摘要：水利建设是社会主义现代化建设的重点工程。搞好水利规划，可以有效提高水资源利用率，保证区域调水发展水平。引水隧洞是水利工程不可缺少的组成部分，通过隧洞引水实现水资源的综合调度，推进水利协调发展。针对隧洞结构的特殊性，在现场施工中要做好多方面的管理工作，从质量和安全的角度采取有针对性的措施，保持隧洞结构的稳定和安全。因此，参建单位应加强施工过程质量和安全管控，防止和减少事故的发生。
关键词：水利工程；引水隧洞；施工技术；质量控制；措施
1 隧洞施工环境
水利工程涉及引水隧洞的项目较多，比如：水电站工程、水库工程、河库连通工程等。水利工程隧洞的共同特点：一是工程所选位置一般处于山区，地形地质条件复杂；二是工程断面小、隧洞长，施工过程中通风、除尘难度大；三是洞内地下水较为丰富，部分工程洞内还存在瓦斯。由此可知引水隧洞工程的施工难度较大。要想保证工程施工质量和安全，除必须掌握工程施工地形及地质条件外，还必须编制有效的隧洞工程施工方案，加强工程施工过程的质量和安全管控工作，以保证工程安全建成。
2 隧洞施工技术
隧洞施工主要包括土石方开挖（洞口明挖与地下洞室开挖）、洞内临时支护与衬砌、洞内灌浆等。本文针对地下洞室开挖及洞内临时支护与衬砌技术进行论述。
2.1 地下洞室开挖施工技术
我国水利工程引水隧洞地下洞室开挖应用最多的是钻爆法和掘进机法。近几年，由于各地安全事故频发，为有效控制安全事故的发生，公安部门对炸药的管控更为严格。为此对于小断面引水隧洞工程，都倾向于选择安全系数稍高的掘进机法。本文结合身边工程实际针对悬臂式掘进机地下洞室开挖技术展开论述。
2.1.1 测量放线
对于较长隧洞工程，为保证施工进度，一般情况下采用双向掘进。因此施工过程中的测量放线工作犹为重要。工程开工前，应由项目总工带领测量技术人员，会同监理工程师接收各控制网点，并用全站仪进行校核测量，必要时加密控制网，增设水准点，建立首级平面及高程控制网。洞挖造孔前应由测量人员放出开挖轮廓线、中心线、高程腰线。洞内布设基本导线和施工导线，直接与首级网联接进洞。隧洞中线的控制主要采用红外线对中控制器配合全站仪完成。在施工过程中加强洞挖断面控制，以减少超欠挖，保证洞挖贯通误差控制在规范值内。
2.1.2 洞内石方施工
掘进前，首先确认掘进机设备运转正常，按操作规程做好掘进机开机前准备。测量放线完成后，掘进机就位即可进行开挖施工。在隧洞掘进过程中，定期校核布置在顶拱、两侧边墙的激光指向仪，确保隧洞轴线符合设计要求。工作面采用“一次截割成形”，即截割头从工作面中间截面的底部开始截割。利用截割部的上下、左右移动，以及行走功能，通过三次掏槽和扩槽运行，按截割规定的路线使截割头扫过隧洞截面使其一次成形。截下的石渣由铲板部收集，通过传动皮带装入自卸”V”型斗车运至临时渣场，由大型出碴车运至指定渣场。
2.2 洞内临时支护与衬砌施工技术
2.2.1 洞内临时支护
水工隧洞由于断面小，洞内无法平行作业，因此只能在洞身开挖全部贯通后，再由中间向两端衬砌。由于从洞身开挖成型到洞身衬砌完成间隔时间较长，而洞内部分洞段地质条件较差，洞内围岩会因地下水或者裸露空气等原因出现崩落、掉块甚至坍塌。为了安全起见，必须采用切实可行的临时支护措施来确保未衬砌之前的洞身稳定。目前，采用最多的临时支护措施为锚喷施工。
（1）锚杆施工
引水隧洞施工涉及的锚杆施工一般以砂浆锚杆为主。砂浆锚杆施工主要施工工艺为：施工准备——布孔——钻孔——砂浆拌制——注浆——锚杆安装。
（2）钢筋网施工
钢筋网一般在初喷混凝土、锚杆完工之后安设，施工时运至工作面进行敷设，网片要紧贴初喷面，混凝土保护层厚度必须满足设计要求。网片与网片间、网片与锚杆间要焊接牢固。
（3）喷射混凝土施工
锚喷支护混凝土，分初喷和复喷二次进行。初喷在开挖一段完成后立即进行，以尽早封闭暴露岩面，防止表层风化剥落。复喷混凝土在锚杆、挂网和钢架安装后进行，尽快形成喷锚支护整体受力，以抑制围岩变位。喷射混凝土前，必须将洞身松动的岩块撬掉，并将喷射面清理干净。为保证喷射混凝土具有良好的密实性，应严格按照混凝土配合比进行配料。
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2.2.2 洞内衬砌
洞内衬要是在洞身全部贯通且临时支护完成后进行。混凝土浇筑可以采用定制的全断面液压衬砌台车，衬砌台车长度一般为12m。衬砌混凝土可选用在拌合站集中拌和或者用商品混凝土，并用小型混凝土罐车运输，再通过混凝土输送泵灌注，插入式振捣器振捣密实。衬砌过程中需注意沉降缝或者施工缝止水安装，防止止水变形。
3 施工质量控制措施
施工单位应建立健全质量管理体系，设置工程质量管理机构，制定和完善本工程质量管理办法，配备相应的岗位人员，明确各级人员质量职责，实施全面质量管理。施工过程中严格按照设计图纸、相关规范及技术条款进行施工。
3.1 地下洞室开挖
引水隧洞长度较长，地质情况复杂，施工中要加强地质观测，对地质条件较差的洞段，及时根据设计方案（无设计方案的联系参建各方到场查看，结合工程实际拟定处理方案）进行处理，保证安全。施工过程中注意洞挖尺寸控制，按照初检→复检→终检的三级检验制度对洞挖质量进行严格过程控制，避免出现超挖或欠挖。
3.2 洞内临时支护与衬砌
3.2.1 临时支护
洞内混凝土喷护位置、面积、厚度等应符合施工图纸要求。支护工程选用原材料如：锚杆、钢筋网、水泥和速凝剂等的质量应符合施工图纸要求并有生产厂的质量证明书，使用前应通过试验检验各项技术指标；骨料的强度、粒径和细度模数、含水率均控制在设计允许范围之内。
锚杆的安装方法，包括钻孔、锚杆加工和锚固及注浆等工艺，均需经过监理工程师的检查和批准，实施时严格锚杆制作安装工艺。混凝土喷护前必须对所喷部位进行冲洗，预埋规定长度的标志以便于控制喷护厚度。喷护时喷嘴应按螺旋形轨迹一圈压半圈的方式沿横向移动，层层喷，使喷护混凝土均匀密实，表面平整，喷嘴与喷射面尽量保持垂直，枪口距岩面0.7-1.0m。喷混凝土结束后，进行喷混凝土厚度检验后割除露出表面的钢筋；喷射混凝土初凝后，立即洒水养护，持续养护时间不小于7d。
3.2.2 衬砌
（1）严格进场材料质量。水泥、粉煤灰、外加剂、砂石骨料等材料进场前要进行随机抽样检查与试验，禁止不合格材料进入拌和场。
（2）提前做好混凝土配合比试验：混凝土浇筑前按照设计混凝土标号做好混凝土配合比试验。在全面满足设计要求的各项技术参数的条件下，可掺用I级优质粉煤灰，降低水泥用量，提高混凝土初期硬化时的徐变能力；选用较低的水灰比，以提高其极限拉伸值；采用高效复合型外加剂，增强混凝土的耐久性、抗渗性和抗裂性。
（3）控制混凝土拌和质量
严格按试验室开具的、并经监理工程师批准的混凝土配料单进行配料；使用复合型外加剂，提前做不同种类外加剂的适配性试验，严格控制外加剂的掺量；根据砂石料含水量、气温变化、混凝土运输距离等因素的变化，及时调整用水量，以确保混凝土入仓坍落度满足设计要求；定期检查、校正拌和楼的称量系统，确保称量准确，且误差控制在规范允许范围内；保证混凝土拌和时间满足规范要求；在拌和楼同时生产几种标号的混凝土的情况下，采取电脑识别标志，防止错料；所有混凝土拌和采用微机记录，做到真实、准确、完整，以便存档或追溯。
（4）加强现场施工管理，提高施工工艺质量
组织专业的混凝土施工队伍，施工前进行系统的技术交底。滑模施工时，保持滑模两侧平行上升，防止滑模滚轮偏离轨道；若发生偏离现象，及时调整两侧平行后方能正常滑升。混凝土入仓后及时进行平仓振捣，振捣插点要均匀，不欠振、不漏振、不过振；振捣器根据浇筑部位合混凝土特性来选择，靠近模板和止水片的部位采用φ30mm软管振捣器。止水及其它埋件安装准确，混凝土浇筑时由专人维护，以保证埋件位置准确。采用溜槽入仓时，每隔10～15m设一个缓冲装置，防止混凝土产生离析现象。混凝土浇筑施工时，做到吃饭、交接班不停产、浇筑不中断，以免造成冷缝；面板混凝土浇筑时，掌握好脱模时间，并在脱模后及时及时进行二次压面处理，消除面板表面的机械损伤、早期裂隙、微通道等，提高面板表面质量。混凝土浇筑时安排专职质检人员旁站，对混凝土浇筑全过程质量进行指导、检查、监督和记录。
结束语
水利工程建设要求施工单位具备足够的管理经验和专业技术，进行系统施工和质量控制。引水隧洞只是水利工程建设的一小部分。本文仅简要分析了引水隧洞的施工工艺及质量控制。
参考文献：
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论文作者:蒋中
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/2
标签：隧洞论文; 混凝土论文; 洞内论文; 工程论文; 质量论文; 锚杆论文; 断面论文; 《基层建设》2019年第31期论文;