某水電站電纜洞洞口管棚段改明拱施工方案

曹志華

中國(guó)水利水電第六工程局有限公司 遼寧沈陽(yáng) 110179

1 工程概況

某水電站電纜洞位于地面開(kāi)關(guān)站區(qū)域內(nèi)，電纜洞全長(zhǎng)689.30m，凈斷面為4.6m×5.6m（寬×高）的城門洞型結(jié)構(gòu)。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(zhǎng)度3m，管棚采用φ108mm厚無(wú)縫鋼管。由于電纜洞洞口段地質(zhì)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(zhǎng)度難以滿足設(shè)計(jì)要求等因素，故將第一段管棚段采用明拱段代替的方案進(jìn)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(hù)及二期襯砌混凝土形式，凈斷面尺寸4.6m×5.6m（寬×高），基礎(chǔ)為100cm厚素混凝土基礎(chǔ)，拱身采用模噴40cm厚C25鋼筋網(wǎng)混凝土，并增設(shè)HEB125工字鋼加強(qiáng)，工字鋼埋入基礎(chǔ)深度為50cm，拱身鋼筋網(wǎng)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(zhǎng)度較原設(shè)計(jì)第一段管棚長(zhǎng)度進(jìn)行優(yōu)化，長(zhǎng)度20.2m，樁號(hào)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(jìn)行分縫及防滲處理。

圖2 電纜洞明拱示意圖

2.2 明拱開(kāi)挖施工

明拱開(kāi)挖為土方明挖，采用1.6m3液壓反鏟進(jìn)行開(kāi)挖。開(kāi)挖分層進(jìn)行，每層高度不超過(guò)4m，開(kāi)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(yùn)至指定棄渣場(chǎng)。液壓反鏟開(kāi)挖至建基面預(yù)留20～30cm保護(hù)層采用人工開(kāi)挖，避免擾動(dòng)基礎(chǔ)面。開(kāi)挖過(guò)程中人工配合反鏟修整邊坡，開(kāi)挖邊坡采用噴10cm厚素混凝土支護(hù)封閉，以保證施工過(guò)程中邊坡安全[2]。

2.3 明拱拱身施工

開(kāi)挖完成后立即進(jìn)行基礎(chǔ)面檢查驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后進(jìn)行基礎(chǔ)混凝土施工?；A(chǔ)采用素混凝土澆筑，拱身鋼拱架采用架立鋼筋預(yù)埋至基礎(chǔ)混凝土中，預(yù)埋深度50cm，混凝土澆筑過(guò)程中由專人對(duì)鋼拱架進(jìn)行保護(hù)，避免碰撞移位。

基礎(chǔ)施工完成后進(jìn)行明拱工字鋼支立及鋼筋網(wǎng)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(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，人工配合汽車吊吊運(yùn)安裝，鋼拱架采用焊接連接，鋼筋采用綁扎連接。明拱內(nèi)部采用木模板，模板外側(cè)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(rèn)模板加固牢靠后，采用TK700型濕噴機(jī)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(yùn)輸車運(yùn)至工作面。噴混凝土施工順序?yàn)橛上孪蛏?，拱身兩?cè)交替上升，分層噴射至設(shè)計(jì)厚度。噴混凝土連續(xù)作業(yè)，明拱一次噴射成型?；炷羾娚渫瓿珊蠹皶r(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。

2.4 明拱回填施工

明拱混凝土施工完成且混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后，對(duì)明拱頂部及邊墻兩側(cè)進(jìn)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(cè)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(jìn)行，回填料采用開(kāi)挖可利用料，分層厚度30cm-40cm，采用小型振動(dòng)碾或蛙夯進(jìn)行分層壓實(shí)，壓實(shí)系數(shù)不小于0.75并滿足設(shè)計(jì)相關(guān)要求?；靥钔瓿?、混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%后，拆除明拱內(nèi)部模板[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

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(jìn)度，也避免了第一段管棚施工存在的一系列困難，同時(shí)避免洞口不良地質(zhì)段洞挖施工的安全風(fēng)險(xiǎn)，且設(shè)計(jì)優(yōu)化節(jié)省了施工成本、提高了經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)于類似工程具有良好的參考價(jià)值和借鑒意義，是一項(xiàng)具有優(yōu)越性的施工方案。