云南建投第一水利水电建设有限公司 云南昆明 650217
摘要：介绍了大田水库输水导流隧洞，衬砌完成后隧洞直径1.8m，洞内长距离内衬钢管的施工。特别是在地下水丰富，衬砌厚度0.45m，双层双向钢筋，工期紧、任务重，施工困难。通过各种措施，加强钢筋、混凝土、内衬钢管的施工质量，现场焊缝检测成果分析，大田水库内衬钢管施工质量控制较好。
关键词：隧洞；内衬钢管；钢筋混凝土
1 工程概述
大田水库隧洞全长502米，为圆形断面，其净尺寸为衬砌后直径1.8米，出口隧洞开挖尺寸为直径2.98米，为有压隧洞。隧洞出口钢内衬由洞0+393.69m向进口方向延长110米（里程为0+283.69m～0+393.69m），管径DW1800，壁厚14mm，钢管进口始端喇叭口外翻嵌入隧洞钢筋混凝土中部，嵌入长度为500mm。钢管分段做好相关焊缝，焊缝为一级焊缝。
2 内衬钢管制作
内衬钢管在厂家按照《关于大田水库输水泄洪（导流）隧洞钢内衬有关问题的通知》及设计图纸要求制作运输到现场。
钢板宽度1.8m，经过弯卷成型后，内衬钢管长1.8m，考虑运输及现场施工条件，以及进度要求，在厂家按5.4m成型后的内衬钢管运输至施工现场。长度不宜超过5.4m，否则隧洞内安装以及浇筑钢筋混凝土均存在较大困难，甚至容易产生质量问题。内衬钢管运输至现场后需及时进行拼接安装。
3 内衬钢管安装
3.1 测量放线
钢管安装前，利用全站仪、水准仪测量设置钢管安装中心线和高程，在管道全长范围内按设计桩号及坐标，分别在管道底部设置标出中心轴线和高程标记，作为钢管安装找正的基准，钢管安装时架设钢丝线控制中心。
3.2 轨道铺设
由于现场地质条件差，地基承载力较差，钢管运输轨道的单一铺设，无法承载现场内衬钢管施工需求，因此将土建外层钢筋需先绑扎好（考虑到钢管安装好后钢筋无法绑扎运输）。在外层钢筋上面铺设轨道两条，每条长约150米（隧洞出口至里程283.69），在管道安装后不进行拆除，作为永久加固及支撑；轨道材料采用国标14#工字钢，跨距0.8m，纵向每2m焊接一根横向拉杆（14#工字钢），轨道每米至少焊接8个（左右各4个支撑）垂直受力支撑并与锚筋焊接牢固。轨道安装完成后，用C25混凝土回填至距轨道上口2cm～3cm处，为提高该部分混凝土与衬砌混凝土之间的连接效果，将外圈钢筋浇入其中。该部位混凝土浇筑完成后，在垫层砼表面进行凿毛，并用清水高压并用清净。
内层钢筋在隧洞外生产区绑扎固定在内衬钢管上，与钢管一起运输进入施工面，注意保证内层钢筋与钢管之间保护层。
3.3内衬钢管的运输
按现场工期要求，必须制作两辆运输钢管轨道台车（一台备用），按钢管安装顺序进洞前进行编号，按编号把所有钢管运到隧洞出口下游空间稍大的地段摆放稳妥，卷扬机安装到隧道台车下游，进行内衬钢管二次倒运运输及内层钢筋安装。
3.4钢管装配及安装尺寸质量控制
钢管运输轨道铺设及测量放线等前期准备工作完成后，所有钢管在进洞前必须按规范要求进行焊缝超声波检测确保合格后方可进洞。因洞内无焊接及操作空间，加劲环、灌浆孔等附件安装也需在钢管进洞前焊接完成。钢管运输到安装位置后，用活动吊架、倒链及千斤顶及压板器具进行钢管安装对接，用水准仪、全站仪和已设在隧洞内的中心高程标记控制测量调整，钢管管口中心和高程的安装尺寸，使之符合《压力钢管制造安装及验收规范》DL5017-07之允许偏差要求。在调整钢管中心的过程中，同时调整焊缝处的间隙，使之达到技术要求。
（1）钢管与设计轴线的平行误差不大于0.2%。
（2）始装管安装的里程偏差不应超±5mm；始管口垂直度偏差不应超过±3mm。
（3）沿环缝两侧管口，相邻两类表面之间的最大差位不2.1mm。
（4）拆除钢管上的工卡具、吊耳、内支撑和其他临时构件时，禁止使用锤击敲除，应用碳弧气刨或氧一乙炔火焰在其离管壁3mm以上处切除，避免损伤母材。切除后钢管内壁上残留的痕迹和焊疤应再用砂轮磨平。
（5）钢管内、外壁的局部凹坑深度不超过板厚1.4mm，可用砂轮打磨，平滑过渡，凹坑深度超过2mm的应进行焊补，并用砂轮打磨光滑。
（6）钢管轴线及高程调整到位后进行点焊，将钢管的加劲环（不得与钢管焊接）用支撑材料与锚筋焊接牢固，加固支撑位置必须把钢管的上下左右全方位支撑焊接牢固（每节钢管至少支撑六个点），防止浇筑二期混凝土时钢管受到外压造成变形或移位，支撑牢固后方可进行安装缝焊接。
（7）钢管由厂家生产成5.4m/段，现场按5.4m/段进行安装浇筑；安装质量检验及焊缝自检合格，并经监理及建设单位复核合格后，移交进行衬砌混凝土浇筑，以保证钢管的安装及浇筑质量。
3.5内衬钢管安装焊接
焊接材料管理应与母材和焊接工艺选定的焊接材料相匹配。
现场使用的焊条装入保温筒，随取随用。在保温筒内时间不宜超过4h。
（1）现场焊接钢管安装环缝前，应检查管口扣的高程及轴线偏差，若发现其安装偏差超过规定时，应及时修正，经检查认可后，才准施焊。
（2）钢管定位后应及时焊接环缝，每条焊缝应连续焊完，不得中断。若因故中断焊接时，在重新焊接前，应将表面清理干净并确认无裂纹后，方可按原工艺继续施焊。
（3）焊接输入热量及层次，采用分段对称方法，每条安装环形焊缝由2名焊工同时进行对称焊接，严格控制焊接输入热量在规范内，每人每道焊缝的规范参数均由专职人员作好记录。焊接中各焊工完成的速度要求相差不要太大，以保持热量均衡及收缩大致相同，尽量减小焊接应力。
（4）焊接完毕，进行超声波检测，并作好记录。
4 内衬钢管安装质量控制
4.1 安装质量控制
钢管安装后的几何尺寸检查，应满足规范要求。钢管的中心线与设计轴线的平行度误差应不大于0.2%。第一节钢管的里程偏差不应超过土5mm；两端管口垂直度偏差不应超过±3mm。沿环缝两侧管口，相邻两类表面之间的最大差位不应大于板厚15%，且不大于3mm。安装过程中的每项控制尺寸都必须做好检查记录，并上报监理工程师。
4.2安装焊缝质量控制
所有焊缝现场进行外观检查，表面平顺。焊缝的采用超声波探伤进行无损检测，检测焊缝质量由Ⅱ级或Ⅱ级以上的检测人员担任，依据有关的检验标准进行检测。
安装吊点、临时支撑等的拆除应按离管壁3mm的地方用氧乙炔火焰切割后，打磨光滑，根据焊接的实际情况增加着色渗透或磁粉探伤检测。
无损检测报告确定的焊缝缺陷部位和修补方法进行上报审批，经过监理工程师批准后，进行焊接缺陷的修补。修补了的焊缝再次检查，做好记录，并上报监理人。
缺陷修补严格执行监理工程师的批准技术措施进行，同一部位修补次数不超过2次，如超过次，应分析原因，制定技术措施提交工程师批准后，方可修补。
无损检验按国家标准有关规范严格执行质检测与评审，填写质量检验结果一式三份，一份报监理，一份报检科，一份留底备查。
4.3回填灌浆孔
内衬钢管5.4m/段，厂家生产时沿轴线顶部打孔（40），并做好回填灌浆完毕后的丝堵封堵准备。内衬钢管回填灌浆孔每5.4m/段预先设置两个，用于回填灌浆及观察排气。每段设置的两个回填灌浆孔中心距离为3m，灌浆孔中心距内衬钢管端部为1.2m。
在内衬钢管安装时，确保回填灌浆孔在轴线顶部。
回填灌浆完成后，将进行丝堵封堵，若丝堵封堵不严密，再对丝口进行焊接封堵，并打磨光滑。
5 钢筋混凝土衬砌
5.1钢筋制作
本工程钢筋均在施工生产区内的钢筋加工厂加工成半成品，并对半成品进行保护。施工时外层钢筋在安装轨道前进行安装，并通过验收。内层钢筋在洞外加固在钢管管壁上，与钢管一起运送至施工面。
5.2钢筋安装
（1）预先绑扎和焊接的钢筋网及钢筋骨架，在运输和安装过程中采取措施，避免变形、开焊及松脱。
（2）在钢筋架设完毕，未浇混凝土之前，按照施工图纸进行详细检查，并作好检查记录。检查合格的钢筋，如果长期暴露，在混凝土浇筑之前，重新检查，合格后方能浇筑混凝土。
（3）安装后的钢筋，有足够的刚性和稳定性。在钢筋架设安装后，及时加强保护，避免发生错动和变形。
（4）在混凝土浇筑过程中，安排值班人员经常检查钢筋架立位置，如发现变动及时矫正。严禁为方便混凝土浇筑擅自移动或割除钢筋。
5.3橡胶止水安装
（1）橡胶止水带根据每次浇筑的钢管长度每5.4m/段设置一道，采用搭接方式，搭接长度不小于20cm，连接方法为熔化焊或碳火烙粘接。
（2）橡胶止水1/2宽度骑缝布置，其固定应在模板校正后进行。
（3）橡胶止水接头都在现场进行热焊搭接，先将搭接的一面削平打毛，然后加热器加热加压塔接，塔接长度20cm。
（4）橡胶止水带安装采用“U”型卡进行安装固定。
（5）浇筑砼时，安排专人看护止水带，防止人为践踏、下料或振捣等原因导致止水带折扭、偏移，如发现折扭、偏移，即时纠正。
（6）砼下料时远离止水带，防止下料碰撞。采用振捣器或铲、锹等平仓；对竖向止水带两侧同时进行，防止两侧高差过大；对水平止水平仓时先保证止水下面砼密实，再浇止水带上面的砼，防止止水片下部脱空。
5.4施工缝处理
施工缝采用高压水冲洗，辅以人工凿毛，基岩面和老混凝土面用冲击锤凿毛，辅以人工清除细石碎屑等杂物。
混凝土浇筑前，先在新旧混凝土结合面或混凝土与基岩结合面上铺设一层2～3cm厚的高标号水泥砂浆，以保证新浇混凝土混凝土面结凝土面。
5.5泵管的安装及拆卸
根据现场实际情况，每5.4m/段一仓进行混凝土浇筑，泵管安置在内衬钢管顶部三分之一位置，并向里延伸，尽量保证混凝土浇筑满仓。在混凝土浇筑满之后及时进行拆卸，并对入仓口进行封堵。
5.6混凝土质量缺陷的预防
浇筑混凝土时监督利用附着式振动器振捣密实，振捣到位，不漏振减少漏浆造成蜂窝麻面。
6 结语
大田水库内衬钢管在施工过程中，外观质量控制较好，钢筋混凝土砼强度满足设计要求，焊缝质量满足设计要求。
参考文献：
[1]洪三金.曲线盾构隧道内大直径内衬钢管的安装及外包混凝土施工技术.广东广州：特种工程，1004-1001（2014）11-1287-04.