严寒地区深竖井施工中的质量控制

严寒地区深竖井施工中的质量控制

张天秋

水电十三局天津勘测设计研究院  天津300392

摘要：竖井是引水隧洞中的重要建筑物之一，在施工过程中，尤其是在寒冷地区，对竖井开挖施工技术提出了严格的要求，这不仅关系到经济效益，而且关系到人民财产的安全。本实用新型的优点是施工速度快，安全可靠，操作简单、方便的优点，适用于斜井、反斜井钻井。

关键词：竖井开挖；施工技术；质量控制

一、竖井开挖施工方案具体工程概况
该区地下水类型以基岩裂隙水为主，地下水位高131.4米左右。地下水对混凝土结构的腐蚀性较小，对加固混凝土结构的腐蚀性较小，对钢结构的腐蚀性较小。为了减少冲击腐蚀，喷混凝土封堵了岩石表面，使钢与水不直接接触。为了防止洪水的影响，在征地边界线内侧设置了排水沟，通过排水沟排水，事故井闸门的衬砌高度为139.0m，即高于地面周长约1米，无发生井喷事故的危险，标准冻深按1.4m考虑。

温度检测：在寒冷地区，温度测量非常重要。本项目地处中纬度，属大陆性温带气候，春季大风干旱，夏季炎热多雨，秋季凉爽，冬季漫长寒冷。年平均降水725.8mm，年径流量210.2mm，年平均蒸发量1788.7mm，年平均气温6.5℃，无霜期147天，平均相对湿度63%。平均风速3.5米/秒，10月23日至11月27日冻结期，2月25日至4月14日溶解期，平均冻结时间115天，11月3日开始解冻4月24日，最大冰深1.4米。

二、深竖井开挖施工总体工艺的具体概述

在开始深竖井进开挖施工之前，首先需要在井口区域的帷幕在灌注混凝土，来进一步形成上层止水帷幕。其中在锁扣段中用钢模板和脚手架来作为支撑，分为三个阶段来浇筑完成，在完成浇筑后模板的周边区域中填充一些碎石土。

而在开始深竖井的开挖工程中，首先是有人工钻孔来爆破，并按照由上到下。的施工顺序来开始施工，而在开挖中按照进尺1.5m/循环，有小型挖机来装废渣，其实通过龙门吊顶提升到地面中，最后有运输机运到废弃站。在深竖井初期的支护结构中，一般是选择喷射砼＋型钢环梁＋锚杆＋钢筋网联合支护的结构，在开挖到标准尺度后，需要借助小型拼装模板在井底部的渐变区域中衬砌混凝土。在进行放样布孔过程中，首先工作人员需要借助全站仪来准确定位出井口的中心位置，轮廓线以及一些关键点的位置，并用油漆标清楚，这些关键点的位置尺寸误差应该小于等于5cm。但每次测量放线过程中，需要对上次爆破后断面进行全面检查，及时调整报告的参数数据信息，这样能够提升整个爆破的工作效果。

钻爆设计中，最常采用的是YT-28钻机钻孔，而钻孔直径可以达到42mm，采用人工装药联线的方式，而在孔内选择了非电毫秒雷管，而在孔外区域中选择了非电毫秒雷管相互连接起爆。在整个施工过程中由吊篮将工作人员运送到作业区域中，应用其中，接下来将材料运送到作业面。而在吊篮起重机中设置相关工作人员及时发送信号，从而使得工作面轿车以及井下能够实时联络，及时发送一些数据信息。根据相关规定和施工人员施工经验可以得出，单循环的开挖尺寸一般是在1.5米，就是在特殊情况下应该选用小进尺弱爆破的方式来开挖。

深竖井衬砌混凝土中，最常采用的是滑模施工，之后才进行二期混凝土的施工过程。在浇筑衬砌混凝土时，一般是按照由上到下的顺序来进行。二期混凝土达到强度要求后，才可以进行后期闸门电气设备的安装过程。

2.2  爆破开挖作业

2.2.1竖井开挖成型按光面爆破要求进行爆破

炸药选择与岩石波阻抗相配、爆破效果好的乳化炸药。雷管选用微差毫秒雷管，每段间隔大于50ms，避免地震波的叠加，减轻震动。

2.2.2光面爆破的分区起爆顺序为：掏槽孔---辅助孔--周边孔，采用多段微差起爆（由内向外），其中主爆区的周边孔比辅助孔跳2段起爆，并用同一段雷管起爆，主爆区使用非电毫秒雷管，周边孔采用导爆索一次起爆。采用炮棍装药，炮棍材料为木料或塑料。炮棍要直顺，顶端齐平，直径比炮眼直径小以保证装药时不损坏雷管的脚线。

2.2.3开挖后，必须及时进行支护，以确保地下施工的安全。采用锚杆+钢筋网+型钢环梁+喷射混凝土联合支护的形式。

三、在具体开挖爆破质量控制措施

3.1具体的开挖爆破质量控制措施

首先要保证炮孔设计的合理性，而在炮孔位置的测量和验收过程中，一定要严格按照相应的工作原理来进行检测，同时还需要清理工作面的一些杂质。而在装药之前，工作人员需要认真检查各个药包中的抵抗线，如果抵抗线存在变化时，需要及时调整装药量，一定不能超过标准要求的装药量。在后期施工过程中一定要重视施工区域的地质条件，就有一些节理裂缝区域，地质构造区域来说，工作人员应该适当调整孔网的参数数据和装药量。其中堵塞长度一定要远远大于最小抵抗线，在堵塞时一定要堵实严密，避免洞口中存在一些碎石，这样会在后期爆破中碎石发生飞溅情况，影响工作人员的生命安全。在施工中尽可能选用低爆速炸药，这样可以加大对飞散物作用的控制力度，同时还需要选择出最佳的延期爆破时间。

根据周边各种因素采取最佳的防止爆破措施，根据周边地形地势情况，房屋建筑的情况来确定出爆破时期的安全警戒线和距离，尽可能避免对周边环境造成影响。

3.2在具体施工中的质量管控措施

3.2.1锚杆施工

在进行锚杆的施工过程中，主要是四个质量管控措施。首先，需要对锚杆钻孔进行抽样检测，也就是由监理人员来提出锚杆钻孔抽查的具体范围和抽查数量，检测出人员需要及时记录对抽查的孔径大小，深度以及倾斜度等中的各项参数数据信息。第二是对锚杆材料进行检查，在锚杆材料的采购过程中，必须要有质量说明书，同时按照相关图纸中材料的标准要求以及抽查数量来检验锚杆的各个性能。第三是需要对锚杆进行拉拔力实验。最后是在实际施工过程中，通过对锚杆数量和范围的抽查，随时记录锚杆的数据信息，并将记录结果及时提交给监理人员，由监理人员进行验收处理。

3.2.2环形钢梁施工的质量管控

首先是对型钢环梁检测，其中一般是当该种型钢环梁安装完成后进行质量的检验与验收工作，其实重点是对型钢环梁的水平度，质量以及尺寸等进行抽查。第二是对材料进行检查，同时在环形钢梁的材料过程中必须要有质量说明书，并按照相关图纸中对材料的要求来进行抽查，随时记录抽查结果并提交给监理人员进行验收处理。

3.2.3喷射混凝土施工质量管控

在对喷射混凝土施工现场的质量管理中，首先是要严格控制原材料的性质，只有当原材料符合相关要求，附带合格证书，在检验合格后才可以进入到施工现场。与此同时，在拌制混凝土之前还应该有实验室来制定出相应的配合比，并由相关工作人员来进行混凝土拌制工作。与此同时，在喷射混凝土施工前，还需要对喷射混凝土与粘接强度进行试验分析，只有声音的结果符合要求后才可以开始后续的施工过程。

3.2.4衬砌混凝土施工质量控制

在整个衬砌混凝土过程中，一定要严格按照分成分片对称浇筑混凝土方法来衬砌混凝土，再者需要严格控制混凝土浇筑的厚度尺寸，一般需要控制在300mm左右。而在这的混凝土时，需要及时调换振捣方向，尽量避免振捣棒触碰到爬杆和模板。

四、结束语

在当前深竖井的施工过程中，一定要严格按照施工方案中的要求来进行施工。在一些寒冷区域施工过程中，工作人员需要及时对施工步骤进行调整，使得施工方案然后贴合该区域的地理气候特征。与此同时，还需要实施对施工中的质量管控措施，进一步提高施工效率。

参考文献：
[1]刘泽祥.水利施工中放线管理问题的探索[J].科技传播.2010（23）
[2]张士君，董福平编著.小型水库的安全与管理[M].中国水利水电出版社，2005
[3]何洪明.水利水电工程施工安全管理研究[J].科技传播.2011（07）