隧洞襯砌施工及缺陷處理

方 芳

(貴州江河監理有限公司，貴州 貴陽 550001)

隧洞襯砌施工及缺陷處理

方 芳

(貴州江河監理有限公司，貴州 貴陽 550001)

隧洞襯砌施工是水利水電工程建設中的重要內容，其作業面小、施工難度較大，且容易出現滲水事故。對此，本文以大山哨引水隧洞為例，具體分析了水利水電工程隧洞襯砌施工及缺陷處理措施，可為類似工程提供借鑒。

隧洞；襯砌施工；缺陷處理

隧洞工程在水利、公路等廣泛開展，隧洞襯砌技術水平也在不斷提高。其中，隧洞襯砌模板逐漸推廣應用了鋼模臺車，襯砌混凝土更多采用的是泵送混凝土，施工技術趨于成熟，做好隧洞襯砌施工及缺陷處理意義重大[1]。

1 隧洞襯砌施工技術要點

1.1 施工方案選擇

在進行隧洞襯砌施工時，應根據實際施工情況，選擇相應的施工方案。例如：對于小斷面長隧洞而言，由于工作面較小，無法滿足大型機械施工需要，對此必須合理組織施工工序，避免出現大量的停工、窩工問題；對于大斷面隧道而言，往往是開挖和襯砌同步施工，特別是襯砌臺車的應用，能夠充分滿足開挖運輸需要[2]。

1.2 測量控制

在進行隧洞襯砌施工前，應做好相應的測量控制工作。首先，應對設計、業主、監理單位所提供的測量控制網點進行嚴格的審核，通過后方可構建施工控制網，并得到相應的高程控制點。其次，做好高程控制工作，任一單元兩邊的底板與高程間的允許偏差應保持在2 mm之內，需做好定期校核。最后，當底板澆筑工作完成之后，可將四等高程點引測至底板的頂部，引測點位需超過2點，否則不利于精度的控制。

1.3 鋼筋安裝技術

在隧洞襯砌施工中，鋼筋安裝技術主要可以分為兩種：一是底板、邊頂拱鋼筋整體安裝技術；二是底板、邊頂拱鋼筋分別安裝技術。其中，整體安裝技術施工較為復雜，因此不適用于小斷面隧洞。

1.4 底板混凝土襯砌施工技術

在進行底板混凝土襯砌施工時，首先，進行底板兩倉混凝土澆筑施工；其次，將加工好的鋼筋運至施工作業面，同時開展底板清理、鋼筋綁扎兩項工作；最后，繼續進行下一循環混凝土澆筑[3]。

1.5 邊頂拱混凝土襯砌施工技術

邊頂拱混凝土襯砌施工中需做好支撐結構和模板安裝。其中，支撐結構主要有拱架、橫向水平支撐絲杠、縱向拱架間的連接筋等等；模板使用主要可以分為以下三種情況：一是倒角處應使用異型模板；二是邊墻處應使用定型模板；三是頂拱處應使用定型模板，或是按照圓弧形狀加工的圓弧模板。

2 工程實例

2.1 工程概況

大山哨引水隧洞桂松0+040～桂松1+900段為大山哨隧洞1#支洞工程承擔施工任務。總施工長度為1860 m，其中桂松0+020～桂松0+040段為桂家湖取水口消力池段，也按隧洞洞身襯砌設計進行襯砌施工。由于大山哨隧洞整體埋深在地下水位線10～110 m以下，隧洞滲水、涌水量大，造成了隧洞積水嚴重，平均積水深度60 cm。本方案主要是針對在隧洞積水情況下的隧洞底板和小邊墻混凝土施工。主要涉及施工里程：桂松0+020～桂松7+000段。其中，桂松0+020～桂松0+360段采用C20混凝土進行施工；桂松0+360～桂松7+000段采用C25混凝土進行施工。

2.2 襯砌混凝土施工

襯砌混凝土施工流程如圖1所示。

圖1 襯砌混凝土工藝流程圖

2.2.1 倉面清理

由于大山哨隧洞內滲水量大，隧洞積水嚴重，給倉面清理帶來了很大的困難。根據大山哨隧洞的特點，底板倉面清理一次施工50 m。在倉面清理前，在施工段前后設置臨時小型圍堰，圍堰高70 cm，在倉內設置臨時積水坑，積水坑底面低于倉面50 cm，計劃安裝2臺7.5 kW潛水泵作為倉內排水。在上游圍堰外設置中轉積水坑，采用2臺18.5 kW水泵作為中轉排水。排水管由側壁穿越倉面到達下游。確保隧洞積水深度不增加。倉面清理完成后，報監理工程師，在監理工程師同意后方可進行下道工序。

2.2.2 鋼筋制安

鋼筋制安嚴格按照施工圖紙進行。進場鋼筋在實驗室檢測合格后方可使用。鋼筋在加工廠預制完成后，再進行隧洞內安裝。鋼筋安裝前，先設置架立鋼筋和定位鋼筋。底板每倉架立鋼筋縱向間距4 m，布置13道。橫向間距1 m，布置4道。確保鋼筋與基礎面的距離。施工完成架立鋼筋后，根據測量點，布置定位線。然后進行鋼筋安裝。鋼筋接頭采用單面焊接，焊接長度為5D。

2.2.3 模板安裝

根據1#支洞負責施工的部位在關鍵線路上(大山哨隧洞1#支洞下游與大山哨隧洞2#支洞上游)，且混凝土結構簡單、工程量較小、勞動強度低的特點。為確保工期的按時完成及減少投入的原則。計劃在大山哨隧洞1#支洞上游投入拼裝簡易模拱臺車2套。在大山哨隧洞1#支洞下游投入自行式整體模板臺車1套。

(2)自行式整體模板臺車。自行式模板臺車具有施工速度快，操作簡單，立模、拆模快捷的特點，為了加快關鍵線路的施工速度，將在關鍵線路配置自行式整體模板臺車，加快混凝土施工速度。

2.2.4 鋪掛土工布、防水板

由于施工的大山哨隧洞位于地下水水位線10～110 m，隧洞滲水點多，施工混凝土過程中，必須有效地解決倉內滲水及倉內積水問題，否則無法保證隧洞襯砌混凝土的質量。做隧洞防水板排水方案，須報監理部、設計單位及業主審批通過。

根據大山哨隧洞主要為III類圍巖，無初期支護的特點，隧洞防排水采用預埋橫向縱向排水盲管并鋪掛土工布、防水板的復合防排水形式。

2.2.5 施工縫及伸縮縫施工

根據設計圖紙要求，每10 m設置一道施工縫，在圍巖結構改變及地質條件有較大變化部位設計伸縮縫。施工縫采用預埋遇水膨脹止水條；伸縮縫采用預埋止水帶止水。

止水條安裝嚴格按照設計圖紙要求施工，在施工止水條前需要將混凝土面清理干凈，并對有較大不平順處采用修鑿和用同等強度砂漿補平的措施，確保止水條與混凝土面貼合。在安裝過程中要保證止水條位置準確、平順。

止水帶安裝嚴格按照設計圖紙要求施工。止水帶安裝要求在綁扎襯砌鋼筋時設置止水帶夾，在止水帶安裝后，確保在施工混凝土過程中位置不變。在混凝土施工完成后，應及時校對止水帶位置，若發生止水帶位置不符合要求，應及時采用加裝止水條等措施確保防水效果。

2.2.6 混凝土澆筑

(1)清倉驗收。鋼筋安裝前，應將倉面采用高壓水清理干凈，邊墻浮石清理干凈，與新施工混凝土交接的施工縫處也要采用高壓水清理干凈，保證倉面清潔。倉面清理完成后，應進行現場技術、管理人員自檢，工區質檢工程師復檢，并報項目部質量安全管理部門進行終檢，合格后報監理工程師檢查。檢查合格后方可進行防水板鋪掛、鋼筋綁扎等工序。在監理工程師檢查過程中，應及時提供相關檢查資料。

(2)混凝土澆筑分倉。襯砌混凝土分兩次澆筑完成。第一次進行底板混凝土澆筑，底板混凝土澆筑一倉澆筑50 m；第二次進行側墻和頂拱澆筑，側墻頂拱混凝土澆筑一倉澆筑10 m。

(3)混凝土拌制和運輸。襯砌采用集中攪拌，在大山哨隧洞1#支洞工區設計一套攪拌站系統。攪拌站采用1套JS7500攪拌機，1個散裝混凝土儲存罐和1個粉煤灰儲存罐。拌合成型的混凝土采用2臺4 m3混凝土罐車運輸到倉面，使用混凝土輸送泵送入倉內，采用人工振搗。

混凝土拌制前應根據骨料情況調整施工配合比，并報試驗監理工程師檢查合格后，方可進行混凝土拌制。在施工過程中，應在攪拌站及施工倉面對混凝土的塌落度進行檢測，合格后方可進行混凝土澆筑。

(4)混凝土澆筑。拌制好的混凝土采用混凝土輸送泵進入倉內，底板澆筑時應根據部位所需混凝土量，合理放料。確保放料均勻，然后進行振搗，確保混凝土密實，振搗完成后，應對底板面進行標高校對，校對合格后，底板面采用人工收面，確保混凝土面平整光滑。澆筑測量及頂拱時，要注意在混凝土入倉時薄層平鋪，邊墻部位要左右對稱下料，防止模板被混凝土擠壓而整體變形。澆筑時要加強振搗，澆筑一定要連續進行，防止出現冷縫。

2.2.7 混凝土養護

混凝土拆模后，應及時進行灑水養護，使混凝土面保持濕潤狀態，養護時長為14 d。

2.3 缺陷處理

拆模后發現混凝土有缺陷，提出處理意見，并報監理工程師同意后方可進行修補。對于不同的缺陷，應按照相應的監理工程師批準的方案進行處理，直至滿足規范和設計要求。處理完成后填寫缺陷處理審批資料，報監理工程師備案。

2.3.1 蜂窩麻面及掛簾處理

對于超過規范要求的蜂窩麻面，先進行鑿除，鑿除深度5 cm，然后對鑿除面采用高壓水清洗，確保鑿除面干凈，最后用同等強度水泥砂漿進行壓實填平。掛簾采用扁平鑿和砂輪機鑿除磨光，先用粗砂輪機磨平，再用細砂輪機磨平。

2.3.2 錯臺處理

對于錯臺大于2 cm的部分，先用扁平鑿按照1∶30(垂直于水流方向)、1∶20(順水流方向)坡度鑿平，并預留0.5～1 cm的保護層，用電動砂輪機打磨平，與周邊混凝土平順連接。對于錯臺小于2 cm的部分，直接用電動砂輪機按同等坡度打磨平順。

3 結 論

水利水電工程引水隧洞混凝土襯砌施工技術應用十分廣泛，保證其施工質量是實現水利建筑穩定運行的關鍵。對此，必須根據工程實際選擇合適的施工方案，做好施工缺陷的處理。

[1] 韓大剛.隧道二次襯砌混凝土施工中的缺陷及預防[J].科技風,2012(1):180.

[2] 楊堅.淺談隧道二次襯砌缺陷及病害整治處理及其防治措施[J].科技創新導報,2014(10):183-187.

[3] 袁丙青,孫海兵,湯浩.導流隧洞襯砌混凝土缺陷的產生及處理方法[J].長江工程職業技術學院學報,2013,30(1):15-17.

方 芳(1977-)，男，湖北天門人，高級工程師，主要從事工程監理方面的工作。E-mail：250294024@qq.com。

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