水利工程中引水隧洞的施工技術與質量控制

□白擁軍（新疆額爾齊斯河流域開發工程建設管理局）

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水利工程中引水隧洞的施工技術與質量控制

□白擁軍（新疆額爾齊斯河流域開發工程建設管理局）

摘要：水利工程作為國民經濟的基礎產業，它的作用在于興利除害。因此，水利工程的建設對于國民經濟的發展具有其必要性和重要性，而水利工程的施工技術與質量控制就成為水利工程建設的重要控制點，由于水利工程項目中包含的具體項目較多，文章就北疆某引水隧洞的施工技術與質量控制進行闡述分析，提出適合該項目的施工技術方案措施及其質量控制要點，旨在對本項目進行技術總結及同類項目提供有益的施工參考。

關鍵詞：引水隧洞；施工技術；質量控制

1工程概況

該工程位于北疆北部，主要包括山前引水渠道、引水隧洞、山后引水渠道、導洪堤、導洪渠、防洪堤等建筑物。其中引水隧洞長約390 m，隧洞外徑5.00 m、內徑4.00 m，隧洞沿線地形起伏，沿線隧洞埋深一般30～80 m。引水隧洞工程施工的主要內容包含土石方明挖、石方洞挖、混凝土工程、施工鉆孔和灌漿等。

2施工技術與質量控制

2.1土方明挖施工

由于該土方開挖為引水隧洞的明挖施工，因此開挖前需進行初步測量放樣，以確定洞口邊坡開挖邊線，同時由于該項目土方明挖施工在雨季，因此開挖時需做好前期準備工作，根據項目的地質結構、地形地貌和水文地質情況，邊坡的開挖采取沿等高線的方式自下而上、分段、分層依次進行開挖，在開挖過程中，要沿著邊坡底部位置設置寬高為100 mm×100 mm水溝，并保持排水溝的縱向坡率為3%以便于匯聚一處進行抽水排水保持邊坡穩定，同時開挖時要對邊坡進行休坡處理，并按圖紙進行噴錨支護，直至完成整個洞口明挖。土方開挖的施工機械采用1～2 m3挖掘機，12 t自卸汽車運輸渣料，開挖時永久邊坡按設計坡度進行開挖，設計未做要求時，開挖坡度按1：0.75進行開挖，開挖時要邊開挖邊進行修坡，開挖修坡達到設計要求后即開始護坡施工。

土方開挖前，要對設計圖紙進行仔細研究并對現場施工人員進行技術交底，施工時嚴格按照設計圖紙所示的引水隧洞的邊線尺寸并預留一定的工作面進行開挖放樣，并反復對放樣邊坡控制點進行檢查，同時做好開挖區周圍排水等設施的質量檢查和驗收；開挖過程中，要按照項目部的三檢制度，嚴格檢查、反復校驗引水隧洞開挖底部的控制標高及點平面尺寸控制點；土方開挖完成后要對主體工程開挖基礎面、開挖底面、壩體填筑前的基礎面的清理等項目進行檢查驗收，以保證土方開挖工程的質量。

2.2石方施工

該項目石方開挖包括石方明挖和石方洞挖兩種方式，其中對明挖坡邊輪廓線采用預裂爆破施工，對洞口明挖石方采用手風鉆鉆孔、少藥量火炮爆破施工，以保護洞臉邊坡，其施工機具采用空氣機供風機、7655型手風鉆等；對于洞挖部分，由于工作面地質條件一般，因此，對于此類圍巖洞段，擬采用全斷面開挖方案，利用風鉆鉆孔、日產2×37.50 kW軸流通風機排煙、小型拖拉機配合出渣。洞挖石方施工工藝流程如圖1所示：

圖1　洞挖石方施工工藝流程圖

爆破施工前需根據該項目的地質情況、爆破土方量、爆破位置以及類似項目的爆破情況等進行初爆設計，初爆設計后，要對工地現場進行試爆。本項目爆破試驗初設為分別設置主爆孔、掏槽孔、及掏槽區，在設置掏槽區后，在掏槽區中間鉆一大空孔，為炮眼位置創造出一個臨空面，以加強爆破效果，同時掏槽孔裝藥需要根據項目特點進行加強。通過初步設計，初爆試驗按四組不同的孔眼間距進行試爆，通過試爆，選為眼深2.10 m，炮孔直徑為53 mm，L=210 mm炸藥的一組進行確定為適合該項目的施工方案。此外，在隧洞端面上，由于對爆破的精度更加嚴格，因此需要多設置臨空面的方式，使爆破效果更加精準，同時減少了爆破對隧洞頂部襯砌圍巖的破壞，保持了巖石的完整性、穩定性。在爆破時應分段進行，爆破完成一段，即進行邊坡修整并進行噴錨支護一段。

石方開挖時質量控制主要在于爆破時的鉆孔精度、鉆孔深度、方向、臨空面等的設置，因為鉆孔的精度、方向、臨空面等直接影響爆破的效果及對周邊圍巖的影響。同時每孔的裝藥量也要嚴格控制，嚴禁多裝、少裝、漏裝的情況發生；爆破前應仔細檢查雷管的段位、爆破網絡的連接情況，并設置爆破區域與非爆破區域的阻擋，如安全網阻隔，同時疏散人群，確保起爆的安全。

3混凝土施工

本項目引水隧洞混凝土襯砌采用C25混凝土，襯砌結構施工分縫依據方便施工的原則，同時考慮混凝土溫控要求。為方便施工并結合隧洞混凝土受力要求，隧洞混凝土分一條垂直施工縫，將混凝土分為底部、邊墻和頂拱混凝土兩次施工，分層圖見圖2。分縫位置按澆注分塊每隔12m處。具有結構要求的結構縫，則依據設計要求劃分。施工縫用瀝青杉板嵌縫。施工縫采用老混凝土面按規范要求作鑿毛、設置Φ18插筋（梅花型布置，每平方米不少于6根）和設止水帶（片）處理，分布鋼筋不裁斷。

圖2　引水隧洞混凝土襯砌分層圖

該項目混凝土澆筑采用泵送混凝土，泵送混凝土施工主要的問題是混凝土泵送過程中出現堵塞。因此在施工過程中，除按設計圖紙嚴格控制混凝土的自身質量，還要嚴格控制混凝土的坍落度、和易性、混凝土中的骨料粒徑要使用適合泵送的粒徑等，在泵送前要在泵送管中先泵入少量的水泥砂漿以保持泵送管的濕潤，泵送時要保證混凝土的連續性，避免因供料中斷而引起混凝土的初凝情況，在泵送過程中如果泵送路徑過長，則需間隔時間輕敲泵送管及彎管部分以避免堵管。因此，引水隧洞襯砌施工中必須嚴格控制混凝土質量。

4鉆孔和灌漿施工

在混凝土襯砌施工完成后，為二次穩定襯砌并防止漏水，按設計要求，隧洞需進行固結灌漿和回填灌漿。頂拱回填灌漿按每區段45 m分區段進行，回填灌漿施工時自較低的一端開始，然后分別向兩邊較高處依次進行，最后為頂孔。灌漿孔布置在隧洞混凝土拱部，每3 m布設一孔。該項目回填灌漿孔孔徑為50 mm，回填灌漿孔深入圍巖50 mm以上，排距為4500 mm，灌漿壓力為0.20 MPa.。固結灌漿在回填灌漿結束7～14 d后進行，固結灌漿孔采用環向梅花型布置方式，灌漿時先灌一序孔，然后再灌二序孔。灌漿時設置觀測點，灌漿時加強觀測，以及時發現洞壁發生變形破壞并進行及時處理。回填灌漿和固結灌漿均沿全線布置。灌漿施工按先回填灌漿，后固結灌漿的順序進行。施工過程中使用灌漿自動監測控制記錄系統，保證灌漿施工質量。灌漿完成后要對灌漿段進行壓水試驗，初步了解灌漿質量，若發現灌漿質量不理想部位，即進行二次補灌漿。

鉆孔及灌漿施工中的質量控制主要有孔距和高度、灌漿量、漿液的配合比等，因為灌漿量、配合比等直接影響灌漿的質量，進而影響整個引水隧洞的主體結構，所以，在施工時要嚴格控制上述指標，同時對于每個施工段的接縫位置也要進行檢查，對施工縫處理效果不佳的位置要進行及時處理。灌漿檢查孔在設計規定壓力下，在10 min內注入水灰比2：1的漿液，每孔不超過10 L，即為合格。

5結語

水利工程建設是需要施工單位要有足夠的管理經驗及專業技術才能進行系統的施工及質量控制，其中引水隧洞只是水利工程建設中的一小部分，本文也僅對引水隧洞的施工技術及質量控制進行了簡單的分析闡述。由于引水隧洞施工工序較多，因此本文僅對其影響較大的土方、石方、混凝土、鉆孔灌漿四項工序進行闡述，接下來本人會在工作中對具體的施工工序技術進行仔細研究，并在今后的工作中形成總結以論文的方式進行闡述，旨在希望同行業相互借鑒學習，為水利工程建設這個大領域貢獻自己的一分責任。

參考文獻

［1］陳集飛.水利工程施工技術與質量控制探討［J］.中國水運（下半月），2015，05：125-126.

［2］楊福玲.水利樞紐引水配套工程施工質量控制探析［J］.黑龍江科技信息，2015，33：240-241.

（責任編輯：趙鑫）

中圖分類號：TV672.1

文獻標識碼：B

文章編號：1673-8853（2016）05-0054-02

收稿日期：2016-01-31