的要点工作。路要求比较高。此外，在对爆破碴的装卸清运中，也主要通过抓斗来进（１）钻孔作业。整个扩挖施工，设备、人员、材料放入吊笼并采用行清运。但是机械化开挖仍有不足之处，主要在清碴细节方面表现出卷扬机吊入竖井内工作面，作业人员先固定吊笼然后开始定位钻孔，并不够干净。尽可能将掏槽孔与周边孔位偏差降到最低。１．２　反井开挖技术简介（２）装药爆破。在装药爆破工作中，要严格按相关爆破设计参数在反井的开挖中，当前所采用的技术手段主要有三种：反井钻机成进行装药，填置完毕后，要做好对爆破孔的堵塞工作，最后做好对爆破井法、吊笼反井开挖法、爬罐反井开挖法。网的检查工作，同时要将引爆线设置到安全距离内。反井钻机成井法，在当前的水电站和矿山施工中应用极其广泛，其（３）通风及除尘。爆破完毕后，要做好井内的排风和除尘工作，以主要技术是通过反井钻机从上往下进行钻孔，与施工平洞链接，其钻孔便工作人员进入施工作业。直径为Φ２１６ｍｍ，然后采用反井钻头对钻孔从下往上进行扩展，开挖直（４）清碴。爆碴一般选用装卸量在３ｍ３的装载机并配用２０Ｔ的自径为Φ１２００ｍｍ到１６００ｍｍ之间的竖井。卸车来进行清运爆碴。吊笼反井开挖法，这种开挖方法，主要利用向上式钻机在吊笼内进（５）围岩支护。对扩挖的井壁要做好喷砼支护。行钻爆，这种钻爆能使竖井直径达２０００ｍｍ以上。其爆碴主要通过平３　竖井开挖施工质量控制与管理洞进行清运。任何一项施工活动在开展之前，施工技术人员都需要做好准备工爬罐反井开挖法，开挖的导轨容易出现破坏，返修较为频繁，维修作，即要求施工人员能认真核对和分析爆破方案，在施工开挖之前认真费用较高，此外由于无钻导口，使得其排烟较为困难，工作环境恶劣。做好爆破参数设计，通过实地考察和精心的计算，制定出科学可行的施其主要的开挖原理为通过爬罐从下往上进行钻爆来成井，对爆碴的清工方案。将施工方案提交监理单位，通过监理工程师批准之后，再开展运主要采用平洞机械来进行，其开挖速度快，清运效率高。具体施工工作。在施工前期做好这些工作，才能确保后期工作顺利进２　竖井开挖技术分析行，为后期工作开展奠定坚实的基础。２．１　竖井开挖机具在具体开挖时，要根据岩石变化情况，在得到监理工程师批准之通过对龙滩水电站麻村砂石料场竖井工程的综合分析发现，此工后，再次修正爆破参数，尽量避免超挖的现象。在进行竖井底部与顶端程适合采用向上式吊笼反井开挖法施工。施工用的主要机具包括：直开挖时，必须要严格按照提前设计好的爆破参数施工。同时，施工技术径Φ１５００ｍｍ吊笼、２５ｋｗ的卷扬机、防旋转直径Φ２４ｍｍ的交捻钢丝绳人员也应该科学合理选用施工工艺，慎重选择钻井部位，合理安排施工等。其中吊笼的操作需要两人，同时要对吊笼做好通讯和低压照明配人员在不同的钻井段进行施工控制，从而确保围岩的稳定和安全施工。置。在施工中，吊笼是自行设计，吊笼选用Φ１６ｍｍ的钢筋焊接成格再者，爆破完成之后，应该及时进行危岩处理，严格进行内井观测，在处２栅，为防止大型石块对吊笼内人员的伤害，要求格孔保证≤５ｃｍ，还需理完危岩之后，再开展后续工作。技术人员还要做好后期指导工作，严在吊笼顶部设置保护钢板，其厚度≮２．５ｍｍ，钢板上铺设胶垫。此外，格遵守施工方案和规范，提高施工质量。吊笼内值班人员与井底值班人员的沟通，主要通过讯号灯及有线电话４　保证竖井开挖安全性的措施实现。值得注意的是，吊笼是钻爆施工的作业平台，吊笼的骨架材料要４．１　避免吊笼坠落达到强度要求，本工程选用１２＃工字钢作为吊笼的骨架材料，焊接部位对于吊笼坠落现象，其主要原因有以下两个：其一，钢丝绳不堪重均要求满焊，并在重要部位进行加强、加固焊接；同时要做好其安全防负或者由于质量原因出现拉断现象；其二，某一个节点由于连接不牢出护措施，尤其是防止爆碴对吊笼的损坏，因而在对竖井扩挖爆破前，需现脱落现象。这就要求工作人员对吊笼钢丝绳或者节点承受的应力计要将吊笼移出竖井。算时，其安全系数应该高于载人电梯的十倍。除此之外，每次提升吊笼２．２　扩挖前的导孔施工时要仔细且全面的检查吊笼各个节点，并且换用新的钢丝绳，避免用老在扩挖工作之前，需要进行导孔的施工，导孔的主要作用：一是吊旧的、存在安全隐患的钢丝绳。对于钢丝绳也要予以高度关注，每天都笼挂钢丝绳的通道、二是排粉尘和通风的主要通道。导孔的施工需要要检查其磨损情况，一旦发现钢丝绳出现断丝现象，则要对其原因予以在竖井平台上安装钻孔直径为Φ１５０ｍｍ的地质钻机进行施工，导孔施科学分析；若断丝情况很严重，已经超出安全规定范围内，则要即刻予工主要是为竖井的扩孔施工做准备，水平洞亦可以同时进行施工。以更换。２．３　竖井扩挖４．２　避免卡笼现象竖井扩挖可以一步到位，也可以分两步完成。在龙滩水电站麻村产生卡笼现象的原因主要在于：第一，吊笼被井内石壁削卡；第二，·８７· ２０１４年第１３期（总第１４２期）江西建材施工技术超长混凝土结构后浇带有效作用的关键性影响因素■张柏友■汕头市澄海区建筑总公司，广东汕头　５１５８００摘要：后浇带是钢筋混凝土结构施工的一种常用方法，是防止混凝土裂缝的一和温度变形问题，在成型收缩期，相邻区段之间的影响越小，越有利于种重要方法。而超长混凝土结构在成型过程中极容易受混凝土收缩和释放混凝土早期的收缩拉应力，后浇带的作用发挥得也就越充分。温度环境的影响，导致裂缝的出现，设计后浇带能有效预防裂缝，提高超２　超长混凝土结构后浇带有效作用的影响因素长混凝土结构的质量。本文重点论述后浇带施工质量的关键性影响因２．１　钢筋连接状况素。《高层建筑混凝土结构技术规程》（ＪＧＪ３－２００２）中明确指出：“通关键词：超长混凝土结构后浇带影响钢筋过后浇带的板、墙钢筋应断开搭接，以便两部分混凝土各自自由收缩；梁主筋断开问题较多，可不断开。”而实际工程中经常出现钢筋连续通超长混凝土结构是指结构单元的长度超过《混凝土结构设计规过后浇带现象，此时的后浇带能否发挥其作用是需要继续研究的课题。范》中规定的钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距的结构。随着人们生活当后浇带的钢筋完全断开时，其配筋率为０，后浇带的作用得以充分发水平的提高，人们对建筑的使用功能需求也在不断发生变化，超长决混挥。下面就后浇带钢筋全部断开、部分断开、全部不断开等工况分析后凝土收缩应力问题，提高超长混凝土结构的质量。混凝土结构越来越浇带配筋对后浇带有效作用的影响。多，其不再设置伸缩缝，为抑制裂缝现象，多采用后浇带来解决。２．１１　后浇带通长配筋对框架结构的影响１　后浇带概述某框架结构地上三层，平面尺寸为９７５×１５ｍ，每层高３６ｍ，楼板结构长度是温度应力大小的主要因素，而温度应力又对混凝土结厚１６０ｍｍ，后浇带宽１２００ｍｍ，结构被后浇带分成３３７５、３０、３３７５三构的裂缝产生一定影响，而后浇带则能有效减小温度收缩应力。当浇段，混凝土强度为Ｃ３０，混凝土浇筑完成２个月后，收缩量按３０９με来筑前后的混凝土因温差和收缩而产生的应力小于混凝土的抗拉强度计算，取收缩等效温差３０９℃。当降温３０９℃且后浇带梁上和梁板上时，就可以不设永久伸缩缝，确保工程质量。的配筋率相等时，无论钢筋是集中分布在梁上还是分散分布在梁和板钢筋混凝土结构在温度、收缩不均等的影响下会发生沉降和裂缝现上，最后的最大拉应力都出现在区段的中部位置，这说明不同的钢筋布象，这个时候就需要采用后浇带设计将建筑的基础底板、墙、梁等部位设置情况对后浇带邻跨的应力分布又影响，钢筋拉力在经过一段距离的置临时施工缝，将建筑整体结构划分成若干个组成部分，经过内部构件传递后，到楼盖中的应力分布基本趋于均匀状态。的内部收缩，在合适时间里浇筑施工，将建筑结构连接成一个整体，形成混凝土浇筑完成２个月后，收缩量为３０９με，后浇带三个区段全部一个混凝土的刚性接缝，这样可以有效防止混凝土裂缝的产生。断开时，其结构变形如图１所示。图２为后浇带部分断开时的结构变后浇带施工技术的日益成熟使其成为解决高层建筑物永久性沉降形示意图。经过计算发现，当后浇带钢筋全部断开时，连续钢筋对后浇缝问题的重要方法之一。根据后浇带的作用和功能可以将其分成后浇带没有影响，当框架梁纵向钢筋和楼板钢筋均通长时，连续钢筋对后浇沉降带、后浇收缩带和后浇温度带。解决高层建筑主体结构与裙房之带的作用发挥有巨大影响，此时的后浇带几乎没有什么作用。当配筋间发生差异沉降问题的被称为后浇沉降带。解决钢筋混凝土收缩变形率低于０１２％，也即钢筋处于屈服状态或接近屈服状态时，控制截面问题的被称为后浇收缩带。解决混凝土温度应力的被称为后浇温度的拉应力随着配筋率的降低而减小。如图３所示为配筋率与拉应力的带。一个后浇带往往具有多种变形缝的功能，能将高层建筑物的裙房关系曲线。与基础连接成整体，避免因地基重力影响带来的沉降现象。后浇带应设置在结构受力较小的地方，在梁、板跨度内的１／３处。高层建筑主体结构与裙房之间设置后浇带时应将其设置在裙房一侧。后浇带的宽度应以具体工程为准，在７００－１０００ｍｍ之间为宜。后浇带的钢筋以不断开为宜，确保后浇带的连续施工，只用断开混凝土即可。若图１　全部断开后浇带结构变形示意图是出现钢筋断开现象，应在二次浇筑前焊好钢筋，确保结构的整体性。２．１２　后浇带通长配筋对剪力墙结构的影响在超长混凝土结构中，后浇带的主要作用是解决收缩应力问题，又对上述案例进行调整，取剪力墙住宅简化模型，墙肢的截面高度为被称为收缩后浇带，与沉降后浇带有所区别。超长混凝土结构后浇带７５ｍ，其他条件不变。当框架梁钢筋连续通过后浇带，楼板钢筋断开，设计往往希望由后浇带分隔的各区段能单独解决混凝土早期收缩裂缝此时的后浇带钢筋处于屈服状态。为了解后浇带通长配筋对剪力墙结檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪钢丝绳产生卡槽现象；第三，停电。对于第一个原因，主要由工作人员数值模拟分析［Ｊ］．中国有色金属学报，２０１２（０３）．负责，可以立即停机，而后用工具撬动吊笼，辅助其顺利上升，在此过程［２］平琦，马芹永，徐晓核．水库坝区竖井开挖爆破技术及振动测试分析中要避免不平顺现象。对于第二个原因，则需使用精密度高与性能优［Ｊ］．地下空间与工程学报，２００９（０３）．质的滑轮，同时若出现卡槽现象，要注意控制拉力，避免将钢丝绳拉断。［３］施召云．覆盖层土体中大型竖井开挖施工锚固技术探索［Ｊ］．水力一旦发现卡槽，可以及时将电源切断，这样能够保证工作人员的安全。发电，２０１０（１０）．对于第三个原因则无需过多关注，因为问题不严重。［４］李宗荣，魏惊蛰，孔买群．反井钻机在坪头水电站“砂化”地质条件４．３　避免落石伤人下竖井开挖中的应用［Ｊ］．水电站设计，２０１２（０３）．由于竖井从上至下大概有数百米，在施工过程中一旦有石头掉落下来，则有可能使施工人员受到伤害。虽然施工人员都佩戴了安全帽，作者简介：莫开禄（１９６７年生），男，广西桂平人，本科学历，广西水但也不足以抵挡落石造成的损伤。为了保证施工人员的安全性，则必电工程局工程师，主要研究方向：水电站砂石料生产项目管理、城市公须要在吊笼顶部设置有形钢架和钢板，这样能够抵挡住落石。路和排水施工项目管理。参考文献［１］张可能，彭环云，许庆伟，等．管幕预筑法竖井开挖与顶管施工过程·９７·