某水庫壩后式電站發電洞身襯砌施工技術

文 維

（盤州市水利投資有限責任公司，貴州 盤州 553537）

1 工程概況

出水洞水庫壩后式電站引水（放空）洞原設計為有壓洞，增設電站后保持有壓運行不變。出水洞水庫壩后式電站從出水洞水庫引水（放空）洞樁號F0+634.00 m處設發電洞，分岔角為55°，總長約139.01 m，全部為壓力鋼管，采用一洞三機供水方式，主洞管徑為2、1.50 m，最終采用三級岔管接兩根直徑1.40 m和一根直徑0.60 m支管進入廠房。FS0+000～FS0+64.45段，鋼管厚14 mm，回填混凝土厚度0.60 m；FS0+64.45～FS0+79.24段，鋼管厚12 mm，回填混凝土厚度0.60 m；1#發電支洞段，鋼管厚12 mm，回填混凝土厚度0.85 m；2#、3#支洞段鋼管厚12 mm，回填混凝土厚度0.60 m。

2 發電洞身襯砌施工總體規劃與部署

2.1 發電洞身襯砌施工總體規劃

2.1.1 澆筑分塊

發電洞鋼管襯砌段分15個襯砌塊。結構分縫按設計要求設置，每12 m設分段施工縫，剩余不足12 m的襯砌段，在剩最后兩個襯砌段時，平均分配段長。斜井段圓弧漸變段為5 m，單獨分段，普通模板立模澆筑，所有澆筑塊均一次性完成。

2.1.2 澆筑施工計劃及強度

發電洞洞身襯砌施工計劃見表1。

表1 發電洞洞身襯砌施工計劃表

2.2 施工部署

2.2.1 施工用水用電

①供水。按就近原則直接從河床內抽取，分別在進出口各設置一個水箱，水箱由鋼材拼裝焊接體積為20 m3。②供電及照明。洞內施工用電從右壩肩變壓器接入，另配備一臺100 kW的柴油發電機用于應急用電。洞內采用36 V低壓電照明。

2.2.2 道路、模板加工廠與混凝土拌和系統

①施工道路布置。采用先前開挖支護施工所用道路及場內已形成的道路系統。②模板綜合加工廠。模板綜合加工廠均布置于引水（放空）洞出口▽1 356.6平臺處。③混凝土拌和系統。集料斗、JS75型攪拌機及100 T粉煤灰罐各一套加上兩個100 T水泥罐構成拌和系統，12 m3混凝土攪拌車運輸并用泵入倉。

3 發電洞身襯砌主要施工技術

3.1 鋼襯段回填混凝土施工順序與流程

①施工順序。首先主洞下平段（FS0+38.28～FS0+79.24）施工，再三個支洞施工及主洞上平段和斜井段（FS0+000～FS0+38.28）施工。②工藝流程：清基驗收→測量放線→鋼管安裝→頭模封堵→灌漿孔預留（灌漿管安裝）→清倉→立模→驗收倉面→回填混凝土澆筑→等強24 h→脫模。見圖1。

圖1 鋼襯段回填混凝土施工工藝流程圖

3.2 鋼襯段回填混凝土施工技術

3.2.1 清理及測量定位

①清理。施工區域內的工作面清理，清除錨噴支護面以及底板上的建筑垃圾、松動石塊及浮渣，巖石面層的滲透設置引水管。②測量放樣出鋼管安裝位置。待鋼管安裝完畢后再進行校核，同時根據鋼管位置放出封頭模板位置。

3.2.2 鋼管安裝

①壓力鋼管安裝前，管節外壁鋼支撐處的洞室四周應事先布好插筋。②始裝節安裝時，控制管節的里程、高程及中心線偏差。始裝節的里程偏差不超過±5 mm，彎管起點里程偏差不超過±10 mm，始裝節兩端管口垂直度偏差不超過3 mm，管口中心極限偏差不超過5 mm(其它部位偏差不超過15 mm)，合格固定，再安裝其它管節。③其他管節合格加固后，環縫組裝。鋼管直管段、彎管段、漸變管段、岔管與設計軸線的平行度偏差不大于0.2%，各管節之間任何一側的縱縫間距不得小于200 mm。④運輸臺車拼裝鋼管，壓碼方法壓縫。管口圓度偏差≤10 mm，沿環縫相鄰兩側內表面最大錯位不得超過2 mm。

①帶墊板單面焊坡口手工焊接。鋼管φ3.20 mm、φ4.00 mm，附件與主管相同焊條，其保溫、烘陪及貯存等符合廠家使用說明書。②環形焊縫逐條焊接，嚴禁管壁焊接支撐和踏腳板，嚴禁內縫澆混凝土后再焊。③焊縫檢驗符合規范。

混凝土澆筑以及灌漿后，對灌漿孔進行可靠封堵。封堵采用專門的灌漿孔封堵塞，封堵前清除孔內及封堵塞側壁直至無銹，然后安裝封堵塞，封堵塞安裝后焊死。

①鋼管內壁經預處理后，表面清潔度應達GB/T8923 規定的除銹等級Sa2.5，表面粗糙度達GB/T/13 288 規定的Ry60～100 μm。外壁除銹等級Sa1；②經除銹后的鋼管（材）表面宜在四小時內涂裝，最長不宜超過12 h；③焊縫兩側涂裝可焊的車間底漆（厚度20 μm）。然后二次清理，焊縫處先刷一道漆，再與其他部位同樣施工防腐涂料；④涂料由同一廠生產，具有說明書、檢驗合格證、涂料參數、最長和最短的復涂間隔時間，以及涂裝施工環境等；⑤涂裝后外觀檢查符合要求。

3.2.2.5 防腐涂料

①所有管道內壁均涂超厚漿型環氧瀝青防銹底漆厚度為250 μm，再涂超厚漿型環氧瀝青面漆250 μm。②埋管及外加強肋的外壁涂含少量減水劑、防腐劑的改性水泥膠漿，干膜厚度不超過500 μm；進廠房后明管外壁涂超厚漿型環氧瀝青防銹底漆厚度為250 μm，再涂超厚漿型環氧瀝青面漆250 μm。

3.2.2.6 鋼管外支撐和混凝土澆筑的配合

考慮混凝土澆筑時的上浮和側向位移，要在上下左右4個方向加固外支撐，支撐與預埋插筋焊接牢固。加固完畢將軌道撤除，交付澆混凝土。縮短澆筑周期，減少鋼管中心偏移。

3.2.3 模板施工

混凝土回填施工需要立封頭模，模板采用普通模板，測量定位，利用臨時插筋+拉條加固。達到拆模強度方可拆模。

3.2.4 混凝土澆筑

混凝土澆筑采用12 m3混凝土攪拌車運送到引水洞出口和支洞出口，然后轉HBT60 型混凝土泵輸送入倉，φ50 軟管振搗器輔以人工振搗。拱頂以上托桿送入振搗，拱頂處退管法。粗骨料堆疊時，嚴禁水泥砂漿覆蓋。振搗器平倉斜插下部，再一次一次地插向上部，直至攤平覆蓋到整個澆筑段鋼管為止。

澆筑速度1 m/h以下；振搗器距鋼管垂直距離，不應小于振搗器有效半徑的1/2；一次振搗后30-45 min再在鋼管周邊二次復振10-15 s。混凝土間歇超過4 h設置冷縫面并鑿毛。

4 結語

綜上可知，工程概況，發電洞身襯砌施工總體規劃與部署，鋼襯段回填混凝土施工流程與施工技術。