[摘要]水利工程引水隧洞工程,如何在現(xiàn)有技術(shù)條件下,提高隧道混凝土襯砌速度和質(zhì)量,提高施工效率成為施工的難點(diǎn)。文章以大風(fēng)口水庫引水隧道為例,經(jīng)過施工手段和技術(shù)方法改進(jìn),通過實(shí)踐和總結(jié),研究制定了一套行之有效的施工方案,解決了這個(gè)問題。

[關(guān)鍵詞]小洞徑;混凝土襯砌;技術(shù)應(yīng)用

水利工程引水隧洞工程通常由于斷面小、施工距離長,往往施工功效低,混凝土襯砌質(zhì)量難以保證。文中通過對(duì)該工程的大量實(shí)踐和總結(jié),經(jīng)過施工手段和技術(shù)方法的改良,形成了一套行之有效的小洞徑混凝土施工方案。

1項(xiàng)目概況

綏中大風(fēng)口水庫應(yīng)急供水工程引水隧洞工程,進(jìn)口位于大壩下游右岸的山坡上,底高程為106.0m,隧洞出口連通大風(fēng)口水庫,底高程為105.5m坡降i=0.08‰。引水隧洞全長為6.295km,圓拱直墻式斷面,主要為III、IV、V類圍巖。其中III類圍巖開挖斷面為寬2.6m,高3.6m,混凝土襯砌厚度30cm;IV、V類圍巖開挖斷面為寬3.2m,高4.1m,混凝土襯砌厚度50cm;炷烈r砌后,斷面洞寬2.0m,高3.0m,噴錨襯砌斷面洞寬2.8m,高3.0m。屬特小斷面洞室。為增加隧洞施工作業(yè)面,分別在樁號(hào)K2+017和K3+799處布置施工支洞,支洞寬4m、高3m,坡比分別為45.66%和32.5%的斜井。

2施工難點(diǎn)

2.1混凝土襯砌臺(tái)車進(jìn)出洞困難斷面小,距離長,轉(zhuǎn)彎多(4個(gè)),轉(zhuǎn)角大(22.23°),鋼模臺(tái)車洞內(nèi)安裝、行走、轉(zhuǎn)彎困難。2.2小斷面,材料轉(zhuǎn)運(yùn)和混凝土入倉困難鋼筋、模板等材料轉(zhuǎn)運(yùn)和隧洞混凝土襯砌澆筑入倉,由于距離長,施工斷面小,不適宜采用大型車輛和混凝土攪拌罐車進(jìn)行運(yùn)輸施工,采用小型三輪車和混凝土攪拌罐車?yán)帽苘嚨罆?huì)車,長距離倒車運(yùn)輸施工工效低,直接影響了施工效率。2.3通風(fēng)除塵難隧洞洞身長且施工作業(yè)面小,洞內(nèi)空氣流通差。洞內(nèi)車輛運(yùn)輸產(chǎn)生的尾氣和施工電氣焊產(chǎn)生的氣體導(dǎo)致洞內(nèi)空氣質(zhì)量差,為確保作業(yè)人員健康必須采取有效措施。

3總體方案

隧洞混凝土襯砌采用先澆筑底板、矮邊墻,后鋼模臺(tái)車襯砌側(cè)墻、頂拱的二次澆注成形施工方法。為加快施工進(jìn)度,采取底板、矮邊墻超前側(cè)墻、頂拱三倉的方式連續(xù)施工,減少混凝土澆筑后底板硬化等待時(shí)間。

4小洞徑混凝土襯砌施工技術(shù)

4.1鋼筋加工?紤]洞徑小,鋼筋長,鋼筋加工采用鋼筋彎曲機(jī)等設(shè)備在洞外加工成型后轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)洞方式,轉(zhuǎn)運(yùn)過程中設(shè)置泡沫墊板等加強(qiáng)對(duì)鋼筋的保護(hù)。鋼筋安裝采用三點(diǎn)定位方法,根據(jù)城門洞斷面特點(diǎn),首先測(cè)量放樣在頂點(diǎn)和兩側(cè)各2m高起拱點(diǎn)處設(shè)置三條定位線,然后在矮邊墻上標(biāo)記鋼筋間距,作業(yè)人員將成型后的鋼筋,在三條定位線和標(biāo)記處綁扎固定,該方法能有效解決斷面尺寸控制難和鋼筋尺寸控制問題問題。

4.2模板加固及振搗。底板、矮邊墻模板根據(jù)襯砌厚度選擇300mm寬、2000mm長的組合鋼模板,鋼筋安裝成型后,采取內(nèi)拉外撐方式加固,施工過程中定期不定期檢查模板變形情況及時(shí)進(jìn)行維修或更換處理。由于底板和矮邊墻須一次成型,澆筑時(shí)先澆筑底板,再回頭澆筑矮邊墻,縮短底板硬化等待時(shí)間。側(cè)墻、頂拱采用一次成型的鋼模臺(tái)車加固,臺(tái)車端頭模板及止水帶安裝采用人工支模封堵,預(yù)留孔洞觀察澆筑進(jìn)程,臺(tái)車定位前在矮邊墻上黏貼2mm厚雙面膠或土工織物,避免錯(cuò)臺(tái)。臺(tái)車由廠家根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙生產(chǎn)后運(yùn)至洞內(nèi)進(jìn)行組裝,安裝成型后具有剛度大、安拆?臁⒄w性好等顯著特點(diǎn)。針對(duì)轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)角處,采取人工支模方式,側(cè)墻和底板采取寬300mm、長2000mm和寬100mm、長1000mm的組合鋼模板;頂拱采用定制整體半圓形鋼板,長1000mm,厚5mm,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)角大小現(xiàn)場(chǎng)切割后拼裝。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐,整體半圓形鋼板較拼裝小塊鋼模襯砌效果好,且裝、拆方便。

4.3混凝土運(yùn)輸、澆筑和振搗。由于洞徑較小,混凝土罐車廠家沒有該類罐車生產(chǎn),單獨(dú)定制成本太高。為此,創(chuàng)造性采用山輪車和攪拌罐結(jié)合的方式,利用山輪車的車身并定制攪拌罐現(xiàn)場(chǎng)組裝,罐車方量為1.2m3,該方案不僅解決了車輛寬度和高度問題,還解決了混凝土長距離運(yùn)輸過程中的攪拌問題。洞內(nèi)每200m左右設(shè)置避車洞會(huì)車,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐,每公里配置3臺(tái)比較經(jīng)濟(jì)合理;炷吝\(yùn)至倉位后,采取混凝土輸送泵泵送入倉。底板混凝土采用ϕ50mm和ϕ100mm混凝土震動(dòng)棒及平板振搗器澆筑。側(cè)墻及頂拱采用ϕ50mm插入式搗固棒配合附著式振搗器搗固,觀察窗以下采用插入式搗固棒振搗。

4.4通風(fēng)。洞內(nèi)通風(fēng)采用軸流式通風(fēng)機(jī)和車輛尾氣排放控制相結(jié)合的辦法。根據(jù)洞長每500m左右設(shè)置軸流式通風(fēng)機(jī)一臺(tái)往外排煙,另外在每臺(tái)車輛尾氣排放出口處設(shè)置改裝后的過濾水箱,尾氣通過水箱后再排放,有效降低了尾氣濃度,洞內(nèi)施工環(huán)境大為改善,同時(shí)為作業(yè)人員配備必要的防護(hù)口罩。

5總結(jié)

通過對(duì)小洞徑混凝土襯砌的實(shí)踐和總結(jié),針對(duì)底板超前邊墻頂拱澆筑、鋼模臺(tái)車的運(yùn)用、轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)角處整體鋼板使用、混凝土罐車組裝等手段,不僅有效解決了施工難點(diǎn),而且提高了施工進(jìn)度,降低了成本。

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