［摘要］引水隧洞属于组成水利工程的重要部分，其在实际中发挥着重要的导流和调度水资源功能。以辽宁太子河干流某水库工程为例，对该工程引水隧洞施工中的施工方案、总体布置和具体施工技术方法进行研究，结果表明：科学合理的专项施工技术可保证整体结构性能，同时通过规范化施工操作也明显增强了隧洞承载力和引水作业效率，引水隧洞施工质量和进度满足要求。研究结果可为类似工程施工提供一定技术参考。
［关键词］引水隧洞；施工技术；场地布置；分项工程
近年来，地下工程开发和地下空间利用逐渐引起社会各界的高度重视，将隧洞工程建于矿山资源、水利水电、交通等领域的案例不断增多，由于复杂的地质环境，非常有必要深入研究隧洞施工技术。引水隧洞属于组成水利工程的重要部分，其施工质量在很大程度上决定了工程的安全性及其投资效益，因此必须有效总结重点施工技术，积极引进新型技术以保证工程整体质量。此外，如何在设施、气候、地质等外部因素的作用下实现隧洞的安全、高效的建设，这是引水隧洞施工技术的难点以及保证水利项目正常运行的基本条件［１－５］。
１引水隧洞施工技术
１．１开凿技术
目前，比较常用的引水隧洞开凿技术有全面开凿法、导洞室开凿法，应在综合分析断面面积大小、隧洞围岩、机械设备及地质条件等因素的情况下，合理选择开凿方式，并为后续隧洞施工提供技术保障［６－７］。其中，全面开凿法比较适用于地质围岩坚硬的一次断面爆破隧洞，贯通整个隧洞后应考虑施工要求进行支护施工，在引水隧洞开凿中利用该方法可以加快施工进度，有利于隧洞施工范围的拓宽；导洞室开凿法是先对围岩断面导洞，然后结合形状设计有关要求以及隧洞施工大小开凿隧洞，该方法能够有效降低排水施工难度以及全面了解隧洞内的地质情况。隧洞开凿后应结合施工设计要求，按自上而下的次序沿边坡防线支护、开凿洞口，在开凿洞口时若出现开裂或滑动的情况，为保证边坡稳定性可以采用放缓坡度的方法；此外，要严格按照要求使用土钉支护洞面，并保证土钉倾斜角度处于５°～２５°、水泥浆强度不低于２５ＭＰａ。
１．２排水技术
一般地，在施工之前要组织开展隧洞顶部、辅助坑口、洞口的地面排水作业，以防出现地表水冲刷或下渗的情况。施工过程中要及时分析出水量、出水位置和水质等因素，准确的记录分析结果并为排水施工提供数据支持。此外，对渗水较多的隧洞口或辅助坑口，要及时组织排出地表积水，针对自下至上或自上至下的工作面，可采取抽水处理或顺坡排水的方法。
１．３锚杆技术
在完成开凿作业的基础上，应按照喷－锚－喷的支护流程开展锚杆支护施工，喷射混凝土与锚杆操作之间的时间间隔不得少于３ｈ，并保证喷射厚度不低于４．５ｍｍ；控制锚杆孔径要大于杆体直径１．５ｃｍ以及不同围岩的钻孔距离位置偏差不超过１４．５ｃｍ，钻孔深度约为５ｃｍ；保持孔底部距离插入的灌浆管５～１０ｃｍ，灌入砂浆后从孔中均匀拉出灌浆管并快速插入杆体，若孔口未冒出砂浆应将杆体拔除并再次灌浆，直至孔口冒出砂浆停止灌浆。
１．４混凝土喷射技术
根据防渗漏级别、回弹值限值标准、现场养护与维修条件、施工实际需求、喷射混凝土强度标准等因素，合理选择喷射方式。一般地，喷射混凝土应符合以下技术要求：碎石粒径＜１．６ｃｍ；粗砂和硅酸盐水泥细度值≥２．５；碱性速凝剂选择时应避免使用含活性二氧化硅的石料；拌合水不得选用ｐＨ＜４的酸性水和污水；依据规范技术要求，经多次试验验证合理确定喷射混凝土配比。
１．５衬砌技术
工程中，反映围岩稳定性的重要参数是隧洞周边的位移值，应按以下有关要求开展衬砌施工：其一，水工隧洞支护表面未形成裂缝和四周位移减慢，隧洞的标高、断面尺寸、中线等复核设计要求；其二，脱模操作时的混凝土强度不得低于５．０ＭＰａ。
１．６回填注浆技术
在完成两次衬砌作业的基础上开展注浆试验，获取隧洞顶部有关注浆参数，并结合注浆参数值进行回填注浆施工。通过分析现场注浆试验合理确定注浆压力，同时保证低压条件下进行土洞钢筋混凝土的注浆作业，维持岩洞衬砌的注浆压力在０．２５～５．０ＭＰａ之间。
１．７塌方预防与处理
塌方预防与处理施工技术涉及的内容如下：其一，为了排除因位置、地质因素所引起的塌方，隧洞施工前应开展现场勘测，隧洞施工过程中要尽量避开溶洞、软弱易碎围岩、断层等不适合开凿的地层，严格要求利用专业的技术开展施工作业；其二，加大检查力度，特别是对极易产生塌方的位置要加强检查。若隧洞施工时出现塌方现象要先保护作业人员的人身安全，及时采取加固措施对塌方位置进行处理，以防发生二次塌方的现象，然后勘察周围与塌方位置，明确引起塌方的原因并制定行之有效的解决方案。
２研究区隧洞施工技术应用
２．１工程概况
以太子河干流某水库工程为例，总库容２１．６８亿ｍ３，控制范围２７９５ｋｍ２，以１０００ａ一遇洪水设计，１００００ａ一遇洪水校核，枢纽工程为一等，并与下游水库形成太子河干流梯级开发，该水库承担着城市供水、防洪排涝、水力发电、农田灌溉、水产养殖等任务。结合现场踏勘及施工总平面布置图，工程拟布置三块施工场地（Ａ、Ｂ、Ｃ），布设于支洞洞口、隧洞出口和隧洞进口周边的空地处，混凝土拌合系统、加工厂及仓库主要布置于Ａ、Ｂ、Ｃ生产区。
２．２施工总平面布置
布置的临时设施有风水电、通讯系统、场内施工道路、停车场、机械修理厂、钢筋加工厂、模板加工厂、生活及办公用房等。遵循便于施工管理的原则，在现场搭建活动板房作为生活及项目经理部办公用房，利用活动板房的形式搭建工人生活住房；在不影响施工的条件下施工机械靠边停放于施工孔底、堤顶处，现场不设停车场。
２．３施工现场管理
充分考虑现场实际情况，科学合理的设置隧洞布局方案，切实提高工程改造效率和水域资源规划，最大程度的降低传统管理模式产生的影响。工程管理模式坚持“质量为先、以人为本”的原则，其中保证施工质量的关键就是贯彻落实引水隧洞施工技术。对现有管理体制及时做好优化调整，考虑管理制、监督制、责任制等特点逐项落实技术管理体系，这是体现发展目标、项目规划的重点以及加快施工改造效率的关键。同时，要贯彻执行安全管理制度，避免重伤、因工死亡等事故发生，控制无洪灾、火灾、重大机械设备事故的发生和年工伤率不超过０．５‰。
２．４分项工程施工方案
２．４．１导流方案隧道工程、进水渠、应急抗旱泵站等建筑物易受水位的影响，所以汛期施工时要填筑挡水围堰，对进出隧洞发挥挡水功能。在枯水期安排进水渠、应急抗旱泵站的施工，将挡水围堰填筑于泵站进口处，以发挥挡水作用。结合现场实际情况和设计要求，可不设置导流工程，采用７２ｋＷ推土机、１０ｔ自卸运输汽车、１ｍ３反铲挖掘机等设备完成围堰填筑施工。２．４．２土方开挖方案采用以人工为辅、机械为主的土方开挖方式，所应用到的机械有６０ｋＷ碾压推土机、１０ｔ自卸运输汽车和１ｍ３挖掘机，人工开挖时用胶轮车运输土料。针对施工现场出现异常的情况，及时组织专业人员检查处理以防运行后出现安全隐患，保证隧洞结构的整体稳定。２．４．３石方开挖方案（１）隧洞石方开挖：一般采用新奥法开挖隧洞，以全断面钻爆的开挖方式，主要工艺包括乳化炸药爆破、电雷管引爆、人工装药连接、直眼掏槽、手风钻钻孔等，出渣和运渣车辆为扒渣机、５ｔ农用车。（２）石方明挖。石方开挖用８ｔ自卸汽车运渣，１ｍ３挖机直接挖桩或转载机配合装车、７２ｋＷ推土机集喳，以浅孔小型松动爆破、ＹＴ２８手风钻造孔的方式为主；针对商鼎难度大、地形突兀的位置，采用下部装载机装车、上部挖掘机甩喳或者推土机集料的作业方式。（３）土方填筑施工：充分利用建筑垃圾进行土方回填施工，相关机械有ＨＷ６０蛙式打夯机、６０ｋＷ平料推土机和１０ｔ自卸运输汽车等；采用人工安装、人工转运入仓、１０ｔ自卸运输汽车、钢筋加工厂制作等方式进行钢筋加工；异型部位用竹胶模板、木模板，其它部位则以组合钢膜为主；在出口、支洞、进口附近分别设置３个混凝土拌合区，混凝土现场搅拌机型号为ＪＳ５００型。２．４．４隧洞工程混凝土水平运输方式为３ｍ３砼运输车，采用地泵实现泵的入仓。按照人工平仓、１．１ｋＷ插入式振捣器振捣、溜槽垂直运输、５ｔ农用车水平运输的方式进行应急抗旱泵站施工，采用人工平常、１．１ｋＷ插入式振捣器振捣、砼地泵入仓、３ｍ３砼运输车水平运输的方式完成进水口及出口箱涵、消力池的施工，以人工手推车入仓、５ｔ农用车水平运输的方式实现河道工程及出口明确的施工。２．４．５灌浆工程（１）回填灌浆。灌浆管位置应符合设计要求，合理采用ＢＷ２５０／５０灌浆泵、ＹＴ－２８人工手风钻机和钻孔台车作业平台，以填压式灌注法进行回填灌浆作业。（２）固结灌浆。回填灌浆完成７ｄ后，采用ＹＧ５０型导轨式分动钻机和钻孔台车作业平台按设计方向、已标好的灌浆管位置，钻孔至设计深度，用高速搅拌槽及ＢＷ２５０／５０型灌浆泵进行固结灌浆施工。２．４．６砌石工程采用１０ｔ自卸运输车辆将浆砌石石料输送至仓面周边，并利用人工的方式转运至砌筑面；然后用０．２５ｍ３拌合机拌合浆砌石砂浆，人工转运并采用人工铺浆法砌筑，用匹数杆岸一顺一丁挤浆法砌筑砖砌体。２．４．７混凝土道路工程以１ｍ３反铲挖掘机与人工配合的摊铺方式进行碎石垫层施工，首先利用自卸汽车将碎石垫层运输至工作面，然后用人工与挖掘机配合的方式摊铺。采用槽钢模板和自拌混凝土浇筑路面砼，人工铺滩、人工收面，所应用到的机械有１．１ｋＷ插入式振捣器和３ｍ３混凝土运输车。
３施工质量保证措施
３．１组织管理
充分考虑财力、物力、人力等要素做好引水隧洞施工管理各项工作，全面落实各项管理制度，并提出行之有效的管控方案，保证引水隧洞的质量验收合格。在接到中标通知书后应立即组织项目领导班子，抽调行政、经济、工程技术等专业人员组建项目经理部，选派经验丰富的高级管理人员负责现场各方面工作。
３．２技术管理规范化、标准化现场施工流程，严格按照技术标准保证
引水隧洞施工效率，为充分发挥工程可利用价值和水资源调度的最优化提供技术保障。结合现场情况，对分项施工方案和施工组织设计进行认真的编制，应充分考虑现场条件制定施工计划表，对计划的落实情况进行定期的检查，发现问题时及时分析原因、上报，并制定有效的解决方案，以防出现结构病害并对引水隧洞造成安全隐患。
４结语
总体而言，在水利工程建设时应高度重视引水隧洞施工技术，施工单位及有关部门要充分认识施工技术的重要作用，贯彻执行施工方案和技术标准，保证引水隧洞施工的有序开展，进一步加大施工技术创新以促进水利事业及国民经济的快速发展。
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