引水隧洞主支洞交叉口段施工技术的应用实践

2022-08-20马得莲

水电站机电技术 2022年8期

马得莲，沈阳，周潇

（中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江杭州 310000）

1 工程概况

温州市瓯江引水工程位于温州市区，具有应急供水、农田灌溉、生态补水和防汛排涝任务。工程设置了渡船头和瓯江翻水站两个不同功能的取水口，采用泵站提水，分别向温州市鹿城区、瓯海区、浙南产业集聚区、龙湾区供水，全线长81.0 km。工程年引水总量7.43亿m3，多年平均引水流量25 m3/s。

工程设置4条交通洞、7条施工支洞。本文主要介绍林桥交通洞与主隧洞交叉口的施工工艺。林桥交通洞位于温州市瓯海区，与主洞泽岭隧洞连接部位底高程2 m，洞口标高40.5 m，交通洞全长约515 m，为城门洞形断面，断面净尺寸8.1 m×7.65 m（宽×高），泽岭隧洞同为城门洞形，断面净尺寸7.9 m×9.05 m（宽×高）。

2 交叉口施工技术

根据地质勘探资料，林桥交通洞与泽岭隧洞交叉口段地质属Ⅲ类围岩。但在交叉口段的开挖施工中由于跨度较大，存在较大安全风险。在施工前做专项施工方案，并向施工单位进行技术交底，同时做Ⅳ、Ⅴ类围岩及以下的施工方案作为备用。

2.1 断面开挖

为保证交叉口的施工安全，在施工方案优化了施工顺序。林桥交通洞和泽岭隧洞交叉口渐变段分成上、下游，并划分施工区域。施工时分段分区域进行[3]，施工班组分成1和2两个班组，1班组向上游掘进，2班组向下游掘进。

（1）第1班组向主洞上游工作面掘进，并按照主洞设计要求进行开挖和支护，掘进10 m后再进行交叉口拐角的开挖和支护。

（2）第2班组在第1班组掘进20 m后，即满足第2班组施工空间要求时，向主洞下游进行开挖和支护。具体开挖和支护顺序按I→II→III→IV→V进行施工，如图1所示。

图1 开挖支护顺序图

隧洞开挖施工主要采用光面爆破，爆破施工过程中严格控制装药量，减少炮轰波对围岩的扰动。采用耿力YT28型风动凿岩机钻眼，非电毫秒雷管微差起爆[4]。交叉口区域存在突变断面，进行了逐一爆破修正。工艺流程采用了测量放样→标出孔位→钻孔→装药连线→起爆→排烟→第一次排险→出渣→第二次排险→下道工序施工。工艺要点主要为钻孔、装药、爆破作业、排险等，排险采用两次排险。

2.2 锚喷支护

对于Ⅲ类围岩，支洞与主洞交叉口段主要支护型式由系统锚杆、系统挂钢筋网及喷混凝土施工。具体交叉口开挖支护见图2和图3。

图2 Ⅲ类围岩开挖支护图

图3 支洞与主洞交叉口段开挖支护图

2.2.1 挂钢筋网

挂钢筋网施工使用了Φ8钢筋网，网格为20 cm×20 cm，焊接在锚杆端头上。钢筋调直除锈，按长度下料、安扎、焊顺序堆放在工作面上。钢筋安装紧贴初喷砼表面，钢筋网成形后，每根钢筋绑扎，在二次喷砼时，钢筋颤动极少。在有钢筋的工作面上复喷砼。钢筋网表面保护层厚度不小于2 cm。钢筋网的铺设在第一次喷射砼和锚杆施工后进行。

2.2.2 锚杆施工

锚杆施工工艺流程见图4。

图4 锚杆施工工艺流程图

2.2.3 喷混凝土施工

施工工艺流程图及干喷机喷射原理流程图分别见图5和图6。

图5 喷混凝土工艺流程图

图6 湿喷机喷射原理流程图

在喷混凝土施工中，施工分段分片依次进行，采用了湿喷台车施工，喷射顺序自下而上施工，喷射时喷嘴与岩面垂直，保持0.6 m～1.0 m的距离。喷射混凝土终凝2 h后，进行喷水养护，养护时间不少于7 d；开挖时，距上循环喷射混凝土完成时间间隔不小于4 h。喷射混凝土前，表面出渗水必须在喷射前进行引排处理。