斐济水电站小断面竖井施工技术 大断面竖井型深基坑边长
时间：2019-04-18 03:27:27 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘要】斐济南德瑞瓦图水电站工程引水系统调压井高约90m，内径2.5m（开挖直径3.3m），采用混凝土衬砌。本工程在施工过程中针对工程特点，对开挖及支护、混凝土衬砌施工分别采用了矿用凿井井架和倒吊滑模系统等施工技术，并取得了成功。本文详细介绍了该工程的施工方法，为类似工程施工积累了成功经验并提供借鉴。
【关键词】调压井 ，凿井井架， 滑模
【 abstract 】 Fiji south german-swiss tile figure hydropower station water system about 90 m high surge, diameter 2.5 m (excavation diameter 3.3 m), the concrete lining. This project in construction process based on engineering characteristics of the excavation and supporting, concrete lining construction are used for the mine well and pour derrick cut crane sliding mode construction technology system, etc, and have achieved success. This paper introduces the method of construction of the project, for similar project construction accumulated the successful experience and reference.
【 key words 】 surge tank, cut well mast, sliding mode
中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：
1 工程概况
南德瑞瓦图（Nadarivatu）水电站工程位于斐济Viti Levu 岛中南部，工程的主要作用是拦河蓄水发电。工程主要包括：拦河坝、引水系统、电站厂房、132KV开关站和输变电线路系统等。工程坝址位于Qaliwana和Nukunuku河流汇流处，工程以上控制流域面积92.7km2。挡水建筑物为混凝土重力坝，最大坝高41.5m，坝顶长度87.84m，活库容1,000,000m3，最大库容2,000,000m3。引水系统的引水流量15m3/s，厂房位于Ba河上，总装机44MW，装机两台5喷嘴垂直冲击式水轮发电机组，每台22MW。
引水系统包括进水塔、引水隧洞、调压井、压力管道和岔管等主要建筑物，引水流量为15 m3/s。引水隧洞总长约1936m，走向为NE77.02°，底坡0.987％，横断面选用马蹄形断面。引水隧洞出口接压力管道，管道总长约1450m，管径为2.25m。调压井位于引水隧洞出口上游约140m处，采用阻抗式调压井，调压井高约90m，井身为圆形断面，内径2.5m。调压井开挖直径3.3m，采用喷混凝土作为初期支护，永久结构采用混凝土衬砌。调压井通过水平连接洞与引水隧洞相连。
2 施工方案确立
引水隧洞调压井开挖直径仅为3.3m，断面较小，施工作业面狭窄，且地质条件差，以Ⅲ、Ⅳ类围岩为主，岩体破碎，成井条件差。国际工程对施工安全有着较国内更为严格的要求，其所采用的施工规范均为较为先进的欧美规范（ASTM、EM、BS等国际规范系列）。结合本工程特点并针对其所采用规范的要求，通过对技术可行性、安全性及经济性等因素的综合分析比较，本工程制定了完善可行且安全性高的施工方案。
2.1开挖施工方案
调压井开挖施工对正井钻爆施工和反井钻机施工进行了比选。正井钻爆法施工相对传统、工作效率较低，本工程调压井施工受作业面狭窄等条件限制，只能采用人工出渣；反井钻机施工需从国内海运专用设备，成本较高，另外反井施工需下部引水隧洞提供作业面，开工日期需视隧洞施工进度情况确定，且底部出渣施工干扰较大。经过对多种因素的综合分析比较，确定采用正井钻爆的施工方法，为提高施工安全性并弥补施工效率低的缺点，在施工中引入了在国内矿井施工中广泛应用且技术较为成熟的凿井井架系统。
2.2混凝土衬砌施工方案
调压井混凝土衬砌施工采用施工效率高、质量好的滑模施工工艺。但调压井开挖直径仅为3.3m，断面小，施工作业面狭窄，不具备多工序平行作业条件，无法采用常规滑模系统钢筋安装与混凝土浇筑平行施工工艺。为此，施工中对传统的滑模施工工艺进行了优化调整，以适应本工程的施工条件。具体作法为：采用钢筋与混凝土浇筑顺序施工的方案，即首先一次性完成滑模施工部分混凝土结构的所有钢筋安装，然后安装滑模系统，进行衬砌混凝土浇筑。由于滑模系统的安装在钢筋安装完成后进行，导致滑模的爬竿不能采用常见的预埋形式布置，为解决该问题，采用倒吊支模法，将爬升系统的液压千斤顶布置于调压井井口，采用钢管垂直连接下部的滑模，将常见的“爬升”形式改为了“提升”模式。
3 开挖及支护施工
3.1施工方法简述
开挖施工采用正井法施工。采用手风钻钻孔，光面爆破掘进，人工装渣；出渣方式采用人工直接装吊桶提升，由于地质条件较差，井筒施工采用短段掘进方式，循环进尺有效段高1.5m；钻爆、出渣、喷锚支护交叉进行。
3.2凿井井架提升系统
垂直提升设备选型是竖井施工的关键，为了提高施工效率，确保施工的安全性，本工程借鉴相关行业类似工程的成功经验，引进了在国内矿井施工中广泛采用的凿井井架提升系统，其施工工艺成熟，安全性高。
调压井施工采用Ⅰ型钢管凿井井架提升系统，其主要配置包括：
（1）井架：Ι型矿用凿井井架1套，高12m，顶部为天轮平台，设置有凿井提升天轮1个、吊盘悬吊天轮2个、稳绳悬吊天轮2个；中部设置一层作业平台，安装有自动翻渣装置；
（2）主提设备：JTK1.2×1提升绞车1台，负责装碴提升、人员上下和小型材料运输；
（3）吊盘绞车：JZ-5/400型凿井绞车2台；
（4）稳绳绞车：JZ-5/400型凿井绞车2台；
（5）封口盘：位于井口，采用钢结构现场制作，封口盘将井口完全封闭，设置封口门供渣桶及吊笼进出；
（6）吊盘：吊盘为双层钢结构，上层盘为保护盘，下层盘为工作盘，上、下层间距3.0 m；悬吊点设在上层盘，吊盘用两根钢丝绳悬吊，吊桶提升用的2根稳绳也悬挂于吊盘上盘；信号系统设在下层盘。
3.3开挖施工
在施工准备期内，凿井井架组装、提升设备和提升设施安装期间，利用挖掘机，手风钻配合人工开挖完成井筒临时锁口施工；锁口下开挖25m后，安装封口盘、吊盘和井架操作平台，吊挂管线，再进行井筒的正式掘砌施工。
井筒开挖采用手风钻钻孔，光面爆破掘进，钻孔深度2m，有效进尺1.5m；出渣采用人工装渣，提升容器为1m3翻转式渣桶，采用井口自动翻渣，石渣由溜槽卸入集渣坑中，然后采用装载机装自卸汽车运至渣场；锚喷支护、出渣交叉进行，根据地质条件，在掘进3～6m后，进行喷锚支护，此种方法简化了施工工艺、缩短了围岩暴露时间，有利于提高机械化程度和快速施工，且安全性好。
