輸水隧洞仰拱襯砌快速封閉施工技術研究

蔡賢俊，何俊明

（四川港航建設工程有限公司，四川成都 610041）

0 前言

由于輸水隧洞結構斷面小，通常施工中會遇到施工設備、施工技術制約，降低仰拱襯砌的施工質量，并延長其施工工期，影響后續施工工序的施工進度，進而對整個工程的進度造成影響，為了解決上述問題，基于依托工程對輸水隧洞仰拱施工技術進行創新，采用自行式仰拱棧橋，仰拱鋼筋籠綁扎懸掛式定型化胎架，仰拱定型化支模體系，取得了較好的經濟技術效益。

1 隧洞工程概況

岷江犍為航電樞紐犍為庫區塘壩鄉防護工程，主要包括防洪堤工程和排澇工程。排澇工程采用排水隧洞自排結合泵站抽排的形式。排水隧洞進口位于瓦窯溪沖溝350m 高程處，隧洞進口采用底格柵壩的形式取水，隧洞全長約1.53km，采用門洞型斷面，凈空尺寸約4m×6m，設計排水流量為98m3/s。排澇泵站的設計流量為19m3/s，設置了4 臺水泵，其裝機容量為2×1250+2×400=3300kW。

2 隧洞工程地質條件

隧洞工程位于構造剝蝕低山丘陵侵蝕堆積地貌。其地質構造處于粉砂巖、泥質粉砂巖夾中～薄層泥巖地層之上，壩址區構造主要以層面、節理裂為主。工程區植被發育，物理地質現象以巖石風化、階地及星崩塌為主，其他物理地質現象不發育。

隧洞工程區巖層產狀 N2°E，SE∠6°～8°，主要發育 3 組陡傾節理裂隙：①N30°W，SW∠80°，1～2 條/m，面平直，張開寬 2～5mm，局部為2cm，泥夾巖屑充填，延伸長大于10m；②S75°W，SE∠85°，1～1.5 條/m，面平直，張開寬 1～5mm，巖屑夾泥充填，巖屑已經泥化，延伸長大于 8m；③S45°E，SW∠80°，2～3 條/m，面波狀起伏，張開寬2～7mm，巖屑夾泥充填，巖屑已經泥化，延伸長大于9m。

3 工藝原理

本技術針對輸水隧洞仰拱襯砌施工，采用自行式仰拱棧橋，支座設置減震措施及下置安全防護網，滑軌主承易鎖自行式棧橋，仰拱兩端面下掛防護及防落渣裝置，仰拱兩端面下掛式對撐裝置。采用仰拱鋼筋籠綁扎懸掛式定型化胎架，帶下置防護板懸吊式鋼筋籠綁扎胎架，下掛式可移動人工操作平臺，下置式可拆鋼筋籠綁扎底撐架，鋼筋吊運裝置。采用仰拱定型化支模體系，可移動型鋼架吊掛可調式弧形模板下掛可移動式人工操作平臺，弧形模板快速導向連接，采用大塊組合鋼模板，仰拱中部不設模板，混凝土由中間向兩邊澆筑，在設計位置混凝土改由仰拱兩側的頂部入模，如果澆筑混凝土浮力較大時采用仰拱模板分倉囊袋注水配重，使仰拱混凝土一次澆筑完成，見圖1～圖2。

圖1 輸水隧洞仰拱襯砌快速封閉結構

圖2 輸水隧洞仰拱襯砌快速封閉結構模板安裝

4 工藝流程及主要操作要點

4.1 工藝流程

輸水隧洞仰拱襯砌快速封閉施工工藝流程見圖3。

圖3 輸水隧洞仰拱襯砌快速封閉施工工藝流程

4.2 主要操作要點

4.2.1 施工準備

進行施工前培訓工作，相關施工設施滿足施工要求，并保證道路暢通，以及相關的應急準備工作。

4.2.2 構件定制及加工

加工剛性骨架、仰拱端頭鋼模板、快拼組合式鋼模板等。

4.2.3 自行式仰拱棧橋安裝

自行式仰拱棧橋由下掛式可移動式人工操作平臺、懸吊式鋼筋籠胎架、移動動力系統、支撐、擴大底板、后引橋、防護及防落渣裝置、牽引鋼絲繩、軌道小車、吊運裝置、軌道、可調式螺桿、護欄、前引橋、升降式走輪等組成，自行式仰拱棧橋兩端前引橋和后引橋懸掛掛防護及防落渣裝置，自行式仰拱棧橋移動時前、后引橋收起，調整升降式走輪，啟動移動動力系統。

4.2.4 仰拱鋼筋籠綁扎

仰拱鋼筋籠在懸吊式鋼筋籠胎架上綁扎，工人在下掛式可移動式人工操作平臺上；吊運裝置可以運輸鋼筋、大塊組合鋼模板等；軌道小車上的可調式螺桿與懸吊式鋼筋籠胎架連接，通過調整可調式螺桿實現懸吊式鋼筋籠胎架上下移動。

4.2.5 輸水隧洞仰拱模板安裝

大塊組合鋼模板通過吊運裝置先安裝端頭鋼模板和鋼模板快速導向連接鋼板，端頭鋼模板設置可調節式支柱，通過可調節式支柱調整端頭鋼模板標高；大塊組合鋼模板間采用樞紐連接，通常采用翻折方式安裝以及后期拆除，如圖4 所示。

圖4 仰拱模板安裝

4.2.6 澆筑仰拱混凝土

仰拱中部不設模板，混凝土由中間向兩邊澆筑，在設計位置混凝土改由仰拱兩側的頂部入模，采用仰拱模板分倉囊袋注水配重，使仰拱混凝土一次澆筑完成。

4.2.7 仰拱模板拆除

利用軌道小車上的吊運裝置拉起模板翻折到剛性骨架上，并拆除端頭鋼模板和定型化支架。

4.2.8 下一施工段施工

仰拱模板拆除完成后，自行式仰拱棧橋移動下一施工段，進行下一仰拱施工段施工。

5 結論

（1）采用自行式仰拱棧橋，支座設置減震措施及下置安全防護網，滑軌主承易鎖自行式棧橋，該仰拱棧橋拼裝、行走、移動較為方便，加快了施工速度。

（2）采用仰拱鋼筋籠綁扎懸掛式定型化胎架，帶下置防護板懸吊式鋼筋籠綁扎胎架，下掛式可移動人工操作平臺，鋼筋吊運裝置等，加快鋼筋籠的施工速度。

（3）采用仰拱定型化支模體系，可移動型鋼架吊掛可調式弧形模板下掛可移動式人工操作平臺，弧形模板快速導向連接，仰拱模架分倉囊袋注水配重，加快了支模速度，節約了施工成本。