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关键词:真金万 输水隧洞 施工技术
浅析真金万水库输水隧洞施工技术
(禄劝县团街镇水务站)
摘要:真金万水库输水隧洞属小断面隧洞,施工断面小、长度短、规模小,造价低,给施工组织带来了一定难度,文章结合工程特点,浅析真金万水库输水隧洞施工技术。
关键词:真金万 输水隧洞 施工技术
1、工程概况
真金万水库工程位于昆明市禄劝县团街镇、云龙水库下游约12km的掌鸠河干流上。水库是一座解决掌鸠河下游团街镇和茂山镇集镇生活、农村人畜饮水和灌区农业灌溉用水等综合利用的水利枢纽工程,总库容1807.2万m3,为Ⅲ等中型水利工程。
真金万水库工程包括水库枢纽工程和输水工程。工程主要建筑物由大坝、导流泄洪隧洞、溢洪道和输水隧洞等组成。输水隧洞布置在左岸,由进口明渠段、有压矩形洞身段(1.5m×1.8m)、竖井段、无压城门洞身段(1.5m×1.8m)、出口跌坎段组成,竖井内设平板检修闸门及平板工作闸门各1道,隧洞全长393.5m,其洞身段为348米,有压段底坡i=0,无压底坡i=0.0005,全段采用C25钢筋混凝土衬砌。全隧洞顶拱回填灌浆,0+184以前全断面固结灌浆。
真金万水库输水隧洞属小断面隧洞施工,由于施工断面小、隧洞较短,规模小,造价低,无法在施工中采用高效的大型机械设备,但单位长度的工程量小, 受地质影响相对小,支护施工方便,隧洞短等优点,因此,只要施工措施合理,也可以克服施工中存在的问题,达到预期的目标。
2、总体施工布置
根据工程特点,结合现场情况,充分利用进场道路和隧洞之间的高差进行布置,临时施工道路由进场道路修筑至隧洞进口、出口、竖井,有效的形成三个施工工作面,施工供风设备、加工厂、拌合站集中布置在隧洞出口上方进场公路较为宽阔的的地段,施工用电安装变压器低压端采用四线铜芯电览线引接至各施工区及生活区。洞内施工通风隧洞口配置通风机,采用塑料风管进行送排风。
3、洞身开挖施工
隧洞开挖遵循新奥法理论施工原则,采用“超前小管棚支护,弱爆破,短进尺,少扰动,早喷封闭、后锚喷加强,勤量测,”的施工工艺。隧洞采用YT28手风钻凿钻打炮眼,炸药爆破,全断面一次开挖成型,扒渣机转运至小型进行出渣设备上,运至洞口集中堆放,竖井井身开挖采用自上而下全断面开挖;采用YT28手风钻凿钻打炮眼,炸药进行爆破;人工装渣,采用卷扬机吊运出渣,对集中堆放的渣料采用装载机装料,自行汽车运至渣料场,开挖过程中定期测量中心线和各里程桩高程,开挖断面由监理、建设和施工单位共同按5m一个断面测量,并绘制断面图。
4、临时支护施工
输水隧洞有压段岩性为泥岩偶夹粉细砂岩,中厚层夹薄层状,层状结构,为软岩,为Ⅴ类。竖井井身段岩性为泥岩,中厚层~厚层状,层状结构,软质岩。其中高程1903.5~1877.0为Ⅴ类,高程1877.0~1873.04为Ⅳ类。无压洞身段岩性为泥岩偶夹砂岩,中厚层夹厚层状,层状结构,软质岩。岩体基本为微风化,其中0+058.0-0+71.0、0+220.0-0+230.0、0+262.0-0+348.0为Ⅴ类,0+071.0-0+220.0、0+230.0-0+262.0为Ⅳ类。其一次支护参数见下表:
输水隧洞施工一次支护参数表
围 岩 类 别 | 一次支护型式 | 备 注 |
---|---|---|
Ⅲ类 | 喷10cm厚C20混凝土+系统锚杆,局部顶拱挂钢筋网 | 锚杆φ22,L=3.0m |
Ⅳ类 | 喷15cm厚C20混凝土+系统锚杆+挂钢筋网 | 锚杆φ22,L=3.0m |
Ⅴ类 | 喷20cm厚C20混凝土+超前锚杆(或超前灌浆小管棚)+系统锚杆+挂钢筋网+钢支撑(16#工字钢) | 超前锚杆φ25、L=4.5m,φ42、L=4.5m,系统锚杆φ22、L=3.0m,钢支撑榀距0.5~1.0m。局部洞段先进行超前固结灌浆。 |
喷锚支护严格按照施工规范,开挖后要及时对周边围岩面实施一层3~5cm的素混凝土封闭,以形成初期简单的柔性支护环,同时抑制围岩的进一步风化,增长围岩的自稳时间。在完成锚杆、挂网和钢架安装后进行第二次喷素混凝土,尽快形成喷锚支护整体受力,以抑制围岩变位,对于Ⅴ类围岩地段,增设了超前锚杆或超前灌浆小管棚,形成对前方围岩预支护,有力的保证了围岩的稳定性和施工安全。
5、混凝土施工
由于隧洞较短,且无地下水,混凝土施工时,在基础清理完成后,进行钢筋绑扎,钢筋一次性绑扎成型,通过调仓完成全部底板混凝的浇筑,然后逐仓进行顶拱的混凝土浇筑。在进行洞身段混凝土浇筑时,平行浇筑竖井混凝土。
在小断面隧洞中,机械式整体模板台车受狭窄的施工环境限制,难以投入使用,采用灵活轻便、少占空间定型组合钢模替代整体式台车,采用人工现场组装就位。本项隧洞衬砌施工中,共投入三套定型组合钢模,其中两套从隧洞中开始向两隧洞口衬砌, 其余一套用于竖井混凝土浇筑。钢模板在每次使用前清洗干净,为防锈和拆模方便,钢模面板涂刷矿物油类的防锈保护涂料,不得影响混凝土或钢筋混凝土的质量。按施工图纸进行模板安装的测量放样,并设置必要的控制点,以便检查校正。模板安装过程中,应设置足够的临时固定设施,以防变形和倾覆。
钢筋下料以模段为单位,按设计的钢筋数量表,首先核对类型、直径和数量。然后分别对各种型号的钢筋取样下料试弯,进一步核对其下料长度。钢筋加工好后运至限制进行安装,钢筋的安装首先进行测量,设置架立筋进行安装。
由于混凝土量小,混凝土拌和站设置在进场公路旁,利用公路和隧洞出口的高程,混凝土出进口和溜槽相接,通过溜槽溜至混凝土泵机料仓,然后通过混凝土泵机送至各仓面,为了满足泵送及洞内混凝土生产需要。设置两台强制式搅拌机(0.35m3)进行混凝土搅拌,每次混凝土浇筑由专人在现场负责混凝土拌制,并且严格遵守试验室提供并经监理审核的混凝土配料单进行配料。拌和程序和时间均通过现场确定。在拌和站运行期间,定期对设备进行检验、保养。以此保证对混凝土供求。
6、灌浆施工
输水隧洞灌浆主要对大坝帷幕线以上周边进行岩石固结灌浆、顶拱脱空范围回填灌浆。灌浆施工严密的衔接在混凝土浇筑完成后,充分利用已有的设施, 灌浆设备布置在隧洞出口,采用采用YT28手风钻凿钻造孔,在施工过程中,严格按照设计要求及规范组织施工,控制好浆液配制、灌浆压力、浆液变化等工序,通过质量检查,效果明显,各项技术指标均满足设计规范要求。
7、结语
真金万水库输水隧洞属小断面隧洞施工,由于隧洞较短,规模小,造价低,根据工程特点,充分利用现场条件,合理布置,按先行开挖和初期支护,待洞身开挖贯通后再进行混凝土衬砌的施工程序,钢筋一次安装成型,先浇筑完成底板混凝土,后进行边顶拱的浇筑,投入配套的非标机械设备组成开挖、混凝土衬砌作业线,实现了预期的质量、安全、投资和工期目标,为以后干渠隧洞施工提供了经验。
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