摘要：近些年以来，业内开始高度注重水电站引水隧道砼衬砌与灌浆施工。在本文中，笔者先具体地阐述了项目的基本情况，结合自身多年以来积累的相关的实践经验，分别从隧洞砼衬砌、砼系统、灌浆施工等诸多方面入手研究此课题。
关键词：水电站；引水隧洞；砼衬砌；灌浆；施工
一、前言
由于水电站建设要求的逐步提升，对水电站的引水隧道砼衬砌与灌浆施工展开研究具有十分重大的意义。通过对此项课题的研究，可进一步提高其施工实践水平，使得水电站引水隧道砼衬砌机灌浆得到进一步优化。
二、概况
某电站由跨流域引水隧洞、发电引水系统、拦水堰坝和发电厂房等建筑物组成。以发电为主，装机容量3500kw。发电引水隧洞沿右岸布置，进水口紧挨拦水堰坝，进水口闸孔2孔。潜孔式布置，每孔尺寸3.0×4.0m，闸门段长4m，闸门采用平板钢闸门，闸板尺寸b×h为3.5×4.5m。设15t螺杆启闭机二台，在进水口拦砂坎后设回转式自动清污机二台，栅底高程229.1m，安装高度6.15m。进水口0+020.03～0+025.72m（即闸门槽中心线）为方形截面，开挖尺寸为3.7×4.7m，衬后尺寸3.0×4.0m，闸门槽后设长6m的渐变段与圆形断面发电隧洞街接。发电隧洞开挖洞径4m，衬后洞径3.5m，桩号0+000～2+434m段纵坡为0.01015，调压干电池布置在进水口3256.36m处，调压干电池之后水平转弯后接出口贫管，由两根贫管接入厂房。
三、砼系统
根据工程地形特点，施工条件等因素，配备1台0.75m3拌和机集中拌制生产砼，为固定式拌和机，设在堰坝右岸上游的空地上，另配备1台0.25m3砂浆搅拌机，用于砌石砂浆拌制。
四、隧洞砼衬砌
1.施工程序
清理岩面及底拱→安装钢筋→立模→砼浇筑→砼养护→拆模→清理→进入下→循环。
2.施工布置
主要采取钢模施工方法进行隧洞全断面衬砌，所有工作面均是由底拱与边拱构成的，均运用自制钢模开展砼衬砌施工工作。洞衬砼浇筑段的长度是：边顶拱与底模的长度分别是8m、4m。在开挖工作结束以后，采用先衬底拱后衬顶拱的方案，总共设置两套台边顶拱模板、一套底拱拉模。在开展施工工作的时候，应当遵循边顶拱模板在内侧、底拱拉模在外侧的原则进行施工。从进水口将洞身段衬砌材料运输到工作面，借助砼泵入仓。
3.洞身衬砌
首先进行衬底拱砼，当衬砌好五六段之后在针对边顶拱砼进行衬砌。
边顶拱砼：首先，安装钢筋，待钢模到达指定位置之后安装堵头模板，进行止水安装、预埋灌浆管，待验收完毕后，依次进行砼浇筑、砼等强、钢模台车脱模与移位，最后进行下块砼施工。
底拱砼：首先要清理基岩面，铺设并固定轨道，安装钢筋，待底拱拉模到达指定位置后，支堵头模板，安装止水，验收完毕后，依次进行底拱砼浇筑、砼等强，拆堵头模板，模板脱模与移位，最后进行下段砼施工。
4.砼衬砌施工
（一）循环作业
首先要做好浇筑段准备工作，安装钢筋，待模体到达指定位置之后，进行验收，浇筑砼，实施砼等强，再进行拆模操作。
（二）钢筋制安
砼衬砌所采取的钢筋都是通过钢筋加工厂生产制作出来的，然后通过手扶拖拉机进行运输安装，紧接着实施人工绑扎与焊接。同时，借助洞壁锚杆焊接架立钢筋，紧接着实施纵向、环向钢筋焊接和绑扎。
（三）洞身段模板
借助安设于腰线与顶拱上的激光定向器实施模板控制和定位，底拱衬砌借助对丝杆的调节优化从而实现对底拱模板的起落的管控；针对顶拱模板，应当遵循分节模板拱顶节、侧节的先后秩序，借助丝杆与千斤顶调至设计位置。待模体到达指定位置之后安装堵头模板，选择现场支立模板封堵底拱的环向堵头模板，而顶拱堵头则采用定型钢模板作为辅助。
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（四）运输与入仓
为迎合钢模台脱模与泵送砼的时间需求，既要保证砼符合相关设计要求，又要求其满足早期强度与和易性要求，所以必须要将适量的外加剂掺入至处于拌制状态的砼中，通过试验的方式确定砼配合比。借助手扶拖拉机将砼水平运输到洞中暂存料斗，安排轨道小车运输砼到砼泵中，然后依靠砼泵运至砼入仓。依照浇筑强度需求可知，应当使用HB30砼泵，在泵送砼的过程中，必须加大频率促进砼转动，防止导管堵塞。倘若间隔时间较长，则应排除处于导管中的砼，并清洗干净。在浇筑砼的过程中，应均衡上升拱两侧砼，切勿让不达标的砼入仓，坚决清除并摈弃不符合正常浇筑作业要求的砼。
（五）砼振捣
砼振捣的方式主要有附着式振捣器振捣与插入式软轴式振捣器振捣两种，在进行砼振捣的过程中，必须严守相关规定与要求实施振捣。顶拱砼衬砌过程中，如有封拱需求，则应自制封拱器进行封拱。
（六）脱模及养护
为了便于脱模，支模前钢模表面均涂刷脱模济。顶拱钢模按先下后上的顺序脱模。砼表面一般在拆模后立即开始洒水养护，养护时间满足规范要求。
五、灌浆施工
1.回填灌浆
（一）钻孔
当衬砌砼的强度达到设计要求的百分之七十后，马上实施回填灌浆。选用YT27型气腿式风钻进行回填灌浆钻孔，同时预埋Φ50mm钢管，钻孔孔径应超过Φ38mm，保证钻孔孔深穿入到砼中。严格按照设计图纸对孔向与孔位开展施工工作，认真测量并具体记录下空腔的尺寸与砼的厚度值。
（二）回填灌浆
采取孔口循环的策略实施回填灌浆，在进行回填灌浆的过程中，坚持从低至高的原则实施灌浆，同个区段中同次序孔部分或者全部钻入之后再实施灌浆，灌浆压力是0.2MPa，使用425#普通硅酸盐水泥进行灌浆。灌注的水灰比分别是：II序孔、I序孔分别为：1:1、0.6:1，针对空隙大的位置进行水泥砂浆灌注，但是比例不应超出水泥用量的两倍。结束标准：当灌浆孔吸浆操作结束后，应连续灌注五分钟才可中止操作，借助机械进行封孔。
（三）质量检查
在相应区段灌浆完成一周后，采取钻孔注浆的手段对此部位的质量进行检查。
2.固结灌浆
在此处回填灌浆结束的一周之后着手实施固结灌浆。
（一）钻孔
固结灌浆钻孔采用YT27型气腿式风钻钻孔，钻孔预埋钢管孔内进行。所有钻孔统一编号，并编各孔序号。孔位按照设计图纸，孔深为2.5m。，终孔直径不小于Φ38mm。
（二）冲洗及压水
灌浆孔钻孔结束后应进行钻孔冲洗，并在灌浆前用压力水进行裂隙冲洗直至回清水时为止，冲洗压力为灌浆压力的80%。灌浆压力为0.6MPa。固结灌浆孔的压水试验在裂隙冲洗后进行，试验孔数不宜小于总数的5%，压水试验采用单点法。
（三）固结灌浆
固结灌浆按环间分序，环内加密的原则进行，环间分两次序施工。固结灌浆压力按设计要求施工，并以不破坏或抬动基岩面或砼为原则。固结灌浆采用孔内循环法施工。全孔一次灌浆，如吸浆量大时采用同一孔灌注；吸浆量小时可采用群孔并联灌注，并对称均匀布置。固结灌浆灌注水灰比为5：1，3：1，2：1，1：1，0.8：1，0.6：1，0.5：1七个比级的水泥浆，开灌水灰比为5：1。结束标准：在规定的压力下如灌浆段的吸浆量小于0.4L/min并持续30min即可结束。封孔：除对个别涌水孔段采用机械封孔外，其余均用人工封孔。
（四）质量检查
固结灌浆质量检查在该部位灌浆结束7天后进行，检查孔的数量不宜少于灌浆孔总数的5%。孔段合格率80%以上，不合格孔段的透水率值不超过设计规定的50%，且不集中，灌浆质量认为合格。
六、结束语
通过对水电站引水隧洞砼衬砌及灌浆施工的研究分析，我们可以发现，该项施工工作良好效果的取得，有赖于对其多项关键环节与要素的充分掌控，有关人员应该从其施工的客观实际出发，研究制定最为符合实际的施工技术实施方案。
论文作者:黄志华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/10/1
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