隧洞襯砌施工及缺陷處理

方 芳

(貴州江河監(jiān)理有限公司，貴州 貴陽 550001)

隧洞襯砌施工及缺陷處理

方 芳

(貴州江河監(jiān)理有限公司，貴州 貴陽 550001)

隧洞襯砌施工是水利水電工程建設(shè)中的重要內(nèi)容，其作業(yè)面小、施工難度較大，且容易出現(xiàn)滲水事故。對(duì)此，本文以大山哨引水隧洞為例，具體分析了水利水電工程隧洞襯砌施工及缺陷處理措施，可為類似工程提供借鑒。

隧洞；襯砌施工；缺陷處理

隧洞工程在水利、公路等廣泛開展，隧洞襯砌技術(shù)水平也在不斷提高。其中，隧洞襯砌模板逐漸推廣應(yīng)用了鋼模臺(tái)車，襯砌混凝土更多采用的是泵送混凝土，施工技術(shù)趨于成熟，做好隧洞襯砌施工及缺陷處理意義重大[1]。

1 隧洞襯砌施工技術(shù)要點(diǎn)

1.1 施工方案選擇

在進(jìn)行隧洞襯砌施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際施工情況，選擇相應(yīng)的施工方案。例如：對(duì)于小斷面長(zhǎng)隧洞而言，由于工作面較小，無法滿足大型機(jī)械施工需要，對(duì)此必須合理組織施工工序，避免出現(xiàn)大量的停工、窩工問題；對(duì)于大斷面隧道而言，往往是開挖和襯砌同步施工，特別是襯砌臺(tái)車的應(yīng)用，能夠充分滿足開挖運(yùn)輸需要[2]。

1.2 測(cè)量控制

在進(jìn)行隧洞襯砌施工前，應(yīng)做好相應(yīng)的測(cè)量控制工作。首先，應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)、業(yè)主、監(jiān)理單位所提供的測(cè)量控制網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格的審核，通過后方可構(gòu)建施工控制網(wǎng)，并得到相應(yīng)的高程控制點(diǎn)。其次，做好高程控制工作，任一單元兩邊的底板與高程間的允許偏差應(yīng)保持在2 mm之內(nèi)，需做好定期校核。最后，當(dāng)?shù)装鍧仓ぷ魍瓿芍?，可將四等高程點(diǎn)引測(cè)至底板的頂部，引測(cè)點(diǎn)位需超過2點(diǎn)，否則不利于精度的控制。

1.3 鋼筋安裝技術(shù)

在隧洞襯砌施工中，鋼筋安裝技術(shù)主要可以分為兩種：一是底板、邊頂拱鋼筋整體安裝技術(shù)；二是底板、邊頂拱鋼筋分別安裝技術(shù)。其中，整體安裝技術(shù)施工較為復(fù)雜，因此不適用于小斷面隧洞。

1.4 底板混凝土襯砌施工技術(shù)

在進(jìn)行底板混凝土襯砌施工時(shí)，首先，進(jìn)行底板兩倉混凝土澆筑施工；其次，將加工好的鋼筋運(yùn)至施工作業(yè)面，同時(shí)開展底板清理、鋼筋綁扎兩項(xiàng)工作；最后，繼續(xù)進(jìn)行下一循環(huán)混凝土澆筑[3]。

1.5 邊頂拱混凝土襯砌施工技術(shù)

邊頂拱混凝土襯砌施工中需做好支撐結(jié)構(gòu)和模板安裝。其中，支撐結(jié)構(gòu)主要有拱架、橫向水平支撐絲杠、縱向拱架間的連接筋等等；模板使用主要可以分為以下三種情況：一是倒角處應(yīng)使用異型模板；二是邊墻處應(yīng)使用定型模板；三是頂拱處應(yīng)使用定型模板，或是按照?qǐng)A弧形狀加工的圓弧模板。

2 工程實(shí)例

2.1 工程概況

大山哨引水隧洞桂松0+040～桂松1+900段為大山哨隧洞1#支洞工程承擔(dān)施工任務(wù)。總施工長(zhǎng)度為1860 m，其中桂松0+020～桂松0+040段為桂家湖取水口消力池段，也按隧洞洞身襯砌設(shè)計(jì)進(jìn)行襯砌施工。由于大山哨隧洞整體埋深在地下水位線10～110 m以下，隧洞滲水、涌水量大，造成了隧洞積水嚴(yán)重，平均積水深度60 cm。本方案主要是針對(duì)在隧洞積水情況下的隧洞底板和小邊墻混凝土施工。主要涉及施工里程：桂松0+020～桂松7+000段。其中，桂松0+020～桂松0+360段采用C20混凝土進(jìn)行施工；桂松0+360～桂松7+000段采用C25混凝土進(jìn)行施工。

2.2 襯砌混凝土施工

襯砌混凝土施工流程如圖1所示。

圖1 襯砌混凝土工藝流程圖

2.2.1 倉面清理

由于大山哨隧洞內(nèi)滲水量大，隧洞積水嚴(yán)重，給倉面清理帶來了很大的困難。根據(jù)大山哨隧洞的特點(diǎn)，底板倉面清理一次施工50 m。在倉面清理前，在施工段前后設(shè)置臨時(shí)小型圍堰，圍堰高70 cm，在倉內(nèi)設(shè)置臨時(shí)積水坑，積水坑底面低于倉面50 cm，計(jì)劃安裝2臺(tái)7.5 kW潛水泵作為倉內(nèi)排水。在上游圍堰外設(shè)置中轉(zhuǎn)積水坑，采用2臺(tái)18.5 kW水泵作為中轉(zhuǎn)排水。排水管由側(cè)壁穿越倉面到達(dá)下游。確保隧洞積水深度不增加。倉面清理完成后，報(bào)監(jiān)理工程師，在監(jiān)理工程師同意后方可進(jìn)行下道工序。

2.2.2 鋼筋制安

鋼筋制安嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行。進(jìn)場(chǎng)鋼筋在實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)合格后方可使用。鋼筋在加工廠預(yù)制完成后，再進(jìn)行隧洞內(nèi)安裝。鋼筋安裝前，先設(shè)置架立鋼筋和定位鋼筋。底板每倉架立鋼筋縱向間距4 m，布置13道。橫向間距1 m，布置4道。確保鋼筋與基礎(chǔ)面的距離。施工完成架立鋼筋后，根據(jù)測(cè)量點(diǎn)，布置定位線。然后進(jìn)行鋼筋安裝。鋼筋接頭采用單面焊接，焊接長(zhǎng)度為5D。

2.2.3 模板安裝

根據(jù)1#支洞負(fù)責(zé)施工的部位在關(guān)鍵線路上(大山哨隧洞1#支洞下游與大山哨隧洞2#支洞上游)，且混凝土結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工程量較小、勞動(dòng)強(qiáng)度低的特點(diǎn)。為確保工期的按時(shí)完成及減少投入的原則。計(jì)劃在大山哨隧洞1#支洞上游投入拼裝簡(jiǎn)易模拱臺(tái)車2套。在大山哨隧洞1#支洞下游投入自行式整體模板臺(tái)車1套。

(2)自行式整體模板臺(tái)車。自行式模板臺(tái)車具有施工速度快，操作簡(jiǎn)單，立模、拆?？旖莸奶攸c(diǎn)，為了加快關(guān)鍵線路的施工速度，將在關(guān)鍵線路配置自行式整體模板臺(tái)車，加快混凝土施工速度。

2.2.4 鋪掛土工布、防水板

由于施工的大山哨隧洞位于地下水水位線10～110 m，隧洞滲水點(diǎn)多，施工混凝土過程中，必須有效地解決倉內(nèi)滲水及倉內(nèi)積水問題，否則無法保證隧洞襯砌混凝土的質(zhì)量。做隧洞防水板排水方案，須報(bào)監(jiān)理部、設(shè)計(jì)單位及業(yè)主審批通過。

根據(jù)大山哨隧洞主要為III類圍巖，無初期支護(hù)的特點(diǎn)，隧洞防排水采用預(yù)埋橫向縱向排水盲管并鋪掛土工布、防水板的復(fù)合防排水形式。

2.2.5 施工縫及伸縮縫施工

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，每10 m設(shè)置一道施工縫，在圍巖結(jié)構(gòu)改變及地質(zhì)條件有較大變化部位設(shè)計(jì)伸縮縫。施工縫采用預(yù)埋遇水膨脹止水條；伸縮縫采用預(yù)埋止水帶止水。

止水條安裝嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求施工，在施工止水條前需要將混凝土面清理干凈，并對(duì)有較大不平順處采用修鑿和用同等強(qiáng)度砂漿補(bǔ)平的措施，確保止水條與混凝土面貼合。在安裝過程中要保證止水條位置準(zhǔn)確、平順。

止水帶安裝嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求施工。止水帶安裝要求在綁扎襯砌鋼筋時(shí)設(shè)置止水帶夾，在止水帶安裝后，確保在施工混凝土過程中位置不變。在混凝土施工完成后，應(yīng)及時(shí)校對(duì)止水帶位置，若發(fā)生止水帶位置不符合要求，應(yīng)及時(shí)采用加裝止水條等措施確保防水效果。

2.2.6 混凝土澆筑

(1)清倉驗(yàn)收。鋼筋安裝前，應(yīng)將倉面采用高壓水清理干凈，邊墻浮石清理干凈，與新施工混凝土交接的施工縫處也要采用高壓水清理干凈，保證倉面清潔。倉面清理完成后，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)、管理人員自檢，工區(qū)質(zhì)檢工程師復(fù)檢，并報(bào)項(xiàng)目部質(zhì)量安全管理部門進(jìn)行終檢，合格后報(bào)監(jiān)理工程師檢查。檢查合格后方可進(jìn)行防水板鋪掛、鋼筋綁扎等工序。在監(jiān)理工程師檢查過程中，應(yīng)及時(shí)提供相關(guān)檢查資料。

(2)混凝土澆筑分倉。襯砌混凝土分兩次澆筑完成。第一次進(jìn)行底板混凝土澆筑，底板混凝土澆筑一倉澆筑50 m；第二次進(jìn)行側(cè)墻和頂拱澆筑，側(cè)墻頂拱混凝土澆筑一倉澆筑10 m。

(3)混凝土拌制和運(yùn)輸。襯砌采用集中攪拌，在大山哨隧洞1#支洞工區(qū)設(shè)計(jì)一套攪拌站系統(tǒng)。攪拌站采用1套JS7500攪拌機(jī)，1個(gè)散裝混凝土儲(chǔ)存罐和1個(gè)粉煤灰儲(chǔ)存罐。拌合成型的混凝土采用2臺(tái)4 m3混凝土罐車運(yùn)輸?shù)絺}面，使用混凝土輸送泵送入倉內(nèi)，采用人工振搗。

混凝土拌制前應(yīng)根據(jù)骨料情況調(diào)整施工配合比，并報(bào)試驗(yàn)監(jiān)理工程師檢查合格后，方可進(jìn)行混凝土拌制。在施工過程中，應(yīng)在攪拌站及施工倉面對(duì)混凝土的塌落度進(jìn)行檢測(cè)，合格后方可進(jìn)行混凝土澆筑。

(4)混凝土澆筑。拌制好的混凝土采用混凝土輸送泵進(jìn)入倉內(nèi)，底板澆筑時(shí)應(yīng)根據(jù)部位所需混凝土量，合理放料。確保放料均勻，然后進(jìn)行振搗，確保混凝土密實(shí)，振搗完成后，應(yīng)對(duì)底板面進(jìn)行標(biāo)高校對(duì)，校對(duì)合格后，底板面采用人工收面，確?；炷撩嫫秸饣?。澆筑測(cè)量及頂拱時(shí)，要注意在混凝土入倉時(shí)薄層平鋪，邊墻部位要左右對(duì)稱下料，防止模板被混凝土擠壓而整體變形。澆筑時(shí)要加強(qiáng)振搗，澆筑一定要連續(xù)進(jìn)行，防止出現(xiàn)冷縫。

2.2.7 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土拆模后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，使混凝土面保持濕潤(rùn)狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)時(shí)長(zhǎng)為14 d。

2.3 缺陷處理

拆模后發(fā)現(xiàn)混凝土有缺陷，提出處理意見，并報(bào)監(jiān)理工程師同意后方可進(jìn)行修補(bǔ)。對(duì)于不同的缺陷，應(yīng)按照相應(yīng)的監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的方案進(jìn)行處理，直至滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。處理完成后填寫缺陷處理審批資料，報(bào)監(jiān)理工程師備案。

2.3.1 蜂窩麻面及掛簾處理

對(duì)于超過規(guī)范要求的蜂窩麻面，先進(jìn)行鑿除，鑿除深度5 cm，然后對(duì)鑿除面采用高壓水清洗，確保鑿除面干凈，最后用同等強(qiáng)度水泥砂漿進(jìn)行壓實(shí)填平。掛簾采用扁平鑿和砂輪機(jī)鑿除磨光，先用粗砂輪機(jī)磨平，再用細(xì)砂輪機(jī)磨平。

2.3.2 錯(cuò)臺(tái)處理

對(duì)于錯(cuò)臺(tái)大于2 cm的部分，先用扁平鑿按照1∶30(垂直于水流方向)、1∶20(順?biāo)鞣较?坡度鑿平，并預(yù)留0.5～1 cm的保護(hù)層，用電動(dòng)砂輪機(jī)打磨平，與周邊混凝土平順連接。對(duì)于錯(cuò)臺(tái)小于2 cm的部分，直接用電動(dòng)砂輪機(jī)按同等坡度打磨平順。

3 結(jié) 論

水利水電工程引水隧洞混凝土襯砌施工技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，保證其施工質(zhì)量是實(shí)現(xiàn)水利建筑穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。對(duì)此，必須根據(jù)工程實(shí)際選擇合適的施工方案，做好施工缺陷的處理。

[1] 韓大剛.隧道二次襯砌混凝土施工中的缺陷及預(yù)防[J].科技風(fēng),2012(1):180.

[2] 楊堅(jiān).淺談隧道二次襯砌缺陷及病害整治處理及其防治措施[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2014(10):183-187.

[3] 袁丙青,孫海兵,湯浩.導(dǎo)流隧洞襯砌混凝土缺陷的產(chǎn)生及處理方法[J].長(zhǎng)江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2013,30(1):15-17.

方 芳(1977-)，男，湖北天門人，高級(jí)工程師，主要從事工程監(jiān)理方面的工作。E-mail：250294024@qq.com。

TV554

B

2096-0506(2017)07-0087-04