關于水利工程隧洞施工中常見問題的處理措施實踐

鐘平禹

（中國能源建設集團廣西水電工程局有限公司，廣西南寧 530000）

隨著人們對水利工程隧洞施工研究的不斷深入，施工技術得到顯著提升，但是，由于水利隧洞自身容易受外界因素影響，因此，整體施工難度大，為了更好施工，提高工程質量，要制定合理施工措施，以免隧道發生坍塌事故，造成經濟損失以及人員傷亡。以下就結合菲律賓Kapangan 60MW 水電站項目的實際情況，探討在水利工程隧洞施工中常見問題的處理措施。

1 工程概況

Kapangan 60MW 水電項目位于菲律賓國呂宋島北部，距離馬尼拉240km，距離碧瑤市28km，工程的具體概況如表1 所示

表1 工程具體概況

2 工程隧洞在設計和施工方面的難題及解決措施

2.1 設計方面的難題與解決措施

針對kapangan 項目的隧洞進行分析，工程在設計方面具有設計專業范圍廣泛、工期緊張、影響因素多、技術技術風險大，在工程期間，不僅要考慮工程成本，而且還要方便施工作業開展，確保工程能夠按期竣工[1]。對于設計方面面臨的難題，在解決上可以采取下列措施：①盡早與設計分包商進行溝通，簽訂設計分包合同，督促設計分包商配置足夠的資源，以免由于資源不足，而對工程施工造成制約，確保可以按合同履約；②聘請相關設計專家對設計各個環節進行監督和管理，保證設計進度和優化[2]；③制定多個設計方案，分析不同設計方案，最終制定一個最佳的設計方案，依據方案開展施工，保證施工作業順利進行，進而提高工程質量。

2.2 工程施工方面的難題與解決措施

引水隧洞施工難度大，工期緊，技術要求高，地質條件復雜。引水隧洞的施工是該項目的重點和難點，9km 長的引水隧洞，需要5 個支洞方能確保引水隧洞按期完工。由于進場道路的制約導致引水隧洞施工的工期非常緊張，6 個隧洞工作面的同時施工，使隧洞施工資源配置組織、調配等難度將增大。針對上述問題，在解決上可以采取下列措施：①配備具有豐富的道路和隧洞施工經驗的施工與管理人員，制定先進的施工技術方案指導施工[3]；②采用先進的洞挖設備，包括懸臂式掘進機、反井鉆等，同時配備足夠的錨桿臺車、濕噴臺車、挖裝設備與運輸設備，以先進、高效的設備保證開挖的質量與進度；③采用先進工藝、方法、技術。進行開挖時應用新奧法施工，全斷面施工作業要一次成型，對于工程施工中涉及的襯砌采用針梁式臺車施工；④施工方在具體施工前，要先對工程現場情況進行全面調查，依據調查結果開展施工。

2.3 隧道開挖施工與支護

2.3.1 施工

施工支洞及引水隧洞主洞的開挖方法：采用懸臂式掘進機與全斷面爆破開挖結合的方法，當隧洞巖體硬度小于等于l00Mpa，開挖可采用STR318H 懸臂式掘進機開挖，3m3農用車出渣；在隧道圍巖大于100Mpa 時采用鉆爆法施工，全斷面爆破開挖將采用YT-28 氣腿鉆鉆孔，開挖循環進尺2.0～2.5m，采用裝載機裝車，3m3農用車出渣。

2.3.2 隧洞支護

隧洞支護采用YT-28 氣腿鉆鉆孔，利用簡易臺車進行錨桿、鋼筋網安裝，采用混凝土噴車進行噴射混凝土，3m3攪拌車運輸混凝土。

2.3 引水隧洞混凝土施工方案

引水隧洞工程包括引水隧洞上平洞、調壓井、豎井及引水隧洞下平洞。引水隧洞上平洞總長為8675m，調壓井高度為62m，豎井高度為241m，引水隧洞下平洞長度為490m。引水隧洞上平洞洞長較長，根據施工支洞的布置進行分區進行混凝土澆筑施工。

2.4 調壓井及豎井開挖

調壓井和豎井開挖均采用先挖導洞再擴井開挖的方案，導井開挖采用BMC500 型反井鉆機施工，導井完成后，調壓井先擴挖第一層，將導井直徑擴挖開挖至3.4m，再進行第二層擴挖，第二層擴挖至設計直徑。引水隧洞豎井導井開挖完成后，擴挖施工采用一次擴挖成型的方法。開挖采用Y-28 手風鉆、周邊光面爆破、鉆孔直徑為d=42mm，開挖出渣使用導井落至底部下平段。

3 工程施工常見問題的解決

工程施工期間，為了避免發生坍塌等事故，要采取安全措施進行支護，確保操作穩定、安全性。

3.1 普通錨桿及掛網施工

在工程施工時如果采用砂漿錨桿施工技術，要先進行布孔定位，再鉆孔，同時，要做好沖洗和檢查，完成上述作業后，注漿，插入錨桿。施工中應用的錨桿要依據相關要求，在隧洞外加工，通過人工方式，完成施工安裝。在該期間，要嚴格依據設計參數開展錨桿鉆孔作業，保證其與實際要求標準相符，通過高壓水槍對孔中污水、浮沉進行清洗。掛網施工作業開展期間，掛網一般都先噴混凝土，然后施工[4]。對于施工中采用的鋼筋網編制要在現場開展，依據2～3m 間編制，完成編制后，要通過焊接方式讓其與錨桿連接到一起，然后嚴格依據設計要求，對網格進行橫向與縱向及逆行鋼筋編制，對于采用的鋼筋網要利用鋼絲捆扎。將墊塊設置在鋼筋網和巖面間，保證噴護時鋼筋網可以被包裹起來，完成對掛網驗收后，及時進行混凝噴護，達到覆蓋目的[5]。

3.2 混凝土噴護

對于工程施工中采用的膠凝材料、錨桿、外加劑等各項材料，施工人員要對各項材料性能進行全面檢查，一旦發現材料質量存在問題，要及時將施工應用到各項材料都運輸到施工現場外，以免發生誤用，影響工程質量。工程施工前要做好準備作業，確保施工作業開展需要應用的風管路、供水等都要準備齊全，主要包括的內容有噴射機、通風設備、施工材料等，確保各項材料與設備都經過嚴格檢查與調試，保證設備和材料都符合施工要求[6]。施工人員要利用高壓水槍對施工現場情況全面清洗，若噴射面存在滴水位置，要埋設導水管，確保排水通暢。混凝土噴射一般都采用干料，噴射料拌制要在拌和站內進行，而且要采用自卸式汽車將已經拌和好的混凝土運輸到作業現場。噴射混凝土前，施工人員要將一些粉裝速凝劑加入噴射嘴，依據事先制定后的順序分片、分段進行混凝土噴射，為了確保施工質量可以達到要求標準，每次噴射混凝土厚度都應當被控制在3～5cm 之間，確保上層混凝土發生干凝后，繼續施工[7]。與此同時，在進行后續噴射前，要清理干凈噴射面，完成噴射后，及時開挖，混凝土噴射初凝3h 后，采用挖掘機挖掘。

3.3 注漿錨桿施工

嚴格依據設計圖紙中的相關要求布置錨桿，采用錨桿臺、鑿巖機進行鉆孔，鉆孔完成后要及時清洗。將錨頭插入孔底位置，同時，要合理安裝墊板、螺母、止漿塞等，而且要連接注漿管，尾部利用注漿泵注漿。一般采用水泥砂漿，控制注漿壓力要控制在0.5～1.0MPa，注漿由上向下逐一開展。完成注漿后，將止漿塞安裝在鉆孔中，封口要利用速凝水泥封口。在施工時為了避免發生串漿，要采取跳打方式施工，先對應用在奇數孔，再進行偶數孔施工，一旦發生大量漏漿問題，要及時處理，灌漿作業要采取濃漿、低壓、限量方式，如果注入其他不同填料，要堵好大通道，然后采取相應措施進行處理。

4 結語

Kapangan 60MW 水電站項目隧洞施工作業具體開展過程中經常會遇到各種難題，在實際施工期間，若沒有采取合理措施對遇到的問題進行處理，不僅會導致工程無法按期竣工，而且可能會引起的各種質量問題。因此，在實際施工要針對工程具體情況，制定合理解決方案，保證工程施工作業開展期間，以及掘進、施工作業的穩定性與安全性。