浅谈威宁县小米水库导流兼放空引水隧洞工程施工方案

浅谈威宁县小米水库导流兼放空引水隧洞工程施工方案

韩龙

韩龙（中国葛洲坝集团第二工程有限公司四川成都610000）

摘要：本文笔者以威宁县小米水库工程为例，结合自身实践，详细介绍该水库导流兼放空引水隧洞工程的施工方案，望对类似工程提供处理借鉴。

关键词：工程概况;围堰施工;洞室开挖与爆破;锚喷支护;混凝土衬砌一、工程概况威宁县小米水库工程位于该县哈喇河乡境内，县城距贵阳市347km，坝址位于马店河与哈喇河汇口上游约230m处河段上，有乡村公路从小米水库坝址处到哈喇河乡，交通便利。

引水洞总长282.06其中闸门井长9.8m，渐变段长4m，上弯段长4.7m，斜段长20.92m，下弯段长4.7m，下平段至出口启闭室长237.92m，设计进口底板高程2131m，出口底板高程2106m，斜洞段以上洞径2m，下平段洞径2.5m，衬砌厚度40～50cm，配双层钢筋，混凝土强度等级C25。

二、围堰施工导流洞进口上游围堰采用粘土心墙防渗、两侧土石碾压戗堤，迎水面块石护坡，堰体中心控制灌浆的施工方案；填筑时先填粘土，再填两侧石渣，分层碾压厚度不大于50cm，河滩裸露处可以用挖机抽槽挖出覆盖层泥土，换填粘土，围堰迎水面放坡1:1.5，内侧放坡1:2，填筑完毕后实施钻孔灌浆，沿围堰轴线孔距1m，穿过河床覆盖层，深入基岩1m，设计给出了W1和W2两个坐标点，测量放线时，要保证围堰内侧底脚线在进口明渠桩号0-29m以外。围堰具体施工如图1：

引水洞出口下游围堰采用粘土斜墙防渗、土石碾压戗堤，迎水面倾倒1m宽粘土防渗，外侧块石护坡，堰体中心控制灌浆的施工方案；填筑时先填土石，再填外侧粘土和块石护坡，分层碾压厚度不大于50cm，围堰迎水面放坡1:1.5，内侧放坡1:2，填筑完毕后实施钻孔灌浆，沿围堰轴线孔距1m，穿过河床覆盖层，深入基岩1m，设计给出了W3和W4两个坐标点，测量放线时，要保证围堰内侧底脚线在出口明渠设计桩号以外。围堰具体施工如图2：

三、洞室开挖与爆破3.1测量放线导流洞标准断面洞室为圆型，R1750mm。洞挖造孔前由测量放出开挖轮廓线、中心线、高程腰线，并根据爆破设计布孔图放出钻孔孔位。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。

3.2钻孔施工中严格按爆破设计控制炮孔间距，误差不得大于5cm，对于钻孔角度及钻孔方向，做到位置准确、角度合适、方向不偏。此外，应对钻工进行质量和安全教育，提高钻工的素质；建立严格的技术交底制度，严格按照钻爆设计实施；实施定人、定位钻孔，周边孔、掏槽孔由经验丰富的钻工承担。加强检查，对不合格的炮孔，坚持堵塞返工重打，杜绝边顶部严重超挖。

钻孔关键是外斜率不要超过50mm，即钻杆开孔时，向轮廓线内偏移50mm，钻到孔底时向轮廓线外偏移值不大于50mm，残孔率可达到50%以上。只要保证了残孔率，爆后的洞壁就比较光滑平顺。

3.3爆破设计与施工安全本工程拟定全断面开挖光面爆破，使用非电毫秒雷管延时分段起爆技术，通过塑料导爆管引爆非电毫秒雷管而达到引爆炸药的目的。

在爆破设计中，严格控制周边孔的装药量，采用小直径低爆速炸药，合理选择周边孔间距E和最小抵抗线W值，以确保隧洞成型良好，减少对围岩的扰动。

掏槽孔用正眼掏槽形式，钻孔直径φ42mm，中空眼直径φ50mm，孔深1.7m，其他眼孔深1.5m，循环进尺1.5m。非电毫秒雷管（1～9段），炸药采用2号岩石硝铵炸药，周边眼用φ22mm×200mm长的药卷，间隔装药，其它孔眼均用φ32×200mm药卷，连续装药。起爆系统采用导爆管传爆，以集束为主的混合联接引爆网络。

爆破前作好警戒，在洞口设置的警戒点应使所有的通路经常处于监视之下，每个警戒点应处于相邻警戒点视线范围内。

通风排烟及安全撬挖，每茬炮爆破后，立即进行通风排烟30min，可考虑安装SDS型单向轴流风机，通风排烟后，恢复并加强掌子面的照明，让经验丰富的安全工先进去检查，处理有无哑炮和危石后，再进行下一道工序的循环，确保施工安全。爆破参数和炮孔布置如图3：

四、锚喷支护4.1锚杆设计在隧洞开挖进展过程中，要及时跟进锚喷支护，上半洞顶设计有系统锚杆，布置为5Φ22，L=2m，间排距1.5m。喷C20混凝土8～15cm，其中：渐变段喷15cm厚，桩号0+5～0+15m段喷10cm厚，桩号0+15～0+105m段喷8cm厚。

4.2混凝土喷护施工：喷射混凝土在导流洞洞口拌和，强度等级C20，喷射混凝土配合比、掺量、外加剂配比等，应通过室内试验和现场多次试验选定。喷混凝土的细骨料采用坚硬耐久的粗、中砂，细度模数为大于2.5，使用时含水率控制在5%～7%。粗骨料采用耐久的卵石碎石，喷砼中不得使用含活性二氧化碳的骨料。为提高混凝土强度并减少回弹量，速凝剂掺量为2～3%。

五、洞内混凝土衬砌取水口井筒混凝土以及钢筋模板的垂直起吊由塔吊解决，露天支模、扎筋、浇筑等施工工序为一般常规方法，不再赘述，这里只对隧洞混凝土衬砌施工方案分述如后：施工顺序：清基→绑扎钢筋→支模→浇筑混凝土5.1清基：洞室为圆形，为了运输设备通过，留有一部分洞渣未出，找平成了通道，到达末端桩号0+105m后，开始人工配合扒渣机清底，撬挖活动石块，清除浮渣、泥砂和污物，再用压力风水冲洗干净，并抽干集水。清基顺序为后退式，即由洞内0+105m桩号逐步后退式清到0+00m桩号。

5.2钢筋绑扎：钢筋绑扎由近至远，从0+5m桩号开始，先扎下半圆，然后安放架凳或搭设矮脚手架，再扎上半圆，并把上半圆钢筋点焊到系统锚杆上。施工时一定要按测量标示，控制好隧洞半径和洞轴线，底部的架立筋要加固牢靠，因为模板的重量支承在钢筋上。钢筋绑扎如图4

5.3洞室圆形断面支模：洞身模板设计为组合圆形钢模板，单块尺寸1500mm×595mm×55mm，钢板厚2.5mm，按2.5m直径把圆周分为三等分，制作钢管拱架，材料￠48×3.5mm，模板通过钩头螺栓加山型扣件与拱架连接。为防止浇筑中模板整体上浮，在底模部位，设几根拉筋，固定在基础岩石的锚筋上。

5.4支模5.4.1渐变段支模：渐变段模板为木结构，模架架料断面100mm×50mm，木模板板厚2.5cm，在洞外加工场地按放样尺寸整体制作好，然后分割成四大块，抬进洞内拼合。为防止在浇筑中模板移位，左右方向和底板方向都要适当安设几根拉模筋固定。

5.4.2引水洞上下弯段支模：引水洞斜洞段洞径2m，上下有一个45度的弯头，中心轴线R=6m，模板采用木结构，板厚2.5cm，模架架料断面10cm×5cm，在洞外组装成整体，再分割成两个半块，抬进洞内再次安装。模架布置图如图5。

5.5混凝土浇筑：首先将工地实际使用的水泥和砂石料与外加剂，按所需数量送水利厅质检中心做配合比，得到监理工程师批准的配合比后即可进行混凝土浇筑的准备工作。

为保证混凝土振捣密实，待模板安装完毕后，把洞室左右腰线上的那一块（通条）抽出，让混凝土泵插入振捣，待混凝土浇平腰线时，把抽出的模板再从封头处塞进来装好，此时，上半洞的混凝土便只有靠其自流浇满了，人工可在模板外面，用钉锤敲打，使之密实。快浇完时，混凝土泵会加力冲击一下灌顶，俗称“放炮”,如果封头模板支撑不合理，拉筋不牢固，往往会把模板冲垮。

结束语上述就是本文对水库导流兼放空引水隧洞工程中围堰施工、洞室开挖与爆破、锚喷支护、洞内混凝土衬砌等重点工程施工技术要点的总结，本工程施工质量良好，后期运行正常，望类似工程能够参考作用。