水利工程中引水隧洞的施工技術(shù)與質(zhì)量控制分析

王逸

四川省水利電力工程局 四川資陽 641300

水工隧洞作為提升所處地區(qū)水資源利用效率的重要基礎(chǔ)設(shè)施。其建設(shè)過程易受所處水文地質(zhì)條件因素的影響而出現(xiàn)諸多不合理問題，不僅會(huì)影響工程建設(shè)效果，還會(huì)延長施工進(jìn)度。為改善這一問題，相關(guān)建設(shè)者應(yīng)在明確工程建設(shè)要求與既定規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)情況下，采用科學(xué)技術(shù)方法對指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。如此，隧洞建設(shè)環(huán)節(jié)就可遵循具有科學(xué)合理性的方案落實(shí)各部分隧洞結(jié)構(gòu)的建設(shè)。這是推動(dòng)水工行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵，研究人員應(yīng)將其作為重點(diǎn)科研對象，旨在使工程項(xiàng)目服務(wù)于現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)的全面發(fā)展進(jìn)程。

1 引水隧洞

引水隧洞具有提高水電站的工作效率、降低成本、避免浪費(fèi)等特點(diǎn)，是水電站水工構(gòu)筑物的關(guān)鍵，而其主要作用是縮短引水的距離。水電站的發(fā)電原理是通過水位的高低形成的落差，將水流產(chǎn)生的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，促使水輪機(jī)運(yùn)作，以此推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。引水隧洞則是將水流上部引入水輪機(jī)的密閉空間，而隧洞又分為有壓引水隧洞和無壓力引水隧洞，將水流引入水輪機(jī)的密閉通道時(shí)，路線設(shè)計(jì)必須要短而簡單，即洞線要短并且設(shè)計(jì)路線不能太復(fù)雜，同時(shí)，水流要能夠順利對接。水電站引水隧洞工程實(shí)施之前要對選定實(shí)施工程區(qū)域的巖石及地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并要遠(yuǎn)離地下水區(qū)域[1]。

2 引水隧洞施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施

2.1 鋼襯段混凝土施工保障措施

①改善作業(yè)環(huán)境。增設(shè)小型風(fēng)機(jī)，接引風(fēng)帶入倉送風(fēng)，有效改善作業(yè)環(huán)境，并在安裝封頭模板時(shí)預(yù)留排氣窗（兼作觀察、排浮漿窗口）。②防觸電。倉面采用低壓照明燈具；采用電鎬、電焊機(jī)作業(yè)時(shí)，事前認(rèn)真檢查線路接線規(guī)范性和線路完好性，并可靠架立，不得拖地或浸泡在水中；作業(yè)人員必須佩戴好絕緣手套、穿絕緣鞋等勞保用品；事后及時(shí)斷電并收好器具。③防高處滑落、物體打擊。鋼襯頂部入倉通道設(shè)置安全防護(hù)繩；利用鋼襯外支撐、系統(tǒng)錨桿合理搭設(shè)倉內(nèi)振搗平臺(tái)，平臺(tái)層間距應(yīng)不大于2m，可移動(dòng)跳板隨混凝土上升拆搭，上下采用簡易移動(dòng)式爬梯連接層間通道，方便通行和振搗；鋼襯頂部小物件及時(shí)裝箱、裝袋收納好，泵管轉(zhuǎn)移、人員移位過程中須做好溝通，防止高空墜落、物體打擊。④防中毒、防火災(zāi)。除增設(shè)小型風(fēng)機(jī)通風(fēng)外，作業(yè)人員須戴好防毒口罩，輪流間歇作業(yè)，入倉作業(yè)時(shí)間不宜超過0．5h，保證倉內(nèi)、外信息暢通；敷設(shè)墊層期間嚴(yán)禁煙火[2]。

2.2 開挖施工機(jī)械化控制

機(jī)械化，作為滿足水庫工程隧洞施工進(jìn)度要求的關(guān)鍵，施工優(yōu)化人員應(yīng)從實(shí)踐角度出發(fā)，對開挖與鉆孔設(shè)備進(jìn)行優(yōu)選，以提升其作用于施工場地實(shí)際情況的安全可靠性。經(jīng)對以往隧洞施工情況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)多臂鉆孔設(shè)備的施工速度較快，風(fēng)鉆設(shè)備的施工速度較慢。但受隧洞施工環(huán)境多樣性的影響，多臂鉆設(shè)備的作用效果較低，風(fēng)鉆因其在施工場地占用空間小，可高效作用于開挖施工過程?；诖?，施工優(yōu)化應(yīng)采用先挖洞后施工方式，通過增加風(fēng)鉆設(shè)備數(shù)量，來提高鉆孔作業(yè)與施工整個(gè)階段的效率。對于出渣方式的選擇，施工進(jìn)度控制人員應(yīng)根據(jù)施工場地情況選用具有適合的運(yùn)輸方式，即采用前裝后卸式的單斗裝巖機(jī)與斗車，來為出渣工作質(zhì)量控制提供配合。如此，風(fēng)鉆等開挖設(shè)備使用的機(jī)械化效果才能充分發(fā)揮出來，進(jìn)而提升所處隧洞施工結(jié)構(gòu)建設(shè)過程的安全可靠性。

2.3 噴射混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)

噴射混凝土施工前，需要清理噴射面的垃圾與雜物，保證表面干凈整潔。使用高壓風(fēng)槍沖洗巖面，科學(xué)預(yù)設(shè)混凝土噴射厚度。重視施工機(jī)械設(shè)備綜合性能監(jiān)測，促進(jìn)施工機(jī)械設(shè)備作用充分發(fā)揮，保證設(shè)備性能良好，確保質(zhì)量合格后再進(jìn)行施工作業(yè)。要根據(jù)現(xiàn)場基本情況，合理進(jìn)行管道預(yù)先埋設(shè)處理，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際設(shè)置盲溝排水，有利于提升施工效果。加強(qiáng)粗細(xì)集料、外加劑、水泥等原材料質(zhì)量管控，強(qiáng)化質(zhì)量檢測和驗(yàn)收，確保原材料各種指標(biāo)合格后再進(jìn)行混凝土噴射施工作業(yè)。提高混凝土配合比設(shè)計(jì)水平，遵循規(guī)范要求進(jìn)行拌和施工，合理劃分混凝土噴射作業(yè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域范圍在4-6m 之間。噴射混凝土作業(yè)時(shí)，要維持自下而上的一種螺旋狀況，在直徑30cm 范圍內(nèi)噴射作業(yè)，確?；炷羾娚渑c受噴作業(yè)面呈現(xiàn)出垂直狀況，保障混凝土噴射施工質(zhì)量[3]。

2.4 管棚法支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)

首先使用潛挖轉(zhuǎn)機(jī)施工，明確孔位的具體位置，確定角度及立軸方向，開展質(zhì)量檢測，合格后才允許施工。鉆孔直徑在108mm范圍內(nèi)，根據(jù)巖層基本情況做好分析工作。鉆機(jī)完成后使用高壓風(fēng)清理孔隙，保證表面干凈整潔。對于大管質(zhì)量和施工作業(yè)要求，需嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行，對孔位編號(hào)并開展精準(zhǔn)記錄和分析。接下來進(jìn)入鋼管頂進(jìn)作業(yè)，確保鋼管質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際合理安裝，鋼管連接用絲扣方式。然后進(jìn)行管口注漿口加工，使用鍍鋅鋼管材料，在一端與管棚堵頭鋼板進(jìn)行焊接，另一端與注漿管連接。最后灌注水泥漿，持續(xù)時(shí)間10min，連續(xù)、均勻進(jìn)行，做好數(shù)據(jù)記錄，完成后及時(shí)堵孔，避免漿液外流。

3 結(jié)語

綜上所述，水工項(xiàng)目隧洞的建設(shè)，應(yīng)在明確所處水文地質(zhì)環(huán)境條件基礎(chǔ)上，開展設(shè)計(jì)與施工優(yōu)化控制工作。事實(shí)證明，只有這樣，才能將最具適用性的隧洞圖紙方案作用于實(shí)踐，進(jìn)而促進(jìn)所處工程施工建設(shè)的整體性與科學(xué)合理性。為此，工程建設(shè)者應(yīng)將上述分析內(nèi)容與科研結(jié)果更多地作用于不同建設(shè)條件與建設(shè)要求的水工項(xiàng)目，以提高其作用于水資源可持續(xù)使用的效果價(jià)值。