长育村隧洞进口边顶拱衬砌首件工程总结

张永明，张 升

（云南省滇中引水工程有限公司，云南 大理 671000）

1 工程概况

云南省滇中引水工程大理Ⅰ段施工6 标及海东分（退）水洞起止桩号DL Ⅰ91+206～DL Ⅰ112+429，全长21.223km，共包括上果园隧洞后段（长约3.95km）、下河坝隧洞（长约4.05km）、下河坝暗涵（长约0.063km）、玉石厂隧洞（长约4.74km）、玉石厂倒虹吸（长约0.317km）、老马槽隧洞（长约3.84km）、老马槽渡槽（长约0.154km）、长育村隧洞前段（长约4.10km）等8座输水建筑物。海东分（退）水工程包括海东分（退）水洞及海东隧洞进口节制闸；合同总工期2420d。

长育村隧洞位于大理市双廊镇五星村—长育村一带，北连老马槽渡槽，南接大理Ⅱ段海东隧洞，隧洞全长约6.67km，设计流量135m3/s，纵坡i=1/4150。本分段位于长育村隧洞前段，长约4.10km，隧洞采用标准马蹄形断面（R2=2R1），顶拱半径R1=4.7m，渠道设计水深7.13m，净高9.4m。

2 首件工程情况简介

长育村隧洞进口明暗交界里程为DL I 108+333.16，套拱施作长度2m，施作里程范围为DL I 108+331.16～DL I 108+333.16。边顶拱衬砌首件工程施作里程范围段为DL I 108+331.16～DL I 108+343.16,长度12m，与底板衬砌施工缝对缝，设计围岩类别为V类，衬砌支护类型为CV-D型。

边顶拱衬砌主筋采用HRB400∅25mm钢筋，纵向间距20cm，分布筋采用HRB400∅18mm 钢筋，环向间距20cm，拉筋采用HPB300∅12mm 钢筋，间距40cm；边顶拱衬砌混凝土采用C30 钢筋混凝土，抗渗等级为W8，抗冻等级为F100。根据设计断面图，结合底板衬砌小边墙纵向施工缝位置，边顶拱衬砌C30 混凝土每延米16.4m，一环12m设计混凝土方量为196.8m3。

边顶拱衬砌钢筋安装，采用钢筋安装台车，长度6.5m，砼浇筑采用边顶拱衬砌台车，有效长度12m，环与环之间搭接长度10cm，搭接采用橡胶条进行软搭接。

3 施工准备工作

3.1 技术准备

（1）设计文件、规范、指南、标准等技术文件齐全；

（2）实施性施组齐全完备并通过审批；

（3）作业指导书齐全完备并通过审批；

（4）首件工程实施细则编制完成；

（5）技术交底及培训工作完成，培训合格后方可进行上岗；

（6）测量导线已经复核无误，并交底完成；

（7）台车上预埋管道割孔完成，台车验收工作完成。

3.2 材料准备

长育村隧洞进口边顶拱衬砌所需材料如表1所示。

表1 长育村隧洞进口边顶拱衬砌材料表

3.3 人员准备

长育村隧洞进口边顶拱衬砌人员分工如表2所示。

表2 长育村隧洞进口人员分工表

3.4 工装设备准备

长育村隧洞进口底板衬砌所需工装及设备如表3 所示。

表3 现场投入的工装设备表

4 施工工艺总结

4.1 初支面断面检测

边顶拱衬砌准备施作前，先由技术人员对初支面进行断面检测。断面检测采用3D 扫描仪进行扫描断面。长育村隧洞进口DL I 108+331.16～DL I 108+ 343.16初支断面扫描图结果如表4所示。

表4 依据横断面图方量统计表

其初支扫描断面扫描如下所示（随机选取一个）：

长育村隧洞进口DL I 108+332初支扫描断面图如图1所示。

图1 滇中引水大理Ⅰ段6标长育村隧洞进口初支DLI108+332处断面

通过对该首件工程初支断面的复测，结果表明没有存在欠挖，因此不需要进行欠挖处理。

4.2 钢筋安装

钢筋安装，借用纵向长度为6.5m 的钢筋安装台车。其钢筋安装台车制作与拼装，由加工中心及工班联合完成。

主筋采用HRB400∅25mm 钢筋，纵向间距20cm，分布筋采用HRB400∅18mm 钢筋，环向间距20cm，拉筋采用HPB300 钢筋∅12mm，环向间距40cm，纵向间距40cm。主筋采用焊接连接，焊接连接要符合规范要求。

钢筋安装前，由技术人员在初支面将超欠挖标记与墙上，便于工人安装辅助钢筋，以控制保护层厚度及钢筋层间距。辅助钢筋采用HRB400∅25mm 钢筋打设，长度根据初支面标记的超前挖值合理设置，避免钢筋浪费。辅助筋的布置基本原则同底板衬砌。

钢筋安装在，注意钢筋间距的控制及保护层控制。钢筋间距的控制，设置钢筋卡具，保护层控制根据测量放样情况。钢筋必须设垫款，每平方4个。

钢筋到现场时，上料区设置于钢筋台车前方（靠掌子面侧），采用人工上料，分左右两侧，工人与上料区，采用麻绳将钢筋拖至拱顶位置，进行钢筋安装。

4.3 底板保护钢板就位与高度复核

钢筋安装完成后，由班组对底板保护的高度及形式进行完善。台车就位前，要求对底板保护的高度进行复核，且在计划施作的边顶拱衬砌轨道范围内，钢板必须满铺。

为防止衬砌浇筑，台车下沉，在设计回填高度的基础上，多回填5cm，即回填线位置为底板混凝土面上53cm。其钢板铺设效果如图2所示。

图2 底板保护钢板铺设效果图

4.4 衬砌台车就位与对位

衬砌台车就位。台车在固定的轨道位置进行行驶。轨道位置距离中线2.3m，轨道净宽4.6m。台车对位前，由工人将轨道位置，根据技术员放样的隧洞中线位置，采用拉卷尺方式，确定出来轨道行走线。然后由工人将轨道铺设在固定偏距线上，开始行走台车。

台车对位前，先由工人对台车进行打磨，并涂刷脱模剂后方可进行对位。台车对位，严格按照技术员在小边墙位置放样的高度进行对位，对位前，还需技术员将小边墙位置的超欠挖标记出来，欠挖部分要及时凿除处理，超挖部分采用角钢支模。对位完成后，需由技术人员复测无误。

首环衬砌台车对位后，必须先由技术人员对断面进行测量，再报项目部工程部进行复核，无误后，方可进入下道工序。

4.5 止水带及预埋件安装

环向止水带采用651 型橡胶止水带。橡胶止水带宽度35cm，居中埋设。止水带的安装，由技术人员将法线放样准确，施工工人将橡胶止水带按照法线要求，居中分部均匀。

止水带的安装需要采用夹具进行固定，避免浇筑混凝土时，移动跑位。

预埋件设置于拱顶110°范围。为∅75mmPVC管，设置于事前台车上割孔位置。用于后续回填灌浆用。拱顶110°范围下方，为固结灌浆孔用。间距3m×3m。其回填灌浆孔孔位布置如图3所示。

图3 二衬台车回填灌浆孔位布置图

4.6 堵头模板安装

衬砌堵头模板安装，采用固定的钢模板进行安装。首环衬砌施作，靠洞口侧堵头，采用五分板，内侧采用钉子，按照初支面的宽度，设置腻子板，用钉子固定好。台车对位后，由工人配合技术人员将堵头大小、宽度，在平地将堵头设定好，并在模板位置进行编号控制。

4.7 边顶拱衬砌砼浇筑

衬砌浇筑采用泵送砼浇筑。泵送砼浇筑前，先用M10砂浆进行润管，浇筑过程实行分仓布料，分层振捣密实。由于衬砌砼方量较大，浇筑时，需要缓缓浇筑，防止台车下沉。

浇筑过程中，必须两头设专人看管，如有特殊情况，马上通知技术人员对断面复测，并采取有效措施进行控制。

拱墙二衬砼浇筑时，为了布料均匀，台车上的梭槽在浇筑混凝土时，一个梭槽一个梭槽的放料，减少砼的离析；布料时由低往高开始，先两边窗口，后中间窗口，布料窗一次布料层厚25cm，同排窗口第一次布料完成后，从低的窗口第二轮布料，层厚25cm，当衬砌台车单侧布料层厚50cm 后，调整布料梭槽，对称布置台车另一侧。

布料完成时，工人用插入式振动棒开始振捣，捣固要均匀，不能漏捣，也不可以过捣，当砼表面不再冒气泡时，停止捣固，同侧两个布料窗口之间，捣固要重叠，防止窗口之间漏捣；插入式捣固棒振捣完成后，开启附着式振动器进行振捣。附着式振捣器间隔启动，集成控制，振动总时间不小于30s，分次分片开启，每次振动时间8～10s，对于有预埋件的位置，振动次数、时间适当加长，捣固顺序从低往高开始。

二衬混凝土压顶时，分别对3个孔采用多次压顶方式进行边顶拱衬砌混凝土压顶，压顶顺序由洞口侧至掌子面侧开始。第一次泵送压顶结束后，开启拱顶附着式振动器振动8～10s 后再继续进行泵送压顶，不得少于3次重复压顶。二衬压顶时，现场管理人员要全程监控，压顶混凝土应适当提高塌落度，封顶时可适当减缓泵送速度，减小泵送压力，终止压顶的条件：一是根据3D 断面扫描仪计算的方量与实际方量对比，方量接近时，二是观察拱顶排气孔，管内流浓浆，三是二衬端头冒浓浆时，同时满足以上三个条件，可以终止拱顶压顶。如图4所示。

4.8 拆模养护

浇筑完成后，待混凝土强度达到拆模强度，及时进行洒水养护。养护时间不小于7d。

5 推广应用

（1）长育村隧洞进口首环边顶拱衬砌施作长度12m，与底板衬砌施作长度12m，保持一致，可有效保证环向施工缝在同一法线。

（2）边顶拱衬砌浇筑过程，从2020年9月11日15:33开始，至2020年9月12日8:25结束，浇筑时间17h，台车拱顶下沉4mm，周边收敛3mm，整个浇筑过程正常。确定了长育村隧洞进口底板保护的有效性和正确性。

（3）边顶拱浇筑，采用分仓布料，分层振捣，压顶通过3个压顶孔反复压顶不少于3次，确保了浇筑拆模混凝土面的质量及有效防止拱顶脱空的质量风险，同时，通过回填注浆孔的埋设，可有效防止拱顶脱空，质量得以保证。

图4 边顶拱压顶

通过长育村隧洞进口边顶拱衬砌首件工程整个施工过程来看，我部所确定的边顶拱衬砌施工工艺满足施工的要求，可以用于后期我部的输水隧洞边顶拱衬砌施工。通过首件施工，使施工队伍加深了边顶拱衬砌施工工艺的理解，增强了其质量意识。在后续施工中我们将发扬首件工程中的优点，继续或改进优化工艺方案，优质、安全地完成我部所有的边顶拱衬砌施工作业。