水利水电工程中斜井施工的方式

斜井施工是水利水电工程的基础施工组成部分，由于其操作比较复杂，且施工难度较大，因此，对于施工要求比较严格。在斜井施工过程中，需要根据工程实际的设计和规划情况，对斜井施工环节进行科学布置，选择与工程建设情况相符的施工方法，保证施工进度和质量。
斜井施工的类型
由于水利水电工程建设是系统且复杂的，其包含很多施工内容、专业等，每个施工项目对于施工要求也所有不同，就斜井施工而言同样如此。工程中斜井施工工艺比较常见的有四种，即施工斜井、高压管道斜井、泄洪洞斜井以及用于电缆等位置的斜井。施工斜井，要求在挖掘斜井时，其斜度必须控制在25°以内，并且还要控制断面直径，施工方向为从上至下。高压管道斜井，在施工阶段，其斜度一般为40～60°左右，但是有时其斜度也会小于40°。通常情况下，此类斜井的断面直径都小于7.5m，最大时其直径也在7.5～9m左右。与此同时，在施工过程中，也需要在斜井的周围设施通道，方便运输。泄洪洞斜井，其斜度都在30°以内，断面的尺寸相较于其他斜井类型来说也是最大的，并且建有配套的运输通道。电缆、通风处的斜井，断面面积则比较小。
斜井施工的方式
斜井施工方式的合理选择是保证施工进度以及质量的基础。因此，在施工之前需要深入了解项目建设的具体内容，依据工程项目建设目标、规模、特点等选择适宜的斜井施工方式。但是由于斜井施工具有一定的安全风险，需要对施工人员的施工作业环境以及安全程度进行综合考量，做好安全防护工作。
斜井的开挖与支护
斜井的开挖与支护难度较大，且存在的影响因素较多，在开挖以及支护过程中需要从施工方法和施工技术两个方面入手，对其施工进行管理控制。同时，也需要对施工现场的地质条件以及施工环境进行勘察，为后续的施工作业提供必要的依据。下面对该施工内容进行详细叙述：
施工方法
斜井的角度是在施工过程中需要重点考虑的因素之一，依据斜井角度的不同采用适宜的施工方法。若挖掘的斜井倾斜角度较小，那么采用全断面开挖施工方法；若斜井的倾斜角度在30～45°时，就要先进行井口的支护工作，在确认了井口足够稳定的基础上再采用全断面的开挖方式，其施工方向为由上至下；当斜井倾斜角度超过45°时，一般其断面面积会比较小，这时可以不挖掘导口井，而是加深爬罐的深度，要≥400m，但是需要对反并的砖机施工高度进行有效控制，通常其深度≤300m。所以，若斜井的总路程较长（长度≥450m），且施工条件允许，需要增置施工支洞。另外，如果工程斜井施工是分为上、下两个阶段施工的，那么在施工时需要将上下两个部分分离开来，保证其施工安全程度较高。如果其长度需要≥10cm，那么岩塞的长度至少要大于斜井直径的两倍。
施工的地质条件
工程选址以及地质勘查工作在水利水电斜井施工中也是必不可少的，其可以为施工方案的制定提供有效的信息数据，保证施工方案的科学性和合理性。在施工之前，需要对现场的地质水文进行实时监测，再依据监测数据对开挖和支护施工进行设计，弱化不良地质对于施工的负面影响。
斜井支护
在开始斜井开挖之前，需要先完成斜井井壁的支护工作。在对施工作业面进行检查时，若发现井壁上存在节理性的裂纹，表明该井壁不稳固，需要进行支护。支护施工的主要作用是支撑，保证斜井结构的应力平衡以及稳定性，维护施工人员以及工程整体建设的安全。由于各工程斜井的直径不相一致，因此其支护工作也会有所差异。若开挖斜井的直径比较大，那么在扩挖的台车上就可以完成支护的相关工作。反之，其支护工作可以在运输台车以及掌子面上完成，无需扩挖车。斜井施工中，采用喷机完成混凝土的喷射工作，而材料的运送是依靠钢管输料管完成的，该管道可以与井下的工作面连接在一起。需要注意的是，从“以人为本”的角度出发，为了保证施工作业人员的生命安全，当前都会采用湿喷，相比于前者而言更加安全和健康。具体施工方法为：在井口或扩挖平台上安装混凝土湿喷机，为了保证混凝土喷射的质量，需要尽量减少缓冲作用，对此，可以在输料管的喷头处增加一段软管。在喷射时，需要依据工程施工要求控制好混凝土原料的质量。
爬罐法
因为爬罐法优势突出，现已被广泛应用于采矿业以及水利水电施工中，也是斜井施工比较常见的施工工艺。相较于其他类型的来说，爬罐法的施工更加简便，只需要在井壁上安装导轨，这样爬罐就可以利用导轨变换位置。下面对该施工工艺进行进一步的分析：
施工工序
当开挖的斜井倾斜程度已经超过42°时，可以采用爬罐法，但是在实施技术之前，需要贯穿平洞，再实施后续工作。爬罐法的施工工序为：在平洞上安装爬罐，并对其运行状况进行监测和调试，通过导轨控制爬罐的移动方向和距离。在斜井施工中，爬罐向上运动移动至掌子面，然后开始钻孔爆破施工，在爆破时，石渣会地心引力作用下下落。这时可以运用具有装载功能的机械设备将其运出至平洞，放置于洞外的弃渣场。需要注意的是，采用该施工工艺时，需要依据斜井断面的面积选择开挖方式，开挖方式分为全断面一次性完成小断面或者是先挖导井后挖正井。如果斜井断面较小，适宜食用全断面一次开挖方式，如果斜井断面较大，那么需要采用倒扩法完成斜井的开挖施工，也就是先由下网上开挖铺设导轨，再由上网下利用钻爆法分层扩挖，导井溜渣。
爬罐法施工优缺点分析
爬罐法施工的有点在于其使用范围比较广，且适用于各种施工环境和地质条件，如果在施工中发现实际情况与设计不符，可以及时调整。在施工时，受到的影响因素较小，不会受到斜井尺寸的限制。在施工之前，无需做大量的准备工作，且施工效率高，使用效果好。但是爬罐法也存在一定的问题，即施工条件较差，会对岩石的强度、稳定性造成影响，在施工结束之后，井壁的通风条件也会比较差。
总而言之，在水利水电工程施工中需要对斜井施工过程进行全程监控，为了保证其施工安全，需要进行施工安全管理，尤其是在爆破时，需要对使用炸药的各个物理参数进行计算和核查，在爆破工作结束之后，需要对施工现场进行全面清理，保证工作人员的生命财产安全。另外，由于斜井施工技术比较复杂，为了保证施工质量，需要针对工程建设实际情况对斜井施工进行合理规划设计，使其符合工程建设要求，同时也能够提高工程的经济效益。
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