盧建山

（甘肅省水利水電工程局有限責任公司，甘肅 蘭州 730000）

水工隧洞作為我國水工建筑物的主要類型之一，其內部襯砌能夠限制圍巖變形，同時能夠控制地下水，對水利工程的運行起到了關鍵的控制。因此，保證水工隧洞安全有效的運行，可以促進水工隧洞混凝土防滲效果的提升，確保我國水利工程的安全。就輸水工程項目來說，對提升我國的水資源利用效率有著非常重要的意義和作用。但是考慮到施工環(huán)境等因素產(chǎn)生的影響，可能會對工程項目的施工質量產(chǎn)生一定程度的影響。鑒于此，文章結合輸水隧洞施工環(huán)境為例，針對隧洞混凝土襯砌施工技術的應用難點進行分析和研究，期望能夠滿足輸水工程項目的施工需求。

1 施工要點分析

1.1 施工過程中的水流控制情況分析

項目水工隧洞位處北高南低的地段，高程367～417 m。將水工隧洞分為前長310 m和后長745 m的兩段，使用單孔馬蹄形斷面混凝土襯砌。在實際的施工過程中，需要嚴格根據(jù)實際情況來合理選擇專業(yè)的設施以及科學的方案，勘測已經(jīng)開發(fā)的圍巖中的實際情況，尤其是滲水的情況，進一步落實排水系統(tǒng)安置的方案。文章中的隧洞在開挖的過程中曾經(jīng)出現(xiàn)過好幾次的滲水和涌水。在施工過程中也采取了如超前堵水灌漿等措施，同時也針對一些重點部位進行了重復堵水。但是考慮到進行混凝土澆筑的過程中，實際的隧洞圍巖情況可能會為施工帶來一些阻礙，比如部分圍巖的透水性比較強，導致容易出現(xiàn)滲水的現(xiàn)象。據(jù)計算，滲水量已經(jīng)超過了115 m3/h。為了充分提升整體項目的工程質量，并且在更大范圍內以嚴謹?shù)姆桨副ＷC施工項目的安全穩(wěn)定性。需要針對性的對隧道內進行施工，在施工的時候，通常來說會把洞內的配置功率定為18.5 kW以及7.5 kW的22臺潛水泵，一般都會借助具備一定強度的潛水泵來抽取滲水。在利用潛水泵進行滲水操作的同時，也務必注意其配置的要求。通常來說還需要借助一定數(shù)量和尺寸的硬質水管來輔助排水。完成排水之后應該注意將施工的廢水排放到固定的位置，通常來說是抽到隧道洞口旁邊的沉淀池里，需要經(jīng)過沉淀并且提取之后才能夠向外排放。

1.2 澆筑前的水流控制技術

在對整體的隧洞進行混凝土澆筑工程時，需要結合混凝土澆筑的原理以及該隧洞的具體情況，綜合考慮其水流控制技術的方案。一般采取的澆筑方式是分層澆筑，主要分為兩層進行混凝土澆筑工作，首先是針對混凝土底板和較矮的邊墻進行澆筑工程。完成此層澆筑之后，確定其能夠達到特定的標志參數(shù)。才可以進行下一層的澆筑，同時可以采用鋼模臺車來澆筑整個隧洞的邊頂拱區(qū)域。仔細檢查是否出現(xiàn)滲水區(qū)域，要及時處理。針對存在的這類問題，可以采取以下施工技術：該技術秉承著科學研究的態(tài)度以及堵排結合的施工原則。所謂的堵排結合就是將堵水工作和排水工作相結合，它們所對應的處理區(qū)間是不同的。堵水指的是在底板處將來自上游的水堵住，而排水指的是把內部的滲水排出，直到實現(xiàn)混凝土澆筑施工條件即可。這樣可以確?；炷翝仓Ч唾|量。具體的操作如下：第一，如果想要實現(xiàn)底板混凝土干地施工，需要針對混凝土底板上的出水點在施工前進行施工，可以在兩側底板區(qū)域開挖高程以下的槽挖排水溝，并借助排水溝進行排水。第二，由于在澆筑的過程中混凝土底板在上游處常常會出現(xiàn)不合適的情況。所以可以采用沙袋堆的方式形成擋水坎，但是擋水坎能發(fā)揮的作用仍然不夠充分，還可以進一步采取水泥封堵的方式來堵水。除此之外還應當合理的改變排水的結構，可以在下層設置一個集水坑。然后通過水泵的力量將水流引導在合適的位置，讓水流向下游流動。同時在下游的位置也要采取合理的布局方式擋住混凝土地板流出的水。在澆筑完成后一定要及時排出倉內的積水。第三，在針對隧洞的邊拱頂進行澆筑的過程中，為了確保該區(qū)域的滲水進入到底板的盲溝內，應當設置更多的隔水設備。除此之外，在澆筑過程里，一旦出現(xiàn)了局部區(qū)域滲水過于嚴重的現(xiàn)象，還應當針對于特定的區(qū)域鋪設防水布等設施。同時還要在外部區(qū)域鋪設防水布，最好相隔一定的距離。采取合理有序的方式將其安插在管道底板的盲溝之內。為了保證排水管的穩(wěn)定性，還需要進行相應的加固操作，確保不會在后續(xù)的混凝土澆筑等施工流程中出現(xiàn)偏移的現(xiàn)象。建立起良好的排水體系，減少各方設施所承受的壓力，加強整體的工作效率，保障施工安全。

1.3 澆筑完成后的水流控制措施

在混凝土澆筑工作結束后，為了有效控制隧洞內的地下水流。需要采取相應的混凝土滲水防止措施。在隧洞邊拱頂混凝土澆筑完成拆模后，雖然在澆筑前采取了一定的防水方案，但是依然出現(xiàn)了不同程度的滲水情況。鑒于此，結合對前面兩個倉的滲水區(qū)域觀察可知，滲水部分集中在底板和邊頂拱之間的橫向施工縫之間。尤其是混凝土的邊墻以及頂拱區(qū)域也存在點狀滲水的情況。

結合施工案例分析可知，導致隧洞襯砌區(qū)域混凝土產(chǎn)生裂縫的原因多種多樣，由內因和外因等多種因素構成。一般情況下，導致隧洞混凝土產(chǎn)生裂縫的因素可以分為以下幾大類：第一，原材料的問題。在實際的隧洞混凝土施工的過程里，常常會使用到非常多的水泥材料和砂石材料。如果這些材料存在質量問題或者是其中的某些化學要素存在不合理匹配的問題，都會使得工程的成品質量受到影響。在本工程項目中，所使用到的砂石骨料以及水泥等材料都要經(jīng)過合格檢驗后才能夠使用。第二，施工工藝因素。在實際的施工過程中，如果采取的施工方案或者施工工藝不合理或者存在一些細致化的漏洞，比如使用水泥的用量不達標。第三，結構受力因素。在實際的施工過程中，還需要考慮到斷面的厚度以及集中應力等因素。綜合來看導致裂縫產(chǎn)生的原因很多，是多種因素綜合作用產(chǎn)生的結果。只有明確混凝土裂縫的產(chǎn)生原因，才能為后期制定相應的干預方案創(chuàng)造有利條件。

舉例來說，設計因素。在針對隧洞進行設計的過程中，如果分析結構的受力情況，或者沒有詳細對各項突變異常情況進行處理，則很有可能會導致在力學方向上出現(xiàn)錯誤，從而使得構件產(chǎn)生裂縫。結合本工程案例進行分析，可以知道裂縫產(chǎn)生的原因并非是單個因素所導致的。而是多方面的要素綜合影響才導致的混凝土裂縫情況，比如其中的一個原因是混凝土實體的厚度沒有達到適應的標準，以及在進行鋼筋固定的過程里，所采取的鋼筋直徑太大了，與實際情況不符合。又比如在混凝土的整個硬化過程當中，如果出現(xiàn)了收縮的現(xiàn)象，也可能會使得最終的結構體產(chǎn)生不同程度的裂縫，因為各個結構質點的作用力發(fā)生了一定的改變。除此之外值得一提的是，當混凝土出現(xiàn)了大體積的裂縫，往往不是這些因素所導致的，而更多的是因為在配置水泥漿的時候，水灰比太大了。很多原材料都經(jīng)過了嚴格的檢驗，所以可以排除這種因素。

溫度因素。在混凝土凝固或者硬化的過程中，會產(chǎn)生大量的水化熱，進而產(chǎn)生溫度應力。在本工程項目中混凝土厚度在0.4 m左右，在測試其相應的溫度數(shù)據(jù)的時候發(fā)現(xiàn)溫差在特定的范圍內。所以，混凝土水化不會對本工程項目產(chǎn)生影響。

最后，施工工藝因素。在針對隧洞內的混凝土進行澆筑的過程中，工程人員所采取的澆筑方式不正確，或者澆筑的工藝不夠合理，也可能會加重裂縫的現(xiàn)象。因為即使材料不存在問題，但是在攪拌混凝土、運輸混凝土、振搗以及澆筑混凝土，到養(yǎng)護混凝土的各項工作當中，每一個細節(jié)都是至關重要的，其中一項施工工藝不合理或不達標，又或者是細節(jié)工作做地不到位，都可能會導致問題頻繁出現(xiàn)。由此可見，隧洞內混凝土產(chǎn)生裂縫的原因主要是：第一，設計因素。在本工程項目總由于混凝土的設計厚度僅為0.4 m，且鋼筋直徑大，容易導致混凝土開裂，這種情況下出現(xiàn)的裂縫被稱為貫穿裂縫。第二，地下水壓力因素。在圍巖和混凝土之間存在一定的水壓，針對剛剛澆筑的混凝土，水壓會擊穿混凝土，從而產(chǎn)生裂縫滲流。第三，施工工藝因素。在混凝土澆筑結束后，如果沒有嚴格限制拆模時間，由于隧洞內溫度較低，混凝土凝固較慢，過快拆模會導致混凝土的邊頂拱產(chǎn)生裂縫。

2 避免混凝土滲水的相關措施分析

在針對隧洞進行施工的過程中，如果混凝土出現(xiàn)裂縫，不僅會對施工質量產(chǎn)生影響，嚴重的還會對鋼筋產(chǎn)生銹蝕，進而削弱混凝土的承載力，降低隧洞混凝土的使用壽命。如果要進行后期的堵漏，其施工成本又比較昂貴。鑒于此，一定要采取各種措施避免混凝土出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。舉例來說，可以采取以下干預措施。

2.1 做好施工縫排水工作

很多工程人員會忽視施工縫的區(qū)域。但實際上由于施工縫是新舊混凝土交會的區(qū)域，所以是至關重要的，也是常常容易出現(xiàn)一些安全隱患和質量問題的位置。而且因為是施工縫區(qū)域經(jīng)常會涉及到多項工程的交叉，所以可能會受到多方面的限制，因此殘留了不少積水和砂礫，極大地影響了排水工作的效果和工程的質量。同時，混凝土入倉后如果沒有做好振搗工作，同時其橫向施工縫沒有止水設備。可能會導致該區(qū)域成為嚴重滲水區(qū)域。鑒于此，在施工的過程中一定要做好施工縫排水工作。同時還要結合施工的具體情況和工程的標準以及要求，不斷優(yōu)化材料的配比方式，適當調整混凝土的結構。可以在開展施工之前就通過多次試驗的方式，不斷調整水泥灰比例，找到最合適的比例，并嚴格控制用量。借此來有效提升混凝土材料的使用壽命。此外可以采用混凝土雙摻技術來有效提升混凝土的性能和抗?jié)B能力。

2.2 施工過程中的控制

隧洞混凝土澆筑質量的優(yōu)劣是分析混凝土是否存在開裂或者滲漏的一項關鍵因素。一般情況下，對混凝土澆筑質量會產(chǎn)生影響的因素主要包含以下幾種：人為因素、機械設備因素、材料因素、施工方法因素以及環(huán)境因素等等。鑒于此，在進行混凝土澆筑的過程中，需要從上述環(huán)節(jié)入手進行控制。首先在選取原材料的過程里，也應當依據(jù)特定的標準來嚴格篩選材料，要從細致化的細節(jié)參數(shù)進行考量。精確的稱取重量，在運輸?shù)倪^程里要加強保護措施。嚴格的控制投放材料的高度，防止材料出現(xiàn)不合理共存的現(xiàn)象，采取精密的控制方式確保振搗操作的質量。該項目的隧洞邊頂采用鋼模臺車澆注，臺車采用附式振搗器，人工振搗，振搗效果良好。在完成混凝土澆筑工程之后，通常來說都需要對產(chǎn)生的成品進行合理的養(yǎng)護。所以不要過早的拆除表面的模具，要局部測試混凝土實體，在其已經(jīng)達到特定的強度之后才能夠進行拆模操作。否則可能會導致混凝土實體不達標，或者出現(xiàn)裂縫、孔隙等現(xiàn)象，拆除模具的時候要注意控制模具內外的溫差，可以適當?shù)夭扇〗禍氐拇胧?，降溫差調整在適宜的范圍內。防止由于溫差過大而導致的裂縫現(xiàn)象，這也能夠有效地防止?jié)B水的問題。此外，針對回填固結后產(chǎn)生的裂縫，可以借助環(huán)氧樹脂材料進行封堵和處理，以此來保障隧洞的質量。

2.3 整體的施工過程

結合已經(jīng)完全開挖的圍巖滲水情況，施工單位一定要充分做好抽水和排石系統(tǒng)的布設工作。舉例來說，結合具體的水工隧洞地質情況進行施工，在本工程項目中，考慮到水工隧洞整體的透水性比較強，也沒有出現(xiàn)滲水的情況。為了進一步提升工程項目在各個方面所達到的效果，與此同時，經(jīng)過提高整體的安全穩(wěn)定性。在后續(xù)的隧洞工程襯砌施工過程中，可以在隧洞內部布設一定數(shù)量的潛水泵，依靠潛水泵來抽取隧洞內部產(chǎn)生的滲水。同時要求雖有參與施工的潛水泵要配備直徑100～200 mm的水管，以此來提升排水效果。期間產(chǎn)生的施工廢水必須經(jīng)過沉淀池三級處理后方能排放。

3 結束語

綜上所述，水工隧洞是水利水電工程項目中十分重要的工程。在其整體的施工流程里，必須注重多方面的細節(jié)，綜合提升各項流程的工作質量，才能夠全面確保該重點工程項目可以達到最良好的效果。其中由于水工隧洞會受到地下水和外界氣候等多方面因素的綜合干擾，使得其在施工的前后都存在一定的安全隱患。如果沒有合理的控制水流，解決排水與堵水的缺陷，則可能會導致隧洞出現(xiàn)裂縫、孔隙等現(xiàn)象。鑒于此，文章結合實際發(fā)生的具體水工隧洞工程案例，討論了采取堵+排的方式來解決對應的問題，有效的控制地下水水流的方向，綜合各項措施嚴格把關工程的質量。