隨著廣大設計人員環境保護意識的加強，近年來，越來越多的中小水電工程發電引水系統采用隧洞形式，盡量避免選用渠道、明鋼管引水等形式，以盡量減少工程建設對耕地的占用以及對環境的影響。芙蓉水電工程的發電引水系統由進水口、引水隧洞、調壓井、隧洞式壓力管道等組成，是十分典型的組合方式。該工程施工布置簡單、實用，應用了混凝土泵、滑模等施工技術，投資省，施工進度快，符合目前我國民營水電站投資的總體要求。

一、發電引水隧洞設計

　　芙蓉水庫位于浙江省常山縣芙蓉鄉，是一個以防洪、發電為主，結合灌溉、供水等綜合利用的水利工程。水庫總庫容9580萬m3，電站總裝機容量16000kW。

　　芙蓉水庫發電引水隧洞全長1682m。進水口為豎井式進水口。引水隧洞為有壓圓形洞，隧洞開挖洞徑4.0m，縱坡i=0.01。調壓井為擴大上室的簡單圓筒式調壓井。調壓井豎井開挖直徑4.4m，襯后直徑3.4m，上室開挖直徑7.0m，襯后直徑6.0m。調壓井上室高16.0m，豎井高53.1m，調壓井總高69.1m。

　　壓力管道由上平洞段、斜洞、下平洞、岔管及支管組成。上平洞段為引水隧洞的延伸，采用C20鋼筋混凝土全斷面襯砌，襯后斷面直徑3.2m。斜洞傾角為45º，開挖洞徑4.2m，襯后內徑3.2m，首部39.58m為鋼板內襯段，其余均為鋼筋混凝土襯砌。下平洞總長 235.25m，開挖洞徑3.6m，鋼板內襯，外包C20素混凝土，襯后洞徑2.6m，在隧洞出口前將鋼管直徑漸縮至2.2m。岔管位于隧洞出口，采用“卜”形岔，分岔角為58º，鋼岔管和支管均采用C15混凝土外包。

　　為了保證施工工期，樁號1+045處設施工支洞，支洞開挖斷面為3.5×3.5m城門型斷面。

二、施工總布置

　　共設三個進洞點，即進水口、施工支洞、廠房下平洞。根據實際地形情況及施工工期需要，進行隧洞施工布置。

　　1．施工供風

　　進水口工區布置6m3/min空壓機二臺，用于進水口邊坡石方開挖、閘門豎井開挖及平洞開挖。支洞工區布置10m3/min空壓機一臺，用于引水平洞及調壓井石方開挖。下平洞工區布置6m3/min空壓機一臺，用于下平洞及斜洞石方開挖。

　　2．生產和生活用水

　　進水口生產生活用水取用溪水和山澗水；支洞工區生產用水從支洞明渠灌溉取水，生活用水取用自來水；下平洞施工生產用水從溢洪道▽180m處修筑的漿砌石壩內引接，生活用水取用自來水。

　　3．施工用電

　　在進水口、支洞及下平洞附近安裝200 KVA變壓器各一臺，變壓器旁邊裝有低壓總配電箱，各工區生產、生活用電均可從變壓器低壓端接出。

　　4．砂石料系統

　　砂石料篩分系統布置在攔河壩上游200m處，砂石料加工采用裝載機喂料，自制鋼筋網篩粗篩分后，將過篩的半成品混合料運至振動篩分機上進行篩分，篩分機上安裝二臺水泵進行沖洗，經振動篩分后黃砂、骨料按設計要求進行分檔堆放，利用2t農用自卸車將砂石料運至各施工作業面。

　　5．混凝土拌和系統

　　進水口布置350攪拌機一臺，混凝土60泵一臺，水泥庫房一間。支洞口布置350攪拌機一臺，水泥庫房一間，混凝土采用0.4m3工程車運輸。下平洞出口布置350攪拌機一臺，黃砂、骨料料倉三處，水泥庫房一間，混凝土80泵一臺。

三、隧洞開挖

　　隧洞開挖采用預留光爆層二次爆破法進行掘進，即施工時超前開挖直徑為2.0m的小導洞，預留50cm光爆層，二次爆破成洞的方法進行施工。

　　1．鉆孔與爆破

　　采用YTP-24氣腿風鉆配φ42合金鉆頭濕式鑿巖，利用各工區空壓機供風，鍍鋅管導入。小導洞與擴洞工作面前后距離控制在6m以上。爆破采用2#巖石粉狀炸藥和乳膠防水炸藥裝藥，毫秒差非電導爆管簇聯起爆。

　　2．布孔與鉆爆參數

掏槽眼布置9孔，其中空孔4只，裝藥孔5只，孔向相互平行，孔間距7～10cm，順洞軸線方向垂直掌子面，孔深2.5m。崩落孔23只，孔深2.3m，沿掏槽眼周圍漸開布置，孔間距70～90cm。周邊孔20只，孔深2.3m，沿開挖輪廓線勻均布置，打孔外扒角為2°～4°。

3．通風與除塵

　　采用11kW軸流風機“壓入式”供風，φ500風筒導入，進洞300m后，則采用混流式通風，同時增加一臺11kW風機進行吸出，風筒選用膠質材料做成，懸掛在洞壁一側。為保證洞內施工作業環境符合衛生條件，爆破后及時對炮碴進行噴霧、灑水等綜合性防塵措施。

　　4．運輸與排水

　　采用HB-60型耙式裝巖機配2m3農用自卸車出碴，循環作業，每200m設回車道一處。隧洞內為自流排水，支洞下流及進水口則采用2.2kW水泵抽水。

四、隧洞混凝土襯砌

　　1．平洞抹底混凝土襯砌

　　隧洞抹底混凝土以50m為一個單元進行，采用人工清基并清洗干凈，每5m斷面巖壁兩側畫出抹底高程線?；炷灵_倉前，排凈巖石面的積水和積碴后，采用二臺0.4m3工程車運輸混凝土，由里向外澆筑，插入式振搗器振搗密實，人工抹平。

　　2．進水平洞混凝土襯砌

　　水口方洞全襯段采用鋼模板立模，人工雙膠輪車運料，插入式振搗，由里往外，按先底板、后邊墻、再頂拱順序施工。進水漸變段混凝土襯砌為方變圓結構，模板采用松木板加工制作，在木工房加工完成后，運至現場進行拼裝。采用方木進行支撐固定，對拼裝的細小縫隙，用膠帶紙進行貼面。人工進料平倉澆筑。澆筑時，注意模板兩側混凝土下料應均勻上升，防止模板移位。

　　3．閘門井混凝土襯砌

　　閘門井混凝土襯砌從下往上、分層分塊進行，施工時分為11層，采用混凝土泵輸送混凝土入倉澆筑。模板采用標準鋼模，U形卡扣連接，鋼管圍檁對撐固定?；炷翝仓捎貌迦胧秸駬v器振搗，人工平倉，混凝土下料40cm厚開始振搗。

五、調壓井混凝土襯砌

　　調壓井垂直高差達69.5m，高程275m以下井身段混凝土采用滑模工藝襯砌，高程275m以上擴大上室段采用吊罐提升混凝土，人工立模澆筑。

　　1．滑模襯砌混凝土提升系統布置

　　沿調壓井中心線位置292m高程布置鋼結構天梁一道，天梁頂設滑輪組，利用2t卷揚機進行提升。

　　2． 模板拼裝

　　采用標準鋼模板。模板豎向圍檁采用100#槽鋼，豎向圍檁與滑模平臺梁焊接，水平圍檁采用∠75×6角鋼三道，模板高度150cm，每塊模板寬度20cm，每塊模板與水平圍檁采用鋼筋焊接固定。為便于滑升，模板拼裝時下口必須保持6～10mm的錐度。

　　3．起始塊混凝土施工

　　調壓井施工時需保證斜洞作業面的交通暢通，調壓井起始塊混凝土施工設在井身229m高程，為增加混凝土與巖石面的剪切摩擦力，施工時在起始塊混凝土襯段布置了Φ25錨筋12根?；炷翝仓捎门R時提升機架吊混凝土入倉，插入式振搗器振搗。

　　4．混凝土澆搗與模板滑升

　　調壓井井身混凝土施工時，初澆高度控制在60～70cm，待下層混凝土貫入度阻力值達到5～35kg/cm2時，開始提升3～5個千斤頂行程，適時對模板結構及液壓系統進行檢查，一切正常之后方可繼續進行澆筑。澆筑時采用插入式振搗器振搗，每澆20～30cm混凝土后，提升3～5個千斤頂行程。綁扎鋼筋、澆筑混凝土、模板滑升須連續循環進行。模板高差不得大于40 mm，且相鄰兩個提升架上的千斤頂高差不得大于20mm。

　　5．鋼筋綁扎

　　鋼筋由鋼筋廠下料加工，受力鋼筋采用綁扎搭接，搭接長度45d，下料后的鋼筋由提升機吊籠運輸至滑模平臺，進行人工綁扎。

　　6．混凝土運輸

　　混凝土由支洞口攪拌機拌料，2臺0.4m3工程車裝料并運至調壓井吊罐內，由2t卷揚機提升

復合土工膜（復合防滲膜）分為一布一膜和兩布一膜，寬幅4-6m，重量為200—1500g/平方米，抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學性能指標高，產品具有強度高，延伸性能較好，變形模量大，耐酸堿、抗腐蝕，耐老化，防滲性能好等特點。能滿足水利、市政、建筑、交通，地鐵、隧道、工程建設中的防滲、隔離、補強、防裂加固等土木工程需要。常用于堤壩、排水溝渠的防滲處理，以及廢料場的防污處理。

六、高壓管道鋼管制作與安裝

　　1．制作

　　斜洞鋼管按1.8～2m長單節制作，其余直管按6～8m長一節制作運現場。岔管整體制作并經振動時效處理和水壓試驗后運現場安裝。2．壓力鋼管安裝工藝流程

　　壓力鋼管安裝配備固定龍門架和10t電動葫蘆用于現場裝卸作業。

　　斜洞鋼管用汽車將鋼管運到隧洞出口，用固定龍門架將鋼管吊裝到自制的小車上（小車安放在鋪設的軌道上），人工推運到彎管位置，用卷揚機將放置在軌道上的鋼管逐節拖到安裝位置，用鋼絲繩將鋼管固定在洞壁錨筋上。待彎管安裝固定后，自下往上逐節安裝。

　　高壓平洞鋼管用汽車將鋼管運到隧洞出口，用固定龍門架吊裝到自制的小車上（小車安放在鋪設的軌道上），人工推運到安裝位置，從上游往下游逐節安裝。

　　岔管、廠房進水管先安裝岔管，然后從蝶閥端從下游往上游安裝支管，將湊合節設置在彎管與岔管之間。

　　安裝前鋼管的中心控制點放樣在隧洞頂部，高程點設置在隧洞兩側洞壁上，用水泥釘或紅漆作標志。

七、斜洞及下平洞混凝土襯砌

　　下平洞及斜洞下彎段為鋼襯回填混凝土襯砌，施工時以12m鋼管段長為一個澆筑單元進行襯砌回填，端部采用木模板封堵，鋼筋內拉條固定?；炷帘霉軓哪０蹇趯耄?0電動泵將混凝土送進澆筑倉面。鋼管下半部采用插入式振搗器振搗，上半部結構利用混凝土泵的擠壓力擠壓密實。泵送混凝土澆筑時，特別需控制好混凝土料的和易性，做好管頂排氣排水工作。

　　斜洞段鋼筋混凝土襯砌采用標準鋼模板立模，環向圍檁采用鋼管加工制成，立模時將圍檁與鋼模板用鐵絲吊牢，采用鋼管對撐的辦法進行支撐加固。

　　混凝土澆筑用泵送混凝土入倉，插入式振搗器振搗。鋼筋運輸采用洞頂斜拉鋼絲索，卷揚機牽引，將已下料好的鋼筋裝入吊籃內，通過定滑輪勻速滑動，將鋼筋從斜洞頂運到施工作業面。混凝土澆筑按9m分塊進行襯砌施工。

八、隧洞噴混凝土施工

　　噴混凝土所用的黃砂對細度模數、含泥量及含水量要求較高，施工時應嚴格把好黃砂質量關。

　　隧洞噴射混凝土施工時，按先底拱--邊拱--頂拱的順序進行，噴頭與受噴巖石面距離控制在100cm左右最佳，噴嘴方向應與工作面垂直，螺旋式噴射，做到巖石面凹凸部位有效銜接。

　　噴射混凝土一次噴射厚度控制在5cm左右，第一層噴射混凝土終凝后，立即進行第二層噴射，直至達到設計厚度，如遇終凝超過1小時，則用高壓水沖洗干凈后，再進行第二層噴射。

　　噴混凝土終凝2h后即進行噴水養護，在14d內應使噴層表面經常處于濕潤狀態。

九、結語

　　芙蓉水庫工程發電引水系統施工進度快、安全、投資省，質量符合設計和有關規程規范要求，已正常運行半年，施工經驗可供類似工程參考。