关于水利隧道衬砌施工工艺的探析

【摘要】对于水工隧道衬砌施工应结合隧道所在位置的地质条件以及隧道建设需要，合理采用衬砌形式，并且还要注重隧道衬砌施工过程中可能出现的问题的把握，只有这样才能够做出外美内实的隧道。本文对水利工程中隧道衬砌施工工艺进行了探讨分析。

【关键词】水利隧道;隧道衬砌;衬砌施工

隧道一般应衬砌，衬砌可采用整体式衬砌或复合式衬砌。在IV类及以上围岩的隧道中，除洞口外，可采用锚喷衬砌;Vl类围岩也可采用喷浆防护。对砌结构类型和尺寸，应根据使用要求、工程地质条件、围岩类别、埋置位置及施工条件等，通过工程类比和结构计算综合分析确定。

一、水利隧道衬砌施工一般规定

1、套路隧道衬砌设计。隧道洞口内应设置加强衬砌段，其长度以伸入洞内深埋段一般不宜小于lOm。围岩较差段的衬砌，应向围岩较好段延伸5m以上。偏压衬砌段应延伸至一般衬砌段内5m以上;设仰拱的隧道，路面下应以浆砌片石或混凝土回填;在软硬地层和衬砌结构类型变化处，应设置沉降缝。

2、隧道衬砌施工一般规定。隧道衬砌施工时，其中线.标高、断面尺寸和净空大小均须符合隧道设计要求：模筑衬砌的模板放样时，允许将设计的衬砌轮廓线扩大5cm，确保衬砌不侵入隧道建筑限界。整体式衬砌施工中，发现围岩对衬砌有不良影响的硬软岩分界处.应设置沉降缝;衬砌的施工缝应与设计的沉降缝、伸缩缝结合布置，在有地下水的隧道中，所有施工缝、沉降缝和伸缩缝均应进行防水处理;施工中发现工程地质及水文地质情况与设计文件不符时，需进行变更设计时，应履行正式变更设计手续;凡属隐蔽工程.经质量检查验收合格后.方可进行隐蔽工程作业。

二、水利隧道衬砌施工工艺

1、仰拱混凝土施工。仰拱混凝土应在仰拱开挖后迅速灌注。灌注仰拱混凝土之前应清扫开挖表面或喷混凝土表面，充分排除仰拱底部存有的积水。仰拱多用小坍落度的混凝土，必须十分注意捣固。特别是仰拱曲率大时，应使用模板灌注混凝土，以便充分捣固。衬砌混凝土与仰拱混凝土的施工缝，应以能理想地传递仰拱轴力的适当方法施工，原则上应使接头面垂直于仰拱轴力方向。在围岩条件恶劣，希望及早全断面闭合时，应缩短仰拱混凝土每次灌注长度，与下半断面同时开挖仰拱，迅速灌注仰拱混凝土。在良好的围岩中全断面不急于闭合的情况下，也可以取不妨碍开挖面开挖作业的较长距离进行仰拱施工。为了防止仰拱混凝土收缩开裂，应隔适当距离设一伸缩缝。隧底围岩松软时，尽可能使用风载开挖，必须爆破时，要严格控制装药量。仰拱不能欠挖，超挖在允许规定内用同强度等级混凝土灌筑;超挖较多时，先用浆砌片石回填后再做仰拱。灌筑仰拱混凝土时，应使用仰拱大样的样板，每间距2m设置一个，以检查和控制仰拱断面。灌筑时由仰拱中心向两侧扩展至拱座为止。

2、混凝土浇筑。混凝土浇筑要左右对称、分层浇筑，分层厚度为30cm，要保证上层混凝土在下层混凝土初凝之前浇筑完成，以免形成冷缝，左右两侧浇筑高差不得大于0.5m，否则易造成偏压，导致跑模。浇筑拱部时，应加强振捣，用橡胶锤配合振动棒敲击模板面，向上浇筑口一般距已灌筑好的混凝土侧0.75m，太远则混凝土流动复杂，太近则拱部易产生空隙;同时，在封头板高的一端端头安装50mm的钢管作为排气孔和检查孔，当有浆开始从管中流出时，应维持输送泵泵压3～5min，待流出浓浆以后，表明混凝土封顶已密实。在整个浇筑过程中，考虑到衬砌断面大，台车承受压力大，应做好沉降变形观测记录，并定时测量，以防不测。

三、环向止水带施工工艺

1、背贴式止水带施工工艺。背贴式止水带施工工艺和工序比较简单。施工准备，按照环向长度截取止水带，测量定位止水带的位置，清洁防水板表面，粘结止水带，安装质量检查，合格进人下道工序。

2、中埋式止水带施工工艺。环向中埋式止水带应埋设在二衬混凝土断面的中间位置，其固定和保护是施工的重点。钢筋混凝土衬砌地段提前采用功6的圆钢制定钢筋U型卡，卡槽的深度和宽度以止水带的型号为准，深度为能卡住止水带的一半为准，宽度为能卡紧止水带，两侧水平钢筋长度随二衬混凝土厚度变化，目的是能够和衬砌主筋绑扎一起以便固定。在混凝土施作前对U型卡精确定位，使止水带中间空心圆环与变形缝重合，然后将U型卡水平钢筋用22#铁丝绑扎固定在衬砌主筋上，U型卡顶端绑扎在箍筋上。U型卡沿衬砌环向每隔0.5一1.0m设置一个。在挡头板穿孔或者利用其空隙插人钢筋头，以便在下组衬砌时进行止水带的固定，间距和钢筋卡相同。其优点就是利用衬砌钢筋来固定钢筋卡，不需要单独设置背托钢筋，不用取直钢筋卡，比较省时省力。

3、防排水系统施工。针对初支表面出现渗水点，在铺防水板前应安装盲管，并将其明水引入排水沟。防水板铺设时，要保证有一定的松弛度，松弛系数控制在1.1，防止衬砌混凝土将防水板拉断。防水板搭接不小于15cm，搭接时将下部防水板压在上部防水板上，使接缝处水能顺利流下。焊接时不得有漏焊、假焊现象，有破损处及时修补。环向施工缝采用全环背贴式橡胶止水带及中埋式钢边橡胶止水带双道防水，同时在中埋式钢边橡胶止水带内侧设置可维护注浆止水管加强防水。其中背贴式止水带用热风焊机将其焊接在防水板上，浇筑混凝土后背贴式止水带的肋带嵌入衬砌混凝土内，这样在防水板内侧形成一个个防水分区，可增强防水效果。施作衬砌时，临时支撑尚未拆除，为了保证二次衬砌的整体性，把临时支撑间的喷射混凝土全部凿掉仅保留临时竖撑的工字钢，待二次衬砌混凝土浇完后从二次衬砌表面再把露出的工字钢割断。

四、质量要求及注意事项

衬砌施工的质量要求及注意事项主要包括了以下几个方面：

1、砼灌注。在砼浇筑的时候，采用的是分层及左右对称交替浇筑的方式，每层浇筑的厚度应保证在0.8m以下;浇筑砼的两侧高度差应保证在30cm以内。此外，在浇筑的过程中，必须保证浇筑的连续性，避免因为停歇而引起“冷缝”，一旦间歇的时间超过了一小时，则应按照施工缝来处理。

2、砼输送泵管路的布置。接头管箍的接触应恰当，否则会造成爆脱;对于管路而言，应采用方木支垫将其垫高，应高于地面，并且在穿过台车时其管箍应尽量不与台车的构件发生接触;在输送管路端应设置软管，其关口距离浇筑面的垂直距离尽量控制在1.5m以内;此外，还应避免离析与砼的集料堆积现象的发生。

3、专人定位砼捣固。在对砼进行捣固的时候应选择专人进行，采用定人定位的方式用插入式振动器进行捣固，以此保证砼的密实;在起拱线之下应辅之以木锤模进行外敲振，同时还应采用捣固铲加以式的捣固，因此抑制砼表面产生气泡。此外，应注意的是在整个灌注过程中，应禁止使用振动棒拖动与拉拽砼。

4、矮边墙顶面的砼接缝的处理。当砼开盘之前，应先将同级砂浆进行泵送处理，泵送的砂浆量以能平铺边墙2cm为宜，以此保障矮边墙和拱墙的砼能良好连接，同时也能有效防止模板缝的漏浆导致的砼露骨。此外，这样处理也是对输送泵管道的一种润湿作用。

结束语

近年来，我国的国民经济取得了快速的发展，各项基础设施也在不断的建设完善，在城市的地下、水利、公路工程中，隧道以自身的优势成为连接通道的主要方式，其具体的设计和施工也受到了越来越多的重视。

参考文献：

[1]余建恩.浅埋大跨隧道衬砌施工技术[J].西部探矿工程，2003，09

[2]余建恩.重庆轻轨较新线临江门车站隧道衬砌施工技术[J].现代隧道技术，2003，01：

[3]陈冰峰.浅埋大跨隧道衬砌施工技术[J].西部探矿工程，2005，04