导流洞混凝土衬砌主要施工技术

导流洞混凝土衬砌主要施工技术

李小强

中国水利水电第七工程局有限公司 四川 成都 610000

摘要：导流洞边顶拱混凝土施工部位分散，战线较长，组织协调难度大且工作面分散，许多工作面同浇筑同时进行，工期紧，人员组织、设备投入等需求量大。基于此，本文结合实际工程案例，探讨导流洞混凝土衬砌主要施工技术，希望能为相关工作人员提供一定的参考。

关键词：导流洞；混凝土；衬砌施工

引言

混凝土衬砌的表面质量要求高，须处理好结构及施工接缝，做好施工过程质量控制是关键，尽可能减少后期缺陷处理。同时，本工程施工工序繁杂，边顶拱浇筑与底板基础开挖、底板浇筑、基础处理同时搭接施工，特别是底板浇筑和边顶拱衬砌均采用两头对向衬砌。各工序干扰较大；施工中应合理安排施工进度，灌浆施工在保证进度的前提下尽量安排在后期集中进行施工。施工强度高、做好施工协调是本工程混凝土浇筑施工关键。

1.工程概况

金川水电站位于四川省阿坝州金川县境内的大渡河上游河段，采用坝式开发，坝址控制流域面积39978km2，多年平均流量509m³/s，多年平均径流量160.5亿m³。水库正常蓄水位2253m，水库长度32.9km，正常蓄水位以下库容4.88亿m³，为日调节水库。电站总装机容量为860MW，与双江口水电站联合调度的多年平均发电量35.46亿kW.h。

金川水电站采取围堰一次断流全年隧洞导流的方式导流。导流洞布置在右岸，断面型式为城门洞型，按有压洞设计，衬砌后断面尺寸为12.5m×14.5m（宽×高），进口底板高程为2153.0m，出口底板高程2148.7m，洞身长1029.26m，底坡i=4.92‰。进口引渠长26.0m，进水塔闸室长18m×宽19.5m×高48.0m，底板高程2155.0m。塔后渐变段由矩形渐变为城门洞型。隧洞导0+165.59～导0+293.19为转弯段，平面转弯半径150.0m，出口明渠长32.3m。

2.混凝土衬砌施工技术

采用先底板后边顶拱的程序浇筑。边顶拱衬砌采用2台12m钢模台车，入仓浇筑采用12m³混凝土罐车运输，HB60泵送入仓，附着式振捣器振捣密实。

2.1 混凝土生产

1）在混凝土生产之前，投入拌和设备之前，必须进行试验，按照监理批准的混凝土施工配合比来确定最佳的投料顺序和拌和时间。

2）混凝土拌和必须按照试验部门签发并通过监理审核的混凝土配料单进行配料，严禁私自更改。

3）务必保持良好的混凝土拌和记录。所有的称量、指示、记录和控制设备都应该进行防尘处理，且不受气候的影响。混凝土的配料量以重量计算。设备的称量必须准确，其偏差不得超过表3.4.10-1中规定的范围，并根据监理的指示定期校核称量设备的精度。

表1 混凝土材料称量的允许偏差

4）每次启动拌和机前，需检查搅拌叶片的磨损情况。在混凝土拌和过程中，要定期监测骨料的含水量，并根据需要增加检测频率。

2.2 边顶拱混凝土浇筑

边顶拱混凝土按设计要求分块分缝（暂按12m分段），组合小钢模立堵头模板，用12m³混凝土搅拌车运输混凝土，HB60混凝土泵泵送入仓，φ100振捣器、φ50软轴插入式振捣器振捣，振动梁、抹光机控制表面平整度。

1）混凝土浇筑前，应进行混凝土浇筑仓面工艺设计，包括浇筑分层、浇筑方法、铺料次序、特殊部位的振捣措施、养护方法等，并于混凝土开始浇筑前24h 报监理批准。

2）在进行任何混凝土浇筑之前8小时（隐蔽工程为12小时），需要进行一系列的准备工作和检查程序。首先，作业班组进行初步检查，并提供相应的原始资料；随后，作业队进行复检，确保准备工作的完善性；最后，质检员进行终审，以确保浇筑质量的合格性。同时，必须向监理发出通知，邀请他们对浇筑部位的准备工作进行检查。监理的检查内容涵盖多个方面，包括地基处理情况、已浇筑混凝土面的清理程度，以及模板、钢筋、拉筋、灌浆系统、预埋件、止水等设施的埋设和安装情况。只有在经过监理的检验并取得合格结果后，方可进行混凝土浇筑。

3）将砼泵的输送管接入衬砌台车，利用砼运输车和砼泵配合作业，即可进行砼浇筑。

4）边模浇筑

为确保混凝土结构的质量和稳定性，在进行浇筑工作时，需要注意以下几点。首先，砼经边模工作窗入料进行浇筑，要由下而上进行，以保证台车受力均匀。砼入仓后立即振捣，不允许出现仓面砼堆积。砼振捣采用高频振捣器并辅以软轴振捣器，振捣时，以砼泛出浮浆、是否有明显气泡冒出或显著下沉现象，以此作为判断砼质量的依据。同时，要避免过振或漏振，以确保砼拆模后内部坚实而表面光滑。在砼浇筑过程中，应指派专人监护模板，并及时调整和加固模板的位移，以确保施工过程的稳定性。这样可以确保砼结构的牢固性和外观的美观。通过细致的监测和管理，能够提高砼浇筑工程的质量水平。

5）顶模浇筑

a、顶模下侧砼浇筑：与边模相同，砼由工作窗入料浇筑、振捣。

b、顶模顶部砼浇筑：顶模砼浇筑到封顶高度时，工作窗已全部封闭，此时砼通过注浆口（封闭器）入料，同时因为顶部砼无法进行插入振捣，所以在顶部安装如干个附着式振捣器，此时可利用附着式振捣器进行振捣。当顶部砼厚度超过2m时，应采用分层浇筑，同时应随时观察顶部砼浇筑情况。

2.3 浇筑过程中的注意事项

1）首先，入仓的混凝土应及时平仓振捣，不得堆积。如果仓内出现粗骨料堆积，应均匀地分布至砂浆较多的区域，但不得用水泥砂浆覆盖，以避免产生蜂窝缺陷。在倾斜面上进行浇筑时，应从低处开始，确保浇筑面保持水平。而在倾斜面处收仓时，收仓面应与倾斜面垂直。混凝土浇筑层的厚度应根据运输和浇筑能力、振捣器性能以及气温等因素来确定，并经监理批准后执行。一般情况下，不应超过下表规定的厚度：

2）在混凝土浇筑过程中要注意仓号内的平仓，以防止骨料分离。加强振捣工作，特别关注层间结合，确保连续浇筑，避免出现施工冷缝。振捣时间应根据混凝土的下沉情况、气泡的产生和开始泛浆的时机来确定。此外，还需要观察模板和支撑排架的变形情况，如发现异常，应及时处理。

3）在砼振捣时，应采用高频振捣器，并辅以软轴振捣器。振捣的目标是使混凝土产生浮浆，同时不出现明显的气泡冒出，并且不显著下沉。过度振捣或振捣不足都应避免，以确保混凝土在拆模后内部坚实，外表光滑。

4）在砼振捣时，应采用高频振捣器，并辅以软轴振捣器。振捣的目标是使混凝土产生浮浆，同时不出现明显的气泡冒出，并且不显著下沉。过度振捣或振捣不足都应避免，以确保混凝土在拆模后内部坚实，外表光滑。

2.4 混凝土养护

为了防止混凝土干缩和温降速率过快导致的危害，浇筑完毕后应立即覆盖保湿保温材料。使用洒水养护的方法，应该在混凝土浇筑完毕后的12至18小时内开始进行。对于干燥、炎热的气候条件，养护时间至少需要延长到28天以上。对于大体积的混凝土水平施工缝，养护应持续到浇筑上层混凝土完成为止。针对隧道衬砌混凝土，应采取喷水养护的方式，以保持表面湿润状态。对于有特殊要求的部位，应根据监理工程师的指示延长养护时间。

在实际施工中，需要加强对养护工作的管理和监督，确保养护措施得以正确执行。同时，根据具体的气候条件和施工要求，合理调整养护时间和方法，以确保混凝土在养护期间能够获得足够的强度和耐久性。

2.5 混凝土拆模、修补

在混凝土强度符合规范要求之后，可以进行模板的拆除工作。在进行拆模时，需要根据锚固情况，分批拆除锚固连接件，以防止大片模板突然坠落造成损伤。拆模过程中应该使用专门的工具，并采取适当的措施，以减少对混凝土和模板的损伤。

拆模的时机除了要符合施工图纸的规定外，还需遵守以下规定：对于不承重的侧面模板，在混凝土强度达到表面及棱角不会因拆模而受损时方可进行拆除；对于墩、墙和柱部位，在其强度达到不低于3.5MPa时可以进行拆除。如果在拆模后发现混凝土存在缺陷，修补必须经过监理工程师的同意。针对不同的混凝土缺陷，应根据监理工程师批准的方法进行修补，直至满足设计和规范要求。在实际操作中，需要严格按照拆模和修补的要求进行操作，并确保安全和质量。拆模时要注意避免对混凝土和模板造成损伤，修补工作要根据监理工程师的指导进行，确保修补后的混凝土符合设计和规范的要求。

砼强度达到规定要求。台车即可进行脱模：拆开堵头模板，收回侧向螺旋千斤顶，按以下步骤依次进行（与立模顺序正好相反）。

收回门架地脚千斤顶，启动行走电机，将台车行走到下一工作的位置，清除台车表面砼，台车即可进行下一循环作业。钢模台车在行走就位后，应及时将夹轨器锁定。钢模台车在安装完成后，应及时进行检测。

3.结束语

综上所述，混凝土施工工期紧张，尤其是导流洞洞身边顶拱衬砌施工，故底板先行工作务必提前进行。为了有效缩短隧洞混凝土衬砌工期，可以采取分上、下两部分进行衬砌的方式，并确保底板先于边顶拱衬砌，这样可以提高施工效率。此外，还可以通过合理配置资源、组织施工工序和灵活调整安排，以确保单段钢筋制安循环时间小于钢模台车的循环时间。这样，隧洞混凝土衬砌工期就只受钢模台车循环时间的控制。在实际施工过程中，需要紧密抓住钢模台车每个工序之间的衔接，以减少等待时间，从而缩短钢模台车的循环时间，提高施工速度。对资源的合理配置和工序的组织安排要精确到位，以最大限度地利用时间和人力资源。通过以上措施，可以有效地优化施工进度，缩短工期，提高工程效率。

参考文献

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