水利工程引水隧洞施工技术要点分析

丁瑞

摘 要：目前水工隧洞没有专门的施工规范，一般的水工施工规范只对普通结构的隧洞而言，但水工隧洞施工难度较大，施工技术复杂，因此，做好施工质量控制至关重要。本文简单的论述了水工引水隧洞施工中对隧洞开挖、临时支护、永久喷锚支护、混凝土衬砌技术要点的质量控制，以及现场施工问题的处理和施工进度控制问题。

关键词：小型水电站；隧洞施工；质量控制

一、前言

引水隧洞施工一般包括进水口、拦污栅闸、引水隧洞主洞，引水隧洞支洞等部分。进水口一般采用竖井式，同时设置固定的拦污闸，包括以平板工作闸门、检修闸门和启闭机等金属部件构成的金属结构。隧洞主体一般包含主洞与支洞两部分，净空采用马蹄形断面，根据当地岩层情况不同采用不同的岩壁防护措施，比如说主洞与支洞交叉段采用钢筋混凝土衬砌，断层带地段采用钢板衬护，无特殊地质要求的洞段边墙与拱顶采用锚喷混凝土，底板使用现浇混凝土。为了辅助主洞施工，一般会设置一到两个施工支洞。为了保证水利工后期的使用效果稳定，必须做好隧洞施工的质量控制。本文主要围绕着小型水电站隧洞施工，分析了施工技术要求的质量控制。

二、施工前期质量控制工作

引水隧洞轴线长，如何保证隧洞轴线贯通是开挖前及开挖过程中控制的重点。在施工前期阶段，根据设计控制网点布置了施工测量控制网，并报业主和监理工程师审核，达到精度要求后，承包人才能进行隧洞轴线放样开挖。施工过程中承包人、监理人进行两级测量校准。开挖过程中承包人加强对隧洞轴线的测量校准，特别是转弯段轴线的校准，业主及监理随时对隧洞轴线进行二次校核，发现偏移及时进行校正。

三、隧洞开挖施工过程中技术要点控制

1、隧洞的开挖

为保证开挖质量达到规范要求，要求各承包商在施工支洞中进行光面爆破试验。对于爆破孔的布置、方向、装药量、起爆分段，监理工程师和承包商技术人员共同参与，在施工现场共同对进尺长度、围岩扰动、渣块大小等爆破结果分析研究，选择最优的爆破参数，并设计爆破作业指导书，用于爆破施工参考。

在开挖工程中，监理工程师对各工序进行严格监控：为保证布孔准确，必须准确标定圆心、切点、顶点和底板边界点；孔布置包括孔间距尺寸、钻孔方向、深度；装药前严格进行洗孔，制作起爆体、加工炸药串，然后将制作好的起爆体及炸药串分别装入相应孔内，并装够设计药量；堵塞炮孔，堵紧并堵够设计长度；起爆网络，应严格分段起爆。在上述施工工序中，凡未严格按设计要求进行的，监理工程师必须现场追究责任，责令承包商达到要求为止，对多次不改者，发文通报批评。

在开挖过程中，施工质量控制难点是地质较差（如Ⅳ和V类围岩）和地下水丰富的洞段。对地质较差洞段要求承包商采用“短进尺、弱爆破、加密炮孔数、缩小间距”；地下水丰富洞段常发生炸药被水冲出的难题，监理工程师要求承包商采用“引、排、堵”的施工方案，即首先打排水孔将大量水排出，再采用木塞封堵炮孔并现场督促实施，从而使开挖质量得到保证，并将因地质因素造成的超挖控制在最小范围内。

2、临时支护

引水隧洞较长，地质复杂，地下水丰富，临时支护量大。监理工程师根据隧洞开挖揭示情况，因地制宜地批复和建议承包商采取支护措施，主要的临时支护手段有锚喷和钢支撑。在地下水较丰富、切割块体较大和受不利结构面组合的洞段，采用钢支撑和锚杆支护。为确保洞室稳定，因而锚杆施工质量尤为关键。锚杆最大孔深深入岩体5m，一般采用3.0m锚杆。为确保锚杆孔深和钻孔方向，监理工程师现场指定锚杆位置和锚孔方向，并检查验收孔深、孔向。临时锚杆为药卷锚杆，采用先装药卷后插锚杆的施工方法。对每根锚杆建立质量检查卡，监理工程师实行现场旁站监理，并作拉拔实验进行抽查，确保每根锚杆质量符合要求。钢支撑质量控制，首先，要求承包商对接头点必须加固处理；其次，钢支撑基础必须牢固，钢支撑应紧贴岩面，岩面与钢支撑缝隙可用金属物或挂板喷混凝土填充，增加受力点。钢支撑必须与锚杆连接以便形成一个整体。

在无地下水、岩体较破碎且受不利结构面组合的洞段，一般采用挂网锚喷支护。首先，应该控制锚杆施工质量，其次是喷护质量。喷护控制过程如下：基础面清理、清洗：对松动石渣块体、岩面污染部位必须清理、清洗，直到符合要求；挂网：网片应随岩面敷设，其间隙不小于3cm，网片要点焊在锚杆上，使网片稳固；喷护质量控制：喷护材料应严格按配比要求配制，喷护厚度要达到要求、喷射2～4h后，应洒水养护。喷混凝土表面要平整，不应出现夹层砂包、脱空、蜂窝、露筋现象，在结构接缝部位，喷层应有良好的搭接，不存在贯穿性裂缝。临时锚喷与钢结構支护在开挖施工中收到很好的效果，保证了工程和资源安全。

3、永久挂网锚喷支护

永久挂网锚喷支护质量控制与临时挂网锚喷支护几乎相同，不同点是临时锚杆，用的是药卷锚杆，永久锚杆用的是砂浆锚杆。监理工程师在施工过程中，首先检查承包商是否按施工详图布置，对孔位、孔向、孔径、孔深、洗孔质量、浆液性能及灌人密度等分项进行检查，并进行旁站监理灌注。每道工序经检查符合规范要求后，方可进入下一道工序施工。对局部须增设锚杆的部位，征得设计同意后，可增设锚杆。监理工程师必须随机现场取样50组，进行强度测试，测试结果必须达到优良标准，以确保洞室稳定性。喷护厚度采用埋桩、打孔相结合的检测方法。

四、锚杆施工

检查施工排架搭设是否牢固，是否与岩石边坡可靠连接。检查锚杆孔钻孔的孔位、角度及深度：孔位应符合图纸要求，角度控制为10°±2°，孔深不小于设计孔深。检查冲孔质量，是否将孔内岩粉全部冲洗出来。检查吹孔质量，是否将孔内积水全部吹干净，无明水。检查水泥砂浆原材料是否符合规范要求，其拌制是否符合规定的水灰比及灰砂比。检查注浆管是否插至距孔底5～10cm处，注浆管是否缓慢匀速拔出；停止注浆时，孔口是否溢出砂浆。检查锚杆是否有材质证明，插入锚杆后，孔口是否用砂浆封实。在砂浆终凝前，不得使锚杆受到碰撞。

五、喷射混凝土施工

检查喷射混凝土的原材料是否满足设计要求，其配比是否满足规定的配比要求。喷射混凝土之前，检查排水管管口是否已保护，喷射混凝土厚度的控制标志是否在系统锚杆上标出；受喷面是否冲洗干净已通过验收。喷射作业是否自下而上，分区分层进行。首次喷层厚度控制为5cm。喷射完成后，应及时清除坡面上的回弹混凝土，然后才能进行下一喷层的施工。

六、结束语

要实现施工技术顺利进行，完备可靠的施工组织措施；科学、先进的施工工艺和方法；周密、详实的施工进度计划及资源（设备、资金、专利或专有技术、熟练工人）投入安排等，都非常重要。在施工过程中，要加强对洞挖及支护质量的有效控制，在保证安全的情况下，狠抓洞挖各工序的循环时间以促进洞挖施工进度。

参考文献

[1]王大桐，“引大入秦”工程总干渠盘道岭隧洞进口矩形渠槽损坏成因初探及渗漏处理[J].新型建筑材料.2012（10）endprint