長距離輸水隧洞混凝土質量保障關鍵技術研究

(遼寧省水利工程建設質量與安全監督中心站，遼寧 沈陽 110000)

長距離輸水隧洞混凝土質量保障關鍵技術研究

宮治軍

(遼寧省水利工程建設質量與安全監督中心站，遼寧 沈陽 110000)

C35W12F200混凝土在長距離輸水隧洞工程中應用極少，如何保障混凝土的質量對隧洞工程的使用壽命至關重要。本文提出了以C35W12F200混凝土為原材料的關鍵技術指標，推薦了配合比的優化措施，總結了質量控制的技術要求，改進了混凝土的投料工藝，保障了混凝土質量。

混凝土質量；質量控制；長距離隧洞；輸水隧洞

1 引 言

長距離輸水隧洞是引調水工程的重要組成部分，深埋地下，多起伏，水力條件復雜，混凝土施工困難較多。

遼寧省重點輸供水工程隧洞總長約290km，在世界長大隧洞中位居前列。隧洞襯砌混凝土設計指標為C35W12F200，設計使用年限為100年。該指標在國內外已建成或正在建設的長距離輸水隧洞中應用極少，可以借鑒的經驗不多。為了保障混凝土質量，本文從混凝土配合比、施工質量控制及施工工藝等方面進行研究，提出了混凝土施工質量保障關鍵技術，提高了混凝土質量。

2 混凝土配合比設計及優化

2.1 原材料優選

結合工程實際情況，通過大量的原材料試驗和分析，本文提出了長距離輸水隧洞襯砌混凝土原材料的關鍵技術指標，特別是現行規范無明確要求的技術指標見表1。此項優選結果在工程中應用的效果良好。

表1 原材料關鍵技術指標

2.2 混凝土配合比優化措施

工程前期建設過程中，氣泡、麻面和裂縫等外觀質量問題較多，且大量試驗結果表明混凝土抗壓強度高于設計指標較多，造成資金較大浪費。通過改進外加劑型號、降低水膠比等措施優化混凝土配合比，混凝土外觀質量普遍提高，其中裂縫減少76.6%、氣泡減少40.0%，經濟性更加合理，施工成本降低824.6萬元，見表2～表4。

表2 配合比優化技術措施

表3 外觀質量檢測結果對比

表4 配合比優化前后成本對比

3 混凝土施工質量控制

3.1 質量控制技術措施

研究人員通過調研座談、現場檢查及試驗研究，從項目法人第三方檢測與混凝土抗壓、抗滲、抗凍性能檢測頻次，允許澆筑時間和冬季施工技術要求等方面提出了混凝土施工質量控制技術措施，特別對現行技術規范沒有明確要求的指標予以明確，同時也采取了高于現行規范要求的技術措施[1-3]，見表5。

3.2 質量控制效果

截至2015年年底，研究人員開展了混凝土抗壓強度試驗檢測4886組，檢測結果均達到設計強度，強度保證率均在97.7%以上。混凝土抗凍性能累計檢測140組，抗滲性能累計檢測139組，檢測結果合格率達到100%。上述檢測成果說明研究人員推薦的混凝土施工質量控制技術措施有效保障了混凝土質量，穩定可靠。各施工作業區抗壓強度檢測平均值如圖1所示。

表5 混凝土質量控制技術措施

圖1 各工區抗壓強度檢測平均值

4 混凝土施工工藝優化

在進行隧洞邊頂拱混凝土澆筑過程中經常出現堵管、澆筑不均勻等現象，造成施工冷縫的出現。為更好保證混凝土澆筑的連續性和均勻性，研究人員研發出一種“邊頂拱臺車斜溜槽多窗口同時喂料工藝”。該工藝的核心理念是在襯砌模板臺車的頂部增設一個集料斗，集料斗內中部豎直固定一個中隔板，把集料斗分隔成兩部分，混凝土從集料斗兩側均勻澆入倉面。該工藝設備結構三維效果圖如圖2所示。該工藝設備已經獲得國家實用新型專利，并在工程中得到了應用。經實踐檢驗，該工藝工序轉換快，澆筑時間短，在節省了大量施工時間的同時也有效提高了襯砌混凝土質量，取得了良好的效果。

圖2 多窗口同時喂料工藝三維效果

5 結 論

a. 本文通過混凝土配合比優化研究和施工質量保障技術研究，提出了長距離輸水隧洞C35W12F200混凝土所用原材料的關鍵技術指標、優化技術措施和質量控制措施，極大提高了混凝土質量，可為其他工程提供參考。

b. 本文推薦的“邊頂拱臺車斜溜槽多窗口同時喂料工藝”切實提高了混凝土施工效率，保障了混凝土施工質量，實現了隧洞混凝土襯砌的工藝創新。

[1] SL 677—2014水工混凝土施工規范[S]. 北京：中國水利水電出版社，2014.

[2] SL 352—2006水工混凝土試驗規程[S]. 北京：中國水利水電出版社，2006.

[3] SL 632—2012水利水電工程單元工程施工質量驗收評定標準——混凝土工程[S]. 北京：中國水利水電出版社，2012.

Researchonkeytechnologyoflong-distancewatertransmissiontunnelconcretequalityassurance

GONG Zhijun

(LiaoningWaterConservancyProjectConstructionQualityandSafetySupervisionCenterStation,Shenyang110000,China)

C35W12F200 concrete is applied in long-distance water transmission tunnel project rarely. How to ensure the quality of concrete has vital importance to the service life of tunnel engineering. In the paper, key technology indicators with C35W12F200 concrete as raw materials are proposed. Optimization measures of mixture ratio are recommended. Technical requirements for quality control are summarized. Concrete feeding process is improved, thereby ensuring the quality of concrete.

concrete quality; quality control; long distance tunnel; water transmission tunnel

TV554+.14

：B

：1005-4774(2017)09-0033-04

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.09.009