王锋
中国水利水电第七工程局成都水电建设工程有限公司 四川 成都 611130
摘要：引水隧洞的施工环境往往比较复杂，其施工过程中会受到多种客观因素的影响，对施工技术有很高的要求。因此施工单位要加强对施工现场环境以及地质水文条件的勘察，提高施工技术应用的合理性。为了保证引水隧洞的施工安全，在开挖的同时要做好相关的支护工作。在施工过程中要准确把握各项技术要点，以确保水电站工程施工进度的顺利推进。本文以某工程为例对引水隧洞开挖及支护施工技术进行了阐述。
关键词：引水隧洞；开挖及支护；施工技术
中图分类号：TV554 文献标识码：A 文章编号
1引水隧洞概述
在水电站引水隧洞的建设过程中，主要包括隧洞的开挖和支护。在这两个阶段中，任何一个阶段的施工质量均会对工程的整体完成情况产生一定影响。引水隧洞作为技术难度较大的施工工程，在施工过程中，需要充分研究和分析相关的施工条例，通过及时有效地监管，确保其能够符合方案中预期的质量标准。在工程施工前，需要合理地统筹安排工程的具体工作，根据设计部门所提供的工程量清单，核实和明确施工中的任务明细。此外，在隧洞施工过程中，不仅每天要核查工人的工作量，而且还需要排查隧洞内的通风状况，避免在隧道进水区施工过程中出现施工量难以达到相关标准等问题。
在隧道开挖施工之前，需要通过支护提升隧洞的平行端和弯道的稳定性，才能开始隧洞竖井段开挖，再开始平行段的施工，平行段的施工结束后，开挖上弯道，在上弯道的工程结束后，开始下一阶段的工作。在施工过程中，应有效保证不同阶段工作任务质量，并且施工顺序要符合相关要求。在整个施工周期中，应时刻保持隧道内部通风，提升工程过程中竖井段的利用效率，有效优化工程质量。
在完成开挖和支护的施工建设中，通过混凝土喷射的方式，及时加固与维护隧洞中施工段，设置锚杆提升隧洞稳定性。在此过程中，主要提升喷锚操作，尤其要避免出现超前锚固问题，这一阶段的工程完成质量与隧洞最终的稳定性具有直接关系，在施工过程中应当予以充分重视。
2工程概况
某水电站规模较大，由拦河大坝、引水建筑等多项要素构成。某水电站左岸地下厂房采用单机单管供水?设有9条引水隧洞?平行布置。引水隧洞上游与进水口（岸塔式结构）相连?下游接厂房机组。基于现场施工环境，拦河大坝难度较大，为双曲拱坝形式，辅以分区消能措施。每条引水隧洞由上而下分为上平段、上弯段、竖井段、下弯段及下平段?隧洞开挖洞径为11?8ｍ?隧洞内径为10ｍ。引水隧洞长为291?83～405?5ｍ?上平段长度为33?79～155?66ｍ?下平段与厂房纵轴线垂直?隧洞中心间距均为34ｍ?长度为59?8ｍ?采用钢支护?引水隧洞上、下平段之间由上弯段、竖井段及下弯段连接?其中竖井段高约为104ｍ。从进水口至下平段为钢筋砼衬砌?衬砌厚度为0?90ｍ（渐变段为1?20ｍ）?下平段、锥管段及连接段为钢板衬砌?钢管与围岩之间回填砼。引水隧洞采用系统固结灌浆?水平段和弯段顶拱采用回填灌浆处理?钢管衬砌段进行接缝灌浆。
3水电站引水隧洞开挖
3.1进口渐变段和V类围岩开挖方式
基于引水隧洞的开挖作业，进口处存在渐变段，由初期的方形逐步转为圆形，即典型V类围岩，施工中可优先开挖上半部，确保稳定后开挖下半部。关于上台阶的开挖作业，以施工设备运行性能为基准，确定合适开挖高度，通常工作高度在4.2~4.5m区间内。
洞内开挖时，遵循导洞→两侧→拱顶的基本流程，且结束上部开挖后随即采取支护措施。完成隧洞上部支护作业且足够稳定后，进入到后续施工环节，隧洞各环节施工都要遵循多循环、短进尺的基本原则。钻孔作业中，为工程适配YT-28凿岩机，考虑到施工效率问题，辅以自制钻孔台车，施工洞口段时单次循环进尺以1m为宜。上半部拱部导洞开挖作业基于楔形掏槽方式展开，并于拱缘处光面爆破，针对两侧的爆破施工作业，优先处理挖拱处的临空面，由第一排开始逐步向后延展，随后对设计面采取光面爆孔措施。注重爆破材料的选择，以乳化炸药较为可行，若孔内残留积水，在将其完全排出后方可装填炸药，具体采用非电毫秒雷管起爆方式。
3.2 IV类围岩开挖方式
IV类围岩不具备优良成洞条件，在实际施工中需充分考虑岩石漏出问题，严格遵循上下台阶法施工，具体规划为上台阶开挖高度4.5m，剩余区域均设置下台阶。上台阶钻爆施工形成楔形掏槽，周边区域基于光面爆破方式展开，下台阶为V型抽槽作业方式，遵循对称起爆原则。以乳化炸药为宜，若孔内存在积水，在全面清除积水后方可装填炸药，基于非电毫秒雷管顺利起爆，所有光爆孔均使用竹片做进一步绑扎。
4支护施工程序
基于工期安排，洞室开挖施工以分层或全断面方式展开，层高上限9.7m；边坡明挖施工遵循自上而下的原则，单个梯段5~10m；随即做好边坡与围岩支护。
4.1锚杆施工技术要点
（1）钻孔。基于全站仪设备做好支护部位的标识工作，以设计要求为准测放并标识孔位，钻孔作业基于凿岩台车展开，结束施工后利用压力风将孔内残留杂质清理干净，通过检验后临时封口。
（2）杆体制安。借助砂轮切割机形成特定长度锚杆，基于等强度直螺纹套管有效连接，在指定区域完成加工作业后随即运输至施工现场，采用人工插杆方式；若锚杆长度达6m，需辅以简易扒杆以保证插杆质量。
（3）注浆。经由试验得知，水泥：砂=1：1~1：2，同时应满足水泥：水=1：0.38~1：0.45的要求。注浆过程中将PVC管深入孔内并与孔底保持50~100mm间距，在持续注入砂浆过程中匀速拔管，结束注浆后随即插杆，同时在孔内加塞以达到锚杆居中效果。
4.2喷射混凝土施工
（1）受喷面准备。深度清理受喷坡面，部分岩面雨水后易出现潮解现象，此时应使用压力风清理干净。做好该项工作后，于系统锚杆外侧设置标记，由于部分受喷面未设置锚杆，需使用自插钢筋加以标记，但需控制钢筋外露头高度，即在喷射混凝土表面下方3~5mm处。
（2）混合料的制备。基于现场试验的方式确定混合料配比，拌制过程中严格控制原材料质量与用量。
（3）挂网施工。完成挂网锚杆施工，给予一段时间待砂浆强度满足标准后，将钢筋网放置在合理位置，处理钢筋网与岩面空隙区域，向其中置入预制混凝土块支垫，使得钢筋网在喷层中达到完全居中状态，所得保护层厚度不可低于50mm，并经由电焊方式处理钢筋网与锚杆端头，提升其稳定性。
（4）喷射作业。遵循由下至上原则针对受喷面展开施工，处理结构接缝区域，
不可出现漏喷现象。喷射施工需持续供料，要求工作风压足够稳定。若因特殊原
因而中断施工，安排人员将喷射机与料管内残留的混合料清理干净。
4.3钢支撑架设工艺
（1）考虑到钢支撑稳定性要求，需在具体安装位置预留0.15~0.2m原地基，可在钢支撑基脚处安装槽钢，以达到提升地基承载力效果。
（2）钢支撑各处与垂面偏差均要控制在5cm内。
（3）为提升钢支撑安装精确性，开挖隧洞过程中需处理各连接板，该区域预留钢支撑并与板凹槽连接；还应注重拱脚与墙脚，为之增设钢支撑槽钢凹槽。
（4）遵循设计要求完成钢支撑安装作业，若钢支撑与初喷层间隙超出正常范围，需设置骑马垫块，提升钢支撑与围岩接触紧密性，二者间距在50mm以内。
（5）出于提升钢支撑稳定性并预防岩石掉块问题，在钢支撑内焊接钢筋网以达到稳固效果。
4.4注浆小导管施工
（1）布孔：遵循小导管设计要求，以开挖断面中心为基准，做好布孔放样工作，通过设置插钎的方式形成标志。
（2）成孔：首先设置方向架，精确测定打孔方向与具体位置，基于YG40凿岩机展开施工作业。
（3）插管：设置小导管时必须与管孔方向一致，可通过液压推进器顺利将其顶入，针对同一剖面，要求小导管尾端外露长度为30cm。
（4）封口：喷射混凝土施工并达到5~8cm厚度，针对管圈与开挖周边5m的区域实行封闭措施。
（5）注浆：基于地质勘察资料确定可行的注浆参数（重点考虑注浆用量与压力、扩散半径），为施工选择高品质注浆材料与设备，提升人员配置合理性。
5结语
引水隧洞是水电站工程的重要施工内容，其施工的质量和效率将直接影响水电站工程的施工进度，因此在引水隧洞的施工过程中，施工单位应结合施工现场的环境特点合理应用开挖施工技术，同时要做好相应的支护措施，提高施工操作的规范性和准确性，确保施工的质量安全。
参考文献：
[1]马庆星.水电站引水隧洞开挖及支护施工技术[J].智能城市，2020（12）：239-240.
[2]唐伟.考虑流-固耦合的水电站引水隧洞开挖数值模拟[J].中国水运（下半月），2017（08）：104-106+157.