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摘 要 结合某隧道工程施工实例,重点探讨确保施工质量的隧道衬砌的混凝土浇筑施工技术,提出该隧道工程所采用的混凝土浇筑施工工艺、轨道滑模板等,同时针对该混凝土施工方案,提出相应的混凝土浇筑质量控制措施,旨在能提高隧道衬砌质量。
关键词 隧道衬砌;混凝土浇筑;轨道滑模板;施工技术
中图分类号 U4 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)082-0148-01
1工程简介
某铁路隧道某标段处于浅埋层段,而且隧道地表分布有粉质粘土夹碎石层,其下为中-微风化石英砂岩夹泥层。本隧道的围岩级别为VI级,溶洞充填不均,而且隧道整体性以及结构稳定性较差,因此隧道围岩极易坍塌变形。另外隧道的其余地段地基稳定,地势较平坦,排水条件良好,地质较简单。
2隧道衬砌施工技术
本隧道工程的二次衬砌采用7m衬轨道滑砌模板台车,按7m长度分段整体浇筑。采用商购混凝土,由混凝土输送泵泵送入衬砌台车模板内。施工前准确测量使衬砌台车定位,以确保衬砌台车中线与隧道中线一致,拱墙模板成型后固定,测量复核无误;然后清理基底杂物、积水和浮碴,装设钢制挡头模板,按设计要求装设止水带,并自检防水系统设置情况。灌注混凝土自下而上,先墙后拱,对称浇筑。
浇筑混凝土的自由倾落高度不宜超过1.5m,如果超过则采用滑槽、串筒等器具,或通过模板上预留的孔口浇筑。为了能有效地确保本隧道混凝土的密实性,采取高频振捣器振捣,辅以附着式震动器。拆模时混凝土强度应达到设计强度的100%,而且还须确保强度应达到8.0Mpa。当湿度不够时,脱模后喷雾洒水养护,养护期为14天。另外,为了能有效确保衬砌混凝土与防水板及初支之间相互密贴,衬砌背后预埋注浆管,待混凝土达到强度后进行衬砌背后回填注浆。
3拱顶衬砌混凝土施工技术
本工程的混凝土泵送软管从模板台车的进料窗口处注入混凝土,当混凝土浇筑面接近顶部时,为了能有效确保能够顺利排除空气,在堵头的最上端预留两个圆孔,安装排气管,其大小以φ50mm为宜,同时为了防止沉入混凝土中,排气管采取轻质胶管或塑料管。将排气管一端伸入仓内,且尽量靠前,以免被泵管中流出来的混凝土压住堵死,而且为了便于观察,另一端即露出端不宜过长。随着混凝土浇筑继续进行,如果发现有水自排气管中流出时,表明仓内已完全充满了混凝土,应即时停止混凝土浇筑,撤出排气管和泵送软管,并将挡板的圆孔堵死。封顶混凝土按规范严格操作,尽量从内向端模方向灌注,排除空气,保证拱顶灌注厚度和密实。要落实三级检查签认制度,并配备相应的无损检测仪器,如地质雷达进行检测。
4衬砌背后压浆施工技术
结合本工程的施工要求,隧道衬砌施工完成并达到80%强度后,进行衬砌混凝土背后回填注浆。纵向注浆管设于拱顶模筑衬砌外缘、防水板内侧,纵向注浆管孔径Φ20,采用聚乙烯管。在防水板敷设完成后,采用胶粘于防水板内侧,结合施工缝布置,注浆管每3m设一处,两端分别与预设的Φ20镀锌钢管注浆口连接。镀锌钢管注浆口应突出衬砌内缘3cm-5cm,以便于连接。注浆材料采用1:1水泥浆,回填注浆压力采用0.05Mpa-0.1Mpa,终压采取0.2MPa。衬砌后采取探地雷达等手段检测出的局部空洞部位,然后采取钻注浆孔进行个别压浆。
5施工质量控制技术
1)混凝土强度等级必须符合设计要求,混凝土强度试件应在混凝土的浇筑地点随机抽样制作。试件的取样以及留置必须符合下列规定:①对于每拌制100盘且不超过100m3的同一配合比混凝土,取样不得少于一次;②每工作班拌制的同一配合比混凝土不足100盘时,取样不得少于一次;③每次取样应至少留置一组标准养护试件,同条件养护试件的留置组数应根据实际需要确定。
2)隧道衬砌的厚度必须符合设计要求;另外,施工缝、变形缝的位置和处理应符合设计和施工技术方案的要求。3)对于隧道超挖回填必须符合设计要求,应确保边墙基底应无虚碴杂物及淤泥,边墙基础的扩大部分及仰拱的拱座应结合边墙同时灌筑。4)混凝土的运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。同一施工段的混凝土应连续浇筑,并应在底层混凝土初凝前将上一层混凝土浇筑完毕。当底层混凝土初凝后浇筑上一层混凝土时,应按施工缝进行处理。5)浇筑完混凝土后,应按施工技术方案及时采取有效的养护,养护措施应满足以下规定:在浇筑混凝土后的12h以内对混凝土加以覆盖并保湿养护;对于采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,混凝土浇水养护时间不得少于7d;而对于对掺用缓凝型外加剂或有抗渗等要求的混凝土,不得少于14d;浇水次数以保持混凝土处于湿润状态为标准,采用的养护用水应与拌合用水相同;采用塑料布覆盖养护的混凝土,其敞露的全部表面应覆盖严密,并应保持塑料布内有凝结水;在混凝土强度达到1.2MPa前,不得在其上踩踏或安装模板及支架。6)对于本工程的抗渗混凝土、耐腐蚀混凝土除应按规定留置强度检查试件外,尚应留置抗渗检查试件并进行试验评定:要求每250m3混凝土应制作抗渗检查试件1次(6个);而对于不足250m3时,亦应制作抗渗检查试件1次。当使用的材料、配合比或施工工艺变化时,均应另行制作抗渗检查试件1次,同时混凝土抗渗等级应符合设计要求。
6隧道衬砌浇筑混凝土施工重点处理措施
6.1防止衬砌开裂技术措施
1)混凝土加减水剂,可以减少单位水泥和水的用量。2)提高混凝土灌筑工艺和提高业务水平,并加強混凝土震捣和养护,精心施工,以提高混凝土衬砌的施工质量。3)设置防水隔离层。4)在两侧边墙对称分层灌筑混凝土,到拱脚处停止1h左右,待边墙混凝土衬砌下沉稳定后,再灌筑拱部混凝土衬砌。
6.2衬砌有害裂缝处理技术措施
1)对于细小裂缝可采用水泥浆或环氧树脂等涂刷和嵌缝。2)对较大裂缝,可采用10号水泥砂浆或膨胀水泥砂浆嵌缝。3)对于大裂缝(缝宽大于5mm),可采用环氧树脂砂浆,或采用压浆、钢筋网喷混凝土等进行补强。
6.3矮边墙与边墙施工缝的处理方法
浇筑矮边墙混凝土时预留钢筋接茬筋,以使边墙矮边墙能最大化的结合为整体;在边墙浇筑混凝土前将施工缝进行人工凿毛处理,并用高压风冲洗干净后进行下一板二次衬砌混凝土浇筑;矮边墙预留矩形槽,预留槽中混凝土在二次衬砌浇筑时填充完成。
7结束语
本文结合某隧道二次衬砌工程为例,深入探讨了衬砌施工工艺以及轨道滑模板的使用。为了能有效地提高隧道二次衬砌质量,提出了在混凝土浇筑过程中控制施工质量的具体措施以及应注意的事项,同时指出了隧道二次衬砌浇筑混凝土重点、难点施工技术措施。
参考文献
[1]黄成盖,叶佰建.隧道二衬混凝土的施工及其裂缝预防措施[J].山西建筑,2009,05.
[2]王鹏.隧道二次衬砌施工方案的探讨[J].中外公路,2009,08.
关键词 隧道衬砌;混凝土浇筑;轨道滑模板;施工技术
中图分类号 U4 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)082-0148-01
1工程简介
某铁路隧道某标段处于浅埋层段,而且隧道地表分布有粉质粘土夹碎石层,其下为中-微风化石英砂岩夹泥层。本隧道的围岩级别为VI级,溶洞充填不均,而且隧道整体性以及结构稳定性较差,因此隧道围岩极易坍塌变形。另外隧道的其余地段地基稳定,地势较平坦,排水条件良好,地质较简单。
2隧道衬砌施工技术
本隧道工程的二次衬砌采用7m衬轨道滑砌模板台车,按7m长度分段整体浇筑。采用商购混凝土,由混凝土输送泵泵送入衬砌台车模板内。施工前准确测量使衬砌台车定位,以确保衬砌台车中线与隧道中线一致,拱墙模板成型后固定,测量复核无误;然后清理基底杂物、积水和浮碴,装设钢制挡头模板,按设计要求装设止水带,并自检防水系统设置情况。灌注混凝土自下而上,先墙后拱,对称浇筑。
浇筑混凝土的自由倾落高度不宜超过1.5m,如果超过则采用滑槽、串筒等器具,或通过模板上预留的孔口浇筑。为了能有效地确保本隧道混凝土的密实性,采取高频振捣器振捣,辅以附着式震动器。拆模时混凝土强度应达到设计强度的100%,而且还须确保强度应达到8.0Mpa。当湿度不够时,脱模后喷雾洒水养护,养护期为14天。另外,为了能有效确保衬砌混凝土与防水板及初支之间相互密贴,衬砌背后预埋注浆管,待混凝土达到强度后进行衬砌背后回填注浆。
3拱顶衬砌混凝土施工技术
本工程的混凝土泵送软管从模板台车的进料窗口处注入混凝土,当混凝土浇筑面接近顶部时,为了能有效确保能够顺利排除空气,在堵头的最上端预留两个圆孔,安装排气管,其大小以φ50mm为宜,同时为了防止沉入混凝土中,排气管采取轻质胶管或塑料管。将排气管一端伸入仓内,且尽量靠前,以免被泵管中流出来的混凝土压住堵死,而且为了便于观察,另一端即露出端不宜过长。随着混凝土浇筑继续进行,如果发现有水自排气管中流出时,表明仓内已完全充满了混凝土,应即时停止混凝土浇筑,撤出排气管和泵送软管,并将挡板的圆孔堵死。封顶混凝土按规范严格操作,尽量从内向端模方向灌注,排除空气,保证拱顶灌注厚度和密实。要落实三级检查签认制度,并配备相应的无损检测仪器,如地质雷达进行检测。
4衬砌背后压浆施工技术
结合本工程的施工要求,隧道衬砌施工完成并达到80%强度后,进行衬砌混凝土背后回填注浆。纵向注浆管设于拱顶模筑衬砌外缘、防水板内侧,纵向注浆管孔径Φ20,采用聚乙烯管。在防水板敷设完成后,采用胶粘于防水板内侧,结合施工缝布置,注浆管每3m设一处,两端分别与预设的Φ20镀锌钢管注浆口连接。镀锌钢管注浆口应突出衬砌内缘3cm-5cm,以便于连接。注浆材料采用1:1水泥浆,回填注浆压力采用0.05Mpa-0.1Mpa,终压采取0.2MPa。衬砌后采取探地雷达等手段检测出的局部空洞部位,然后采取钻注浆孔进行个别压浆。
5施工质量控制技术
1)混凝土强度等级必须符合设计要求,混凝土强度试件应在混凝土的浇筑地点随机抽样制作。试件的取样以及留置必须符合下列规定:①对于每拌制100盘且不超过100m3的同一配合比混凝土,取样不得少于一次;②每工作班拌制的同一配合比混凝土不足100盘时,取样不得少于一次;③每次取样应至少留置一组标准养护试件,同条件养护试件的留置组数应根据实际需要确定。
2)隧道衬砌的厚度必须符合设计要求;另外,施工缝、变形缝的位置和处理应符合设计和施工技术方案的要求。3)对于隧道超挖回填必须符合设计要求,应确保边墙基底应无虚碴杂物及淤泥,边墙基础的扩大部分及仰拱的拱座应结合边墙同时灌筑。4)混凝土的运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。同一施工段的混凝土应连续浇筑,并应在底层混凝土初凝前将上一层混凝土浇筑完毕。当底层混凝土初凝后浇筑上一层混凝土时,应按施工缝进行处理。5)浇筑完混凝土后,应按施工技术方案及时采取有效的养护,养护措施应满足以下规定:在浇筑混凝土后的12h以内对混凝土加以覆盖并保湿养护;对于采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,混凝土浇水养护时间不得少于7d;而对于对掺用缓凝型外加剂或有抗渗等要求的混凝土,不得少于14d;浇水次数以保持混凝土处于湿润状态为标准,采用的养护用水应与拌合用水相同;采用塑料布覆盖养护的混凝土,其敞露的全部表面应覆盖严密,并应保持塑料布内有凝结水;在混凝土强度达到1.2MPa前,不得在其上踩踏或安装模板及支架。6)对于本工程的抗渗混凝土、耐腐蚀混凝土除应按规定留置强度检查试件外,尚应留置抗渗检查试件并进行试验评定:要求每250m3混凝土应制作抗渗检查试件1次(6个);而对于不足250m3时,亦应制作抗渗检查试件1次。当使用的材料、配合比或施工工艺变化时,均应另行制作抗渗检查试件1次,同时混凝土抗渗等级应符合设计要求。
6隧道衬砌浇筑混凝土施工重点处理措施
6.1防止衬砌开裂技术措施
1)混凝土加减水剂,可以减少单位水泥和水的用量。2)提高混凝土灌筑工艺和提高业务水平,并加強混凝土震捣和养护,精心施工,以提高混凝土衬砌的施工质量。3)设置防水隔离层。4)在两侧边墙对称分层灌筑混凝土,到拱脚处停止1h左右,待边墙混凝土衬砌下沉稳定后,再灌筑拱部混凝土衬砌。
6.2衬砌有害裂缝处理技术措施
1)对于细小裂缝可采用水泥浆或环氧树脂等涂刷和嵌缝。2)对较大裂缝,可采用10号水泥砂浆或膨胀水泥砂浆嵌缝。3)对于大裂缝(缝宽大于5mm),可采用环氧树脂砂浆,或采用压浆、钢筋网喷混凝土等进行补强。
6.3矮边墙与边墙施工缝的处理方法
浇筑矮边墙混凝土时预留钢筋接茬筋,以使边墙矮边墙能最大化的结合为整体;在边墙浇筑混凝土前将施工缝进行人工凿毛处理,并用高压风冲洗干净后进行下一板二次衬砌混凝土浇筑;矮边墙预留矩形槽,预留槽中混凝土在二次衬砌浇筑时填充完成。
7结束语
本文结合某隧道二次衬砌工程为例,深入探讨了衬砌施工工艺以及轨道滑模板的使用。为了能有效地提高隧道二次衬砌质量,提出了在混凝土浇筑过程中控制施工质量的具体措施以及应注意的事项,同时指出了隧道二次衬砌浇筑混凝土重点、难点施工技术措施。
参考文献
[1]黄成盖,叶佰建.隧道二衬混凝土的施工及其裂缝预防措施[J].山西建筑,2009,05.
[2]王鹏.隧道二次衬砌施工方案的探讨[J].中外公路,2009,08.