游玲峰

（福建路港（集團）有限公司，福建 泉州 36200）

混凝土襯砌是隧洞施工中的重要施工環(huán)節(jié)，必須綜合考慮各種情況，掌握施工中可能出現(xiàn)的難點和重點，以保證襯砌混凝土具有足夠的強度、耐久性和安全性能[1]。輸水隧洞混凝土襯砌施工，可采用沿線避開不利地質(zhì)條件和地形，由于施工時受環(huán)境、氣候條件的影響不大，采用的路線也較短，沒有占用耕地，沒有污染，能夠保障水質(zhì)和安全運行。為了保證隧洞混凝土襯砌施工的質(zhì)量，保證輸水隧洞的安全，必須采取先進合理、技術(shù)可行、經(jīng)濟合理、安全可靠的輸水隧洞混凝土襯砌施工技術(shù)。承德輸水隧洞工程長5320 m，斷面開挖寬3 m，高3.3 m，地層巖性以礫巖、凝灰?guī)r為主，隧道工程更加復(fù)雜，對混凝土襯砌施工要求更高，施工中應(yīng)熟練掌握混凝土襯砌的重難點，從而達到良好的襯砌效果。

1 工程概況

承德輸水隧洞工程長5320 m，無壓隧洞，坡度1/2000，為城門洞型，開挖斷面寬3 m，高3.3 m。地層巖性以礫巖、凝灰?guī)r為主。圍巖類別為Ⅱ類～Ⅴ類，Ⅳ類Ⅴ類圍巖采用鋼筋混凝土襯砌，詳見圖1、圖2。1#支洞位于K1+645位置，長486 m。2#支洞位于K3+946位置，長206 m。由于隧洞施工面狹小，無法做到襯砌與開挖同步進行，只能采用隧洞開挖完成后進行襯砌。

圖1 Ⅴ類圍巖襯砌剖面圖

圖2 Ⅳ類圍巖襯砌剖面圖

2 混凝土襯砌施工重點和難點分析

2.1 模板選擇

輸水隧洞模板的選擇決定了混凝土外觀及施工進度。本項目底板及腋角采用木模板，邊墻及拱頂模板在小型模板臺車、木模、現(xiàn)場組裝小型組合鋼模三種方案中比選。

木模移動速度快，但是組裝速度較慢，影響施工進度，且混凝土外觀較差，所以不予考慮。小型模板臺車速度快、混凝土外觀較好，但是本工程需要混凝土襯砌的Ⅳ類Ⅴ類圍巖不集中，總共有26段，由于隧洞狹小，每次移動模板前需先移動混凝土輸送泵，整個過程耗費時間長，所以小型模板臺車不適用本工地。

現(xiàn)場組裝小型組合鋼模，拼裝速度較快且移動方便，混凝土外觀較好，兼具木模和小型模板臺車的優(yōu)點，項目最終選用現(xiàn)場組裝小型組合鋼模，每段端頭采用木模封堵。

小型組合鋼模中，每個襯砌段12 m，鋼模厚2 mm、寬1 m，每段弧頂36塊，邊墻24塊，塊與塊之間塞土工布防止漏漿，打孔穿螺絲連接用螺母鎖緊。采用格柵鋼架、50 cm鋼管、頂托、方木進行支撐，鋼管間距原則上為50 cm。為了便于工人進行拆挪泵管、混凝土振搗，對鋼管間距進行適當調(diào)整，見圖3。每個斷面配2套鋼模，采用跳倉澆筑。

圖3 模板支護示意圖

2.2 混凝土養(yǎng)護

輸水隧洞洞內(nèi)溫度較低，混凝土強度增長較慢，養(yǎng)護時間較難確定。根據(jù)現(xiàn)場混凝土回彈和同條件試塊抗壓試驗結(jié)果來看，大約需45 d左右混凝土才能達到設(shè)計強度，現(xiàn)場實際養(yǎng)護時間應(yīng)不少于30 d。

3 應(yīng)對措施

3.1 觀察拱頂混凝土密實性

輸水隧洞混凝土襯砌模板采用全封閉施工，無法直接觀察頂拱混凝土密實情況[2]，因此確保頂拱混凝土密實，是施工過程中的一大難點。

本項目采用混凝土觀察孔來檢查混凝土密實情況，觀察孔的布置原則為：在頂拱開挖最高位置預(yù)埋2根～3根PVC管，PVC管直徑5 cm，采用鐵絲將PVC管與鋼筋綁扎固定，PVC管頂端距離巖石約5 cm，待觀察孔混凝土溢流后，方可停止?jié)仓?/p>

3.2 隧洞設(shè)置錯車洞

工程輸水隧洞開挖斷面較小，見表1，整個隧洞最寬處僅3 m，混凝土攪拌車無法在隧道避車，只能依靠隧道內(nèi)設(shè)置錯車洞。

表1 承德輸水隧洞工程開挖斷面

考慮到工程投資，錯車洞不能無限設(shè)置。根據(jù)《水電水利工程地下工程施工組織設(shè)計導(dǎo)則》（DL/T 5201-2017）第11.3.3條款，采用自卸汽車運輸時，單向行駛自卸汽車的調(diào)頭，可設(shè)置錯車洞，錯車洞的距離一般為150 m～300 m。

根據(jù)現(xiàn)場情況，采用每200 m左右在巖層較好位置設(shè)置一個錯車洞，錯車洞支護采用打錨桿、支鋼筋網(wǎng)片、噴射混凝土組合支護方式。Ⅳ類Ⅴ類巖層由于巖層較差，原則上不設(shè)置錯車洞。由于錯車洞個數(shù)有限，在襯砌混凝土施工時，每個工作面大部分時間是2輛～3輛混凝土攪拌車在洞內(nèi)行駛，對交通通行造成影響，最佳解決方案是在每個工作面設(shè)置1名專職交通指揮人員，利用對講機對司機進行指揮調(diào)度，避免隧道內(nèi)交通堵塞甚至碰撞，影響工程施工。

3.3 及時處理滲水

工程隧洞底板高程低于附近村莊河道及居民水井高程，見表2，再加上隧洞巖石裂隙較為發(fā)育，見圖4。隧洞開挖后，附近村民水井干枯、河道水位下降，水流向隧道內(nèi)，洞內(nèi)滲水涌水量大，可達到504 m3/h，見表3。如果對滲漏、涌水和流水沒有進行及時處理，就不能保證混凝土的澆筑質(zhì)量。洞內(nèi)處理措施主要為：設(shè)計采用每6 m拱頂設(shè)置一個10 cm的排水孔，排水孔入巖2.5 m。

表2 承德輸水隧洞工程高程統(tǒng)計

表3 承德輸水隧洞工程滲水量統(tǒng)計

圖4 承德水水隧洞巖石裂隙發(fā)育

根據(jù)本工程滲水量大的特點，項目部對拱頂排水孔進行適當加密。在邊墻位置出現(xiàn)局部滲水的地方，采用打入引流管引流，在管周圍進行注漿，待注漿強度達到要求后，關(guān)閉引流管的閥門。對邊墻出現(xiàn)大面積滲水的，處理滲水較為困難的部位，可以借鑒交通洞排水的方法，采用鋪軟式排水管加防水卷材，將水引流至預(yù)埋的橫向排水管中。由于采用防水卷材，造價較大、施工較慢，在小型水利輸水隧洞中，一般使用較少，本項目只使用了一次。洞外處理措施主要是對附近村莊的水井進行重新鑿打，加大水井深度，保證水井底高程低于隧道底高程2 m以上，確保水井有一定存水量，減少隧洞滲水量。

3.4 定制小型混凝土攪拌車

由于隧洞面狹小，最寬處僅3 m，無法采用市場上的攪拌車運輸混凝土，采用小型拖拉機運輸混凝土，運輸過程無法進行攪拌會導(dǎo)致混凝土初凝。在洞口設(shè)置混凝土輸送泵，存在長度太長容易堵管的問題。在洞外進行混凝土干拌，將干拌料運至洞內(nèi)，在洞內(nèi)設(shè)置小型攪拌機進行濕拌，存在施工速度慢，配合比不均勻，洞內(nèi)空間有限操作困難。

針對以上情況，項目部聯(lián)系專業(yè)機械廠家，根據(jù)隧洞的尺寸，定制小型混凝土攪拌車，寬2 m、高2.4 m、容量約為1 m3，每個斷面配置4輛，進度和質(zhì)量得到顯著提高，快速解決了混凝土運輸?shù)膯栴}。

因混凝土攪拌車出料口低于混凝土輸送泵進料口約20 cm，本項目采用砼攪拌車的出料口出料至電動小型輸送帶上，由輸送帶運輸至輸送泵的進料口。同時為減少堵管概率，混凝土輸送泵距離澆筑倉現(xiàn)場控制在50 m以內(nèi)。

4 結(jié)語

隧洞混凝土襯砌施工一定要根據(jù)不同的施工環(huán)境和技術(shù)要求，對混凝土施工的重點和難點進行全面分析，提出切實可行的措施建議，以滿足混凝土襯砌施工的質(zhì)量、進度和投資要求。

承德輸水隧洞混凝土襯砌工程結(jié)合現(xiàn)場實際情況，對襯砌中存在的頂拱混凝土密實性差、開挖斷面小、滲水處理不及時、混凝土運輸速度慢等問題，提出了較為合理有效的措施建議，為隧洞工程的施工安全提供保障。