水電站有壓隧洞及調(diào)壓井混凝土襯砌施工技術(shù)探析

杜曉虎

(新疆額爾齊斯河流域開發(fā)工程建設(shè)管理局，新疆 烏魯木齊 830000)

1 工程概況

水電站引水系統(tǒng)有壓隧洞包括1#有壓隧洞、2#有壓隧洞、調(diào)壓井及3#有壓隧洞，為混凝土全斷面襯砌。導流洞采用的是全斷面鋼筋混凝土襯砌，在考慮支護斷面的形式時應(yīng)考慮的因素包括圍巖類別、運行工況和運行條件等，典型的支護斷面主要有5種。其中A型支護斷面襯砌厚度1．5m，邊墻頂拱噴C25聚丙烯混凝土15cm，錨桿Φ25，L=6m，@100×100cm，頂拱100°范圍內(nèi)回填灌漿，洞周固結(jié)灌漿L=8m，@200×200。適用范圍為0+000．000～0+100．000，堵頭前Ⅴ類圍巖，堵頭前斷層及其影響帶。高速水流的沖刷會對混凝土的底板和邊墻底部造成沖蝕，因此應(yīng)在底板和邊墻底板2m處均采用C40混凝土，邊墻2m以上的地方和頂拱采用的混凝土強度等級為C25即可，同時在底板中需要布置插筋直徑為25mm，長度為3m，雙向布置，間距均為200mm。

2 隧洞混凝土襯砌施工技術(shù)

混凝土襯砌在隧洞開挖貫通后進行，1#隧洞從洞中間分別往兩頭作業(yè)，每個方向分別用針梁鋼模進行襯砌。針梁鋼模示意圖如圖1所示。2#隧洞從調(diào)壓井連接處往兩頭作業(yè)。調(diào)壓井從底部往頂部進行襯砌作業(yè)，為鋼筋混凝土襯砌。3#隧洞分斜井和平洞兩部分進行襯砌。隧洞襯砌混凝土全部采用全斷面一次襯砌，其中平洞和斜井采用針梁鋼模，調(diào)壓井采用滑模進行混凝土襯砌。

2.1 1#平洞針梁鋼模襯砌混凝土施工

在進行正式施工前首先應(yīng)當鋪設(shè)好運輸軌道，但軌道位置應(yīng)當充分結(jié)合其開挖出渣運輸需要;而且應(yīng)當確保軌道定位的準確性，校核其定位無誤后則可以對其采取固定處理，待其用于運輸襯砌材料。本工程采取組合鋼模拼裝方式，結(jié)合襯砌混凝土長度。

圖1 針梁鋼模示意圖(針梁下置式)(單位:mm)

在鋼筋安裝之前，需要對巖面進行清理工作，確保巖面上不存在雜物和泥土等，接著用水將巖面清洗干凈，經(jīng)過檢查符合要求之后，才可進行下一步的施工工序。巖棉的清理工作采用分段進行的方式，這樣不會對交通造成阻礙。在進行破碎帶的清理時，應(yīng)嚴格遵照監(jiān)理工程師的安排進行。鋼筋的加工應(yīng)在鋼筋廠中進行，之后將成型鋼筋成品用汽車運輸?shù)绞┕ざ纯谔?，然后將鋼筋轉(zhuǎn)至鋼筋臺車上，最后將鋼筋運輸?shù)蕉磧?nèi)的施工現(xiàn)場進行鋼筋的安裝。在進行鋼筋的安裝時，應(yīng)預(yù)先在基巖上鉆出合適數(shù)量的插進孔，并插入鋼筋，插筋是起到鋼筋網(wǎng)的加固和定位的作用，鋼筋網(wǎng)在安裝時直接與插筋進行綁扎固定即可。為了確保鋼筋保護層的厚度符合要求，應(yīng)在鋼筋下墊入大小適中的水泥沙墊，整個結(jié)構(gòu)段鋼筋一次安裝成型。鋼筋在使用前應(yīng)將上面的油漬、鐵銹等清洗干凈，同時確保鋼筋表面沒有損壞。鋼筋網(wǎng)在綁扎完成之后，應(yīng)先由班組進行自檢，之后再由質(zhì)檢工程師進行復(fù)檢，確保鋼筋的安裝工作一切順利后申請監(jiān)理工程師驗收。

按照指定的位置進行針梁鋼模的就位工作，之后根據(jù)洞中心線的位置對針梁鋼模進行調(diào)整定位，精確定位即可固定鋼模臺車。在進行鋼模的混凝土澆筑之前，應(yīng)先對模板面進行清理工作，接著刷涂一層脫模劑。鋼筋在安裝檢查合格之后，即可進行止水銅片的安裝，最后將針梁鋼模的擋頭模板封閉。針梁鋼模施工示意圖如圖2。

圖2 斜井針梁鋼模施工示意圖

混合料采用強制式攪拌機在攪拌站拌制，自卸汽車從混凝土拌和站運料至洞口，轉(zhuǎn)電瓶車牽引的軌行式混凝土輸送車進行洞內(nèi)運輸，再轉(zhuǎn)布置在洞內(nèi)的混凝土泵泵送入倉?；炷恋娜雮}采用泵送的方式，同時分層進行澆筑，這樣可以避免出現(xiàn)模板變形傾斜的問題，通常應(yīng)將分層的厚度控制在49cm以下，兩側(cè)上升的速度應(yīng)控制在0．5m/h以下，頂拱的速度應(yīng)控制在0．4m/h以下。澆筑混凝土后采用附著在針梁鋼模外側(cè)的附著式振搗器振搗?？偨Y(jié)以往的工程實踐經(jīng)驗，結(jié)合工程的脫模情況，混凝土澆筑段如果沒有受到地應(yīng)力，只需在澆筑完成24h之后即可進行拆模;而對于擋頭模板，在混凝土終凝完成之后才可進行拆模。在拆模完成之后，應(yīng)對混凝土進行按時灑水養(yǎng)護。

2.2 調(diào)壓井滑模襯砌混凝土施工

調(diào)壓井的混凝土襯砌采用滑模的工藝進行施工，在井口安裝卷揚機吊運井內(nèi)的各種施工材料。在進行混凝土襯砌施工之前，先在井口施工一圈“鎖口”混凝土，防止地面水和渣掉落井內(nèi)?！版i口”混凝土的澆筑在開挖階段完成。

(1)滑模結(jié)構(gòu)制作。本工程采用的模板為特制異形鋼模板。用于連接作用的支撐桿采用鋼筋材料進行制作，先將直徑為32mm的鋼筋進行冷拉伸長3%，第 一 節(jié) 分 600mm、1000mm、1400mm、1800mm、2200mm、3000mm等類型，其余各節(jié)為3000mm長，各節(jié)之間的連接時采用在接頭處設(shè)置螺絲扣的方法，長度為30mm，當千斤頂超過接頭之后，即可對接頭進行焊接，焊接之后的接頭可以承受一定的荷載，可作為受力鋼筋。

(2)滑模段混凝土施工。鋼筋在鋼筋加工廠制作，用自卸汽車運至現(xiàn)場，人工在鋼筋平臺上現(xiàn)場安裝焊接，鋼筋焊接采用電弧焊。鋼筋按設(shè)計圖紙準確安裝并固定好，使其在混凝土澆筑過程中不位移，混凝土頂面始終預(yù)留一道綁扎好的橫向鋼筋，豎向鋼筋綁扎時，在應(yīng)提升架上部設(shè)置鋼筋定位架。拌和站拌料→5t自卸汽車運料→卷揚機提升料斗垂直送料至設(shè)在滑模架上的回轉(zhuǎn)分料斗入倉?；炷翝仓扇》謱泳鶆蚪蝗仓恳粷仓拥幕炷帘砻嬖谕凰矫嫔?，并有計劃勻稱地變換澆筑方向。開始時向模板內(nèi)澆筑的混凝土，澆筑時間控制在3h左右，分2～3層將混凝土澆筑至600～700mm，然后進行模板的試滑升工作。正常滑升階段的混凝土澆筑，每次滑升前，將混凝土澆筑至模板上口以下50～100mm處。

(3)混凝土的振搗?；炷恋恼駬v采用的機械為摻入式振搗器，在進行振搗時，應(yīng)防止振搗器接觸到支撐桿、鋼筋以及模板等，避免對它們造成損害。振搗器插入前一層混凝土的深度不得大于50mm。在模板滑動過程中，不得進行混凝土的振搗操作。

(4)模板的滑升。模板的滑升分為試滑升、正?；屯瓿苫齻€階段。在試滑升之前，應(yīng)對混凝土和各種滑升裝置進行細致的檢查，符合要求之后才可進行試滑升。當滑升超過模板200～300mm的高度之后，應(yīng)對各種滑升裝置和模板進行全面的檢查，同時對于有問題的地方進行修整，之后即可進入正?；A段。在進行正常滑升時，每次滑升的高度應(yīng)與混凝土澆筑分層的厚度相協(xié)調(diào)，同時應(yīng)控制兩次滑升之間的間隔時間，通常不得超過2h。當施工作業(yè)溫度較高時，應(yīng)適當增加中間提升的次數(shù)1～2次，同時中間提升的高度控制在30～60mm即可。如果澆筑時間超過提升時間的話，應(yīng)暫停提升一至二次。最后一個階段為完成滑升階段。當模板滑升接近頂部高程約1m的地方時，應(yīng)逐漸減小滑升的速度，同時做好滑升裝置的找平工作，這樣可以確保最后一層混凝土能夠均勻交圈。如果因為施工中遇到各種原因不得暫停模板滑升施工時，應(yīng)嚴格遵守相關(guān)的要求進行?；胧?/p>

(5)面層混凝土缺陷修整。在脫模完成之后，應(yīng)對混凝土的缺陷進行修整。對于小面積的表面缺陷，應(yīng)及時對其進行修整，完成時間不應(yīng)超過脫模30min。對于表面需要進行磨削修整，處理完成時間不得超過24h。對于較嚴重的表面缺陷，需要將適量的混凝土和水泥砂漿抹到缺陷處進行修補。當采用環(huán)氧樹脂砂漿進行混凝土缺陷的修補時，應(yīng)根據(jù)周邊的紋理輕輕的進行磨削修整，確保顏色和紋理與周邊混凝土相同。

3 結(jié)語

針對本工程有壓隧洞情況，隧洞襯砌混凝土全部采用全斷面一次襯砌，其中平洞和斜井采用針梁鋼模，調(diào)壓井采用滑模進行混凝土襯砌。通過合理布設(shè)混凝土輸送泵位置等措施有效地確保了混凝土的運輸和入倉，同時對混凝土施工采取嚴格控制，加強了質(zhì)量和安全控制，取得了較好的效果。

［1］孔祥春．有壓隧洞預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌工藝的研究與應(yīng)用［J］．中國科技信息，2013(04)．

［2］孫中宏;崔風營．膠東調(diào)水有壓圓形隧洞混凝土襯砌施工［J］．山東水利，2010(07)．

［3］晏軍．壓力隧洞雙圈無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌施工技術(shù)［J］．內(nèi)江科技，2011(03)．