李梓文 金昌市水務投資有限責任公司

引言：水利工程項目是確保居民和生產(chǎn)工業(yè)用水的重要保障，在推動國民經(jīng)濟發(fā)展方面發(fā)揮著重要的作用[1]。隨著社會的發(fā)展，當前階段社會對于水利工程項目的施工質量關注程度越來越高，因此施工單位必須采取措施提升水利工程項目的施工質量。引水隧洞是水利工程項目中經(jīng)常遇到的項目，其施工難度也是最大的[2]。因此必須高度關注引水隧洞施工質量，對施工過程進行嚴格控制，只有這樣才能夠提升項目使用質量[3]。

一、工程概況

金昌市屬于甘肅省，市內工業(yè)相對比較發(fā)達，截至現(xiàn)在城市人口數(shù)量大約在25萬左右。該城市的水資源相對匱乏，不管是居民生活用水還是工業(yè)生產(chǎn)用水，絕大部分都取自于上游的金川峽水庫。供水源頭太過單一，對城市用水安全構成的威脅。為了解決城市用水匱乏實際問題，金昌市啟動了應急備用水源工程，該工程項目位于金昌市的西南方向，在毛卜喇盆地，在金川峽水庫的上游，它們之間的距離為13km。整個工程項目的長度和寬度分別為22km和14km左右，總面積為268km2。

管道在樁號12+938～14+546段穿過金川峽水庫左岸的大黃山，為穿管隧洞，長度為1.6753km。洞身巖性為寒武系下統(tǒng)大黃山群變質砂巖夾板巖，主要礦物成分為石英、云母等，巖石風化層較厚，巖石較為破碎，成洞條件較差，洞進出口均為V類圍巖。隧洞內還包含Ⅲ類和Ⅳ類圍巖。

二、引水遂洞結構設計及襯砌

（一）隧洞進、出口開挖與洞臉支護

隧道進口處和洞底的設計高層分別為1893.21m和1879.96m，需要開挖的深度為13.25m。開挖斷面為梯形，底部寬度為6.8m，邊坡為1:1，在與底部距離7m的地方設置一道馬道，寬度為1.5m。與山體靠近的洞臉巖石開挖邊坡設置為1:0.75，在開挖過程中出現(xiàn)了巖石局部坍塌的現(xiàn)象，對于這部分位置需要強化支護。通過C20砼錨噴支護方案對崩塌部位進行支護，高度和寬度分別為8.5m和6m。錨桿的規(guī)格為直徑22mm長度3.5m，錨桿總體上呈現(xiàn)出梅花型布置，相鄰錨桿之間的距離為1m，噴射混凝土的厚度為100mm。鋼筋網(wǎng)通過8mm的鋼筋焊接制作，縱向和橫向的間距均為150mm。由于洞臉位置的巖石穩(wěn)定性相對較差，為了避免開挖過程中出現(xiàn)二次崩塌，在洞進口部位增加設置鋼拱架拱棚支護，長度為10m，并利用C25混凝土對底板進行澆筑，厚度和寬度分別為300mm和2.8m。上部位置同樣通過鋼拱架進行支護，拱架之間的距離設置為800mm，為了進一步提升鋼拱架的穩(wěn)定性，在相鄰兩個拱架之間通過直徑為22mm的鋼筋進行焊接連接。

洞出口部位的自然坡度設置為1:1.3，開挖洞的出口位置需要開挖一個平臺，坡度設置為1:0.75，寬度為20.4m，高度為13m。在洞臉頂部以及兩邊位置需要通過C20砼錨噴支護，支護范圍為3m?；炷梁穸葹?00mm，鋼筋網(wǎng)為8mm的鋼筋焊接制作，鋼筋之間的間距為150mm，錨桿的直徑和長度分別為22mm和1.6m，同樣采用梅花形布置，錨桿之間的距離為1m。

（二）隧洞開挖斷面

在對隧洞斷面進行施工時，應該盡可能降低其斷面面積，最終確定的斷面形狀為城門洞形，凈高和凈寬分別為2.7m和2.6m，其中直墻段的高度為1.88m，拱頂半徑為1.46m，圓心角為120°。

（三）隧洞圍巖一次支護

隧洞圍巖比較復雜，包含有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類圍巖，對應的長度分別為656.5m、663.8m、355m。對于Ⅲ圍巖，其穩(wěn)定性相對較好，采用隨機錨桿并噴射混凝土的支護方式，錨桿的直徑為22mm，噴射100m厚的C20砼。并且錨桿主要布置在存在裂縫發(fā)育的部位。對于Ⅳ圍巖，一次支護采用C20砼錨噴支護，錨桿的直徑和長度分別為22mm和1.6m，錨桿間距設置為1m。鋼筋網(wǎng)采用直徑為8mm的鋼筋焊接制作而成，鋼筋網(wǎng)的縱橫間距全部設置為200mm。混凝土澆筑的厚度為100mm。對于Ⅴ類圍巖，其穩(wěn)定性相對最差，會對隧洞安全構成嚴重威脅。采用的是超前錨桿支護，錨桿的直徑和長度分別為22mm和3.5m，錨桿之間的間距為400mm，錨桿之間的排距設置為2.4m。開挖過程中，每前進0.8m設置一排鋼拱架支護，為工字鋼。沿著拱架的斷面設置錨桿，其直徑和長度分別為22mm和1.6m，每個斷面設置10根錨桿，采用梅花形布置。再掛直徑為8mm，間距為200mm的鋼筋網(wǎng)，噴射厚度為100mm的C20砼。

（四）隧洞二次襯砌支護

整個隧洞全線都需要進行二次襯砌支護，通過C25鋼筋砼襯砌，厚度為300mm。圓弧拱頂部位通過C20砼實施回填灌漿，灌漿壓力設置為0.3MPa。

三、引水隧洞施工質量控制對策分析

（一）鋼筋安裝質量控制

鋼筋安裝是引水隧洞施工中的重要環(huán)節(jié)，在進行鋼筋安裝前需要做好準備工作，主要是對施工區(qū)域進行徹底的清理，在地基質量滿足要求后才能夠進行鋼筋安裝。在實踐過程中，經(jīng)常出現(xiàn)鋼筋安裝與設計要求不相符、不匹配的現(xiàn)象，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因就是施工過程不規(guī)范，比如捆扎時沒有嚴格按照規(guī)范要求進行操作，導致鋼筋安裝質量不達標。為了實現(xiàn)鋼筋的有效固定，在鋼筋安裝時可以充分利用錨桿對鋼筋進行固定，避免其出現(xiàn)偏移的現(xiàn)象。鋼筋安裝完成后，需要對其進行仔細檢測，確保所有的鋼筋都在正確的位置上。

（二）混凝土施工質量控制

1.嚴格控制配合比。引水隧洞洞拱施工中，整體上可以將其劃分成為兩大部分，分別為底板施工和邊頂施工。對底板進行施工時采用的是鋼模定型施工方法。該工序對混凝土的強度和凝固時間有非常嚴格的要求，而混凝土的強度和凝固時間又與其配合比存在直接的聯(lián)系，因此必須對混凝土的配合比進行嚴格控制。設計人員在完成混凝土配合比設計工作后，還應該開展相關的實驗工作，對配合比的科學性、合理性、經(jīng)濟性進行驗證。當各方面都達到理想狀態(tài)后，才能夠將該配合比應用到水利工程項目引水隧洞施工中，確保其能夠滿足實際使用需要。

2.拌和質量控制。在拌合混凝土時，首先需要根據(jù)配合比對混凝土各原材料的重量進行稱重，然后再進行混合。所以稱重系統(tǒng)的準確性對混凝土拌和質量有非常重要的影響，在整個施工過程中需要每間隔一段時間對稱重系統(tǒng)的準確性進行檢測。嚴格按照合理的配合比進行拌合是確保混凝土質量的基礎和前提。骨料含水率同樣是影響混凝土拌合質量的重要因素，需要通過先進的儀器設備對骨料含水率進行抽樣檢測，確保其滿足實際需要。在完成混凝土拌合后，需要對其質量進行檢測。檢測合格后才能夠投入使用，相反的如果檢測發(fā)現(xiàn)混凝土拌合質量不滿足實際使用需要，則堅決不能將這樣不合格的混凝土投入使用。

3.振搗澆筑質量控制。由于在混凝土施工時需要用到鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)的存在對振搗環(huán)節(jié)提出了非常高的要求?？梢越Y合實際情況將振搗設備配置在鋼模臺車上，在制作模板時預留對應的振搗孔洞，以便后續(xù)開展振搗工作。為了對接縫質量進行有效控制，可以在混凝土表面再設置20mm―30mm厚度的砂漿層。

（三）原材料質量控制

良好的施工原材料是確保施工質量的基礎，因此必須從源頭著手對施工質量進行嚴格控制。引水隧洞施工中，需要用到的原材料主要包括水泥、鋼筋等。所有的原材料必須要有出廠合格證，進入施工場地提前需要對接進行抽檢，確保質量合格才能夠投入使用。施工原材料進入施工場地后，必須進行規(guī)范堆放，避免堆放過程對其質量產(chǎn)生不良影響。

（四）施工縫質量控制

在對混凝土結構進行施工時，經(jīng)常會出現(xiàn)施工縫現(xiàn)象，如果確實存在施工縫則需要采取措施進行及時處理。對于縱向施工縫，那么需要在混凝土凝固后6個小時左右，對施工縫區(qū)域進行鑿毛并清理，在再進行修補，施工完成后還需要對其進行驗收，滿足要求后才能開展后續(xù)工作。嚴格按照相關的規(guī)范標準進行操作。

四、結束語

引水隧洞作為水利工程項目中的重要和關鍵工程部分，其施工質量對整個工程項目的質量有決定性的影響。金昌市應急備用水源工程項目在施工時就涉及到引水隧道施工，對該引水隧洞的結構設計及其支護方式進行了詳細的描述，最后對該工程項目引水隧洞的施工經(jīng)驗進行總結，從鋼筋安裝、引水隧洞混凝土施工質量控制、原材料控制、施工縫控制等詳細闡述了引水隧洞質量控制的對策。對于積累引水隧洞施工經(jīng)驗，提升其施工質量具有重要的實踐意義。