1、关于引水隧洞混凝土衬砌施工的探讨摘要：引水隧洞有着特殊的水文地质环境，给混凝土衬砌施工带来了巨大的困难，在施工中要考虑到水流冲刷、腐蚀等影响寿命的因素。本文作者从实际工作出发对如何通过混凝土配合比来解决不良水文地质条件下的隧道施工的质量控制，做出了全面的阐述。 关键词：水工隧道；衬砌；施工 一、引水隧洞混凝土衬砌施工的难点 1.1、工程为过水隧道，混凝土表面受水流冲刷、侵蚀作用较强，整个衬砌结构常年处于饱水状态，且设计使用寿命较长；整个工程穿越较多不良水文地质与工程地质条件地段，隧道所在区内普遍有地下水，地表径流、潜水、承压水，尤其是几处破碎带更是地下水富集带，且隧道大部分位于地下水位线以下。
2、这就要求混凝土具有良好的抗磨性、抗渗性及耐久性。在施工中应重点防止蜂窝、麻面等质量通病的产生，通过合理设计混凝土配合比并采取适当的施工工艺控制混凝土裂缝的生成，做好隧道防排水系统设计和施工，避免渗漏水现象。 1.2、由于混凝土衬砌台车为封闭式结构，仅在台车的底部及拱腰位置开有若干工作窗方便振捣，仓内空间狭小，内层钢筋密集，施工人员无法进入仓内振捣，尤其是顶拱部位振捣难度更大，如果发生漏振，导致混凝土结构不密实，将严重影响结构物的强度、耐久性，甚至造成隧道大面积渗水；施工周期较长，需长时间连续进行混凝土浇筑作业。 为此，除通过改进施工工艺，加强混凝土振捣外，还应从符合施工要求的混凝土配合比设计入
3、手，做好从原材料到混凝土的搅拌、运输、浇筑、养护等整个施工过程的质量控制，提高混凝土拌和物性能，降低施工难度，以提高衬砌结构质量。 二、混凝土配合比设计 2.1、工程采用泵送施工工艺，且振捣难度较大，要求的坍落度（经现场试验以 150170mm 为宜）和水泥用量均较大，必须用掺加外加剂的方法来达到既减水又不使混凝土坍落度损失过大的目的，以及添加超细活性掺和料来达到降低水化热、提高混凝土的密实性和抗渗能力及节约水泥的目的。为提高混凝土的可泵性，混凝土拌和物除应具有一定的流动性能外，同时应具有较小的泌水率，不离析，为此应选择较高的砂率，不考虑掺加粉煤灰时砂率为 40% 45%为宜。 2.2 胶凝材
4、料 水泥：采用 42.5MPa 普通硅酸盐水泥，密度为 3.01 t/m3，具有低水化热特点。7 d 水化热为 239.2 J/g，比中热水泥低 18%，同时在煤灰掺量为 15%时仅为 202 J/g，比中热水泥降低 31%。 2.3 外加剂 如工程采用了黄河外加剂厂生产的 HZ4 高效减水缓凝外加剂，减水效果在 20%左右，在气温 30时，掺加 0.9%HZ4 的混凝土初凝时间可达 7h，其凝结时间随掺量的增加而延长，能满足混凝土衬砌施工的需要。其掺量可根据混凝土入仓温度不同而适当调整，以保证现场混凝土的初凝时间大于 7h。 2.4 施工选用配合比 按绝对体积法计算配合比，水灰比为 0.5，
5、砂率为 40%，粉煤灰取代水泥率 15%，超量系数取 1.3。 三、衬砌混凝土施工要点 3.1、输送 混凝土运输采用混凝土搅拌输送车，为避免运送途中发生离析，途中搅拌转速控制在 2 4r/min；运送总时间控制在 20min 以内。为保证混凝土连续泵送浇筑，应配备 2 台混凝土搅拌输送车，并在洞内设避车洞满足车辆调度需要。 混凝土输送泵输送距离控制在 100200m，输送管为 125mm 钢管，垂直段使用软管以利于混凝土入仓。泵送施工前先用同水灰比砂浆润管，进料斗上应安置网筛并设专人监视喂料，以防止大粒径集料混入料斗，坍落度过小或离析的混凝土拌和物不得用入泵。必须保证混凝土泵连续工作，尽可能避
6、免泵送时中途停歇，如出现停料情况，迫使混凝土泵停车，则混凝土泵必须每隔 5min 进行约 1 个行程的作业。如果停歇时间超过 45min 或混凝土出现离析，应立即排除管内混凝土，认真清洗并重新润管后再继续压送。每次泵送完毕后，用水洗的方法将混凝土泵和输送管清洗干净。 3.2、浇筑 混凝土浇筑采用液压整体钢模衬砌台车作业，实现了混凝土浇筑的施工机械化，减轻了作业强度，能保证 24h 连续高速施工。与钢模衬砌相比，不仅节省了钢材和木材，而且混凝土质量有保证，成型尺寸精度高、整体性好。 为保证混凝土成型尺寸，必须重视台模定位的准确性。台车就位后，利用台车液压设备把收缩的台模伸展到设计直径，并复核台模
7、外壁与隧道内壁的距离是否达到要求的壁厚，台车模尾部必须与已浇筑好的上拱顶混凝土重叠 20cm，在台车模的另一端安装好封头模板，封头模板上留孔将预留钢筋插入。台模与衬钢筋要留有 5cm 保护层。如果有相碰部位，要绑上 5cm 厚的保护层垫块。当台模定位无误后，在台模中间部位，加设定位撑杆，分别撑在隧道上部和左右内壁，增加整个台模中间刚度，同时又可避免在浇筑混凝土时发生台模水平移位和上浮，最后在台模缝隙之间填上密封材料，防止漏浆。 混凝土浇筑要左右均匀对称、分层浇筑，分层厚度 30cm。要保证上层混凝土在下层混凝土初凝之前浇筑完毕，以免形成冷缝。浇筑拱底、拱腰时混凝土泵管插入台车工作窗，当混凝土浇
8、筑到距离工作窗边缘下方 5cm 时，关闭窗口。为防止混凝土离析，混凝土倾倒落差不能超过2m。浇筑顶拱时直接插入台模顶部冲填管压送，边泵送，边振捣，同时用下铁锤敲击台模板，检查混凝土是否到位、密实，确认密实后方可封顶。 混凝土振捣是保证混凝土质量的关键工序，需选配责任心强、技术熟练的振捣工操作，按规定程序作业，杜绝漏振，以免产生蜂窝状孔隙和麻面。混凝土振捣采用插入式振捣器和附着式振捣器结合振捣的方法，插入式振捣器从台车工作窗口处插入振捣，振捣范围以外的地方采用附着式振捣器振捣。插入式振捣器的操作要做到“快插慢拔” ，在振捣上一层时，应插入下层 10cm 左右，附着式振捣器固定在台模内侧，间距不小
9、于 1.5m。振捣密实标准为：混凝土不再下沉，混凝土表面出现水泥砂浆薄层，无气泡冒出。 3.3、混凝土养护 一般在浇筑后 24h 左右，混凝土内部温度即达到最大值（33） ，而此时因规范要求钢模板尚不能拆除，还不能直接进行表面洒水降温。为降低混凝土温度以避免混凝土温度裂缝的形成，保证混凝土内在质量，在浇筑完毕后 18 h 即开始对钢模板表面进行不间断的洒水降温，拆模后对混凝土表面进行全天候养护至 14d，此时洞室衬砌后的混凝土内部温度已降至 18。 四、混凝土质量控制措施 4.1、原材料质量控制 严把原材料进场质量关，试验室对进场的每一批原材料均按规范要求频率进行检测，不合格品不允许进场，另外
10、与原材料不符及时汇报，采取相应措施，以保证混凝土质量。施工中对原材料质量参数实行动态管理，监测原材料的质量波动，如水泥、粉煤灰的细度、含水率，砂石骨料的级配、含水率、含泥量等。发现异常波动，及时采取相应措施。加强原材料储存管理，防止水泥、粉煤灰、外加剂受潮。下雨、高温等特殊天气时，应对砂石料进行覆盖。 4.2、混凝土配合比控制 根据工程特点，设计了高性能的混凝土配合比，在保证胶凝材料用量最少，即水泥和粉煤灰用量最小的同时，既保证了足够的和易性，又满足了设计要求的强度、耐久性、抗渗性及抗裂等各项指标。施工中应严格按设计配合比施工，以保证混凝土的内在质量。 参考文献： 1潘树林，闫胜.涪陵隧道防排水与衬砌施工技术研究J.铁道标准设计， 2003（4）. 2李生宏.复杂地质条件下特大断面导流隧洞施工技术研究J.铁道标准设计， 2004（10）.
