倒流河水庫(kù)墨魚尖隧洞混凝土襯砌施工的優(yōu)化

冉 蓉

(中國(guó)水利水電第五工程局五分局，成都，610066)

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倒流河水庫(kù)墨魚尖隧洞混凝土襯砌施工的優(yōu)化

冉 蓉

(中國(guó)水利水電第五工程局五分局，成都，610066)

在敘永縣倒流河水庫(kù)墨魚尖引水隧洞混凝土襯砌施工中，由于設(shè)計(jì)體型為馬蹄形，且洞室斷面較小，常規(guī)設(shè)備無(wú)法入內(nèi)。為了保證混凝土順利入倉(cāng)且提高施工效率，經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件的多次論證和調(diào)查咨詢，決定采取改裝罐車、鋼模臺(tái)車及簡(jiǎn)易速拼鋼模組合應(yīng)用的施工方法，取得了預(yù)期效果。

倒流河水庫(kù) 墨魚尖隧洞 非標(biāo)罐車 鋼模臺(tái)車 簡(jiǎn)易速拼鋼模 混凝土襯砌

1 工程概況

倒流河水庫(kù)工程樞紐位于距敘永縣城83.0km的觀興鄉(xiāng)海水村5社的倒流河墨魚尖處，引水干渠于壩址庫(kù)內(nèi)左岸取水，經(jīng)墨魚尖隧洞，穿越分水嶺觀音山后到赤水河北岸之海涯寨電站前池，左右支渠分別沿赤水河左岸上下游展開。其中倒流河水庫(kù)墨魚尖引水隧洞主洞總長(zhǎng)904.336m，縱坡i=12.7‰,起止高程1009.15m及996.97m,開挖斷面為2.60m×2.95m馬蹄形。洞室統(tǒng)一采用厚度35cm C20鋼筋混凝土全斷面襯砌，凈斷面為2.25m×2.60m馬蹄形，其中底部最窄處寬度為2.14m。

墨魚尖隧洞施工由于洞徑小,常規(guī)設(shè)備無(wú)法進(jìn)入,機(jī)械施工受到嚴(yán)重制約,施工效率低下。而且鋼模臺(tái)車支立后，材料(如鋼筋、模板等)運(yùn)輸只能從一端進(jìn)出，不同工序之間干擾大，工序銜接時(shí)間較長(zhǎng)； 洞內(nèi)地質(zhì)條件較差，倉(cāng)面清理難度大；不能分段多面施工，只能從一端逐步進(jìn)占，窩工現(xiàn)象極其嚴(yán)重。

2 前期施工方案

隧洞襯砌施工前期考慮各種因素，引水主洞混凝土襯砌采取先澆筑底板，再襯砌邊頂拱的順序進(jìn)行施工。標(biāo)準(zhǔn)洞室段邊頂拱襯砌，采用一套整體式邊頂拱鋼模臺(tái)車，一臺(tái)9m3罐車將混凝土運(yùn)輸至引水洞口，HTB60拖式混凝土泵入倉(cāng)。施工順序從外而內(nèi)，隨著施工路線加長(zhǎng)，相應(yīng)增加拖泵接力，最遠(yuǎn)處需3臺(tái)HTB60拖式混凝土泵接力。

在工程前期施工過(guò)程中，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工后發(fā)現(xiàn)，洞室襯砌設(shè)計(jì)方案存在以下問(wèn)題：

(1) 拖泵在混凝土施工過(guò)程中很難避免堵管現(xiàn)象，由于洞內(nèi)工作面較狹窄，清理管路及清理堵管廢料極其困難；

(2) 考慮到以后三臺(tái)拖泵同時(shí)接力工作，一臺(tái)拖泵堵管，就會(huì)引起連鎖反應(yīng)(由于堵管清理非常費(fèi)時(shí)，將會(huì)造成其他拖泵因等待時(shí)間過(guò)久而相繼堵管)，不但浪費(fèi)材料人力物力，同時(shí)還影響倉(cāng)位混凝土質(zhì)量；

(3) 工期緊，任務(wù)重，采用單臺(tái)臺(tái)車及泵送接力方法施工，單序施工耗時(shí)較久，循環(huán)施工不連續(xù)，無(wú)法滿足工期要求。

3 方案優(yōu)化

針對(duì)上述情況，尋找一種快速的施工組織模式，采用配套的專項(xiàng)機(jī)械設(shè)備組成機(jī)械化施工作業(yè)線，形成較高的、均衡的生產(chǎn)能力，是確保墨魚尖引水隧洞混凝土襯砌保質(zhì)保量按時(shí)完工的關(guān)鍵。經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件的多次論證和多次查證咨詢,我們提出了一個(gè)能夠合理實(shí)施的優(yōu)化方案。

3.1 解決洞內(nèi)混凝土運(yùn)輸

洞內(nèi)襯砌混凝土采用一臺(tái)拖泵輸料入倉(cāng)，倉(cāng)外混凝土水平運(yùn)輸采用9m3混凝土罐車和改裝非標(biāo)罐車聯(lián)合接力的方式予以解決。即9m3混凝土罐車運(yùn)輸混凝土至洞口，改裝非標(biāo)混凝土罐車洞口接料再運(yùn)輸至洞內(nèi)拖泵。非標(biāo)混凝土罐拖車采用北京金剛Ⅱ型農(nóng)用車拆掉車廂改裝而成，整個(gè)罐車運(yùn)行原理和常規(guī)罐車相同，由于洞型小，非標(biāo)罐車設(shè)計(jì)體型較小，非標(biāo)罐車設(shè)計(jì)運(yùn)輸方量為1.5m3。

圖1 改裝非標(biāo)混凝土罐車

3.2 解決工序銜接問(wèn)題

在隧洞襯砌施工中，鋼模臺(tái)車結(jié)構(gòu)可靠、操作方便、移動(dòng)快速、支模時(shí)間短，但是機(jī)械式整體鋼模臺(tái)車受狹窄的施工環(huán)境限制，在狹窄空間洞室施工中，相對(duì)比較笨重，不宜靈活穿插，難以兩臺(tái)同時(shí)投入使用。同鋼模臺(tái)車相比，簡(jiǎn)易鋼模具有拆裝方便、靈活輕巧的特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)多項(xiàng)施工方法的比較和選擇，決定充分利用鋼模臺(tái)車和簡(jiǎn)易鋼模板各自的優(yōu)點(diǎn)，采用一臺(tái)鋼模臺(tái)車和簡(jiǎn)易速拼鋼模實(shí)施鋼模臺(tái)車跳倉(cāng)，簡(jiǎn)易模板交替支倉(cāng)方法組合使用，可以保證洞室襯砌工序銜接，提高施工效率。一方面可以有足夠的入倉(cāng)工作面，另一方面減小了相鄰兩倉(cāng)襯砌及支模之間的干擾。簡(jiǎn)易速拼模板、鋼模臺(tái)車跳倉(cāng)澆筑支倉(cāng)程序見(jiàn)圖2所示。

圖2 簡(jiǎn)易速拼模板、鋼模臺(tái)車跳倉(cāng)澆筑及支倉(cāng)程序

簡(jiǎn)易速拼鋼模板樣架采用φ48mm鋼管加工而成，其中共分為兩側(cè)邊墻和頂拱共三部分，使用過(guò)程中直接拼裝即可。簡(jiǎn)易速拼模板及支撐程序見(jiàn)圖3。

圖3 簡(jiǎn)易速拼模板及支撐程序

實(shí)施鋼模臺(tái)車和簡(jiǎn)易模板跳倉(cāng)方式施工，鋼模臺(tái)車支倉(cāng)速度較快，簡(jiǎn)易模板和鋼模臺(tái)車相比支模時(shí)間較長(zhǎng)，較長(zhǎng)的支模時(shí)間不能保證支模與澆筑循環(huán)連續(xù)進(jìn)行，兩套簡(jiǎn)易速拼模板的應(yīng)用解決了此項(xiàng)問(wèn)題(具體見(jiàn)圖2)。同時(shí)，簡(jiǎn)易速拼模板可以進(jìn)行拆解，經(jīng)過(guò)已經(jīng)安裝好的模板倉(cāng)位下部人工搬運(yùn)至下一倉(cāng)位進(jìn)行拼裝，相對(duì)比較靈活，避免了現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)面較狹窄，施工干擾較大的弊端。

兩套簡(jiǎn)易速拼模板和鋼模臺(tái)車實(shí)施鋼模臺(tái)車跳倉(cāng)簡(jiǎn)易模板交替支倉(cāng)方法組合應(yīng)用，為混凝土澆筑充分提供了施工工作面，實(shí)現(xiàn)了混凝土連續(xù)澆筑，提高了施工效率。

3.3 優(yōu)化方案實(shí)施效果

非標(biāo)罐車、鋼模臺(tái)車及兩臺(tái)簡(jiǎn)易速拼鋼模在小型洞室襯砌施工中，充分利用了各自的優(yōu)點(diǎn)，使各種施工方法相互補(bǔ)充，縮短各工序之間間隔時(shí)間，提高施工效率，且應(yīng)用效果非常明顯。在保證施工質(zhì)量的前提下，澆筑速度由原來(lái)單月8倉(cāng)加快到最多實(shí)現(xiàn)單月20倉(cāng)，進(jìn)尺200m，大大加快了施工進(jìn)度。

4 結(jié)語(yǔ)

小斷面引水隧道受狹小工作面的制約，施工干擾大，施工效率極低。投入配套的非標(biāo)罐車、鋼模臺(tái)車及簡(jiǎn)易速拼鋼模等非標(biāo)機(jī)械設(shè)備，組成合理的混凝土襯砌作業(yè)流水線，減少了施工干擾，提高了單項(xiàng)工序的生產(chǎn)能力和設(shè)備利用率，提高了施工效率，保證了生產(chǎn)進(jìn)度，大幅壓縮了工期，降低了材料浪費(fèi)，提高了施工質(zhì)量，節(jié)約了成本，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的質(zhì)量、安全和工期目標(biāo)。

冉 蓉(1977-)，男，陜西渭南人，西安理工大學(xué)水利水電工程專業(yè)，學(xué)士，工程師，從事水利水電工程施工管理工作。

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