浅谈水电站地下厂房隧洞墙体防护工程施工工艺

浅谈水电站地下厂房隧洞墙体防护工程施工工艺

郑玉景

福建水口发电集团有限公司，福建省福州市 350000

摘要：水电站地下厂房环境潮湿，运行多年后隧洞常出现岩体裸露，局部破碎松散，整体结构差，抗压能力低，影响围岩稳定。同时由于地下水运移过程中产生渗流压力等外水压力，洞体产生渗水及溶蚀，不利于洞体稳定，对人身安全和现场环境均造成威胁。本文结合街面电站交通洞墙体防护工程施工为例论述了隧洞支护施工工艺流程及施工要点。

关键词：隧洞、衬砌防护、渗水引排、工程实例

1 工程概况

福建街面水电站枢纽建筑物由混凝土面板堆石坝、岸边溢洪道、引水系统、地下厂房及开关站等组成。地下厂房主交通洞长约300m，从主厂房下游侧进入安装场，另分岔出一条次交通洞至主变及尾水闸门室，用以运输主变压器及尾水检修闸门。

2 存在问题

街面电站交通洞环境常年潮湿，经多年运行，墙体渗漏严重，洞内局部岩体裸露，破碎松散，整体结构差，抗压能力低。同时洞体排水系统不完善，局部见滴水或溶蚀部位少量渗水，不利于交通洞稳定，对人身安全和现场运输环境造成一定影响。

3 预期效果

考虑到街面电站安全生产、对交通洞墙体进行防护处理，提升洞体衬砌整体防渗性能，提高整体结构性能和抗压能力，维护围岩稳定。

1、抑制衬砌混凝土碳化、钢筋腐蚀现象，增强混凝土的抗冻性能、抗渗性能，延长其使用寿命。

2、衬砌整体具有良好防水抗渗、排水能力，使交通洞室内部围岩渗漏水得到避免或及时引排。

3、以引排围岩漏水为主、封堵渗漏为辅，消除洞壁可见渗水，将渗漏水点、渗水裂缝、渗水面引入排水系统。

4 处理方法要点

1、在交通洞墙面两侧和顶部采用抗侵蚀的钢筋混凝土衬砌支护衬砌内埋设软式透水管，设置EVA复合防水板，衬砌混凝土固定间距设结构缝，在结构缝及施工缝处设置止水橡胶。

2、根据交通洞衬砌为喷射混凝土，漏水点位随机的情况，以引排围岩漏水为主、封堵渗漏为辅，消除洞壁可见渗水。

5 墙体防护施工

5.1 内墙面衬砌

交通洞墙面两侧和顶部采用钢筋混凝土衬砌支护，衬砌内侧埋设软式透水管，设置EVA复合防水板。在进厂交通洞、主变及尾水闸门运输洞两侧底部设排水沟。

衬砌混凝土设结构缝，为防止结构缝及施工缝处形成集中渗水通道，避免围岩渗漏水沿渗漏通道渗入交通洞室内部，在结构缝及施工缝处设置止水橡胶，填缝。

5.2 衬砌渗漏引排及防渗

以引排围岩漏水为主、封堵渗漏为辅，消除洞壁可见渗水。根据各渗漏水点、漏水裂缝、渗水面情况布设排水孔；对各渗漏水点、漏水裂缝、渗水面合理设置竖向和横向的暗埋引水管网，管网充分覆盖渗漏水点、渗水裂缝、渗水面，引入原排水系统。

6.技术要求

6.1 内墙面衬砌技术要求

（1）采用厚约40cm抗侵蚀的钢筋混凝土衬砌支护，衬砌内侧设置EVA复合防水板。在进厂交通洞、主变及尾水闸门运输洞两侧底部设排水沟，采用玻璃钢格栅盖板。

（2）衬砌混凝土每隔6m设一条结构缝，在结构缝及施工缝处设置止水橡胶，填缝材料为1cm厚聚乙烯塑料泡沫板。

（3）抗侵蚀混凝土采用在混凝土中加入6%的RMA海水耐蚀剂，提供混凝土本身的抗有害离子的腐蚀，抵抗氯离子等对钢筋的腐蚀作用，对混凝土的碳化有明显的抑制作用，明显增强混凝土的抗冻性能、抗渗性能。

（4）衬砌混凝土浇筑应注意保护软式透水管，以免压扁透水管。

6.2 衬砌渗漏引排及防渗技术要求

6.2.1 渗水引排处理

一、主要工艺流程

检查记录渗漏情况→设计引排范围→制作排水面板→钻孔→安装排水面板→密封→安装排水管。

二、处理方法：

（1）检查记录渗漏情况

针对洞壁顶板和侧墙渗水部位进行检查，记录渗漏情况及渗漏范围。

（2）设计引排范围

按照已记录的渗漏部位，描述渗漏部位的位置、形状，确定需进行引排的范围，现场测量做好标记，图纸上做好相应标注。

（3）制作排水面板

单块排水面板边缘距离渗漏区域边缘距离不小于15cm，并确保排水面板边缘高程高于排水面板的最低点；按漏水区域规划排水面板大小数量，如单块渗漏面积较大需要搭接时，利用下方的排水板覆盖住上方排水板，确保引水顺利通过无溢出。

（4）排水孔钻孔

在需处理范围内布置排水孔，确保现存漏点附近及区域最低部位有排水孔，靠近边缘部位适当布孔；排水孔深度入岩约5-10cm。

（5）安装排水面板

设定的排水区域边缘用快干水泥顺洞壁走势大致找平，找平宽度不小于5cm，以便于排水板安装。

（6）密封

排水面板安装完成后，使用热熔封闭。

（7）安装排水管

排水管从排水面板洞壁侧接出，出口部位为半圆形引水管接引过渡，利用快干水泥固定在洞壁上，接引管与排水面板衔接处先用硅酮密封胶密封，做保护性防渗覆盖；引出管接至支排水管，最终汇总至洞室环向盲沟排出。

7.技术要点

7.1 使用RMA抗侵蚀混凝土、软式透水管、EVA复合防水板等材料

（1）在交通洞墙面两侧和顶部采用抗侵蚀的钢筋混凝土衬砌支护。抗侵蚀混凝土采用在混凝土中加入6%的RMA海水耐蚀剂，提供混凝土本身的抗有害离子的腐蚀，抵抗氯离子等对钢筋的腐蚀作用，对混凝土的碳化有明显的抑制作用，明显增强混凝土的抗冻性能、抗渗性能。

（2）衬砌内埋设软式透水管，设置EVA复合防水板。软式透水管是一种具有倒滤透水作用的新型管材，利用“毛细”现象和“虹吸”原理，集吸水、透水、排水为一体，通过布设土工布保护，在衬砌混凝土中可起到良好的耐压、透水及反滤作用。EVA复合防水板具有良好柔韧性，防水抗渗、耐水解性能好。

（3）衬砌混凝土每隔6m设一条结构缝，在结构缝及施工缝处设置止水铜片，填缝材料为1cm厚聚乙烯塑料泡沫板。可防止结构缝及施工缝处形成集中渗水通道，避免围岩渗漏水沿渗漏通道渗入交通洞室内部。

7.2 采用衬砌渗漏引排及拱顶衬砌聚合物砂浆防渗处理工艺

根据交通洞衬砌为喷射混凝土，漏水点位随机的情况，处理的原则为：以引排围岩漏水为主、封堵渗漏为辅，消除洞壁可见渗水。根据各渗漏水点、漏水裂缝、渗水面情况布设排水孔；对各渗漏水点、漏水裂缝、渗水面合理设置竖向和横向的暗埋引水管网，管网充分覆盖渗漏水点、渗水裂缝、渗水面并以排水引流面板汇集遮盖，引入原排水系统。引排处理主要针对衬砌既往渗漏点、面，考虑交通洞衬砌整体防渗提升，减少新渗漏发生可能。

7.3 采用钢模台车新技术代替脚手架立模

1. 根据测量的洞口数据，定制专用的钢模台车。钢模台车由模板部分、门架体部分、行走系统、支撑机构、平移系统及其它附属装置组成。台车带有一定伸缩幅度，足以适应不平整的待浇筑面；设置震动装置，浇筑时震实混凝土，保证一次成型。

2. 钢模台车具备行走系统，附有移动装置，浇筑完成后不需要反复拆装，可快速转移作业面，加速浇筑进程。浇筑作业时在台车平台上操作，相比脚手架搭拆及脚手架上作业，钢模台车现场施工安全性大大提高。

（3）交通洞墙体采用钢模台车浇筑，可提高墙体衬砌表面光洁度，加快衬砌速度，降低劳动强度，减少所需人力。效率比传统模板提高30%，装模、脱模速度快2至3倍，大大提高洞内衬砌效率和质量。

参考文献

[1]易丽萍 现代隧道设计与施工[M]. 北京：中国铁道出版社，1997.

[2]王毅才 隧道工程[M]. 人民交通出版社，1987.

[3]郭陕云 隧道施工技术方案及方法遴选要点[M]. 隧道建设，2006.