劉星軍

（福建省水利水電工程局有限公司，福建 廈門 361100）

汀溪水庫于1956年6月建成，是一座以防洪為主，結(jié)合灌溉、供水、發(fā)電等功能的重要中型水庫。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汀溪水庫供水和防洪任務(wù)日益加重，水庫的安全運(yùn)行對(duì)確保下游居民的生命財(cái)產(chǎn)安全和供水安全至關(guān)重要。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘發(fā)現(xiàn)，雖然水庫管理員每年均對(duì)水庫迎水坡、背水坡進(jìn)行簡(jiǎn)易的修整，但目前水庫仍存在較多問題。為確保水庫正常安全運(yùn)行，改善工程管理和運(yùn)行條件，進(jìn)一步發(fā)揮水庫工程防洪、灌溉等效益，對(duì)水庫進(jìn)行除險(xiǎn)加固十分必要。

汀溪水庫位于同安區(qū)的西北部，承擔(dān)著本地區(qū)防洪灌溉和同安、翔安兩區(qū)供水的任務(wù)，直接影響兩區(qū)人民的生活。除此之外，汀溪水庫上游還有溪東水庫，周圍有庫容水庫、竹壩水庫以及蓄水水庫、溪水水庫，以汀溪水庫為樞紐，一旦汀溪水庫出現(xiàn)決堤等情形，四個(gè)水庫群的循環(huán)就會(huì)受阻，致使整個(gè)水庫群不能正常運(yùn)行，嚴(yán)重影響人們的生活和居住安全[2]。

1 工程概況

本工程為汀溪水庫加固二期工程（A標(biāo)）尾水隧洞，位于同安區(qū)汀溪水庫大壩背水坡底至四林邱庴。本工程的主要施工內(nèi)容包括：①進(jìn)口箱涵：水平距離52.213 m，主要建設(shè)內(nèi)容有土石方開挖，進(jìn)水段箱涵噴射混凝土，鋼筋制作，控制閘啟閉房、控制閘門、砌筑等其他附屬工程。②尾水隧洞：水平距離1212.664 m,內(nèi)容包括：洞身開挖、隧洞襯砌混凝土、初期支護(hù)噴射混凝土，隧洞鋼筋等。③出口箱涵：水平距離108.611 m,內(nèi)容包括：土石方開挖，出口段箱涵噴射混凝土，鋼筋制作、砌筑等其他附屬工程。④水保和環(huán)境保護(hù)：尾水系統(tǒng)進(jìn)口施工區(qū)、尾水系統(tǒng)出口施工區(qū)、棄渣場(chǎng)區(qū)、施工道路區(qū)及臨時(shí)堆表土場(chǎng)區(qū)。

2 工程建設(shè)

2.1 工程建設(shè)實(shí)施

2.1.1 隧洞洞口開挖

經(jīng)過勘測(cè)發(fā)現(xiàn)，工程施工中需對(duì)洞口周圍的不穩(wěn)定破碎巖石進(jìn)行挖除處理，并對(duì)洞口兩側(cè)及上部進(jìn)行錨桿掛網(wǎng)噴射砼防護(hù)或超前導(dǎo)管注漿掛網(wǎng)噴設(shè)砼防護(hù)[3]。明洞開挖方案見圖1：明洞開挖3 m為一層，以最上層順線路中心開挖，寬度以能夠容納相關(guān)工作器具為限。開挖之前進(jìn)行爆破實(shí)驗(yàn)，不斷完善爆破參數(shù)，爆破時(shí)爆破震動(dòng)不得超過邊坡允許的范圍。

圖1 分層拉槽開挖斷面圖

2.1.2 隧洞洞身開挖

依據(jù)工程周邊的地質(zhì)條件，洞身開挖采用全斷面光面爆破法。但經(jīng)過實(shí)地勘測(cè)發(fā)現(xiàn)本隧洞圍巖以Ⅴ為主，屬于小斷面開挖，洞口過于狹小，只能采用鉆孔爆破方式進(jìn)行開挖，配合人工裝2＃巖石銨油或乳化炸藥，電雷管起爆。爆破過程中嚴(yán)格依據(jù)巖體的堅(jiān)固系數(shù)、開挖斷面的面積、每一循環(huán)近尺所消耗的炸藥量等條件進(jìn)行爆破，并做好每一次的記錄工作。

表2 光面爆破一般參考數(shù)值

光爆炮孔的布置對(duì)于爆破的效果有很大影響，汀溪水庫尾水隧洞工程依據(jù)施工量和實(shí)際斷面設(shè)計(jì)了光爆空洞39個(gè)，其中包括：主掏槽眼4個(gè)、副掏槽眼2個(gè)、輔助眼4個(gè)、二圈眼8個(gè)、光爆周邊眼21個(gè)。技術(shù)人員嚴(yán)格依據(jù)地質(zhì)條件以及工程的施工需要選擇最為合適的開鑿方式，設(shè)計(jì)合理的角度，并且為防止開挖斷面的面積在挖掘中變小，采用光面爆破挖掘槽眼。爆破時(shí)相關(guān)工作人員和設(shè)備需要進(jìn)行撤離，本工程施工人員嚴(yán)格按照技術(shù)人員要求進(jìn)行操作，保證了施工質(zhì)量和安全，未發(fā)生安全事故。

隧洞開挖后發(fā)現(xiàn)，隧洞自身的支護(hù)性能較差，隧洞圍巖為全風(fēng)化花崗巖，容易沙土化，機(jī)械設(shè)備直接開挖可能會(huì)使隧洞塌陷，因此轉(zhuǎn)為機(jī)械加人工配合開挖的方式進(jìn)行隧洞挖掘，這也是造成工期延期的重要原因之一。由于隧洞圍巖的自身支護(hù)性能較差，因此利用超前小導(dǎo)管注漿固結(jié)法對(duì)隧洞的掌子面進(jìn)行固結(jié)，以抑制花崗巖的風(fēng)化作用。隧洞在開挖過程中要邊開挖邊使用輪胎式隧道扒渣機(jī)+小型自卸車出渣。

2.1.3 支護(hù)工作

支護(hù)工作是施工過程中保證施工人員安全和保證施工正常進(jìn)行的重要手段。依據(jù)施工地質(zhì)的調(diào)查結(jié)果，對(duì)進(jìn)出口隧洞、隧洞洞身等采用錨桿、掛網(wǎng)、噴射混凝土，外加超前小導(dǎo)管配合鋼拱架進(jìn)行支護(hù)。施工過程中使用多種方式相結(jié)合的支護(hù)技術(shù)，保證了施工安全，同時(shí)由于多次變更支護(hù)方案，增加了工程量，造成工延期。

2.1.4 襯砌施工

襯砌施工是施工的重要環(huán)節(jié)之一，施工過程中待隧洞開挖至隧洞的中部位置之后，轉(zhuǎn)而從另一端進(jìn)行挖掘，并對(duì)已經(jīng)挖掘的部分利用液壓整體式襯砌臺(tái)車進(jìn)行襯砌施工，拱墻采用一次性整體灌注施工技術(shù)。施工過程中要注重對(duì)襯砌模板、襯砌鋼筋的設(shè)計(jì)、使用，隨時(shí)檢查模板、鋼筋質(zhì)量。

3 工程施工難點(diǎn)及措施

3.1 制定相關(guān)應(yīng)急措施

在工程施工前，項(xiàng)目部編制了施工組織設(shè)計(jì)和專項(xiàng)施工方案，預(yù)估可能出現(xiàn)的危急情況，并制定相應(yīng)的應(yīng)急措施。針對(duì)隧洞的實(shí)際情況，預(yù)估隧洞塌方的原因，并依據(jù)施工條件提出以下三種應(yīng)急措施：

（1）洞體掌子面左（右）邊強(qiáng)度高，右（左）邊強(qiáng)度低,在掘進(jìn)時(shí)強(qiáng)度較低的一邊會(huì)發(fā)生連續(xù)的塌方,掌子面右邊比左邊超前進(jìn)尺2 m之多；（2）土夾石圍巖，拱頂坍塌嚴(yán)重，含水量較高。隧道采用20 m的工字鋼架（拱架0.25 m～0.75 m一榀）+錨桿+掛網(wǎng)噴射12 cm厚C20混凝土的支護(hù)體系,并對(duì)掌子面軟巖一側(cè)增加輔助超前支護(hù)手段即超前小導(dǎo)管注漿支護(hù)。（3）石質(zhì)圍巖位于擠壓強(qiáng)烈的斷裂帶內(nèi)，裂隙雜亂，成石夾土狀，拱頂圍巖有滑層，造成拱頂空洞，邊墻拱頂超挖非常嚴(yán)重的情況，要及時(shí)施做支護(hù)結(jié)構(gòu)，實(shí)行邊挖掘邊初噴的方式防止拱頂坍塌，并做好相關(guān)工作。

3.2 工程實(shí)施中的問題及措施

由于汀溪水庫尾水隧洞圍巖為花崗巖，容易風(fēng)化，給施工帶來了極大的難度。在施工過程中樁號(hào)尾1+129.8處涌砂坍塌，需停工研究解決措施，使得工程暫停。另外在隧洞挖掘過程中，隧洞的圍巖支護(hù)性能較差，施工中發(fā)生了嚴(yán)重風(fēng)化現(xiàn)象，項(xiàng)目部決定邊施工邊加強(qiáng)支護(hù)措施，致使隧洞挖掘過程十分緩慢。隧洞的尺寸較小，施工通道較為狹窄，很多施工設(shè)備在施工過程中不能發(fā)揮其應(yīng)有的效果，只能利用人工去進(jìn)行挖掘施工，大大增加了工程量。

4 除險(xiǎn)加固工程驗(yàn)收與評(píng)價(jià)

由于工程條件復(fù)雜，需要嚴(yán)格按照合同要求進(jìn)行施工，施工過程中不僅應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)變更施工方案，并經(jīng)建設(shè)方確認(rèn)，按時(shí)完成合同中的工程建設(shè)量；而且要設(shè)立專門的質(zhì)量保證團(tuán)隊(duì)，對(duì)建設(shè)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，采取多項(xiàng)質(zhì)量保證措施；在階段工程竣工后，邀請(qǐng)相關(guān)部門工作人員對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行專項(xiàng)檢查。本工程經(jīng)自評(píng)，監(jiān)理單位復(fù)評(píng)，建設(shè)單位認(rèn)定為合格工程。

5 結(jié)語

汀溪水庫尾水隧洞工程按照合同內(nèi)容完成了相關(guān)工程建設(shè)，但是由于前期對(duì)工程施工量、施工難度預(yù)計(jì)不準(zhǔn)確以及對(duì)施工場(chǎng)地的地質(zhì)了解不到位，使得工程交工時(shí)間延期兩年多，給各方造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。因此，工程開工時(shí)要做好施工前的準(zhǔn)備工作，對(duì)工程建設(shè)地的地質(zhì)條件做詳細(xì)的了解，并合理安排技術(shù)人員和施工設(shè)備，做好應(yīng)急方案。本工程在施工過程中雖出現(xiàn)了坍塌，但因?yàn)楸敬问┕?duì)人員要求較高，且實(shí)施了一系列的安全質(zhì)量保障措施，并未發(fā)生人員和機(jī)械設(shè)備損失[4]。同時(shí)本次施工中，項(xiàng)目部制定了全面的質(zhì)量管理制度，保證了汀溪水庫尾水隧洞工程的施工質(zhì)量，對(duì)后續(xù)工程建設(shè)人員提供參考。