水電站引水隧洞砼襯砌及灌漿施工

　　①作者簡介：劉學明（1971-8-6），男，籍貫：廣東省清遠市，中專畢業，從事水利水電工程施工管理工作。
　　水電站引水隧洞砼襯砌及灌漿施工①
　　 劉學明
　　摘要：本文結合某二級電站的施工實踐，對電站引水隧洞砼襯砌及灌漿施工作簡要探討。
　　關鍵詞：引水隧洞 混凝土襯砌 灌漿施工
　　中圖分類號：TV7文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2011)06(b)-0000-00
　　
　　1 概況
　　某電站由跨流域引水隧洞、發電引水系統、攔水堰壩和發電廠房等建筑物組成。以發電為主，裝機容量3500kw。發電引水隧洞沿右岸布置，進水口緊挨攔水堰壩，進水口閘孔2孔。潛孔式布置，每孔尺寸3.0×4.0m，閘門段長4m，閘門采用平板鋼閘門，閘板尺寸b×h為3.5×4.5m。設15t螺桿啟閉機二臺，在進水口攔砂坎后設回轉式自動清污機二臺，柵底高程229.1m，安裝高度6.15m。進水口0+020.03～0+025.72m（即閘門槽中心線）為方形截面，開挖尺寸為3.7×4.7m，襯后尺寸3.0×4.0m，閘門槽后設長6m的漸變段與圓形斷面發電隧洞街接。發電隧洞開挖洞徑4m，襯后洞徑3.5m，樁號0+000～2+434m段縱坡為0.01015，調壓干電池布置在進水口3256.36m處，調壓干電池之后水平轉彎后接出口貧管，由兩根貧管接入廠房。
　　2 砼系統
　　根據工程地形特點，施工條件等因素，配備1臺0.75m3拌和機集中拌制生產砼，為固定式拌和機，設在堰壩右岸上游的空地上，另配備1臺0.25m3砂漿攪拌機，用于砌石砂漿拌制。
　　3 隧洞砼襯砌
　　3.1施工程序
　　清理巖面及底拱→安裝鋼筋→立模→砼澆筑→砼養護→拆模→清理→進入下→循環。
　　3.2施工布置
　　隧洞全斷面襯砌以采用鋼模施工方法為主，每個工作面為邊頂拱和底拱兩部分，分別采用自制鋼模進行砼襯砌施工。洞襯砼澆筑段長度為：底模為拉模長度按4m，邊頂拱長度按8m考慮。在開挖完成后采用先襯底拱后襯頂拱方案。共需設置一套底拱拉模，二套臺邊頂拱模板。在施工過程中，按照底拱拉模在外側，邊頂拱模板在里側原則布設。洞身段襯砌材料由進水口運至工作面，采用砼泵入倉。
　　3.3洞身襯砌
　　先襯底拱砼，襯砌5～6段后，再襯邊頂拱砼。
　　底拱砼：基巖面清理→軌道鋪設、固定→鋼筋安裝→底拱拉模就位→支堵頭模板→安裝止水→驗收→底拱砼澆筑→砼等強→拆堵頭模板→模板脫模及移位→施工下段砼。
　　邊頂拱砼：鋼筋安裝→鋼模就位→堵頭模板安裝→止水安裝及灌漿管預埋→驗收→砼澆筑→砼等強→鋼模臺車脫模及移位→施工下塊砼。
　　模體牽引及軌道設置：底拱拉模由１臺５Ｔ慢速卷揚機牽引行走。邊頂拱模體利用安裝在鋼支架上的滑輪用手拉葫蘆拉動，至下一澆筑砼安裝就位。
　　3.4砼襯砌施工
　　（1）循環作業
　　澆筑段準備→鋼筋安裝→模體就位→驗收→澆筑砼→砼等強→拆模。
　　（2）鋼筋制安
　　砼襯砌所用鋼筋均在鋼筋加工廠制作成型，用手扶拖拉機直接運至安裝部位，人工綁扎及焊接。利用洞壁錨桿焊接架立鋼筋，然后進行環向、縱向鋼筋綁扎與焊接。
　　（3）洞身段模板
　　利用布置在頂拱和腰線上的激光定向器進行模板的定位與控制。底拱襯砌通過調整絲桿控制底拱模板的起落；頂拱模板，將分節模板拱頂節、側節的順序先后用千斤頂和絲桿調整到設計位置。模體就位后，進行堵頭模板的安裝，底拱的環向堵頭模板采用現場支立木模板進行封堵，頂拱堵頭以定型鋼模板為主木模板輔助。
　　（4）運輸及入倉
　　砼由砼拌和站集中拌制，水泥采用硅酸鹽水泥，水泥標號不低于425號。為了滿足泵送砼及鋼模臺車脫模時間的需要，要求砼在滿足設計條件的同時，還要具有較好的和易性和較高的早期強度，因此拌制砼時添加適量的外加劑。砼配合比通過試驗確定。砼水平運輸采用手扶拖拉機運至洞內暫存料斗，由軌道小車運砼至砼泵，后由砼泵輸送砼入倉。根據澆筑強度需要，采用ＨＢ30砼泵。泵送砼時，應經常使砼轉動，以免導管堵塞，在正常溫度下，如間歇時間過久應將留在導管內的砼排除，并加以清洗。砼澆筑時，拱兩側砼應均衡上升。不合格的砼嚴禁入倉，凡不能保證正常澆筑作業的砼必須清除和廢棄。
　　（5）砼振搗
　　主要采用插入式軟軸式振搗器及附著式振搗器振搗。砼振搗到可能的最大密實度，而且避免振搗過度。振搗操作應嚴格按規定執行。頂拱砼襯砌，需要封拱時，用自制的封拱器封拱。
　　（6）脫模及養護
　　為了便于脫模，支模前鋼模表面均涂刷脫模濟。頂拱鋼模按先下后上的順序脫模。砼表面一般在拆模后立即開始灑水養護，養護時間滿足規范要求。
　　4 灌漿施工
　　4.1回填灌漿
　　（1）鉆孔
　　在襯砌砼達到設計強度70％以上后，即可進行回填灌漿。回填灌漿鉆孔采用YT27型氣腿式風鉆鉆孔，通過預埋Φ50mm鋼管。鉆孔孔徑不小于Φ38mm，鉆孔孔深穿透砼入巖5cm即可，孔位及孔向依據設計圖紙施工，施工中應測記砼厚度和空腔尺寸。
　　（2）回填灌漿
　　回填灌漿采用孔口循環的方法進行。回填灌漿分兩個次序進行，后序孔包括頂拱孔。回填灌漿按著由低到高的原則進行，同一區段內同一次序孔全部或部分鉆出后再行灌漿。灌漿壓力為0.2MPa。灌漿采用425＃普通硅酸鹽水泥。灌注水灰比:Ⅰ序孔為0.6：1，Ⅱ序孔為1：1和0.6：1兩個比級的水泥漿，對空隙大的部位灌注水泥砂漿。比重不宜大于水泥重量的200％。結束標準：在設計規定的壓力下，灌漿孔停止吸漿，延續灌注5min即可結束。封孔采用機械封孔。
　　（3）質量檢查
　　灌漿在相應區段結束7天后，采用鉆孔注漿的方法進行該部位的質量檢查。
　　4.2固結灌漿
　　固結灌漿在該部位回填灌漿結束7天后開始進行。
　　（1）鉆孔
　　固結灌漿鉆孔采用YT27型氣腿式風鉆鉆孔，鉆孔預埋鋼管孔內進行。所有鉆孔統一編號，并編各孔序號。孔位按照設計圖紙，孔深為2.5m。，終孔直徑不小于Φ38mm。
　　（2）沖洗及壓水
　　灌漿孔鉆孔結束后應進行鉆孔沖洗，并在灌漿前用壓力水進行裂隙沖洗直至回清水時為止，沖洗壓力為灌漿壓力的80％。灌漿壓力為0.6MPa。固結灌漿孔的壓水試驗在裂隙沖洗后進行，試驗孔數不宜小于總數的5％，壓水試驗采用單點法。
　　（3）固結灌漿
　　固結灌漿按環間分序，環內加密的原則進行，環間分兩次序施工。固結灌漿壓力按設計要求施工，并以不破壞或抬動基巖面或砼為原則。固結灌漿采用孔內循環法施工。全孔一次灌漿，如吸漿量大時采用同一孔灌注；吸漿量小時可采用群孔并聯灌注，并對稱均勻布置。固結灌漿灌注水灰比為5：1，3：1，2：1，1：1，0.8：1，0.6：1，0.5：1七個比級的水泥漿，開灌水灰比為5：1。結束標準：在規定的壓力下如灌漿段的吸漿量小于0.4L/min并持續30min即可結束。封孔：除對個別涌水孔段采用機械封孔外，其余均用人工封孔。
　　（4）質量檢查
　　固結灌漿質量檢查在該部位灌漿結束7天后進行，檢查孔的數量不宜少于灌漿孔總數的5％。孔段合格率80％以上，不合格孔段的透水率值不超過設計規定的50％，且不集中，灌漿質量認為合格。
　　5 結語
　　在水工隧洞施工中，為保證襯砌砼結構在正式運行中不變形而影響隧洞運營安全，一般對襯砌砼進行回填灌漿和固結灌漿施工，以確保砼與巖面緊貼，形成一個整體受力結構。