某水電站電纜洞洞口管棚段改明拱施工方案

曹志華

中國水利水電第六工程局有限公司 遼寧沈陽 110179

1 工程概況

某水電站電纜洞位于地面開關站區域內，電纜洞全長689.30m，凈斷面為4.6m×5.6m（寬×高）的城門洞型結構。電纜洞D0+000.00至D0+060.00段為管棚段，分兩段施工，第一段33m，第二段30m，搭接長度3m，管棚采用φ108mm厚無縫鋼管。由于電纜洞洞口段地質條件較差，主要為碎石夾土，管棚施工存在不易成孔、易塌孔、管棚安裝困難、長度難以滿足設計要求等因素，故將第一段管棚段采用明拱段代替的方案進行施工[1]。

2 明拱施工方案

2.1 明拱尺寸及形式

明拱尺寸及形式參照電纜洞管棚段初期支護及二期襯砌混凝土形式，凈斷面尺寸4.6m×5.6m（寬×高），基礎為100cm厚素混凝土基礎，拱身采用模噴40cm厚C25鋼筋網混凝土，并增設HEB125工字鋼加強，工字鋼埋入基礎深度為50cm，拱身鋼筋網采用φ20mm（橫向）和φ25mm（縱向）螺紋鋼筋，鋼筋間距20cm×20cm，鋼支撐間距0.9m。明拱長度較原設計第一段管棚長度進行優化，長度20.2m，樁號從D0+008.00至D0+028.2。明拱與管棚套拱段二次襯砌混凝土間采用膨脹止水條進行分縫及防滲處理。

圖2 電纜洞明拱示意圖

2.2 明拱開挖施工

明拱開挖為土方明挖，采用1.6m3液壓反鏟進行開挖。開挖分層進行，每層高度不超過4m，開挖可利用料就近堆存用于回填，不可利用料挖裝20t自卸汽車運至指定棄渣場。液壓反鏟開挖至建基面預留20～30cm保護層采用人工開挖，避免擾動基礎面。開挖過程中人工配合反鏟修整邊坡，開挖邊坡采用噴10cm厚素混凝土支護封閉，以保證施工過程中邊坡安全[2]。

2.3 明拱拱身施工

開挖完成后立即進行基礎面檢查驗收，驗收合格后進行基礎混凝土施工?；A采用素混凝土澆筑，拱身鋼拱架采用架立鋼筋預埋至基礎混凝土中，預埋深度50cm，混凝土澆筑過程中由專人對鋼拱架進行保護，避免碰撞移位。

基礎施工完成后進行明拱工字鋼支立及鋼筋網綁扎施工，鋼拱架和鋼筋在加工廠加工成型，采用平板載重汽車運至施工現場，人工配合汽車吊吊運安裝，鋼拱架采用焊接連接，鋼筋采用綁扎連接。明拱內部采用木模板，模板外側采用2φ25鋼筋加工成弧形作為模板圍柃，用鐵絲將圍柃和模板固定于鋼拱架上。待確認模板加固牢靠后，采用TK700型濕噴機噴射混凝土，噴混凝土料采用混凝土拌和站集中拌制，8m3混凝土攪拌運輸車運至工作面。噴混凝土施工順序為由下向上，拱身兩側交替上升，分層噴射至設計厚度。噴混凝土連續作業，明拱一次噴射成型?；炷羾娚渫瓿珊蠹皶r進行灑水養護。

2.4 明拱回填施工

明拱混凝土施工完成且混凝土強度達到設計強度的70%后，對明拱頂部及邊墻兩側進行土石方回填，回填高度保證洞頂最薄覆蓋厚度不小于1m，回填頂面自邊坡向洞外側形成不小于15%的排水坡度，以利于排水。

回填采用人工配合液壓反鏟分層進行，回填料采用開挖可利用料，分層厚度30cm-40cm，采用小型振動碾或蛙夯進行分層壓實，壓實系數不小于0.75并滿足設計相關要求?；靥钔瓿?、混凝土強度達到設計強度100%后，拆除明拱內部模板[3]。

3 結語

某水電站電纜洞洞口段采用明拱替代部分管棚洞段的施工方案，既加快了施工進度，也避免了第一段管棚施工存在的一系列困難，同時避免洞口不良地質段洞挖施工的安全風險，且設計優化節省了施工成本、提高了經濟效益，對于類似工程具有良好的參考價值和借鑒意義，是一項具有優越性的施工方案。