美纳斯水电站TBM转弯段管片修复措施

才俭峰

【摘 要】高水头、长引水式水电站的引水隧洞一般都使用全断面硬岩掘进机（TBM）施工，实现开挖、出渣、衬砌同时进行，衬砌均采用预制管片，但管片均是在管片厂按照直线段的设计尺寸集中生产的标准件，而引水隧洞并不是一条笔直的直线，会根据各结构物的位置而设计不同曲率的转弯，若转弯段的半径过小，将会对管片安装产生影响，本文主要阐述转弯段管片的缺陷处理措施。

【关键词】TBM；管片；转弯段；缺陷；处理

一、概述

Minas-San Francisco水电站（简称美纳斯水电站）位于南美洲厄瓜多尔第三大城市Cuenca西南方向92Km，为小流量高水头引水式水电站，引水隧洞长达14Km，其中有11Km隧洞采用双护盾TBM施工。

美纳斯水电站TBM管片采用单环四片的六边形管片，管片内直径φ=4800mm，厚度300mm，宽度1500mm，圆柱体轴心抗压强度为f'c=480Kg/cm2（相当于中国标准立方体试块抗压强度C60）。

预制混凝土管片衬砌的质量将最终决定引水隧洞的施工质量，而美纳斯水电站引水隧洞在桩号Km0+484.92～Km0+374.77处的转弯半径为R=120m，比TBM设计允许的最小转弯半径Rmin=350m小很多，因此在此段管片安装后出现管片内侧挤压破坏、外侧横缝间隙过大、管片错台严重等问题，严重影响了衬砌的整体稳定和防渗性能。

二、缺陷处理的目的和原则

（一）缺陷处理的目的

管片挤压破坏部分在高速水流作用下将会产生气蚀现象，经过长期的运行，必将会进一步将管片破坏，从而影响整个引水隧洞的安全。

管片的横缝和纵缝之间全部采用内嵌橡胶止水带形成封闭的防渗系统，横缝和纵缝张开度、平整度直接决定了管片之间的接触程度，进而决定了管片衬砌的防渗可靠性和止水系统承受内外水压的能力。……