关于水利工程隧洞施工中常见问题的处理措施实践

钟平禹

（中国能源建设集团广西水电工程局有限公司，广西南宁 530000）

随着人们对水利工程隧洞施工研究的不断深入，施工技术得到显著提升，但是，由于水利隧洞自身容易受外界因素影响，因此，整体施工难度大，为了更好施工，提高工程质量，要制定合理施工措施，以免隧道发生坍塌事故，造成经济损失以及人员伤亡。以下就结合菲律宾Kapangan 60MW 水电站项目的实际情况，探讨在水利工程隧洞施工中常见问题的处理措施。

1 工程概况

Kapangan 60MW 水电项目位于菲律宾国吕宋岛北部，距离马尼拉240km，距离碧瑶市28km，工程的具体概况如表1 所示

表1 工程具体概况

2 工程隧洞在设计和施工方面的难题及解决措施

2.1 设计方面的难题与解决措施

针对kapangan 项目的隧洞进行分析，工程在设计方面具有设计专业范围广泛、工期紧张、影响因素多、技术技术风险大，在工程期间，不仅要考虑工程成本，而且还要方便施工作业开展，确保工程能够按期竣工[1]。对于设计方面面临的难题，在解决上可以采取下列措施：①尽早与设计分包商进行沟通，签订设计分包合同，督促设计分包商配置足够的资源，以免由于资源不足，而对工程施工造成制约，确保可以按合同履约；②聘请相关设计专家对设计各个环节进行监督和管理，保证设计进度和优化[2]；③制定多个设计方案，分析不同设计方案，最终制定一个最佳的设计方案，依据方案开展施工，保证施工作业顺利进行，进而提高工程质量。

2.2 工程施工方面的难题与解决措施

引水隧洞施工难度大，工期紧，技术要求高，地质条件复杂。引水隧洞的施工是该项目的重点和难点，9km 长的引水隧洞，需要5 个支洞方能确保引水隧洞按期完工。由于进场道路的制约导致引水隧洞施工的工期非常紧张，6 个隧洞工作面的同时施工，使隧洞施工资源配置组织、调配等难度将增大。针对上述问题，在解决上可以采取下列措施：①配备具有丰富的道路和隧洞施工经验的施工与管理人员，制定先进的施工技术方案指导施工[3]；②采用先进的洞挖设备，包括悬臂式掘进机、反井钻等，同时配备足够的锚杆台车、湿喷台车、挖装设备与运输设备，以先进、高效的设备保证开挖的质量与进度；③采用先进工艺、方法、技术。进行开挖时应用新奥法施工，全断面施工作业要一次成型，对于工程施工中涉及的衬砌采用针梁式台车施工；④施工方在具体施工前，要先对工程现场情况进行全面调查，依据调查结果开展施工。

2.3 隧道开挖施工与支护

2.3.1 施工

施工支洞及引水隧洞主洞的开挖方法：采用悬臂式掘进机与全断面爆破开挖结合的方法，当隧洞岩体硬度小于等于l00Mpa，开挖可采用STR318H 悬臂式掘进机开挖，3m3农用车出渣；在隧道围岩大于100Mpa 时采用钻爆法施工，全断面爆破开挖将采用YT-28 气腿钻钻孔，开挖循环进尺2.0～2.5m，采用装载机装车，3m3农用车出渣。

2.3.2 隧洞支护

隧洞支护采用YT-28 气腿钻钻孔，利用简易台车进行锚杆、钢筋网安装，采用混凝土喷车进行喷射混凝土，3m3搅拌车运输混凝土。

2.3 引水隧洞混凝土施工方案

引水隧洞工程包括引水隧洞上平洞、调压井、竖井及引水隧洞下平洞。引水隧洞上平洞总长为8675m，调压井高度为62m，竖井高度为241m，引水隧洞下平洞长度为490m。引水隧洞上平洞洞长较长，根据施工支洞的布置进行分区进行混凝土浇筑施工。

2.4 调压井及竖井开挖

调压井和竖井开挖均采用先挖导洞再扩井开挖的方案，导井开挖采用BMC500 型反井钻机施工，导井完成后，调压井先扩挖第一层，将导井直径扩挖开挖至3.4m，再进行第二层扩挖，第二层扩挖至设计直径。引水隧洞竖井导井开挖完成后，扩挖施工采用一次扩挖成型的方法。开挖采用Y-28 手风钻、周边光面爆破、钻孔直径为d=42mm，开挖出渣使用导井落至底部下平段。

3 工程施工常见问题的解决

工程施工期间，为了避免发生坍塌等事故，要采取安全措施进行支护，确保操作稳定、安全性。

3.1 普通锚杆及挂网施工

在工程施工时如果采用砂浆锚杆施工技术，要先进行布孔定位，再钻孔，同时，要做好冲洗和检查，完成上述作业后，注浆，插入锚杆。施工中应用的锚杆要依据相关要求，在隧洞外加工，通过人工方式，完成施工安装。在该期间，要严格依据设计参数开展锚杆钻孔作业，保证其与实际要求标准相符，通过高压水枪对孔中污水、浮沉进行清洗。挂网施工作业开展期间，挂网一般都先喷混凝土，然后施工[4]。对于施工中采用的钢筋网编制要在现场开展，依据2～3m 间编制，完成编制后，要通过焊接方式让其与锚杆连接到一起，然后严格依据设计要求，对网格进行横向与纵向及逆行钢筋编制，对于采用的钢筋网要利用钢丝捆扎。将垫块设置在钢筋网和岩面间，保证喷护时钢筋网可以被包裹起来，完成对挂网验收后，及时进行混凝喷护，达到覆盖目的[5]。

3.2 混凝土喷护

对于工程施工中采用的胶凝材料、锚杆、外加剂等各项材料，施工人员要对各项材料性能进行全面检查，一旦发现材料质量存在问题，要及时将施工应用到各项材料都运输到施工现场外，以免发生误用，影响工程质量。工程施工前要做好准备作业，确保施工作业开展需要应用的风管路、供水等都要准备齐全，主要包括的内容有喷射机、通风设备、施工材料等，确保各项材料与设备都经过严格检查与调试，保证设备和材料都符合施工要求[6]。施工人员要利用高压水枪对施工现场情况全面清洗，若喷射面存在滴水位置，要埋设导水管，确保排水通畅。混凝土喷射一般都采用干料，喷射料拌制要在拌和站内进行，而且要采用自卸式汽车将已经拌和好的混凝土运输到作业现场。喷射混凝土前，施工人员要将一些粉装速凝剂加入喷射嘴，依据事先制定后的顺序分片、分段进行混凝土喷射，为了确保施工质量可以达到要求标准，每次喷射混凝土厚度都应当被控制在3～5cm 之间，确保上层混凝土发生干凝后，继续施工[7]。与此同时，在进行后续喷射前，要清理干净喷射面，完成喷射后，及时开挖，混凝土喷射初凝3h 后，采用挖掘机挖掘。

3.3 注浆锚杆施工

严格依据设计图纸中的相关要求布置锚杆，采用锚杆台、凿岩机进行钻孔，钻孔完成后要及时清洗。将锚头插入孔底位置，同时，要合理安装垫板、螺母、止浆塞等，而且要连接注浆管，尾部利用注浆泵注浆。一般采用水泥砂浆，控制注浆压力要控制在0.5～1.0MPa，注浆由上向下逐一开展。完成注浆后，将止浆塞安装在钻孔中，封口要利用速凝水泥封口。在施工时为了避免发生串浆，要采取跳打方式施工，先对应用在奇数孔，再进行偶数孔施工，一旦发生大量漏浆问题，要及时处理，灌浆作业要采取浓浆、低压、限量方式，如果注入其他不同填料，要堵好大通道，然后采取相应措施进行处理。

4 结语

Kapangan 60MW 水电站项目隧洞施工作业具体开展过程中经常会遇到各种难题，在实际施工期间，若没有采取合理措施对遇到的问题进行处理，不仅会导致工程无法按期竣工，而且可能会引起的各种质量问题。因此，在实际施工要针对工程具体情况，制定合理解决方案，保证工程施工作业开展期间，以及掘进、施工作业的稳定性与安全性。