倒流河水库墨鱼尖隧洞混凝土衬砌施工的优化

冉 蓉

(中国水利水电第五工程局五分局，成都，610066)



倒流河水库墨鱼尖隧洞混凝土衬砌施工的优化

冉 蓉

(中国水利水电第五工程局五分局，成都，610066)

在叙永县倒流河水库墨鱼尖引水隧洞混凝土衬砌施工中，由于设计体型为马蹄形，且洞室断面较小，常规设备无法入内。为了保证混凝土顺利入仓且提高施工效率，经过对现场实际条件的多次论证和调查咨询，决定采取改装罐车、钢模台车及简易速拼钢模组合应用的施工方法，取得了预期效果。

倒流河水库 墨鱼尖隧洞 非标罐车 钢模台车 简易速拼钢模 混凝土衬砌

1 工程概况

倒流河水库工程枢纽位于距叙永县城83.0km的观兴乡海水村5社的倒流河墨鱼尖处，引水干渠于坝址库内左岸取水，经墨鱼尖隧洞，穿越分水岭观音山后到赤水河北岸之海涯寨电站前池，左右支渠分别沿赤水河左岸上下游展开。其中倒流河水库墨鱼尖引水隧洞主洞总长904.336m，纵坡i=12.7‰,起止高程1009.15m及996.97m,开挖断面为2.60m×2.95m马蹄形。洞室统一采用厚度35cm C20钢筋混凝土全断面衬砌，净断面为2.25m×2.60m马蹄形，其中底部最窄处宽度为2.14m。

墨鱼尖隧洞施工由于洞径小,常规设备无法进入,机械施工受到严重制约,施工效率低下。而且钢模台车支立后，材料(如钢筋、模板等)运输只能从一端进出，不同工序之间干扰大，工序衔接时间较长； 洞内地质条件较差，仓面清理难度大；不能分段多面施工，只能从一端逐步进占，窝工现象极其严重。

2 前期施工方案

隧洞衬砌施工前期考虑各种因素，引水主洞混凝土衬砌采取先浇筑底板，再衬砌边顶拱的顺序进行施工。标准洞室段边顶拱衬砌，采用一套整体式边顶拱钢模台车，一台9m3罐车将混凝土运输至引水洞口，HTB60拖式混凝土泵入仓。施工顺序从外而内，随着施工路线加长，相应增加拖泵接力，最远处需3台HTB60拖式混凝土泵接力。

在工程前期施工过程中，经过现场实际施工后发现，洞室衬砌设计方案存在以下问题：

(1) 拖泵在混凝土施工过程中很难避免堵管现象，由于洞内工作面较狭窄，清理管路及清理堵管废料极其困难；

(2) 考虑到以后三台拖泵同时接力工作，一台拖泵堵管，就会引起连锁反应(由于堵管清理非常费时，将会造成其他拖泵因等待时间过久而相继堵管)，不但浪费材料人力物力，同时还影响仓位混凝土质量；

(3) 工期紧，任务重，采用单台台车及泵送接力方法施工，单序施工耗时较久，循环施工不连续，无法满足工期要求。

3 方案优化

针对上述情况，寻找一种快速的施工组织模式，采用配套的专项机械设备组成机械化施工作业线，形成较高的、均衡的生产能力，是确保墨鱼尖引水隧洞混凝土衬砌保质保量按时完工的关键。经过对现场实际条件的多次论证和多次查证咨询,我们提出了一个能够合理实施的优化方案。

3.1 解决洞内混凝土运输

洞内衬砌混凝土采用一台拖泵输料入仓，仓外混凝土水平运输采用9m3混凝土罐车和改装非标罐车联合接力的方式予以解决。即9m3混凝土罐车运输混凝土至洞口，改装非标混凝土罐车洞口接料再运输至洞内拖泵。非标混凝土罐拖车采用北京金刚Ⅱ型农用车拆掉车厢改装而成，整个罐车运行原理和常规罐车相同，由于洞型小，非标罐车设计体型较小，非标罐车设计运输方量为1.5m3。

图1 改装非标混凝土罐车

3.2 解决工序衔接问题

在隧洞衬砌施工中，钢模台车结构可靠、操作方便、移动快速、支模时间短，但是机械式整体钢模台车受狭窄的施工环境限制，在狭窄空间洞室施工中，相对比较笨重，不宜灵活穿插，难以两台同时投入使用。同钢模台车相比，简易钢模具有拆装方便、灵活轻巧的特点。经过多项施工方法的比较和选择，决定充分利用钢模台车和简易钢模板各自的优点，采用一台钢模台车和简易速拼钢模实施钢模台车跳仓，简易模板交替支仓方法组合使用，可以保证洞室衬砌工序衔接，提高施工效率。一方面可以有足够的入仓工作面，另一方面减小了相邻两仓衬砌及支模之间的干扰。简易速拼模板、钢模台车跳仓浇筑支仓程序见图2所示。

图2 简易速拼模板、钢模台车跳仓浇筑及支仓程序

简易速拼钢模板样架采用φ48mm钢管加工而成，其中共分为两侧边墙和顶拱共三部分，使用过程中直接拼装即可。简易速拼模板及支撑程序见图3。

图3 简易速拼模板及支撑程序

实施钢模台车和简易模板跳仓方式施工，钢模台车支仓速度较快，简易模板和钢模台车相比支模时间较长，较长的支模时间不能保证支模与浇筑循环连续进行，两套简易速拼模板的应用解决了此项问题(具体见图2)。同时，简易速拼模板可以进行拆解，经过已经安装好的模板仓位下部人工搬运至下一仓位进行拼装，相对比较灵活，避免了现场场面较狭窄，施工干扰较大的弊端。

两套简易速拼模板和钢模台车实施钢模台车跳仓简易模板交替支仓方法组合应用，为混凝土浇筑充分提供了施工工作面，实现了混凝土连续浇筑，提高了施工效率。

3.3 优化方案实施效果

非标罐车、钢模台车及两台简易速拼钢模在小型洞室衬砌施工中，充分利用了各自的优点，使各种施工方法相互补充，缩短各工序之间间隔时间，提高施工效率，且应用效果非常明显。在保证施工质量的前提下，浇筑速度由原来单月8仓加快到最多实现单月20仓，进尺200m，大大加快了施工进度。

4 结语

小断面引水隧道受狭小工作面的制约，施工干扰大，施工效率极低。投入配套的非标罐车、钢模台车及简易速拼钢模等非标机械设备，组成合理的混凝土衬砌作业流水线，减少了施工干扰，提高了单项工序的生产能力和设备利用率，提高了施工效率，保证了生产进度，大幅压缩了工期，降低了材料浪费，提高了施工质量，节约了成本，实现了预期的质量、安全和工期目标。

冉 蓉(1977-)，男，陕西渭南人，西安理工大学水利水电工程专业，学士，工程师，从事水利水电工程施工管理工作。

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