引水隧洞混凝土施工方案设计

引水隧洞永久支护及砼衬砌施工方案

1 工程概况

引水隧洞合同段全长841m(引2+171～引1+330m)，新增段长260m(引1+330～引1+070m)，合同段和新增段共长1101m。其中Ⅲ类围岩段长831m，Ⅳ类围岩段长225m，Ⅴ类围岩段长45m。引水隧洞Ⅲ类围岩开挖断面为5.5×5.55m 城门型和4.54×6.2m马蹄型，边顶拱永久支护采用锚杆+挂网+喷砼的形式，底板浇筑C20砼20cm厚；Ⅳ类、Ⅴ类围岩开挖断面为6.2×6.2m城门型和4.54×6.2m马蹄型，砼衬砌断面为Φ2.6m的圆型，全断面衬砌，混凝土厚度为50～178cm，混凝土标号为C25。钢筋混凝土保护层厚度为5cm。

主要工程量：喷C20混凝土：1535m3，Φ22锚杆：6326根，底板C20混凝土856m3，C25混凝土：3500m3，钢筋制安240t，橡胶止水带500m，聚氨酯硬质泡沫板240m2，沥青油毛毡130m2。

2 Ⅲ类围岩永久锚喷支护施工方案

2.1 Ⅲ类围岩永久支护形式

（1）Ⅲ类围岩城门洞型（开挖断面：5.5×5.55m）：边顶拱采用系统锚杆Φ=22mm，L=3.0m，排距 1.5m，梅花型布置，边顶拱挂钢筋网ф=6.5mm，＠=20×20cm，边顶拱喷C20混凝土12cm厚，底板浇筑20cm厚的C20素混凝土。

（2）Ⅲ类围岩马蹄型（开挖断面为4.54×6.2m）：边顶拱采用系统锚杆Φ=22mm，L=3.0m，排距 1.5m，梅花型布置，边顶拱挂钢筋网ф=6.5mm，＠=20×20cm，边顶拱喷C20混凝土15cm厚，底板浇筑20cm厚的C20素混凝土。

2.2 Ⅲ类围岩永久支护施工方法

2.2.1锚杆

锚杆为水泥砂浆锚杆，规格为Ф22，L=3.0m。

（1）“先注浆后插锚杆”施工主要适用于边墙施工。

“先注浆后插锚杆”砂浆锚杆施工工艺流程。

（2）“先插锚杆后注浆”施工主要适用于顶拱施工。

“先插锚杆后注浆”砂浆锚杆施工工艺流程。

（1）钻孔:采用YT28风钻造孔。锚杆造孔技术要求如下：

采用手风钻造孔，孔深、孔向符合设计要求，钻孔布置应符合设计图纸要求，孔位误差不大于20mm，孔深误差不大于5mm；

（2）锚杆安装与注浆

锚杆钢筋制作完成后，人工运送至安装位置并送入孔。锚杆砂浆采用灰浆搅拌机拌合，MZ-1型注浆机注浆。锚杆安装与注浆技术要求如下：

①后注浆的永久支护锚杆应在锚杆安装后立即进行注浆。对于后注浆的上仰孔，应将排气管接至孔底，在孔口安注浆管，并将孔口用快凝砂浆封堵；对于后注浆的下倾孔，应将注浆管下至孔底，以保证注浆饱满、密实。

②锚杆注浆后，在砂浆凝固前，不得敲击、碰撞和拉拔锚杆。

2.2.2喷砼

①喷混凝土均在拌合站统一拌制，采用15t自卸汽车由拌合站→进厂公路→中桥→上山公路→2#支洞→施工现场；

②喷混凝土表面应平整，不应出现夹层、砂包、脱空、蜂窝、露筋等缺陷；

③结构接缝、墙角、洞型或洞轴急变等部位，喷层应有良好的搭接；

④喷射施工前采用高压风水枪冲洗岩面，并保持湿润，埋设控制喷护厚度的标志。洞喷射作业分区自下而上进行，先边墙后顶拱，区段长度4～6m；

⑤喷射层厚度应满足设计要求，喷混凝土分两层进行，第一层喷射厚度5～7cm，后一层应在前一层混凝土终凝后进行。若终凝1h后再行喷射，应先用风水清洗喷层面；

⑥喷嘴在可能条件下应保持与岩面距离约0.6m～1.2m之间，自下而上进行，喷射方向大致垂直于岩面，喷射时喷嘴不断转圈移动；

⑦混凝土初凝后洒水养护7天。

2.2.3钢筋网片制安

本标段钢筋网片制安主要为喷砼前进行的网片制作与挂网。

①钢筋网应随岩面敷设，其间距不小于3cm，若岩面起伏较大，可加设φ10锚钉，控制钢筋网与岩面的距离；

②采用钢筋调直机把钢筋调直并除锈，并下料成一定长度，钢筋网现场绑扎；

③钢筋网与锚杆焊接牢固。

3 混凝土衬砌施工方案

(1)施工程序及工艺流程

引水隧洞先进行底板混凝土衬砌，仓位水平分段长度为50m，每隔15m设置一道收缩缝，底板混凝土一层浇筑。引水隧洞砼衬砌采用7.5m长的全圆针梁液压钢模台车全断面一次浇筑成型，自上游向下游依次进行；渐变段采用组合钢模板一次浇筑成型。

洞室混凝土衬砌工序流程序见图3

(2)施工布置及混凝土入仓方式

混凝土运输路线为：拌和站→进场路→中桥→2#地质探洞→引水隧洞→HBT60型混凝土泵→浇筑作业面。

混凝土采用10m3混凝土搅拌运输车从拌和系统运输至施工现场，采用HB60型混凝土泵入仓。

(3)排(引)水

由于洞边顶拱、底板都有渗水，局部渗水较大，为了保证砼浇筑质量，拟定采用如下方式解决引水隧洞渗水问题：

边顶拱渗水处理：采用手风钻打孔2m深的孔，插入Ф32长1m的钢管，插入孔钢管端部50cm围钻直径为5mm小孔，间排距为25mmх50mm ，钢管外露部分再接橡胶软管将水引至排水沟。

积水处理：在进行底板混凝土浇筑时排水工作极大，由于洞砼浇筑采用自里向外，底板每个仓的长度为50m，所以每隔56.5m设一小集水坑，再采用7.5KW 潜水泵将水抽至原有排水沟。

(4)会车道的封堵

会车道全部采用M7.5的浆砌石砌筑。

4 施工方法

4.1 模板工程

引水隧洞砼衬砌采用7.5m长的全圆针梁液压钢模台车浇筑。

针梁钢模台车在引水隧洞上游第一浇筑仓位处进行安装施工，顶拱超高扩挖1.5m,安设Ф25mm锚杆，长度3.5m，端头带弯钩，悬挂5T、3T、2T手动葫芦，在洞底部找平、铺设钢轨，采用Ф12mm钢丝绳进行部件吊装，各部件采用15T 汽车运输至洞安装工作面。针梁钢模台车临时工程量见下表4.1-1。

表4.1-1 安装台车所需设备及主要工程量表