龔冬松

【摘 要】隧洞混凝土襯砌施工通常是在通常是在隧洞開挖與支護(hù)完成后進(jìn)行，但圍巖段地質(zhì)條件較差的洞段，尤其是地質(zhì)條件較差的大斷面隧洞，可以考慮在上層開挖結(jié)束后，將頂拱襯砌完成，襯砌混凝土在系統(tǒng)錨桿和拱座等因素共同作用下保持穩(wěn)定；在邊頂拱襯砌混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，再進(jìn)行下面各層開挖與混凝土襯砌施工。

【關(guān)鍵詞】巖灘水電站擴(kuò)建工程；大斷面隧洞；邊頂拱襯砌

1.工程概況

巖灘水電站位于廣西壯族自治區(qū)大化縣境內(nèi)紅水河上，壩址上游166km接龍灘水電站，下游83km為大化水電站，壩址以上控制流域面積106580km2，占全流域面積81.4%，電站總裝機(jī)容量1810MW，其中包括一期工程裝機(jī)容量1210MW，擴(kuò)建工程裝機(jī)容量600MW。巖灘水電站擴(kuò)建工程主要布置于右岸一期工程廠房右側(cè)80m的山體內(nèi)，樞紐主要建筑物由進(jìn)水口、引水隧洞、主、副廠房、主變室、尾水隧洞和廠房運(yùn)輸洞等組成。地下廠房為首部式布置，引水隧洞、尾水隧洞均采用一機(jī)一洞布置，地下廠房裝機(jī)2×300MW。

尾水隧洞按一機(jī)一洞布置，尾水隧洞斷面為底圓角城門洞型，底部倒角半徑R=2.0m，頂拱半徑R=9.375m。襯砌后斷面均為底寬B=15m、高H=19.85m，底部倒圓角半徑R=2.0m，頂拱半徑=9.375m，頂拱部分高3.75m，襯砌厚度對(duì)應(yīng)不同的開挖斷面。

2.尾水隧洞混凝土襯砌施工特點(diǎn)難點(diǎn)

（1）尾水洞室斷面大，尾水主洞最大開挖斷面達(dá)17.7×22.4m。

（2）受F48和F44斷層帶影響，尾水洞及洞室出口為IV、V類圍巖不良地質(zhì)洞段，施工難度大，施工安全問題突出；

3.施工對(duì)策

針對(duì)尾水隧洞斷面大，襯砌難度高且混凝土襯砌施工工程量大，施工干擾大的問題。施工過程中，Ⅱ、Ⅲ類圍巖段混凝土襯砌施工順序?yàn)椤跋鹊装迮c倒圓角，后邊墻，最后頂拱”，襯砌段分段長(zhǎng)12.0m，底板及倒圓角采用定型鋼模板，邊墻采用大塊懸臂平面鋼模板分段分層澆筑，頂拱采用穿行式鋼模臺(tái)車，根據(jù)施工總進(jìn)度，本工程投入定型鋼模板及穿行式鋼模臺(tái)車均為3套，每洞配備大塊懸臂平面鋼模板6段。

對(duì)于Ⅳ、Ⅴ類圍巖段地質(zhì)條件較差段，混凝土襯砌需結(jié)合開挖及時(shí)施工。隧洞開挖分四層施工，第一層上部中導(dǎo)洞掘進(jìn)，兩側(cè)跟進(jìn)施工，在中心線以下擴(kuò)挖形成拱座。第一層開挖結(jié)束后，采用滿堂紅支撐，將頂拱襯砌完成，襯砌混凝土在系統(tǒng)錨桿和拱座等因素共同作用下保持穩(wěn)定；在邊頂拱襯砌混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，將滿堂紅支撐全部拆除，進(jìn)行第二層、第三層、第四層開挖。開挖完成后，與其他Ⅱ、Ⅲ類圍巖洞段同時(shí)投入定型鋼模板和大塊懸臂模板進(jìn)行混凝土襯砌施工。尾水隧洞混凝土襯砌均采用6.0m3混凝土攪拌車水平運(yùn)輸，轉(zhuǎn)混凝土泵入倉(cāng)。

4.尾水隧洞混凝土襯砌施工方法

尾水隧洞混凝土襯砌根據(jù)圍巖類別襯砌程序及襯砌時(shí)間安排不一樣，Ⅱ、Ⅲ類圍巖洞段安排在成洞并完成支護(hù)后進(jìn)行；Ⅳ、Ⅴ類圍巖洞段由于地質(zhì)條件差，為保證開挖施工安全，第一層上部掘進(jìn)開挖后，完成系統(tǒng)錨桿和掛網(wǎng)噴混凝土施工，即安排進(jìn)行頂拱混凝土襯砌，邊墻和底板待開挖完成與Ⅱ、Ⅲ類圍巖洞段一起襯砌。

4.1 Ⅱ、Ⅲ類圍巖洞段混凝土襯砌施工方法

Ⅱ、Ⅲ類圍巖洞段混凝土襯砌施工順序?yàn)椤跋鹊装迮c倒圓角，后邊墻，最后頂拱”，襯砌分段長(zhǎng)12.0m，底板以上3m及倒圓角作1層澆筑，兩側(cè)邊墻分4層、層厚3m，剩余1.1m側(cè)墻與頂拱作1層澆筑，共分6層10倉(cāng)。

A、模板

底板和倒圓角采用定型模板，邊墻采用大塊懸臂平面鋼模板分段分層澆筑，頂拱采用穿行式鋼模臺(tái)車。

倒圓角定型模板按12m一個(gè)分段設(shè)計(jì)，每段分3塊長(zhǎng)4m組合，每條尾水隧洞配置1套；

大塊懸臂平面鋼模板按3m（寬）×3m（高）設(shè)計(jì)，每條尾水隧洞配置6段大塊懸臂平面模板共48塊；

頂拱穿行式臺(tái)車5#尾水隧洞配置2套、6#尾水隧洞配置1套，每套鋼模臺(tái)車由4塊長(zhǎng)3.0m的模板組合成12.0m長(zhǎng)的鋼模板。

倒圓角定型模板、大塊懸臂模板以及頂拱鋼模臺(tái)車事先在輔助加工廠加工好，8t載重汽車運(yùn)輸至工作面，配備一臺(tái)QY-16、16t汽車吊吊裝。大塊懸臂模板倉(cāng)面提升采用拔桿手拉葫蘆，頂拱鋼模臺(tái)車移動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)或手拉葫蘆在兩側(cè)同步進(jìn)行。

B、鋼筋加工及安裝

鋼筋在加工廠按設(shè)計(jì)圖紙加工制作，8t載重汽車運(yùn)輸至工作面，經(jīng)測(cè)量放樣和放線，定位綁扎。水平筋搭接焊接，立筋采取對(duì)接焊接、套管連接或搭接焊接。

C、倉(cāng)面準(zhǔn)備

倉(cāng)面用水沖洗干凈，排除積水，對(duì)滲水采取管引、溝排、棚擋，確保倉(cāng)面干凈。

D、混凝土水平運(yùn)輸和入倉(cāng)

混凝土采用6m3混凝土攪拌車運(yùn)輸至工作面，轉(zhuǎn)HBT60混凝土泵入倉(cāng)。

E、混凝土振搗方法

底板和邊墻混凝土采用軟軸插入式振搗器振搗，頂拱采用附著式振搗器振搗。

4.2 Ⅳ、Ⅴ類圍巖洞段混凝土襯砌施工方法

5#尾水隧洞Ⅳ、Ⅴ類圍巖洞段長(zhǎng)80m，6#尾水隧洞Ⅳ、Ⅴ類圍巖洞段長(zhǎng)100m。

由于Ⅳ、Ⅴ類圍巖段地質(zhì)條件較差段，為確保開挖施工安全和成洞穩(wěn)定，Ⅳ、Ⅴ類洞段在第Ⅰ層開挖并完成錨桿和噴混凝土支護(hù)后即安排進(jìn)行混凝土襯砌施工。

Ⅳ、Ⅴ類圍巖洞段開挖分三層施工，第一層上部掘進(jìn)，中部?jī)蓚?cè)跟進(jìn)施工，在中心線以下擴(kuò)挖形成拱座。第一層開挖結(jié)束后，采用滿堂紅支撐，將邊頂拱襯砌完成，襯砌混凝土在系統(tǒng)錨桿和拱座等因素共同作用下保持穩(wěn)定。在第一層邊頂拱襯砌混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，將滿堂紅支撐全部拆除，再進(jìn)行第二、三層開挖支護(hù)。頂拱以下襯砌安排在尾水隧洞開挖完成后與Ⅱ、Ⅲ類圍巖一起襯砌，先襯砌底板和倒圓角，后分段分層襯砌邊墻。

頂拱模板：利用Ⅱ、Ⅲ類圍巖洞段頂拱臺(tái)車模板滿堂紅支撐，頂拱臺(tái)車提前制作，以便開挖到Ⅳ、Ⅴ類圍巖洞段時(shí)使用。

底板模板：與Ⅱ、Ⅲ類圍巖洞段底板模板相同。

邊墻模板：與Ⅱ、Ⅲ類圍巖洞段底板模板相同。

入倉(cāng)方式：采用6.0m3混凝土攪拌車水平運(yùn)輸，轉(zhuǎn)HBT60混凝土泵入倉(cāng)。

5.結(jié)語

在巖灘水電站擴(kuò)建工程尾水隧洞混凝土襯砌施工中，圍巖地質(zhì)條件差的大斷面隧洞在上層開挖結(jié)束后，將頂拱襯砌完成，襯砌混凝土在系統(tǒng)錨桿和拱座等因素共同作用下保持穩(wěn)定；在邊頂拱襯砌混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，進(jìn)行下面各層開挖，開挖完成后，與其他圍巖段地質(zhì)條件較好的洞段進(jìn)行混凝土襯砌施工。對(duì)保證施工安全有較好的效果，有一定的推廣價(jià)值。