水庫放水道曲線段襯砌修復案例

特殊隧道鋼襯板受損修復方法

1.工程背景

某水庫放水道於使用一段時間後發生局部曲線段襯砌嚴重損壞情況，為避免即將來臨的洪汛期間隧道損傷情況擴大，甚至影響正常排放功能，養護單位及設計單位特別邀集各界專家共同研討修復對策，並委託專業廠商配合提出執行規劃。於各項設計工作完成後，交由承辦廠商盡快派員進行緊急修復。

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2.解決方案

本水庫放水隧道內徑約3.9m，採用鋼襯板配合背填混凝土設計，受損區域位於曲線段，研判應為強勁水流及水中夾雜物長期沖刷、撞擊導致背填混凝土局部碎裂位移，致使鋼襯板變形、破裂、脫落。為修復本區段襯砌同時降低未來再度發生損傷的頻率，除了增加局部鋼襯板厚度外，另於背填材料及工法選用時，採用抗壓、抗彎強度高、固化時間快的非溶劑雙液型不膨脹剛性聚氨酯樹脂進行壓力灌注，兼收完整填充襯砌背後空隙及黏結加固可能存在的原有背填混凝土裂隙及基岩節理面等功能。

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3.施工設計

因為本次主要任務為「水庫放水道背填灌漿與鋼襯板更新」，經養護單位、設計單位及施工團隊詳細規劃後，執行程序分為五個程序：

a. 現場布置：清理放水道內淤積物、受損襯砌、碎裂混凝土及鬆動岩塊，搭設工作架、梯道及各項安全防護設備。並於準備工作完成後，儘速搬運機具、材料到施工位置。

b. 鑽心取樣：為確認岩層條件及配合岩心力學試驗需求，於發生襯砌損壞區段進行直徑3”岩心連續取樣，取樣深度超過襯砌後3m以上。岩心試體依照取樣深度排列於專用岩心箱中，並即時進行RQD判定及取樣密封送交指定實驗室進行相關試驗。

c. 預埋注漿管：採用單級灌漿工法設計，於設計位置鑽孔及埋設注漿管，注漿管埋設深度進入岩層不小於2m，視該區塊岩層節理發達程度適當增加。

d. 襯砌修復：將加工後的鋼襯砌吊裝到預定位置，並於清理及裁切周邊既有襯砌斷裂面後，進行鋼襯板焊接固定。

e. 漿液灌注：本修復工程選用非溶劑雙液型不膨脹剛性聚胺酯樹脂做為填充灌注材料進行跳點壓力注漿，漿材固化時間控制約一分鐘，最終漿材抗壓強度不小於35000kPa。

f. 表面處理及現場清理：等待漿液固化後封堵灌漿孔，同時進行鋼襯砌表面殘留漿液及附著物清理及鋼襯板表層防鏽塗裝。待所有工作完成後撤除各項機具及施工架，並徹底清理施工現場。

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4.施工過程

本水庫放水道的地質條件以泥質砂岩為主，岩層結構完整僅存在少數節理面，地質狀況尚屬良好，足夠支撐放水庫水道架構及排放衝擊力。進行修復時，主要任務在於水庫放水道背填灌漿及鋼襯板面層更換修復。

但因為所有工作必須在洪汛期前完成，而水庫放水道內部空間狹小、曲折，機具、材料搬運時需要架設大量施工架、梯道才能到達工作位置，準備工作較為耗時，施工時間非常緊迫。此外，管道內工作環境不佳，需要設置臨時通風系統、照明系統、有線通訊系統及安全防護設備等以確保施工人員作業安全，更增添了修復工作的困難度與工作量。

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5.執行成果

由於事先水庫放水道勘查及規劃工作完善，按照施工計畫執行程序逐項作業較為順利，在所有團隊成員協力合作下，順利於預定時間內完成水庫放水道受損襯砌修復及鋼襯板後空隙、混凝土及岩層填充加固工作。經養護單位及設計單位專家驗收檢可及洪汛期實際排水運用後，整體功能符合預期效果，順利圓滿完成「水庫放水道曲線段襯砌修復」工作。

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