引水隧洞工程施工技術(shù)及施工質(zhì)量控制分析

福州市城市排水有限公司，福建 福州 350001

0 前言

引水工程在實(shí)際施工階段，應(yīng)充分考慮到施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件與其它影響因素，進(jìn)而在準(zhǔn)備充足的前提下開展工程建設(shè)工作［1-2］。同時，還需制定科學(xué)的施工方案，嚴(yán)格按照施工要求作業(yè)，這樣才能保證引水隧洞工程施工成果達(dá)到預(yù)期效果，進(jìn)而促進(jìn)引水工程的高質(zhì)量發(fā)展。

1 工程概況

連江縣塘坂引水二期工程主要位于連江縣，整個工程引水線路長度為59km。在具體施工階段，該工程的取水源頭是鰲江流域上游的塘坂水庫。本工程的投資額度大體上為9.4 億元，共計分為6 個施工段。其中引水隧洞工程的總長為47km，從工程隧洞口數(shù)量上共有27 處。其中塘坂水庫每天的引水量為60 萬m3。輸水隧洞工程等別為Ⅲ等，在該引水隧洞工程中所建設(shè)的水工建筑物均按照3 級標(biāo)準(zhǔn)施工，并且注重抗震設(shè)計，基本上應(yīng)將抗震度保持在Ⅵ級，從而保證竣工后的引水隧洞滿足連江縣城區(qū)、可門港開發(fā)區(qū)及瑯岐經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)供水需求。

2 引水工程施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 隧洞襯砌混凝土澆筑技術(shù)

引水隧洞地質(zhì)情況II、III 類圍巖中一般采用裸洞或局部噴錨處理，對III 類圍巖較破碎及VI、V 類圍巖采用襯砌混凝土施工。襯砌混凝土采用分層澆筑，采取先襯砌底拱（襯砌底部），后襯砌邊、拱的施工順序。

先進(jìn)行測量放線，后進(jìn)行基底清理，清理采取高壓風(fēng)吹洗并配合人工清理。之后進(jìn)行墊層混凝土澆筑，等墊層達(dá)到一定強(qiáng)度后，進(jìn)行底板鋼筋綁扎，鋼筋綁扎應(yīng)滿足規(guī)范要求，鋼筋綁扎經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后，進(jìn)行底板混凝土澆筑，澆筑的混凝土應(yīng)加強(qiáng)振搗，防止蜂窩、麻面的產(chǎn)生，之后對底板混凝土進(jìn)行養(yǎng)生。待底板混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，綁扎墻拱鋼筋，鋼筋驗(yàn)收合格后，對施工冷縫進(jìn)行鑿毛處理，將模板安裝到位，并進(jìn)行澆筑混凝土的準(zhǔn)備工作，首先由人工對倉內(nèi)進(jìn)行清理和清水濕潤，之后在施工冷縫上灑許水泥漿。之后進(jìn)行止水帶安裝和側(cè)向模板封堵，邊側(cè)向模板封堵邊進(jìn)行混凝土入倉澆筑，對澆筑的混凝土應(yīng)加強(qiáng)振搗，繼續(xù)澆筑混凝土直至封頂結(jié)束。澆筑好的混凝土待達(dá)到一定強(qiáng)度后，進(jìn)行拆模。拆模后要加強(qiáng)養(yǎng)生，以保證混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度。

2.2 隧洞灌漿技術(shù)

混凝土襯砌段先進(jìn)行固結(jié)灌漿，再進(jìn)行回填灌漿；鋼管襯段先進(jìn)性回填灌漿再進(jìn)行接觸灌漿。

回填灌漿：混凝土澆筑過程中，因施工工藝原因?qū)е鹿绊斘恢没炷翢o法泵送密實(shí)，導(dǎo)致拱頂混凝土與隧洞巖面之間產(chǎn)生空隙，此時采用回填灌漿填補(bǔ)空隙。在混凝土拱頂正上方及左右各60°位置鉆孔，相鄰排3 個孔布置相同。鉆孔穿透混凝土且深入圍巖5cm（混凝土襯砌40cm，則鉆孔深度為45cm），管襯段應(yīng)在鋼管上預(yù)留孔，孔徑5cm，回填灌漿鉆孔排距3m。鉆孔采用氣腿式鑿巖機(jī)濕式鉆孔。

固結(jié)灌漿：為防止圍巖破碎地下水通過圍巖裂隙滲入隧洞破壞隧洞結(jié)構(gòu)，采用固結(jié)灌漿將水泥漿液壓入巖體中，使之封閉圍巖裂隙，加強(qiáng)圍巖的完整性，達(dá)到提高圍巖強(qiáng)度和剛度的目的。在隧洞全斷面每隔45°布置鉆孔，相鄰排鉆孔采用梅花形交錯布置，相同斷面8 個鉆孔，相鄰斷面8 個鉆孔。鉆孔穿透混凝土且深入圍巖2.5m（混凝土襯砌40cm，則鉆孔深度為2.9m），孔徑5cm，固結(jié)灌漿鉆孔排距3m。鉆孔采用氣腿式鑿巖機(jī)濕式鉆孔。

接觸灌漿：鋼管襯砌段混凝土澆筑完成后，混凝土干縮會在混凝土與鋼管之間形成縫隙，此時采用接觸灌漿對混凝土與鋼管之間的縫隙進(jìn)行處理。管襯段施工時應(yīng)鋼管上預(yù)留接觸灌漿孔，在混凝土澆筑完成且混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后，即進(jìn)行灌漿，灌漿結(jié)束后焊接封孔。

2.3 引水管道過河施工

本工程輸水管道施工涉及過66m 河道，由于河道河水無法截流，施工前需對河道進(jìn)行改渠，且河道水位較高、地下水豐富，施工時采用沉管法施工，管道一次性焊接到位后進(jìn)行吊裝，通過對焊接完成的管道內(nèi)部進(jìn)行注水沉入指定位置，后對管道進(jìn)行水下混凝土滿包處理。

導(dǎo)流渠施工，在河岸一側(cè)開挖一條長50m 以上，寬5m，深3m 的導(dǎo)流渠，將河水引至下游。

施工便道，為滿足管道制作及重型吊車的作業(yè)面要求，施工便道采用塊石堆砌，考慮到塊石的滲水情況，在施工前在便道上游面鋪設(shè)復(fù)合土工布，同時在便道中部設(shè)置一道2m 寬的粘土心墻，最大程度減少河水滲漏。

管槽開挖，導(dǎo)流渠和施工便道建設(shè)完成后，河水基本從上游通過導(dǎo)流渠引向下游，在河道下游側(cè)采用長臂挖掘機(jī)進(jìn)行管槽開挖，挖掘機(jī)臂長≮25m，開挖砂土堆于下游側(cè)，用于構(gòu)筑下游圍堰，同時鋪設(shè)復(fù)合土工布，減少下游河水回滲管槽。

管道安裝：過河段管道屬于長管一次性吊裝，成品鋼管運(yùn)至現(xiàn)場后，放置于事先制作好的槽鋼支架上進(jìn)行焊接，焊接完成后及時對焊縫進(jìn)行全段探傷實(shí)驗(yàn)檢測，待管道全部焊接并完成防腐處理后，利用4 部80 噸吊車進(jìn)行吊裝下管，管道就位后兩端頭基礎(chǔ)采用沙袋固定。

水下混凝土澆筑，采用導(dǎo)流渠引水及上下游防滲措施后，可以基本保證管槽處于靜水狀態(tài)，為水下混凝土施工提供必要條件，水下混凝土澆筑采用導(dǎo)管法進(jìn)行澆筑。

3 引水隧洞工程施工質(zhì)量控制措施

3.1 隧洞襯砌混凝土澆筑控制要點(diǎn)

（1）墊層施工，墊層澆筑時應(yīng)確保淤積泥漿及生產(chǎn)垃圾清理到位，因水工隧洞性質(zhì)洞內(nèi)存在積水，建議在施工區(qū)域兩側(cè)設(shè)置截水墻，防止臨近區(qū)域水泥漿及垃圾混入。

（2）止水帶施工，止水帶施工時兩端應(yīng)用定位鋼筋和扁鋼固定，用扁鋼將止水帶兩端加緊并與結(jié)構(gòu)鋼筋焊接固定。

3.2 隧洞灌漿控制要點(diǎn)

（1）灌漿所需壓力表應(yīng)經(jīng)過校核認(rèn)定，回填灌漿壓力≯0.3MPa，當(dāng)注漿孔停止吸漿時，回填灌漿即可結(jié)束。固結(jié)灌漿壓力為0.6～0.8MPa，在設(shè)計規(guī)定的壓力下，當(dāng)注入率≯0.4L/min時，繼續(xù)灌注30min，灌漿可以結(jié)束。接觸灌漿壓力控制0.2MPa，接觸灌漿宜在混凝土澆筑60d 后進(jìn)行施工。

（2）灌漿口應(yīng)設(shè)置活動閥門，灌漿結(jié)束后需對回填及固結(jié)灌漿口進(jìn)行封孔并抹平，對接觸灌漿進(jìn)行焊接封孔。

3.3 引水管道過河施工控制要點(diǎn)

（1）導(dǎo)流渠施工防水措施，導(dǎo)流渠兩側(cè)打設(shè)木樁，長5m，間距30cm，埋入河床深度1.5m，樁內(nèi)襯防滲土工布，用編織袋裝粘土并系于防滲土工布下端，防滲土工布上端用廢舊模板訂與木樁之上，使防滲土工布在導(dǎo)流渠兩側(cè)呈垂直分布，以防河水滲入管槽內(nèi)。

（2）水下混凝土澆筑控制措施，導(dǎo)管宜采用金屬管，直徑≮250mm，且≯400mm。導(dǎo)管安裝時其底部應(yīng)控制在孔底面30～40cm，澆筑過程導(dǎo)管埋入混凝土深度控制在2.5～3.5m。

4 結(jié)論

綜上所述，引水隧洞工程質(zhì)量控制工作作為后續(xù)隧洞使用的重要依托，應(yīng)從混凝土施工技術(shù)、管道焊接技術(shù)等方面，確保施工技術(shù)符合施工要求。此外，還應(yīng)采用現(xiàn)場質(zhì)控體系、明確工程驗(yàn)收條件、建立安全事故制度等措施，提升施工質(zhì)量，這樣才能促使引水隧洞工程在多方配合下順利竣工。