小洞徑圓斷面隧洞混凝土襯砌施工技術(shù)探討

伊鵬　姜超

摘 要：文章通過結(jié)合西藏自治區(qū)嘎堆水電站工程項目在遇到的小洞徑圓斷面隧洞，做好混凝土襯砌的施工技術(shù)，進而保障工程的平穩(wěn)高效運行。

關(guān)鍵詞：小洞徑圓斷面；隧洞；混凝土襯砌；施工技術(shù)

1 工程概況

西藏自治區(qū)嘎堆水電站引水隧洞總長度為6194.59m，引水隧洞開挖斷面尺寸為2.5×2.5m（寬×高），采用錨噴和混凝土襯砌混合支護形式。隧洞首端底板高程為4173.00m，隧洞末端底板高程為3630.52m，隧洞縱坡i=0.0875。II-III類圍巖段，內(nèi)斷面底寬為2.34m，上部圓弧半徑為1.17m，邊墻高為1.10m，邊頂采用素噴混凝土支護，噴厚為8cm，底板采用素混凝土襯砌，厚度為15cm；IV類圍巖段，內(nèi)端面底寬為2.30m，上部圓弧的半徑為1.15m，邊墻高為1.10m，邊頂采用掛網(wǎng)錨噴混凝土支護，噴厚為10cm，底板采用素混凝土襯砌，厚度為15cm；V類圍巖內(nèi)斷面為圓形，直徑為1.7m，采用40cm厚度的雙層鋼筋混凝土襯砌。V類圍巖段頂拱回填灌漿，周邊固結(jié)灌漿。因該隧洞為過水有壓隧洞，設(shè)計時需要共同考慮圍巖和襯砌共同承壓，因此襯砌混凝土的施工質(zhì)量對工程起著重要的作用。該工程為過水隧隧洞，混凝土表面容易受到水的沖刷和侵蝕，整個襯砌結(jié)構(gòu)混凝土表面常年受到水面的沖刷和侵蝕，因此設(shè)計時需要綜合考慮使用的壽命。整個工程穿越的地段工程和水文條件狀態(tài)不良。因此需要混凝土具有較強的抗?jié)B性和耐久性，做好隧洞的防水措施，避免出現(xiàn)大面積的給水現(xiàn)象。

工程使用的混凝土襯砌臺車為封閉式的結(jié)構(gòu)，混凝土的澆筑和振搗在開設(shè)的12個窗口進行，空間十分有限，內(nèi)層的鋼筋密度較大，一旦出現(xiàn)漏搗的現(xiàn)象，對造成混凝土結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定，進而對整個工程造成較大的影響。

2 混凝土施工要點

2.1 混凝土配合比設(shè)計

本工程采用泵送混凝土的方式，振搗的難度較大，塌落度達到140-180cm，水泥的用量比較大，因此需要增加外加劑，這樣既能夠達到塌落度的要求，又能夠達到減水的目的，提高混凝土的堅固性和抗?jié)B性?；炷涟韬衔锞哂幸欢ǖ牧鲃有裕瑫r還要保障泌水率較小，不離析。

2.1.1 砂石料。砂石料主要為人工骨料砂石，機制砂的細度模數(shù)在2.4-2.8之間，密度為2.66t/m3。砂子級配較好，但含有石粉較多造成結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定，含石粉量達到了6%-18%，石子為碎石，密度為2.72t/m3，選用的粒徑為5-20mm以及20-40mm二級配。小石和大石的比例均等，緊密密度為1840kg/m3，孔隙率為32%。

2.1.2 凝膠材料。本工程采用的水泥為普通的硅酸鹽水泥，密度為3.12t/m3，水化熱程度較低。擬定摻入粉煤灰取代水泥減少水泥的用量，進而降低水化升溫，摻入粉煤灰能夠避免混凝土發(fā)生大幅度的流動，避免出現(xiàn)離析和泌水現(xiàn)象，還能夠有效提高混凝土的抗?jié)B性和耐久性，防止硫酸鹽侵蝕后與堿集料反應(yīng)。本工程擬定采用的粉煤灰為二級粉煤灰，密度為2.23t/m3，外加劑采用高效的減水劑。

2.1.3 施工選用配合比。配合比采用絕對體積法計算，二級料容重為2420kg/m3，水膠比為0.48，經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試后，確定了本工程施工選用的配合比：設(shè)計的強度等級為C20W6F100，為二級配，水膠比為0.48，砼種類為泵送，粉煤灰比例為20%，砂率為43%，減水劑為1.2%，引氣劑為1‰，單位材料用量：水為165kg/m3，水泥為275kg/m3，粉煤灰為69kg/m3，減水劑為4.13kg/m3，引氣劑為0.034kg/m3，砂為823kg/m3，小石為545kg/m3，中石為545kg/m3。原材料的含水率一旦發(fā)生變化，為了滿足施工的需要需要增加水量，應(yīng)當(dāng)保障水灰比不變，適當(dāng)調(diào)整配合比。砂細模發(fā)生變化時，相應(yīng)的調(diào)整砂率?；炷帘盟蜁r配合比應(yīng)當(dāng)控制在140-180mm之間，混凝土的含氣量控制在4.5-5.5%之間。

2.2 襯砌混凝土的施工要點

2.2.1 攪拌?；炷猎诙纯跀嚢枵緮嚢?，采用強制式的攪拌機進行，設(shè)定自動計量系統(tǒng)，對計量系統(tǒng)定期校驗，保障原材料的稱重偏差控制在合理的誤差范圍內(nèi)，以免對工程造成影響。

2.2.2 泵送混凝土。采用3m3混凝土輸送機輸送混凝土到工作面上，為了防止混凝土在泵送的過程中出現(xiàn)水化熱和離析的現(xiàn)象，合理控制好輸送的速度，一般控制在2-4r/min，輸送的時間不能過長，一般為1小時內(nèi)。為了不耽誤工程的進度，確?；炷恋倪B續(xù)輸送澆筑，可以采用兩臺混凝土攪拌輸送車，在洞內(nèi)設(shè)置預(yù)留錯車道，這樣能夠讓車輛在洞內(nèi)調(diào)度，滿足澆筑的需要。混凝土泵送時要控制在合理的距離內(nèi)，一般為100-200m，輸送管為125mm，通過溜槽進入到混凝土倉中。泵送混凝土前需要先潤管，并且安置篩網(wǎng)，防止較大的混凝土骨料進入其中造成混凝土的離析。

2.2.3 澆筑。采用全圓液壓整體鋼模襯砌臺車作業(yè)，實現(xiàn)混凝土澆筑的機械化操作，提高工程的進度和效率。這樣不僅能夠保障混凝土的連續(xù)澆筑，還能夠節(jié)省材料，保證混凝土的質(zhì)量，成型好，尺寸精確度高。因此為了確?；炷脸尚统叽鐪?zhǔn)確，需要精確調(diào)整臺車的定位。同時先澆筑底部，然后兩邊對稱澆筑，分層澆筑，并且保障上下兩層的混凝土能夠完全的初凝，防止兩層發(fā)生冷縫。澆筑拱頂和拱腰將混凝土的泵管插入到臺車的工作窗中，保持5cm的距離。為了防止混凝土發(fā)生離析，混凝土自由下落的高度不能高于1.5米。頂拱澆筑時需要插入臺模頂部沖管壓送，同時振搗，檢查混凝土是否密實?；炷翝仓笄謇憩F(xiàn)場。

3 結(jié)語

施工階段的質(zhì)量關(guān)系到整個工程的質(zhì)量，因此需要從施工的各個步驟控制好質(zhì)量和混凝土的配比，確保每一道工序能夠高效完成，進而提高工程的質(zhì)量。

參考文獻

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