金沙江白鶴灘水電站交通隧道襯砌質(zhì)量精細(xì)化管理

徐永明

(武警水電第七支隊，湖北 武漢 430223)

1 工程概述

白鶴灘水電站位于金沙江下游四川省寧南縣和云南省巧家縣境內(nèi)，上游與烏東德梯級電站相接，下游尾水與溪洛渡梯級電站相連，是金沙江下游雅礱江口—宜賓河段四個梯級開發(fā)中的第二級。工程以發(fā)電為主，兼有攔沙、防洪、航運(yùn)、灌溉等綜合效益。目前白鶴灘水電站還處于工程籌建期，建成后將成為僅次于長江三峽的中國第二大水電站。

該電站場內(nèi)交通工程建設(shè)中，1號公路為左岸高程施工區(qū)域施工運(yùn)輸?shù)闹魍ǖ溃彩请娬窘ㄔO(shè)外來物資輸入的主通道，位于正常蓄水位以上，為永久交通公路。1號公路上村梁子隧道為左岸高線公路工程的一部分，位于上村梁子陡壁地形段，全長530m。隧道內(nèi)輪廓為三心圓，主洞凈空為10.5m ×7.2m(寬 × 高)，以利于重大件通行，且后期供地方交通使用。

2 隧道襯砌施工工藝

2.1 襯砌結(jié)構(gòu)

上村梁子隧道襯砌采用模注混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)計為C25素混凝土，襯砌厚度為35cm，初期支護(hù)與二次襯砌結(jié)構(gòu)之間設(shè)防排水夾層。襯砌施工項(xiàng)目包括襯砌混凝土、透水盲溝、防水板和止水帶。上村梁子隧道襯砌結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 上村梁子隧道襯砌結(jié)構(gòu)

2.2 工藝流程

該隧道采用整體移動式鋼模臺車襯砌施工方案，單倉長度9m，單倉設(shè)計方量73m3。襯砌混凝土施工工藝流程如圖2所示。在襯砌混凝土澆筑施工工藝流程中，基礎(chǔ)面清理、模板安裝、混凝土拌制是確保混凝土施工質(zhì)量的基礎(chǔ)，混凝土澆筑是確保施工質(zhì)量的重點(diǎn)。倉面混凝土澆筑方法、澆筑時間、倉面設(shè)備、人員配置等是確保混凝土澆筑質(zhì)量的關(guān)鍵措施。

3 施工質(zhì)量精細(xì)化控制

3.1 質(zhì)量控制目標(biāo)

綜合水電工程、公路工程相關(guān)行業(yè)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，制定質(zhì)量控制目標(biāo)如下:

圖2 隧道襯砌施工工藝流程

a.混凝土施工七項(xiàng)工序(基礎(chǔ)面與施工縫、模板、防水層、排水管、止水帶、混凝土澆筑、混凝土外觀)的過程控制，執(zhí)行《水電水利基本建設(shè)工程單元工程質(zhì)量等級評定標(biāo)準(zhǔn)》(DL/T 5113.1—2005)相關(guān)規(guī)定，均達(dá)到“優(yōu)良”標(biāo)準(zhǔn)。

b.混凝土施工質(zhì)量符合《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTGF 80/1—2004)第10.11節(jié)關(guān)于隧道混凝土襯砌的基本要求:?所用材料的質(zhì)量和規(guī)格必須滿足規(guī)范和設(shè)計要求;?混凝土必須滿足設(shè)計和規(guī)范的要求;?拱墻背后的空隙必須回填密實(shí)。

c.混凝土外觀良好:表面密實(shí)，無蜂窩、麻面，每延米的隧道面積中，氣泡面積不超過0.5%;結(jié)構(gòu)輪廓線條順直美觀，混凝土顏色均勻一致;施工縫平順無錯臺。

d.襯砌結(jié)構(gòu)外形尺寸符合《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF 60—2009)的規(guī)定:邊墻平面位置允許偏差±10mm，拱部高程允許偏差+30mm，邊墻、拱部表面平整度小于15mm。襯砌厚度不小于設(shè)計值35cm。

e.混凝土28d檢測強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度等級C25。

3.2 施工準(zhǔn)備檢查

實(shí)施襯砌施工前，做好充分的內(nèi)業(yè)、外業(yè)準(zhǔn)備工作，是順利開展質(zhì)量控制的重要前提，主要檢查項(xiàng)目如下:

a.按照緊湊實(shí)用、方便施工、經(jīng)濟(jì)合理的原則合理布置施工場地，風(fēng)、水、電、照明與通訊等保障條件就位，混凝土拌和站與運(yùn)輸罐車就位。

b.鋼模臺車現(xiàn)場拼裝，結(jié)構(gòu)安裝偏差滿足要求，經(jīng)檢查驗(yàn)收合格。

c.現(xiàn)場施工設(shè)備、工器具、材料和人力配置滿足施工要求，倉面準(zhǔn)備工作充分。

d.上一道工序初期支護(hù)經(jīng)檢查驗(yàn)收合格。

e.施工前進(jìn)行襯砌混凝土施工專項(xiàng)技術(shù)交底和作業(yè)培訓(xùn)，施工人員對質(zhì)量控制要點(diǎn)、難點(diǎn)做到人人掌握。

f.現(xiàn)場質(zhì)量管理人員到位，崗位分工職責(zé)明確，質(zhì)量目標(biāo)與控制措施宣貫到位。

3.3 過程質(zhì)量控制

3.3.1 防排水施作精細(xì)化控制

防排水是隧道襯砌施工的重要一環(huán)，直接影響襯砌的使用功能和壽命。防排水施工項(xiàng)目包括EVA防水板、縱環(huán)向軟式透水管、橫向PVC排水管及三通連接、施工縫止水帶，在施工、材料、驗(yàn)收等各個環(huán)節(jié)必須嚴(yán)格按規(guī)范要求去做，才能形成整體防排水結(jié)構(gòu)，達(dá)到設(shè)計要求的“襯砌內(nèi)壁不滴水”質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

a.縱環(huán)向透水管和橫向排水管按設(shè)計位置安設(shè)，懸掛縱向透水管時保持排水坡度與隧道縱坡一致，吊掛均勻不產(chǎn)生下垂，以利于排水通暢，注意控制三通連接的質(zhì)量，確保套接嚴(yán)密無漏縫。

b.防水板固定點(diǎn)應(yīng)合理布設(shè)，保證防水板系掛牢固，防水板鋪設(shè)時要預(yù)留一定的松弛度，不宜張拉過緊，以免混凝土澆注時損壞防水板。防水板搭接焊縫的質(zhì)量是關(guān)鍵控制點(diǎn)，必須保證搭接寬度，采用專用焊接機(jī)鋪焊，鋪設(shè)完成后要做好防護(hù)，嚴(yán)禁損壞。另外要注意防水板施工時應(yīng)“U”形包裹縱向透水管扣在墻角基底，以保證圍巖滲水能夠順利地匯入排水管中。

c.橡膠止水帶安裝前按襯砌輪廓尺寸附加40～50cm富余量裁剪，在端頭模板安裝時固定，與端頭模板正交，中心線與工作縫對齊，上下順直攤平整不扭曲，避免澆筑混凝土?xí)r漏漿。

3.3.2 鋼模臺車定位精細(xì)化控制

倉面準(zhǔn)備工作中至關(guān)重要的是鋼模臺車的就位調(diào)整和立模，作業(yè)過程控制要點(diǎn)如下:

a.調(diào)整定位:將鋼模臺車沿軌道移動到立模位置，鎖定卡軌器，保持臺車中心與隧道中心線一致。交替啟動垂直油缸和側(cè)向油缸，使模板調(diào)整到設(shè)計要求位置。調(diào)整采用五點(diǎn)定位法，即:以襯砌圓心為原點(diǎn)建立平面坐標(biāo)系，通過控制頂拱模板中心點(diǎn)、頂拱模板同邊墻模板的兩個鉸接點(diǎn)、邊墻部模板的底腳點(diǎn)來精確控制臺車就位。

b.底模安裝:矮邊墻模板安裝前須檢查邊模是否已完全支撐到位，然后用小塊鋼模拼裝立于基礎(chǔ)表面，上緣緊靠整體鋼模下沿。上緣第一塊鋼模板用工字鋼與邊模下沿焊接在一起，再與下邊兩塊模板用U形卡連接，以利于形成順直的轉(zhuǎn)角線。底模外側(cè)輔以可調(diào)式絲杠斜撐，確保牢固，防止混凝土澆筑過程中模板移位和變形。

c.堵頭模板安裝:堵頭模板安裝在臺車調(diào)整到位后進(jìn)行，采用厚實(shí)木板制作，根據(jù)噴混凝土面凸凹情況決定木模板長度，現(xiàn)場用鋸裁出合適的長度，自下向上環(huán)向安裝，用環(huán)向鋼管圍囹和橫向工字鋼U卡槽夾牢，在模板與圍囹間的間隙打入木楔擠緊，板間接縫須密實(shí)，以防漏漿。

d.相鄰倉環(huán)接縫錯臺控制:?臺車就位前，將混凝土搭接部位及臺車搭接部分表面徹底清理干凈，在邊模外緣粘貼約5mm厚的雙面膠，使臺車與混凝土表面盡量緊貼;?加強(qiáng)臺車支撐，應(yīng)將所有的支撐全部到位，保證臺車整體受力;?在臺車底部增設(shè)橫向鋼管對撐(一端鉸鏈，一端絲杠，可拆卸，以便臺車下車輛通行)，增加拱腳受力，既可抑制邊墻錯臺，又可防止臺車上浮造成拱部錯臺;?放慢邊墻0～3m高部位混凝土的灌注速度和嚴(yán)格控制混凝土坍落度(最佳值14cm);?及時檢查和消除臺車兩端斷面尺寸誤差(通過調(diào)節(jié)各支撐的絲杠絲扣);?中線和標(biāo)高要控制準(zhǔn)確;?保持臺車模板與上一環(huán)混凝土的搭接長度為10～15cm。

e.澆筑前檢查:模板位置偏差和平整度;模板接縫密合性及支撐牢固程度;脫模劑是否涂刷均勻;作業(yè)窗是否關(guān)閉;臺車電源、附著式振搗器是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

3.3.3 混凝土澆筑精細(xì)化控制

隧道二襯澆筑后成為永久表面，混凝土澆筑質(zhì)量是控制重點(diǎn)，力求做到“內(nèi)實(shí)外光”。澆筑過程控制要點(diǎn)如下:

a.灌筑順序:兩側(cè)對稱下料，分層均勻上升，每層澆筑厚度50～80cm，澆筑過程保持連續(xù)，避免停歇造成“冷縫”。

b.邊墻振搗:從工作窗探入，定人定位用插入式軟軸振動棒振搗，間距均勻、快插慢拔，不過振、無漏振，保證混凝土振搗密實(shí)。邊墻澆筑時，挑選個頭小的工人鉆入倉內(nèi)進(jìn)行振搗。為減少邊墻反弧段氣泡，振搗時用木錘在模板外側(cè)適當(dāng)敲振。

c.頂拱振搗:頂拱振搗主要依靠附著式振搗器，從作業(yè)窗盡量多注入泵送混凝土，縮小封頂?shù)姆秶s短封頂?shù)臅r間，封頂時采用自密實(shí)混凝土壓注，保證頂拱中心部位的密實(shí)度。

d.拆模與養(yǎng)護(hù):根據(jù)《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》，拆模強(qiáng)度要求達(dá)到5MPa以上。拆模后用水噴淋混凝土表面，養(yǎng)護(hù)期內(nèi)保持濕潤。

3.3.4 測量與試驗(yàn)把關(guān)

嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行施工過程中的質(zhì)量控制，測量和試驗(yàn)是重要控制手段。

a.測量控制:為控制襯砌尺寸偏差、保證隧道凈空尺寸滿足設(shè)計及規(guī)范要求，必須做好鋼模臺車定位測量、混凝土施工過程變形監(jiān)測、混凝土形體測量，及時分析測量成果，糾正施工偏差。

b.試驗(yàn)控制:?優(yōu)選配合比，采用高效減水劑和大摻量Ⅰ級粉煤灰，以改善混凝土工作性能;?嚴(yán)格控制坍落度，邊墻部位坍落度宜小(12～14cm)，頂拱部位稍大(14～16cm)，出機(jī)口與現(xiàn)場同步取樣檢測，在保證混凝土可泵性、和易性、保水性的前提下，盡量控制坍落度上限，如有波動及時調(diào)整。

4 質(zhì)量管理主要措施

在隧道襯砌施工過程中，嚴(yán)格按照“施工作業(yè)規(guī)范化、質(zhì)量控制精細(xì)化”的總要求抓管理，收效顯著的管理措施主要有:

a.從自身的實(shí)際情況出發(fā)，參考借鑒水電工程場內(nèi)交通施工的成功技術(shù)和成熟經(jīng)驗(yàn)，科學(xué)制定公路隧道二襯方案，避免走彎路，既節(jié)約成本又提高效率，為優(yōu)良的質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

b.混凝土澆筑前做好充分準(zhǔn)備，精心組織策劃、合理配置資源，建立專職管理機(jī)構(gòu)，配備經(jīng)驗(yàn)豐富的管理人員和技術(shù)人員，制定有效的質(zhì)量管理措施和有針對性的技術(shù)措施，對參與澆筑的所有人員進(jìn)行技術(shù)交底、工藝培訓(xùn)和質(zhì)量教育。

c.混凝土澆筑過程中要求每個工人掛牌上崗，實(shí)行“定人、定位、定責(zé)”，按工序、崗位進(jìn)行考核評分，獎罰落實(shí)到人頭，提高工人的工作積極性及自覺性。同時加強(qiáng)對各環(huán)節(jié)質(zhì)量的把關(guān)，三檢人員檢查督促到位，嚴(yán)格落實(shí)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，不滿足要求的堅決返工整改，以促進(jìn)全員的質(zhì)量意識，持續(xù)提升工作成果的質(zhì)量水平。

d.每一倉澆筑完成后及時總結(jié)分析，從澆筑效果、檢查結(jié)果中查找問題，制訂優(yōu)化方案與改進(jìn)措施，及時反饋信息給施工作業(yè)人員，以指導(dǎo)、改進(jìn)后續(xù)施工質(zhì)量。

5 結(jié)語

從每道工序、各個環(huán)節(jié)推行全過程精細(xì)化控制，在白鶴灘水電站左岸公路上村梁子隧道襯砌混凝土施工實(shí)踐中，取得了優(yōu)良的質(zhì)量成果。隧道襯砌的施工縫、模板、防水層、排水管、止水帶、混凝土澆筑、混凝土外觀七項(xiàng)工序均達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)，各檢查項(xiàng)目均達(dá)到預(yù)期質(zhì)量控制目標(biāo)，襯砌輪廓線條順直美觀、表面光潔平順無錯臺，被評選為白鶴灘水電站樣板工程。該例可在白鶴灘水電站乃至各同類工程交通隧道襯砌施工中廣泛推廣。

［1］DL/T 5113.1—2005水電水利基本建設(shè)工程單元工程質(zhì)量等級評定標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［2］DL/T 5243—2010水電水利工程場內(nèi)施工道路技術(shù)規(guī)范［S］.

［3］JTG F80/1—2004公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［4］JTG F60—2009公路隧道施工技術(shù)規(guī)范［S］.