论隧道复合衬砌施工技术

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:clj7724383
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  摘要:隧道渗漏水会造成隧底翻浆冒泥,洞内电气设备失效等病害,影响线路通过能力危及行车和人身安全。隧道复合衬砌施工质量的好坏影响到隧道防水的好坏,因此在要控制好复合衬砌施工质量。本文以实际工程为例探讨了隧道复合衬砌的施工技术。
  关键词:隧道;复合衬砌;施工技术
  中图分类号:U45文献标识码: A
  一、工程简介 
  某隧道为分离式隧道类型,左线起讫桩号为ZK1+100~ZK1+770,长670米;右线起讫桩号为K1+116~K1+781,长665米。左右线设计线间距23米,洞口采用削竹式设计。隧道表部覆盖碎石含粘土角砾,下伏基岩为凝灰岩,隧道穿越强~微风化岩体。地下水主要为基岩风化裂隙水,地下水水量贫。明洞结构为现浇钢筋混凝土等截面直墙式衬砌结构。暗洞衬砌结构按新奥法原理,采用复合式支护结构形式。初期支护以锚杆和钢筋网喷砼组成联合支护体系,二次衬砌采用模筑砼结构,初期支护与二次衬砌结构之间设防水排水夹层。二次衬砌采用C30泵送砼结构,抗渗标号应达到S8。
  二、隧道复合衬砌施工技术
  (一)隧道结构排水施工 
  洞内设单侧或双侧边水沟引排洞内路面积水;隧道路面垫层以下设置贯通全隧的中心排水沟,引排围岩中地下水,并每隔200m设置一处中心水沟检查井。开挖沟槽以小圆卵石回填。初期支护表面拱墙范围每10m设一环向盲管,采用50弹簧排水管;两侧拱脚通长设置纵向φ100弹簧排水管;两侧纵向每20m设φ50PVC横向排水管;采用塑料三通对纵横向排水管进行连接。 
  排水盲管施工艺:隧道拱墙设直径50mm弹簧管环向盲沟,与纵向弹簧管(或软式透水管)联接,每隔10m设置,并每隔20m设置横向φ50PVC管,与中心排水管联接。用无纺布包住盲管,用扎丝捆好;用卡子卡住盲管,然后固定在膨胀螺栓上。 
  主要技术要求:按规定划线,以使盲管位置准确合理,划线时注意盲管尽可能走基面的低凹处和有出水点的地方。盲管与岩面的间距不得大于5cm、盲管与岩面脱开的最大长度不得大于10cm。集中出水点沿水源方向钻孔,然后将单根集中引水盲管插入其中,并用速凝砂浆将周围封堵,以使地下水从管中集中引出。盲管上有接头用无纺布等渗水材料包裹,防止喷砼料或杂物进入堵塞管道。
  (二)防水层的铺设 
  防水板利用多功能作业平台车用吊环法整幅式挂设,采用无钉挂设工艺施工,使用强力钉及热融衬垫将土工布固定在喷射砼基面上,用压焊器使热融衬垫与防水板热融焊接,铺设在土工布表面。施工中使用两个作业平台车,每个长6m。一个用作基面处理,一个用作挂防水层,基面处理通常超前于防水层作业两个循环。两防水层搭接宽度不小于10cm,接缝采用热合机进行双缝焊接。焊接时,其焊接温度和速度根据材质由试验确定。焊接完成后,对焊缝进行气密性检查。防水层铺设主要技术要点: 
  1、防水层施作,在初期支护变形基本稳定和在二次衬砌浇筑前进行。开挖和衬砌作业确保不损坏已铺设的防水层。因此,防水层铺设施作点距爆破面大于150米,距浇筑二次衬砌处大于20米;当发现层面有损坏时及时修补;当喷层表面漏水时,及时引排。 
  2、防水层可在拱部和边墙按环状铺设,塑料板用热熔双缝焊,搭接宽度为10公分,两侧焊缝不小于2.5公分。 
  3、防水层街头处擦干净,防水层接头处确保没有气泡、折皱及空隙;接头处牢固。 
  4、防水层用垫圈和绳扣吊挂在固定点上,其固定点间距:拱部为0.5~0.7米,侧墙为1.0~1.2米,在凹凸处适当增加固定点;固定点之间防水层不得绷紧,以保证浇筑混凝土时板面与混凝土面能密贴。 
  5、防水板与无纺布密切叠合,整体铺挂。 
  6、防水层在铺设前试铺,并加以调整。防水层的连接部分,在下一阶段施工前保护好,确保不弄脏和损破。 
  7、防水层属隐蔽工程,浇筑混凝土前检查防水层质量。
  (三)橡胶止水带(条)施工 
  衬砌施工缝处设置带注浆管的膨胀止水条,变形缝处设置中埋式止水带。 
  止水条的安装:环向施工缝采用在端头模板中间固定木条或金属构件,混凝土浇筑后形成凹槽。槽的深度为止水条厚度的一半,宽度为止水条宽度。拆模后进行清洗,在浇筑下一环混凝土之前,对预留槽进行清理,清除残渣,磨光槽壁,最后将止水条粘贴在槽中,然后模板台车定位,浇筑下一循环的混凝土。 
  止水带的安装:沿衬砌环线每隔0.5~1.0m在端头模板上钻一个φ12的钢筋孔,将制成的钢筋卡穿过挡头模板,内侧卡紧止水带的一半,另一半止水带平靠在挡头板上,待混凝土凝固后拆除挡头板,将止水带拉直,然后弯曲钢筋使其卡紧止水带。挡头板外侧应加设一背托钢筋,采用穿板铁丝将钢筋卡与其连接,以确保安装止水带不变形。
  (四)二次衬砌
  1、钢筋绑扎和焊接 
  拱墙衬砌结构钢筋安装采用轮胎式简易工作台架,钢筋在洞外加工下料并弯制成型,汽车运送至洞内,人工绑扎,接头采用电焊机焊接,搭接长度必须符合设计和施工技术规范的要求。在进行钢筋焊接时,特别注意对防水板的保护,保证不对防水板造成破坏。 
  2、模板台车就位 
  拱墙衬砌的模板采用整体式衬砌钢模台车,模板台车一次衬砌长度为12.0m。模板台车在钢轨上行走,其定位过程为:测量放线,检查模板台车电器行走系统,移至下一衬砌循环处;清理模板并涂脱模剂,就位调整,固定就位千斤顶,挂上模板台车两侧的侧向千斤顶,基脚千斤支撑固定;中线、水平检查,安装堵头板,混凝土输送泵就位,安装输送管。 
  3、衬砌
  二次衬砌采用全自动混凝土拌和机,砼运输罐车运输砼,砼输送泵入模,插入式和附着式振捣器振捣密实。施工注意事项: 
  (1)隧道衬砌前对中线、标高、断面尺寸和净空大小进行检查,满足设计要求。 
  (2)二次衬砌前,将喷层或防水层表面的粉尘清除干净,并洒水润湿。并对上一组衬砌施工缝凿毛,注意保护止水带。 
  (3)在混凝土搅拌站派驻试验员对混凝土生产过程进行控制,以保证混凝土生产质量满足要求,并对混凝土的运输进行检查和运输时间,到场温度进行限定。 
  (4)灌注混凝土時严格按规范和操作细则施工,特别是对封顶混凝土认真处理,保证拱顶部混凝土灌注密实。二次衬砌砼坍落度控制在20±2cm,采用混凝土预制垫块控制钢筋保护层厚度,两侧对称自下而上分层浇筑混凝土,每层高度60cm左右。 
  (5)严格控制混凝土从拌合出料到入模的时间,当气温20℃~30℃时,不超过1h,10℃~19℃时不超过1.5h。冬、雨季施工时,混凝土拌合运输和浇筑严格按保障措施和规范要求执行。
  (6)混凝土脱模。根据施工技术规范的要求,二次衬砌混凝土的强度达到2.5MPa时,方可脱模,脱模时间亦可由工地试验室确定。受围岩压力较小的拱墙,混凝土强度须达到设计强度的70%,受围岩压力较大的拱墙,混凝土强度必须达到设计强度的100%方可脱模。每循环脱模后及时对模板台车进行养护:清刷模板,对变形和麻面处进行整修和打磨,涂脱模剂。 
  4、二次衬砌施工质量验收评定标准 
  混凝土衬砌:材料的质量、规格必须符合设计和规范要求。防水混凝土必须满足设计和规范要求。防水混凝土粗集料尺寸不应超过规定值。基底承载力应满足设计要求。拱墙背后的空隙必须回填密实。混凝土强度(MPa)在合格标准内。衬砌厚度(mm)不小于设计值,检查方法和频率是激光断面仪或地质雷达:每40米检查一个断面。墙面平整度(mm)每40m用量2m直尺每侧检查5处。外观要求混凝土表面密实,每延米的隧道面积中,蜂窝、麻面和气泡面积不超过0.5%。结构轮廓线顺直美观,混凝土颜色均匀一致。施工缝平顺无错台。
  衬砌钢筋的品种、规格、形状、尺寸、数量、接头位置要求必须符合设计要求和标准规定。主筋间距(mm)的允许偏差时±10,检查方法和频率是尺量每二十米检查5点;两层钢筋间距(mm)的允许偏差时±5,检查方法和频率是尺量每二十米检查5点;箍筋间距(mm)的允许偏差时±20,检查方法和频率是尺量每二十米检查5点;受拉和受压钢筋绑扎搭接长度Ⅰ、Ⅱ级规定值分别是30d、35d、20d、25d,检查方法和频率是尺量每二十米检查3点。外观要求无污秽、无锈蚀。
  参考文献
  [1]钟林.彭振斌.复合衬砌在北斗坡隧道中的运用[J].2010(10).
  [2]赵立坤.隧道复合式衬砌收缩裂缝产生原因浅析[J].2012(04).
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