白 濤

（青海華鑫水電開發(fā)有限公司 青海西寧 810021）

1 工程概況

甘肅引洮供水一期工程總干渠9號隧洞工程位于甘肅省定西市境內(nèi)，全長18.275km，橫斷面形式為圓形，凈斷面直徑D=4.96m，設(shè)計開挖斷面D=6.35m。設(shè)計縱向坡比為1/1650，設(shè)計流量32m3/s，加大流量36m3/s，隧洞采用隧洞掘進(jìn)機(jī)（TBM）施工。隧洞出口段底拱混凝土軌道床全長810m，為C20混凝土；圓弧型混凝土薄壁結(jié)構(gòu)，寬度為3.26m，半徑R=2.905m，襯砌厚度僅為27cm（最薄處22cm)。本次底拱混凝土軌道床澆筑就是底拱弦長3.26m（D=6.35m）以下部分施工。該洞段底拱軌道床斷面見圖1。

2 施工特點及難點

由于出口段810m底拱混凝土軌道床為圓弧型混凝土薄壁結(jié)構(gòu)，施工工藝較高。

在隧洞洞內(nèi)底拱混凝土軌道床施工中采用拉模工藝，尚屬于新型施工工藝。

對于一般的混凝土施工隊伍而言，I43重軌的安裝精度是以毫米計的，安裝精度要求高。

對于滲水地段的黏土地基處理也值得探討。

3 施工工藝

3.1 工藝流程

基礎(chǔ)面處理——測量放線——鋼拱架割槽處理——鋼軌調(diào)試、安裝——鋼筋安裝——拉模就位——驗收——開倉澆筑——混凝土養(yǎng)護(hù)。

3.2 混凝土施工方法

3.2.1 基礎(chǔ)面處理

在原設(shè)計一期開挖、支護(hù)過程中采用的是工字鋼支撐I16，間距0.6～1.2m，噴護(hù)范圍：底拱弦長3.26m以上部分。而本次底拱混凝土軌道床澆筑基礎(chǔ)面處理的就是底拱弦長3.26m（D=6.35m）以下一期襯砌未施工部分。

3.2.1.1 無水地段基礎(chǔ)面處理

洞內(nèi)出渣時，SW50E小反鏟只能對底拱工字鋼頂部以上進(jìn)行渣子扒除，而靠近底拱工字鋼頂部以下（13.2cm）采用小反鏟扒渣就顯得相當(dāng)困難。

根據(jù)設(shè)計，一期底拱開挖、支護(hù)范圍鋼拱架是欠入黏土巖內(nèi)的（約5cm深），這次澆筑采用風(fēng)鎬直接對黏土巖欠挖部分鑿除處理，直至符合設(shè)計，避免了人為超挖。然后由人工鐵鍬進(jìn)行扛渣，確保底拱工字鋼中間部位的渣清除干凈。

3.2.1.2 滲水地段基礎(chǔ)面處理

在后期的施工中遇到的一個難題就是在積水和滲水區(qū)域的施工。由于黏土的特性是遇水軟化崩解，失水硬化，而倉號樁號85+434～85+494恰恰是積水和滲水嚴(yán)重的區(qū)域，基礎(chǔ)面清理存在極大的困難。

在施工中總結(jié)出的經(jīng)驗如下：

1）清理基礎(chǔ)面過程中，先將積水清除，然后把遇水軟化的大塊黏土清除，還要盡可能的避免再次擾動。避免再次擾動的方法就是在底拱行走路線上采用I16工字鋼頂部搭設(shè)枕木，工人在枕木上行走，還可以避免二次對已經(jīng)清理干凈的基礎(chǔ)面污染。

2）妥善引排。找到滲水點后，安裝喇叭口，對喇叭口周圍及時進(jìn)行防水砂漿封閉，1’塑料管引排至倉號外；對原一期工程上預(yù)埋的滲水管，在施工期派專人接水，排除。

3）加強(qiáng)通風(fēng)，加速軟化黏土的硬度。施工期間，為保證洞內(nèi)施工人員的供風(fēng)、排煙，采用了55kW軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)，可以輔助加速黏土的失水硬化。

3.2.2 測量放線

在每清理出基礎(chǔ)面20m左右，及時聯(lián)系測量人員進(jìn)入洞內(nèi)放線，以便于提前鋼拱架的割槽，控制I43重軌軌頂高程及安裝位置。

3.2.3 鋼拱架割槽處理

根據(jù)施工設(shè)計圖，I43重軌要坐落在底拱工字鋼拱架的頂部，沒有任何富余度。而在一期施工中（施工規(guī)范要求的范圍內(nèi)），鋼拱架的安裝存在一定的偏差。根據(jù)測量放線成果，要保證I43重軌頂面高程，必須要在坐落底部的工字鋼上割槽，有的深度達(dá)到了5cm，這幾乎相當(dāng)于I16工字鋼高度的1/3。為了避免要割槽的工字鋼割深、割寬，同時為了保證工字鋼的完整性，技術(shù)上進(jìn)行嚴(yán)格的控制，由技術(shù)人員劃線，割槽寬度和深度上均以毫米計，氣焊工嚴(yán)格按照劃線割槽。

3.2.4 鋼軌調(diào)試、安裝

I43重軌是在I16工字鋼拱架上安裝的，沿洞軸線兩側(cè)各1.25m布設(shè)，軌道間距2.5m，并且沿圓心有25.77°的角度。鋼軌道調(diào)試、安裝要求精度高。對于一般混凝土施工隊伍來說，模板及埋件的安裝精度是以厘米計的；而這次I43重軌是鋼結(jié)構(gòu)，安裝精度卻是以毫米計，況且在圓心上還有25.770的角度，I43重軌安裝后又是后期拉?；鄣男凶摺?dǎo)向裝置，解決了這個問題將是一個質(zhì)的飛躍。

如何跨過這個難坎，劃中點（軌道頂部），吊垂線，一根12.5m的軌道往往要4～5h才能完成安裝。等第二天測量進(jìn)行復(fù)測，或者軌道頂部的高程偏差較大，或者軌道頂部偏中偏差較大，這樣的進(jìn)度和安裝精度實在不可取。

后來經(jīng)過探討，采用了對要調(diào)整的鋼軌每隔2.0m進(jìn)行安裝調(diào)整并逐個加固的方法；吊線工具采用了一種更加簡單、實用的方法，制作成了一個輕型的、形如掛鉤的吊線工具。這種工具掛在鋼絲線上，既可以控制調(diào)整軌道頂面高程，又可以控制調(diào)整軌道頂面偏中。最終，經(jīng)過積極探索和努力，成功地解決了軌道的安裝精度問題，使得后來的I43重軌安裝全部一次成型，軌道頂部偏中控制+4～-4mm，高程控制在-4～0mm，大大加快了軌道床澆筑的直線工期。

3.2.4 鋼筋安裝

二級Φ14螺紋鋼是在鋼軌安裝完成后進(jìn)行安裝的，原設(shè)計布置在軌道的底部，工字鋼的頂部，為單層鋼筋網(wǎng)，間排距20cm×20cm。由于部分I43重軌是嵌入工字鋼里的，鋼筋安裝就存在一定的困難。為解決縱向及橫向鋼筋的安裝，實際施工中對搭設(shè)在工字鋼拱架上的縱向鋼筋凸出過多的（達(dá)到5cm），將鋼筋割斷后焊接在工字鋼頂部翼緣下側(cè)，保證焊縫質(zhì)量和長度；橫向鋼筋則根據(jù)工字鋼鋼拱架的間距，在規(guī)范允許的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整間距。

3.2.5 拉模就位

拉模的模板是5mm厚的鋼板，骨架是由工字鋼桁架等加固，靠近前部外加兩個2.5kW的平板振搗器組成，長度3.0m，寬度3.26m，自身重量1.4t，加沙袋等配重后達(dá)到1.7t。拉模下部設(shè)置有兩道滑槽，間距為2.5m。拉模就位前在模板面及滑槽內(nèi)涂抹黃油進(jìn)行潤滑。

3.2.6 倉號驗收

拉模施工倉號要求每段達(dá)到60m，拉模就位后，經(jīng)過吹倉處理，工序驗收嚴(yán)格按照“三檢一驗”執(zhí)行。3.2.7開倉澆筑

3.2.7.1 枕木搭設(shè)

由于每段倉號長度達(dá)到60m，混凝土運(yùn)輸采用四輛三輪車（0.5m3/輛），由預(yù)制廠經(jīng)9號隧洞出口到倉號，人工輔助扛料入倉。而待澆倉號的混凝土則采用搭設(shè)枕木運(yùn)輸，在倉號澆筑過程中及時更換斷裂的枕木。

3.2.7.2 拉模行走、澆筑

最初的拉模行走采用2個5t的倒鏈，分別固定于拉模前面兩端的兩側(cè)吊環(huán)（沿兩側(cè)底拱方向）。拉模由兩組人員（每組兩人）分別拉倒鏈（每個倒鏈掛一根約80m的6’鋼絲繩）行走，每次行走距離達(dá)到60～150cm，每次拉模時間間距為30～60min，行走過程中開動兩臺平板振搗器進(jìn)行混凝土收面、提漿。但是存在兩側(cè)拉模行走不均、兩道鋼軌內(nèi)側(cè)（表面）45cm的范圍骨料外露、提不出漿液的問題。

對于拉模兩側(cè)行走不均的問題，采取如下措施：

1）兩側(cè)拉倒鏈的人員在拉模行走一次后，及時查看兩側(cè)滑槽是否在軌道內(nèi)，再予以調(diào)整。

2）后期采用了3.2t卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行牽引，有效地解決了拉模兩側(cè)的行走不均的問題。

對于骨料外露，提不出漿液的問題，采取了如下措施：

1)采取了兩次上混凝土，即在兩道鋼軌內(nèi)側(cè)（表面）45cm的范圍第一次上料振搗后，再第二次上混凝土料。

2)加強(qiáng)此部位的振搗，除在拉模后側(cè)增加兩臺2.5kW的平板振搗器外，采用Φ50軟軸加強(qiáng)振搗。

3.2.8 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土養(yǎng)護(hù)在混凝土面達(dá)到初凝后，鋪設(shè)一層塑料薄膜，加之洞內(nèi)潮濕，可以有效地對混凝土養(yǎng)護(hù)。

4 結(jié)語

實踐表明，此種施工方法，除了滿足質(zhì)量、安全要求外，還將施工周期壓縮平均13.3m/d。經(jīng)過61d的奮斗，比原計劃工期（123d）提前62d，圓滿地完成了施工任務(wù)，為下一步TBM盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞施工提供了有力的保證。

圖1 隧洞斷面底拱TBM滑行軌道床詳圖