神木供水工程覆砂層薄巖段豎井開挖襯砌施工
關(guān)鍵詞：豎井，薄巖層，施工方案
1、豎井設(shè)計(jì)
井內(nèi)徑3.5m，豎井采用凍結(jié)堵水工藝施工，凍結(jié)另外由專業(yè)冷凍企業(yè)施工。豎井襯砌材料為鋼筋砼，厚300mm。為確保豎井穿越砂土覆蓋層時(shí)的施工安全，在砂土層段再增加200mm的初期襯砌。
2、豎井方案
結(jié)合施工實(shí)踐，該豎井采用倒掛法自上向下全斷面短段開挖井壁、初期砌筑以及由下至上進(jìn)行二次初期的單行作業(yè)施工方案。即井筒鎖口段采用挖掘機(jī)直接挖出并澆筑臨時(shí)鎖口；井頸段開挖、初期襯砌采用倒掛法施工，控制段高，掘進(jìn)方式為人工配風(fēng)鎬掘進(jìn)，卷揚(yáng)機(jī)提升矸石，每次段高控制在1.0米左右停止掘進(jìn)，再使用金屬組合模板立模、安裝鋼筋、吊鉤、澆筑，直到進(jìn)入基巖壁座；基巖段使用自上而下的正掘方式；二次襯砌使用自下而上的方式，控制段高為4.0米，澆筑混凝土，依次循環(huán)直到井口。排水使用吊泵直接排至地面。
3、施工設(shè)施布置
3.1井筒內(nèi)施工設(shè)施布置
井筒內(nèi)懸吊設(shè)施在布置時(shí)，依據(jù)施工及驗(yàn)收規(guī)范對(duì)井內(nèi)各種懸吊設(shè)施之間的安全距離和各種懸吊設(shè)施與井壁之間安全距離的要求，結(jié)合豎井的具體實(shí)際進(jìn)行井內(nèi)各種懸吊設(shè)施的布置。
井內(nèi)布置的設(shè)施為：1m³矸石吊桶一套，0.2m³長繩懸吊抓巖機(jī)一臺(tái)，80DGL吊泵一臺(tái)，Φ600風(fēng)筒、Φ159供風(fēng)管、Φ50供水管、動(dòng)力電纜、通訊信號(hào)電纜、爆破電纜各1趟，雙層吊盤1個(gè)，整體滑移模板2套。
3.2地面施工設(shè)施布置
3.2.1井口設(shè)施布置
為了保護(hù)井內(nèi)施工安全和在井口設(shè)置必要的操作平臺(tái)，所以在豎井口設(shè)置一道鋼木結(jié)構(gòu)的封口盤。
井蓋門的開啟和關(guān)閉，采用液壓全自動(dòng)井蓋門。
靠近吊桶一側(cè)井架邊設(shè)置攪拌機(jī)拌和混凝土，配備自動(dòng)計(jì)量料倉實(shí)行微機(jī)自動(dòng)計(jì)量，料倉后用ZL-40輪式裝載機(jī)上料，形成一套完整的機(jī)械化混凝土拌和系統(tǒng)。水泥庫布置在攪拌機(jī)一側(cè)，避免水泥二次倒運(yùn)。
3.2.2提絞設(shè)施布置
根據(jù)井內(nèi)施工設(shè)施布置，依據(jù)施工及驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定選配提絞設(shè)備。主要包括：提升機(jī)、懸吊穩(wěn)車、鉤頭及聯(lián)接裝置、鋼絲繩、天輪、天輪梁、井架等。
3.2.3其它施工設(shè)施布置
其它施工設(shè)施根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，結(jié)合使用要求，并按用電量要求（如壓風(fēng)機(jī)靠近變壓器布置）等。
4、施工方法
4.1鎖口部分施工方法
鎖口部分指井口向下2.0米高的一段豎井，此段在井架和提絞設(shè)施未安裝前使用機(jī)械全斷面開挖到設(shè)計(jì)深度，然后再安裝鋼筋、立模澆筑混凝土，澆筑時(shí)應(yīng)注意預(yù)留封口盤梁的位置和預(yù)埋底部吊掛鋼筋，鋼筋混凝土指澆筑設(shè)計(jì)圖中所指范圍。
4.2井頸段開挖、初期襯砌
井頸段為穩(wěn)定性極差壤土狀覆蓋層，在這里是指豎井穿越砂層地段，所以開挖采用人工配風(fēng)鎬。
4.2.1出碴采用0.2m3長繩懸吊抓巖機(jī)將碴石裝入1.0m3吊筒內(nèi)，用10T卷揚(yáng)機(jī)將碴石提到翻矸平臺(tái)，經(jīng)座鉤自動(dòng)翻矸將碴石倒入矸石倉內(nèi)，由矸石倉溜放到汽車運(yùn)至棄碴場(chǎng)。
4.2.2開挖高度取1米為一個(gè)循環(huán)，即每開挖1米高后停止開挖，整平工作面、立好底模、安裝吊掛鋼筋并綁扎安裝井壁鋼筋、立模板，對(duì)中校核調(diào)整到設(shè)計(jì)要求，報(bào)檢合格后，澆筑混凝土�；炷敛捎�1m3底卸式吊桶將混凝土運(yùn)送到井下，通過串筒將混凝土均勻的分配到模板內(nèi)，邊澆邊搗，直至澆筑完畢，然后進(jìn)行下一循環(huán)的施工，依此類方法施工到壁座底為止。
4.3基巖段開挖
基巖段采用全斷面鑿巖爆破法開挖，其開挖段循環(huán)進(jìn)尺為1.5米，其工藝流程見下圖。
具體施工方法是：測(cè)量放樣采用激光向井內(nèi)投點(diǎn)，然后用硬尺以激光點(diǎn)為圓心、以設(shè)計(jì)開挖炮孔各圈半徑為尺長，在井內(nèi)地面用油漆標(biāo)定炮孔布置圈，然后再根據(jù)炮孔布置圖各圈炮孔間距在圈徑上畫出炮孔的位置。
鉆孔采用鑿巖機(jī)鉆眼，將工作面按鑿巖機(jī)的數(shù)量和炮孔數(shù)量分成三個(gè)作業(yè)區(qū)，采取定區(qū)、定機(jī)、定人、定位、定孔數(shù)的五定法分工負(fù)責(zé)，完成炮孔的鉆鑿，并由專人檢查鉆孔的質(zhì)量，當(dāng)質(zhì)量達(dá)不到要求時(shí)，應(yīng)及時(shí)重鉆，鉆孔鉆完后應(yīng)用木楔將鉆孔堵住，避免雜物掉進(jìn)鉆孔造成廢孔。
裝藥前，爆破員必須檢查并確認(rèn)起爆電源已斷開，鎖好電源箱。裝藥連續(xù)時(shí)，起爆電源箱必須設(shè)專人看守，且懸吊不準(zhǔn)送電的標(biāo)示牌。
為了保證各孔都能準(zhǔn)確起爆，結(jié)合豎井施工是向下鉆孔的特點(diǎn)，所以每孔裝藥前都應(yīng)用高壓氣將孔內(nèi)雜物和水吹凈，所用炸藥為防水性較好的2#巖石乳化炸藥和塑料導(dǎo)爆管雷管作為傳爆器，采用抗雜散電雷管作為起爆源。
為了安全起見，裝藥時(shí)工作面只留下少量有爆破作業(yè)資格的人員在工作面裝藥連線，暫不需要的機(jī)具、人員均必須撤到地面安全的地面，機(jī)具應(yīng)在指定的地點(diǎn)存放，裝藥連線必須經(jīng)過爆破安全員檢查，合格后所有機(jī)具撤離工作面，井內(nèi)所有人員都必須撤到地面安全的地方避炮，并打開井蓋門，待確認(rèn)井內(nèi)具備起爆條件時(shí)，爆破員才能開啟起爆電源控制箱，并送電起爆。當(dāng)井內(nèi)起爆結(jié)束后，爆破員必須馬上斷開起爆電源并鎖好電源控制箱。
爆破完成后，即可打開通風(fēng)機(jī)向井內(nèi)送入新鮮空氣。
安全檢查在爆破通風(fēng)30分鐘并確認(rèn)炮煙排盡后才能進(jìn)行，安全檢查應(yīng)從上至下逐項(xiàng)進(jìn)行，最后檢查工作面，是否有殘留爆炸物品和松動(dòng)的圍巖，對(duì)殘留爆炸物品應(yīng)立即清理送到井口地面爆破器材庫；對(duì)松動(dòng)圍巖要撬干凈。
出碴清底采用人工配合風(fēng)鎬的方式，將矸石碎碴清到吊桶內(nèi)，運(yùn)到地面。
爆破參數(shù)及炮眼布置如下：
4.4襯砌
按照短段掘砌的總體方案和整體移動(dòng)式模板的高度，二次襯砌段高定為4m。襯砌方向自下而上。
當(dāng)掘進(jìn)到井底，按標(biāo)高要求把碴扒平，鋪砂層、立底模、綁扎鋼筋，測(cè)量對(duì)中找平后，將整體模板移到底模上并撐牢。經(jīng)質(zhì)量檢查合格后，接好串筒并通知地面攪拌站開始混凝土的拌和，混凝土經(jīng)底卸式吊桶，再經(jīng)串筒進(jìn)入澆灌工作面。工作面準(zhǔn)備好振搗機(jī)械。為保證質(zhì)量，澆灌需分層對(duì)稱進(jìn)行，邊澆邊搗固，每分層厚300～400mm。
砼強(qiáng)度達(dá)到0.7Mpa時(shí)，方可收縮拆除模板，進(jìn)行下一組混凝土襯砌。
5、輔助作業(yè)
5.1排水
豎井排水采用吊泵排水，吊泵作為豎井施工期間工作面向外排水設(shè)備，在地面布置兩臺(tái)穩(wěn)車懸吊并作為升降之用。
5.2通風(fēng)
采用軸流式風(fēng)機(jī)一臺(tái)。地面用Ф600mm膠質(zhì)風(fēng)筒接到翻矸平臺(tái)，再用Ф600mm鐵皮風(fēng)筒將新鮮空氣送到吊盤固定風(fēng)筒內(nèi)直至工作面。
鐵皮風(fēng)筒在地面使用兩臺(tái)穩(wěn)車進(jìn)行懸吊。
5.3供風(fēng)
供風(fēng)系統(tǒng)由壓風(fēng)機(jī)房出風(fēng)口用Ф159×4.5的鋼管送到井架的一角，經(jīng)夾鋼絲的軟管與井內(nèi)懸吊的Ф159×4.5的鋼管相連送至工作面，工作面使用軟管與用風(fēng)設(shè)備相連。
5.4供水
本豎井由于深度不大，供水系統(tǒng)壓力不高，由水泵房出口用Ф57×4.5水管接到井架內(nèi)供風(fēng)管處，使用軟管連接井內(nèi)供水管，經(jīng)井內(nèi)供水管送至工作面，工作面使用軟管與用水設(shè)備相連。
井內(nèi)供風(fēng)、供水管共用兩臺(tái)穩(wěn)車懸吊。
5.5信號(hào)、通訊
信號(hào)用聲光指示，為保證井口信號(hào)統(tǒng)一指揮卷揚(yáng)，井下來的信號(hào)必須通過井口信號(hào)轉(zhuǎn)送卷揚(yáng)。為保證吊桶過盤口的安全，于吊盤上設(shè)監(jiān)護(hù)信號(hào)，并于井蓋下40m處設(shè)置自動(dòng)報(bào)警信號(hào)，防止吊桶沖撞井蓋門，其供電電壓不得超過127V，操作電壓不得超過36V。吊盤和翻矸平臺(tái)各設(shè)信號(hào)機(jī)一臺(tái)，使用通訊電纜與井底、吊盤、翻矸平臺(tái)、卷揚(yáng)房相連。
通訊：井上、井下采用電話聯(lián)系，井下電話裝在吊盤下層盤上。井口信號(hào)房與卷揚(yáng)采用電話聯(lián)系。電話使用磁石電話機(jī)。
5.6照明
井筒工作面采用可提放的36V低壓矩形罩組合燈4組，并配防水燈具，每組300W，放炮時(shí)提到吊盤上。吊盤上裝5KVA封閉式變壓器，并裝4盞60W／36V防水照明燈。井蓋門下裝100W照明燈一盞。地面裝4KVA照明變壓器一臺(tái)，專供井口和卷揚(yáng)房照明用。
6、結(jié)束語
事實(shí)證明，豎井施工采用倒掛法開挖、初期支護(hù)，二次襯砌采用自下而上的方式，為確保豎井施工安全發(fā)揮了關(guān)鍵作用，也為豎井完工后輸水隧洞提供了安全保證。
