长距离输水隧洞混凝土质量保障关键技术研究

(辽宁省水利工程建设质量与安全监督中心站，辽宁 沈阳 110000)

长距离输水隧洞混凝土质量保障关键技术研究

宫治军

(辽宁省水利工程建设质量与安全监督中心站，辽宁 沈阳 110000)

C35W12F200混凝土在长距离输水隧洞工程中应用极少，如何保障混凝土的质量对隧洞工程的使用寿命至关重要。本文提出了以C35W12F200混凝土为原材料的关键技术指标，推荐了配合比的优化措施，总结了质量控制的技术要求，改进了混凝土的投料工艺，保障了混凝土质量。

混凝土质量；质量控制；长距离隧洞；输水隧洞

1 引 言

长距离输水隧洞是引调水工程的重要组成部分，深埋地下，多起伏，水力条件复杂，混凝土施工困难较多。

辽宁省重点输供水工程隧洞总长约290km，在世界长大隧洞中位居前列。隧洞衬砌混凝土设计指标为C35W12F200，设计使用年限为100年。该指标在国内外已建成或正在建设的长距离输水隧洞中应用极少，可以借鉴的经验不多。为了保障混凝土质量，本文从混凝土配合比、施工质量控制及施工工艺等方面进行研究，提出了混凝土施工质量保障关键技术，提高了混凝土质量。

2 混凝土配合比设计及优化

2.1 原材料优选

结合工程实际情况，通过大量的原材料试验和分析，本文提出了长距离输水隧洞衬砌混凝土原材料的关键技术指标，特别是现行规范无明确要求的技术指标见表1。此项优选结果在工程中应用的效果良好。

表1 原材料关键技术指标

2.2 混凝土配合比优化措施

工程前期建设过程中，气泡、麻面和裂缝等外观质量问题较多，且大量试验结果表明混凝土抗压强度高于设计指标较多，造成资金较大浪费。通过改进外加剂型号、降低水胶比等措施优化混凝土配合比，混凝土外观质量普遍提高，其中裂缝减少76.6%、气泡减少40.0%，经济性更加合理，施工成本降低824.6万元，见表2～表4。

表2 配合比优化技术措施

表3 外观质量检测结果对比

表4 配合比优化前后成本对比

3 混凝土施工质量控制

3.1 质量控制技术措施

研究人员通过调研座谈、现场检查及试验研究，从项目法人第三方检测与混凝土抗压、抗渗、抗冻性能检测频次，允许浇筑时间和冬季施工技术要求等方面提出了混凝土施工质量控制技术措施，特别对现行技术规范没有明确要求的指标予以明确，同时也采取了高于现行规范要求的技术措施[1-3]，见表5。

3.2 质量控制效果

截至2015年年底，研究人员开展了混凝土抗压强度试验检测4886组，检测结果均达到设计强度，强度保证率均在97.7%以上。混凝土抗冻性能累计检测140组，抗渗性能累计检测139组，检测结果合格率达到100%。上述检测成果说明研究人员推荐的混凝土施工质量控制技术措施有效保障了混凝土质量，稳定可靠。各施工作业区抗压强度检测平均值如图1所示。

表5 混凝土质量控制技术措施

图1 各工区抗压强度检测平均值

4 混凝土施工工艺优化

在进行隧洞边顶拱混凝土浇筑过程中经常出现堵管、浇筑不均匀等现象，造成施工冷缝的出现。为更好保证混凝土浇筑的连续性和均匀性，研究人员研发出一种“边顶拱台车斜溜槽多窗口同时喂料工艺”。该工艺的核心理念是在衬砌模板台车的顶部增设一个集料斗，集料斗内中部竖直固定一个中隔板，把集料斗分隔成两部分，混凝土从集料斗两侧均匀浇入仓面。该工艺设备结构三维效果图如图2所示。该工艺设备已经获得国家实用新型专利，并在工程中得到了应用。经实践检验，该工艺工序转换快，浇筑时间短，在节省了大量施工时间的同时也有效提高了衬砌混凝土质量，取得了良好的效果。

图2 多窗口同时喂料工艺三维效果

5 结 论

a. 本文通过混凝土配合比优化研究和施工质量保障技术研究，提出了长距离输水隧洞C35W12F200混凝土所用原材料的关键技术指标、优化技术措施和质量控制措施，极大提高了混凝土质量，可为其他工程提供参考。

b. 本文推荐的“边顶拱台车斜溜槽多窗口同时喂料工艺”切实提高了混凝土施工效率，保障了混凝土施工质量，实现了隧洞混凝土衬砌的工艺创新。

[1] SL 677—2014水工混凝土施工规范[S]. 北京：中国水利水电出版社，2014.

[2] SL 352—2006水工混凝土试验规程[S]. 北京：中国水利水电出版社，2006.

[3] SL 632—2012水利水电工程单元工程施工质量验收评定标准——混凝土工程[S]. 北京：中国水利水电出版社，2012.

Researchonkeytechnologyoflong-distancewatertransmissiontunnelconcretequalityassurance

GONG Zhijun

(LiaoningWaterConservancyProjectConstructionQualityandSafetySupervisionCenterStation,Shenyang110000,China)

C35W12F200 concrete is applied in long-distance water transmission tunnel project rarely. How to ensure the quality of concrete has vital importance to the service life of tunnel engineering. In the paper, key technology indicators with C35W12F200 concrete as raw materials are proposed. Optimization measures of mixture ratio are recommended. Technical requirements for quality control are summarized. Concrete feeding process is improved, thereby ensuring the quality of concrete.

concrete quality; quality control; long distance tunnel; water transmission tunnel

TV554+.14

：B

：1005-4774(2017)09-0033-04

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.09.009