關(guān)于水利工程隧洞施工中常見問題的處理措施實(shí)踐

鐘平禹

（中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣西水電工程局有限公司，廣西南寧 530000）

隨著人們對(duì)水利工程隧洞施工研究的不斷深入，施工技術(shù)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(zhì)量，要制定合理施工措施，以免隧道發(fā)生坍塌事故，造成經(jīng)濟(jì)損失以及人員傷亡。以下就結(jié)合菲律賓Kapangan 60MW 水電站項(xiàng)目的實(shí)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(xiàng)目位于菲律賓國(guó)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(shè)計(jì)和施工方面的難題及解決措施

2.1 設(shè)計(jì)方面的難題與解決措施

針對(duì)kapangan 項(xiàng)目的隧洞進(jìn)行分析，工程在設(shè)計(jì)方面具有設(shè)計(jì)專業(yè)范圍廣泛、工期緊張、影響因素多、技術(shù)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)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(yè)開展，確保工程能夠按期竣工[1]。對(duì)于設(shè)計(jì)方面面臨的難題，在解決上可以采取下列措施：①盡早與設(shè)計(jì)分包商進(jìn)行溝通，簽訂設(shè)計(jì)分包合同，督促設(shè)計(jì)分包商配置足夠的資源，以免由于資源不足，而對(duì)工程施工造成制約，確保可以按合同履約；②聘請(qǐng)相關(guān)設(shè)計(jì)專家對(duì)設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督和管理，保證設(shè)計(jì)進(jìn)度和優(yōu)化[2]；③制定多個(gè)設(shè)計(jì)方案，分析不同設(shè)計(jì)方案，最終制定一個(gè)最佳的設(shè)計(jì)方案，依據(jù)方案開展施工，保證施工作業(yè)順利進(jìn)行，進(jìn)而提高工程質(zhì)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(shù)要求高，地質(zhì)條件復(fù)雜。引水隧洞的施工是該項(xiàng)目的重點(diǎn)和難點(diǎn)，9km 長(zhǎng)的引水隧洞，需要5 個(gè)支洞方能確保引水隧洞按期完工。由于進(jìn)場(chǎng)道路的制約導(dǎo)致引水隧洞施工的工期非常緊張，6 個(gè)隧洞工作面的同時(shí)施工，使隧洞施工資源配置組織、調(diào)配等難度將增大。針對(duì)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(jīng)驗(yàn)的施工與管理人員，制定先進(jìn)的施工技術(shù)方案指導(dǎo)施工[3]；②采用先進(jìn)的洞挖設(shè)備，包括懸臂式掘進(jìn)機(jī)、反井鉆等，同時(shí)配備足夠的錨桿臺(tái)車、濕噴臺(tái)車、挖裝設(shè)備與運(yùn)輸設(shè)備，以先進(jìn)、高效的設(shè)備保證開挖的質(zhì)量與進(jìn)度；③采用先進(jìn)工藝、方法、技術(shù)。進(jìn)行開挖時(shí)應(yīng)用新奧法施工，全斷面施工作業(yè)要一次成型，對(duì)于工程施工中涉及的襯砌采用針梁式臺(tái)車施工；④施工方在具體施工前，要先對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行全面調(diào)查，依據(jù)調(diào)查結(jié)果開展施工。

2.3 隧道開挖施工與支護(hù)

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(jìn)機(jī)與全斷面爆破開挖結(jié)合的方法，當(dāng)隧洞巖體硬度小于等于l00Mpa，開挖可采用STR318H 懸臂式掘進(jìn)機(jī)開挖，3m3農(nóng)用車出渣；在隧道圍巖大于100Mpa 時(shí)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(huán)進(jìn)尺2.0～2.5m，采用裝載機(jī)裝車，3m3農(nóng)用車出渣。

2.3.2 隧洞支護(hù)

隧洞支護(hù)采用YT-28 氣腿鉆鉆孔，利用簡(jiǎn)易臺(tái)車進(jìn)行錨桿、鋼筋網(wǎng)安裝，采用混凝土噴車進(jìn)行噴射混凝土，3m3攪拌車運(yùn)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(diào)壓井、豎井及引水隧洞下平洞。引水隧洞上平洞總長(zhǎng)為8675m，調(diào)壓井高度為62m，豎井高度為241m，引水隧洞下平洞長(zhǎng)度為490m。引水隧洞上平洞洞長(zhǎng)較長(zhǎng)，根據(jù)施工支洞的布置進(jìn)行分區(qū)進(jìn)行混凝土澆筑施工。

2.4 調(diào)壓井及豎井開挖

調(diào)壓井和豎井開挖均采用先挖導(dǎo)洞再擴(kuò)井開挖的方案，導(dǎo)井開挖采用BMC500 型反井鉆機(jī)施工，導(dǎo)井完成后，調(diào)壓井先擴(kuò)挖第一層，將導(dǎo)井直徑擴(kuò)挖開挖至3.4m，再進(jìn)行第二層擴(kuò)挖，第二層擴(kuò)挖至設(shè)計(jì)直徑。引水隧洞豎井導(dǎo)井開挖完成后，擴(kuò)挖施工采用一次擴(kuò)挖成型的方法。開挖采用Y-28 手風(fēng)鉆、周邊光面爆破、鉆孔直徑為d=42mm，開挖出渣使用導(dǎo)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(fā)生坍塌等事故，要采取安全措施進(jìn)行支護(hù)，確保操作穩(wěn)定、安全性。

3.1 普通錨桿及掛網(wǎng)施工

在工程施工時(shí)如果采用砂漿錨桿施工技術(shù)，要先進(jìn)行布孔定位，再鉆孔，同時(shí)，要做好沖洗和檢查，完成上述作業(yè)后，注漿，插入錨桿。施工中應(yīng)用的錨桿要依據(jù)相關(guān)要求，在隧洞外加工，通過(guò)人工方式，完成施工安裝。在該期間，要嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)開展錨桿鉆孔作業(yè)，保證其與實(shí)際要求標(biāo)準(zhǔn)相符，通過(guò)高壓水槍對(duì)孔中污水、浮沉進(jìn)行清洗。掛網(wǎng)施工作業(yè)開展期間，掛網(wǎng)一般都先噴混凝土，然后施工[4]。對(duì)于施工中采用的鋼筋網(wǎng)編制要在現(xiàn)場(chǎng)開展，依據(jù)2～3m 間編制，完成編制后，要通過(guò)焊接方式讓其與錨桿連接到一起，然后嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行橫向與縱向及逆行鋼筋編制，對(duì)于采用的鋼筋網(wǎng)要利用鋼絲捆扎。將墊塊設(shè)置在鋼筋網(wǎng)和巖面間，保證噴護(hù)時(shí)鋼筋網(wǎng)可以被包裹起來(lái)，完成對(duì)掛網(wǎng)驗(yàn)收后，及時(shí)進(jìn)行混凝噴護(hù)，達(dá)到覆蓋目的[5]。

3.2 混凝土噴護(hù)

對(duì)于工程施工中采用的膠凝材料、錨桿、外加劑等各項(xiàng)材料，施工人員要對(duì)各項(xiàng)材料性能進(jìn)行全面檢查，一旦發(fā)現(xiàn)材料質(zhì)量存在問題，要及時(shí)將施工應(yīng)用到各項(xiàng)材料都運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)外，以免發(fā)生誤用，影響工程質(zhì)量。工程施工前要做好準(zhǔn)備作業(yè)，確保施工作業(yè)開展需要應(yīng)用的風(fēng)管路、供水等都要準(zhǔn)備齊全，主要包括的內(nèi)容有噴射機(jī)、通風(fēng)設(shè)備、施工材料等，確保各項(xiàng)材料與設(shè)備都經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢查與調(diào)試，保證設(shè)備和材料都符合施工要求[6]。施工人員要利用高壓水槍對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)情況全面清洗，若噴射面存在滴水位置，要埋設(shè)導(dǎo)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(nèi)進(jìn)行，而且要采用自卸式汽車將已經(jīng)拌和好的混凝土運(yùn)輸?shù)阶鳂I(yè)現(xiàn)場(chǎng)。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(jù)事先制定后的順序分片、分段進(jìn)行混凝土噴射，為了確保施工質(zhì)量可以達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)，每次噴射混凝土厚度都應(yīng)當(dāng)被控制在3～5cm 之間，確保上層混凝土發(fā)生干凝后，繼續(xù)施工[7]。與此同時(shí)，在進(jìn)行后續(xù)噴射前，要清理干凈噴射面，完成噴射后，及時(shí)開挖，混凝土噴射初凝3h 后，采用挖掘機(jī)挖掘。

3.3 注漿錨桿施工

嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中的相關(guān)要求布置錨桿，采用錨桿臺(tái)、鑿巖機(jī)進(jìn)行鉆孔，鉆孔完成后要及時(shí)清洗。將錨頭插入孔底位置，同時(shí)，要合理安裝墊板、螺母、止?jié){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?jié){塞安裝在鉆孔中，封口要利用速凝水泥封口。在施工時(shí)為了避免發(fā)生串漿，要采取跳打方式施工，先對(duì)應(yīng)用在奇數(shù)孔，再進(jìn)行偶數(shù)孔施工，一旦發(fā)生大量漏漿問題，要及時(shí)處理，灌漿作業(yè)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(yīng)措施進(jìn)行處理。

4 結(jié)語(yǔ)

Kapangan 60MW 水電站項(xiàng)目隧洞施工作業(yè)具體開展過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到各種難題，在實(shí)際施工期間，若沒有采取合理措施對(duì)遇到的問題進(jìn)行處理，不僅會(huì)導(dǎo)致工程無(wú)法按期竣工，而且可能會(huì)引起的各種質(zhì)量問題。因此，在實(shí)際施工要針對(duì)工程具體情況，制定合理解決方案，保證工程施工作業(yè)開展期間，以及掘進(jìn)、施工作業(yè)的穩(wěn)定性與安全性。