田甜
61012319930805**** 陕西 西安 710604
摘要：水利工程的发展推动了水利技术的不断完善，引水系统一般包括上游部分、下游部分和厂房部分，其中上游引水隧洞的充排水历时长、风险高，一般采用分阶段充排水方式，且对各阶段水位范围的监测要求不同。现有水位实时监测系统主要用于河流、水库和地下水位等的监测，虽然也可用于蓄能水电站引水隧洞水位监测，但不能根据分阶段充排水方式特点进行监测和报警，因此必须安排专人监盘，以避免充排水速度太快或太慢给电站正常运行带来不利影响。
关键词：复杂地质条件;小断面;引水隧洞;施工技术
引言
水利水电工程涉及隧洞作业，因受到工程所在地实际地形、埋深、地质情况以及作业空间窄小的诸多因素影响，普遍具有未知性大、作业复杂、作业期限较长等特点。而在隧洞掘进过程中的不良地质洞段处理施工是水工隧洞施工的难题所在。
1工程及地质勘察
1.1工程概述
某工程北干渠扶贫灌溉二期工程为干渠的续建配套工程，工程任务是以城镇生活、农业灌溉为主，兼顾生态用水，为Ⅱ等大(2)型水利工程，工程控制面积2.66万hm2，其中农田灌溉面积2.45万hm2，林地灌溉面积0.21万hm2。项目区包括2条分干渠(一、三分干渠)、18条支渠（含一分干1条支渠、三分干5条支渠）、7条干斗、松多水库及田间配套工程。
1.2地质概况
某工程除13#隧洞、14#隧洞、18#隧洞、19#隧洞、20#隧洞围岩为上元古界磨石沟组石英岩夹石英片岩段，其他隧洞均为加里东期花岗闪长岩。地下水活动轻微，围岩完整性较好，主要为Ⅲ类围岩。主要存在的地质问题为岩石破碎带，地下水为裂隙水。
2小断面通用钢模台车设计
2.1模板系统设计
模板系统包括固定式模板、调节模板、铰连接、模板支座，模板由桁架结构及模板组成，其结构形式在引水隧洞平洞段、弯洞段内均保持不变。其中，固定式模板在同一轴线方向采用铰连接，相邻块模板采用螺栓连接。调节模板无桁架结构，通过螺栓与固定式模板连接成整体，在平洞段为标准圆柱体，调节模板在弯洞段根据转弯半径加工成异形体，调节模板在台车从平洞段进入弯洞段时拆除，换成调节模板。铰连接在平洞段、弯洞段内均保持多铰同轴转动，铰连接与模板采用螺栓连接。在台车从平洞段进入弯洞段时拆除两侧铰连接，换成另一铰连接，通过铰连接的销轴位置变化，实现全套模板的多铰同轴转动。模板支座位于台车针梁系统与模板系统之间，通过支座的形体变化，用于调节平段、弯洞段台车针梁与模板间的角度及位置，支座采用螺栓连接，在台车从平洞段进入弯洞段时拆除模板支座，换成另一模板支座。
2.2牵引系统设计
牵引系统包括滑轮组、牵引绳及卷扬机，由牵引绳通过滑轮导向，利用卷扬机牵引台车针梁结构实现台车移动，在弯洞段台车就位后，保持牵引系统始终处于受力状态，承担部分台车自重及混凝土重力。
3不良地质段开挖支护施工主要安全工艺措施
3.1塌方处理措施
如果围岩情况较为破碎，完整性差，出现塌方情况也是施工过程中不可避免的。
应该按照以下措施处理：一是通过喷射C20混凝土使塌方空腔初期稳固，避免二次塌方，以保证施工安全；二是喷射C20混凝土厚度10cm封闭掌子面，通过超前管棚钢管进行超前注浆，以稳固前方围岩，加强其完整性；三是快速安装I16钢拱架，间距加密至0.3～0.5m/榀，并用φ22螺纹钢连接牢固；四是采用圆木先沿钢拱架外轮廓铺设1～2层，再进行竖直方向和侧向支撑；五是对该段进行挂网喷锚支护，视情况可采用小断面双层钢筋网片，喷砼厚度也可适度加厚；六是对该段局部分层进行回填灌浆处理，灌浆范围为顶部180°范围内，灌浆厚度为0.60～1.0m，灌浆次序为先侧墙、后拱顶；在回填灌浆前开孔探测，若塌方覆盖层厚度大于0.50m，可将浆液黏稠度下调；若塌方覆盖层厚度小于0.50m时，可将浆液黏稠度上调。
3.2试验段选择
研究洞段围岩地质条件十分复杂且稳定性较差，在隧洞开挖之后由于围岩应力的释放会引发围岩的变形，进而诱发工程事故影响施工安全和进度。由于新型钢拱架具有理论方面的优势与可行性，其实际应用效果如何还需要进行现场试验验证。基于此，此次研究选择11+104—11+133洞段为现场试验洞段，利用现场试验的方式，对传统钢拱架以及新型加长钢拱架支护结构的拱脚、拱顶等关键部位进行变形监测，以便对新型钢拱架结构的支护效果进行评价。
3.3报警程序
隧洞充排水过程中隧洞外部地下水位的上升／下降速率远远滞后于隧洞内水位上升／下降速率，导致隧洞衬砌受内、外水压力作用而产生压差，若压差超过隧洞的额定耐压能力，将造成水力劈裂等严重问题的出现，须予以避免。程序计算隧洞内外水压差，当超过工程额定耐压值时将输出耐压超限报警信号。此外，蓄能水电站一般采用多头分阶段式进行引水隧洞充排水，既缩短工期又保证安全。程序判断充／排水速度是否超出各阶段设定的速度范围，若超出则输出速度超限报警信号。报警信号输出后，系统监控主界面的对应告警灯会亮起，提示技术人员需要采取相应措施。
3.4小断面通用钢模台车在隧洞内安拆技术
小断面通用钢模台车安装顺序：天锚安装→安装平台→铺设轨道→针梁安装→模板安装→液压管道、电气线路等安装。（1）安装平台。按照台车尺寸，在指定安装洞内段，采用石渣回填出安装平台，平台地面应平整，满足设计安装的基准要求，并在两端码放编织袋，以确保平台整体稳定。（2）铺设轨道。在石渣回填的安装平台上，直接铺设轨道。轨道选用P43kg/m型钢轨，高度为140mmm，支撑在预制的支座上。（3）针梁安装。平板拖车将台车构件运至安装平台，采用8t汽车吊进行卸车及安装，吊车停靠在安装平台上。安装针梁时，针梁与立柱各连接梁和斜拉杆的连接必须牢固，各固定螺栓必须拧紧。（4）模板安装。钢模台车针梁安装完成后，将台车针梁往上、下游牵引，空出安装平台，开始模板安装。首先安装顶模、依次为侧模、底模安装。顶模安装采用15t天锚，手拉葫芦将模板从平板拖车上直接提升，提升至顶部后，将台车针梁牵引就位，顶模下降、就位，最后在台车针梁上固定。再将台车针梁往上游牵引，空出安装平台，开始侧模安装，侧模安装同顶模，最后将侧模通过铰接固定在顶模上，同时安装侧模的支撑千斤顶。侧模安装完成后，人工用手拉葫芦将底模拖至安装部位，通过葫芦调节，最终安装在侧模上。模板安装分3个标准节进行，每个标准节含顶模、侧模及底模。标准节安装完成后，进行调节模板的安装，最后安装搭接模板。（5）小断面通用钢模台车拆除。钢模台车运行结束后，退回到安装平台上进行拆除，拆除顺序与安装顺序恰好相反。台车拆除后，再进行安装平台段的混凝土浇筑施工。
结语
水电站引水隧洞混凝土工程应用施工技术，实现了引水隧洞在平洞段、弯洞段小断面通用同一钢模台车的连续施工，有利于提高施工速度，降低施工成本，提高了施工效率，混凝土浇筑质量得到了保证，且安全性有保障，经济实用，具有良好的社会效益。
参考文献
［1］中国冶金建设协会．岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范：GB50086－2015［S］．北京：中国计划出版社，2016．
［1］孙洋，左昌群，吴盼盼，等．深埋特长软岩隧洞二次衬砌支护时机研究［J］．铁道建筑，2014（9）：52-55