丁 偉，唐 橋，張加洪

(1.國(guó)際小水電中心，浙江 杭州 310002；2.四川省賽禹工程建設(shè)有限公司，四川 遂寧 629000)

1 概 述

古瓦水電站調(diào)壓井工程為埋藏式調(diào)壓井，調(diào)壓井豎井主要由穹頂和井筒組成，穹頂上部為球冠型，開(kāi)挖高度為15.20 m；豎井為圓柱形，開(kāi)挖深度為131.20 m，直徑為14.20～15.20 m。由于豎井開(kāi)挖量較大，為加快施工進(jìn)度，計(jì)劃在豎井中心使用反井鉆機(jī)開(kāi)挖1個(gè)直徑為1.40 m的導(dǎo)井，然后使用導(dǎo)井溜渣的方式進(jìn)行出渣。

為防止導(dǎo)井內(nèi)部發(fā)生落石、塌方，造成導(dǎo)井堵塞或給工程造成安全事故，在導(dǎo)井開(kāi)挖完成后需要對(duì)井壁進(jìn)行初期支護(hù)。原計(jì)劃采用人員乘坐吊籃到達(dá)其內(nèi)部，對(duì)井壁自上而下噴射混凝土進(jìn)行支護(hù)，但考慮小直徑豎井內(nèi)施工條件差、安全風(fēng)險(xiǎn)較高，所以重新制定施工方案。研究一種小直徑豎井井壁支護(hù)的提升模板，僅在井口操作即可完成導(dǎo)井井壁初期支護(hù)，以降低施工難度、保證施工安全。

2 提升模板設(shè)計(jì)思路

制作1個(gè)帶抹光圈的圓錐形分料模板放入小型豎井內(nèi)，使用溜管向模板上攤鋪砂漿；同時(shí)使用吊運(yùn)設(shè)施向上拉動(dòng)模板，使砂漿均勻鋪抹在井壁上，對(duì)井壁進(jìn)行支護(hù)。如此人員不必進(jìn)入井內(nèi)，大大降低安全風(fēng)險(xiǎn)和施工難度，同時(shí)減少了噴混凝土產(chǎn)生的煙塵，降低了對(duì)環(huán)境的污染。

3 實(shí)施措施

調(diào)壓井D=1.40 m導(dǎo)井開(kāi)挖完成后，準(zhǔn)備對(duì)井壁進(jìn)行支護(hù)。

3.1 吊運(yùn)設(shè)施安裝

在井口附近安裝吊運(yùn)設(shè)施，吊運(yùn)設(shè)施的類型可選擇龍門吊、橋機(jī)、懸臂吊或小型吊機(jī)，但無(wú)論哪種吊運(yùn)設(shè)施，在安裝時(shí)必須保證其基礎(chǔ)穩(wěn)固，其額定負(fù)荷要滿足施工要求。吊運(yùn)設(shè)施安裝完成后要經(jīng)過(guò)相關(guān)單位驗(yàn)收后方可投入使用。

3.2 提升模板制作

使用厚度δ=0.5 cm的鋼板制作1個(gè)頂部呈90°角、直徑為1.34 m的圓錐形分料模板(見(jiàn)圖1)。分料模板尖端設(shè)置吊環(huán)，下部設(shè)置抹光圈，抹光圈以上安裝4個(gè)行走輪，行走輪緊貼井壁行走；既能保證分料盤能在井內(nèi)順利提升，又可以支撐分料模板以防止其偏移，從而達(dá)到將砂漿均勻分配抹光至井壁的目的。為方便模板在井內(nèi)下放時(shí)發(fā)生卡頓，模板底部制作1個(gè)倒圓錐形作為導(dǎo)向錐。

3.3 砂漿拌制

制定砂漿配合比，采用高強(qiáng)度、高粘度砂漿，使用強(qiáng)制式拌和機(jī)拌制砂漿， 確保砂漿能夠與井壁粘結(jié)，不開(kāi)裂、不脫落。

圖1 提升模板結(jié)構(gòu)示意

3.4 井壁支護(hù)

使用吊運(yùn)設(shè)施先將提升模板放入井底，將φ108膠管管口綁扎在距模板尖端20 cm處的鋼絲繩上。使用吊運(yùn)設(shè)施將模板和膠管放入井內(nèi)，每下放2.0 m使用繩索將膠管與鋼絲繩綁扎在一起。待模板到達(dá)井底后，利用φ108膠管作為溜管將拌制好的砂漿連續(xù)輸送至模板上。同時(shí)，向上緩慢提升模板，模板自動(dòng)將砂漿均勻的抹光在導(dǎo)井井壁上，形成1個(gè)厚度為3 cm的支護(hù)層。操作過(guò)程中，隨著模板的上升，溜管會(huì)跟隨鋼絲繩逐漸提升至井外，此時(shí)逐個(gè)解開(kāi)暴露在井口以外綁扎鋼絲繩和溜管的繩索，并將膠管整齊盤放在井口平臺(tái)上。

使用以上方法將導(dǎo)井井壁支護(hù)完成，井壁支護(hù)示意圖如下所示(見(jiàn)圖2)。

圖2 井壁支護(hù)示意

3.5 施工注意事項(xiàng)

(1)井壁支護(hù)時(shí)，吊運(yùn)設(shè)施鋼絲繩應(yīng)布置在豎井正中心。

(2)砂漿配合比要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定，要保證溜管能夠正常輸送砂漿，同時(shí)砂漿能夠穩(wěn)定粘結(jié)在井壁上3 cm厚，不會(huì)墜落。

(3)下放模板前，將溜管管口綁扎在距模板尖端20 cm處的鋼絲繩上。模板下放過(guò)程中，每下放2.0 m使用繩索將膠管與鋼絲繩綁扎在一起。待模板提升時(shí)，溜管會(huì)跟隨鋼絲繩逐漸提升至井外，此時(shí)逐個(gè)解開(kāi)暴露在井口以外綁扎鋼絲繩和溜管的繩索，并將膠管整齊盤放在井口平臺(tái)上。

(4)分料盤上升速度要根據(jù)溜管輸送砂漿速度而定，保持分料盤上要一直有30 cm左右深度的砂漿，從而保證支護(hù)砂漿的連續(xù)性。

4 實(shí)施效果

古瓦水電站調(diào)壓井導(dǎo)井深131.2 m，直徑D=1.4 m，在使用反井鉆機(jī)開(kāi)挖完成導(dǎo)井后，對(duì)導(dǎo)井井壁進(jìn)行支護(hù)。原計(jì)劃采用人員乘坐吊籃到達(dá)導(dǎo)井內(nèi)部，使用噴射混凝土對(duì)井壁進(jìn)行支護(hù)的方式，工期計(jì)劃15 d；而實(shí)際使用本提升模板進(jìn)行支護(hù)，僅施工了4 d便完成導(dǎo)井支護(hù)，施工進(jìn)度明顯加快；且施工期間未發(fā)生任何質(zhì)量、安全事故。

使用此提升模板可以將已開(kāi)挖完成的小豎井一次支護(hù)到位，施工進(jìn)度快；支護(hù)砂漿可以均勻抹光在豎井井壁上，施工質(zhì)量有保障。該提升模板改變?nèi)藛T到井內(nèi)支護(hù)為機(jī)械支護(hù)，人員安全得到保障；解決了井內(nèi)作業(yè)空間狹小、施工環(huán)境較差給施工帶來(lái)的不便等問(wèn)題，技術(shù)可行；避免了噴射混凝土產(chǎn)生的煙塵，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

該提升模板還具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)制作簡(jiǎn)單

提升模板制作材料主要為δ=0.5 cm鋼板，人員只需要電焊工、普工等，設(shè)備僅需電焊機(jī)、切割機(jī)等，制作極為簡(jiǎn)單。

(2)操作方便

施工主要使用拌和工、起重工、司機(jī)、普工等工種，設(shè)備主要是吊運(yùn)設(shè)施、拌合機(jī)、罐車等，材料主要為砂漿、膠管等，施工過(guò)程并不復(fù)雜，操作方便。

(3)造價(jià)低廉

施工所需人員皆非高等技術(shù)人員，材料皆非貴重材料，設(shè)備皆為常見(jiàn)設(shè)備，造價(jià)低廉，不會(huì)增加過(guò)多的投資。

(4)應(yīng)用范圍廣

該提升模板不僅限于小豎井使用，對(duì)水塔、煙筒等小直徑長(zhǎng)筒形建筑物的施工皆有借鑒作用。

5 結(jié) 語(yǔ)

小直徑豎井在水電站中的應(yīng)用十分廣泛，具有工程量小、施工難度大、危險(xiǎn)性高的特點(diǎn)，施工時(shí)需要選擇合理、高效的施工方法。以古瓦水電站調(diào)壓井豎井導(dǎo)井為依托，研究一種僅在井口操作即可完成導(dǎo)井井壁初期支護(hù)的提升模板，可加快施工進(jìn)度、降低安全風(fēng)險(xiǎn)、增加經(jīng)濟(jì)效益，能夠?qū)︻愃乒こ烫峁┯幸娴慕?jīng)驗(yàn)。

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