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导流洞洞口开挖施工中,管棚法施工工艺分析

04-02 11阅读
导流洞是水利工程中的前期工程。导流洞的顺利开挖施工和竣工将影响水利工程后期的截流、坝基施工进度,甚至可能影响整个水利工程的进度和投资效益。我们看下导流洞洞口开挖施工工艺。


  管棚法施工工艺是安全性非常高的开挖施工工艺。我们以导流洞进口渐变段为例进行讲解。

  (一)导流洞顶拱弧拱开挖、支护施工工艺。把外直径100mm、壁厚4.5mm、长度30m、周围布置梅花行小孔(大小15mm左右,间排距为150mm)的钢管插入先用钻机造好的孔内(导流洞顶拱开挖弧拱线外侧范围造一排孔,孔的间距为800mm,大小为120mm,长度为30m),钢管的间距为800mm,在导流洞顶拱外侧弧拱线范围内布置一排,待钢管全部安装到位后,用水泥浆进行灌浆(灌浆由稀到浓,水灰比为4:1、3:1、2:1、1:1、0.5:1五个等级),水泥浆通过钢管上的梅花行小孔渗入到破碎岩石的裂隙中,水泥浆发生水化反应硬化后,将破碎的岩石连接为一个整体,这样就提高了开挖的安全性。先进行导流洞进口渐变段顶拱第一层开挖、支护,以二米一段为开挖进程,在开挖的顶拱弧拱范围,有了管棚作为支撑,所开挖部位在短时间内不会出现塌方,2m一段的进程顶拱岩石部分完全开挖完成后,立即进行初衬工字钢(间距800mm)的衬砌施工,每榀工字钢与钢管的交叉接触点必须采用焊接技术连接牢固,每榀工字钢必须采用锁口锚杆(间距500mm)牢牢地锁紧在岩石上,每榀工字钢之间内侧再采用钢筋网连接,喷混凝土防止细小岩石掉落伤人。第一段初衬完工后,继续进行第二段二米一段进程的岩石开挖,开挖完成后,第二段就悬空了,没有做初衬,在短时间内并没有塌方的危险,因为悬空段的两端,一端是第一段的初衬工字钢管棚架作为支撑,安全性很高,另一端是还没有开挖的岩石洞体作为支撑,安全性也很高,虽然第二段位于中间悬空段,但是有了管棚钢管(间距800mm)作为顶上支撑架体,没有大塌方的危险,安全保障很高。为了把危险降低到最低,第二段悬空部分开挖完成后还是要立即做好初衬支护,这样循环地进行岩石开挖、初衬支护掘进,既保证了导流洞工程施工的安全性,又保证了工期。

  (二)导流洞进口渐变段阶梯型下挖、初衬支护施工。待进口30米长岩石破碎的渐变段弧拱开挖、初衬支护完成后,就能进行导流洞进口渐变段的下挖施工。由于进口渐变段岩石破碎,下挖施工容易出现边墙崩塌的危险,我们仍然采取“稳中求进”的原则,下挖施工仍然不能冒进,纵向以二米一段为开挖进程,垂直方向开挖高度为5米,不能一次性开挖到底,横向以两边墙向中间方向开挖进行,边墙下挖完成一段,就立即进行边墙的工字钢初衬支护稳定施工,防止空置过长,出现边墙崩塌的危险,并且针对特别不利的部位,还应该打入九米长的锚筋桩(用钻机钻孔,成孔后放入用三根直径32mm制作的锚筋桩,用水泥浆进行灌浆,水灰比为2:1、1:1、0.5:1)加强支护措施,锁住导流洞边墙(为防止渗水压力,还要做排水孔)。第二层开挖、初衬支护完成后,才能继续下挖第三层。为保护导流洞底板岩石完整性,底部应留500mm保护层不能开挖到底,待进行底板钢筋施工临近前才能开挖到底。

  (三)遵照规范、科学检测:在导流洞进口渐变段初衬支护过程中,为了进一步提高导流洞进口渐变段开挖、支护的安全性,将安全事故发生率降到更低,我们需要均匀布置应力变形检测点,要做到科学检测、勤检测,采集数据并保存完整,若发现不正常的岩石变形应力数据,必须立即采取科学的应对措施,做到不给安全留隐患。

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