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1、. 隧道仰拱及二次衬砌质量控制施工技术总结 中铁二局四公司贵广铁路项目部黄思友 前言: 衬砌是隧道工程永久性承力结构的一部分,对提高隧道使用寿命和外观 质量具有重要的作用,衬砌分为两个部分,一个是下部隧底的仰拱衬砌, 一个是拱部的二次衬砌。现在就对隧道仰拱和二衬分别介绍。 1工程概况 1、仰拱施工 1.1 仰拱施工工艺: 仰拱施工分段开挖,整体浇筑砼。隧道仰拱采取先行并且全幅一次完成 浇注的施工方法,严禁半幅施工,以起到早闭合,防塌方的作用,并能够 营造良好的施工环境。为保证整体工期要求、仰拱、填充混凝土施工质量, 避免施工运输对混凝土造成破坏,减少仰拱对施工进度的影响,降低施工 干扰, 开挖
2、和浇注混凝土时利用仰拱栈桥保证运碴车辆和其它车辆的通 行。填充混凝土在仰拱混凝土达到一定强度后整幅灌注。 施作仰拱砼时必须将基底清理干净,并且注意及时排水。排干积水,对 于有钢筋的仰拱施做还需绑扎钢筋,然后架立仰拱弧形模板,保护层采用 PVC 垫块保证,经监理工程师验收合格后浇注混凝土。砼在拌和站集中拌 制,砼运输车运入,梭槽入模,振捣器振捣密实。严禁施工产生纵向施工 缝。 填充必须在仰拱砼达到强度后进行,支立侧模,一次浇注到位。预留填 充层浇筑时注意人工收面。 . . 图 1.1 拆除弧形模板后仰拱效果图 1.2 填充预留层浇筑后效果 1.2 质量控制点: 1.2.1 仰拱钢筋的排距、间距是
3、否满足要求 仰拱钢筋安装时每2m 设置一根定位钢筋,测量放样,定出钢筋的顶、 底标高,在定位筋上施作记号,保证钢筋的排距;每版仰拱在两侧、中心 线设置纵向定位筋,按设计要求,作好标记,确定钢筋的间距。 仰拱施工工艺流程图 1.2.2 仰拱外露钢筋的长度是否满足要求 仰拱外露钢筋的长度必须统一尺寸,并保证在同一截面上与二衬钢筋的 搭接头不超过50%,相邻接头错开的距离按35d 计, d 为钢筋的直径。 1.2.3钢筋的焊接质量、长度 钢筋的焊接必须饱满,焊渣必须清除, 焊接后钢筋必须处于同一轴线上, 焊接长度按双面焊5d、单面焊10d 计, d 为钢筋直径。 1.2.4 仰拱尺寸、弧度 仰拱与填
4、充分开浇筑,仰拱必须一次成型,为保证止水带施工符合设要 求,仰拱必须设置弧形模板。 1.2.5 中心排水管的线型、标高 测量 栈桥定位 清浮碴 隐蔽检查 抽排水 接缝处理 浇筑砼砼生产、运输设置挡头模 砼振捣 砼养护 . . 中心排水管安放标高必须严格控制,保证排水通畅,并位于隧道中心线 上,并保证设计要求。 1.2.6 其他注意事项 在有泄水孔的地段,要注意纵环向盲管的包裹,和泄水孔的高度、角度 控制。在有接地钢筋的地方需坐上标记,以便在拆模后将其找出,接入水 沟电缆槽的接地端子。 图 1.3 仰拱泄水孔及综合接地 2、二次衬砌: 2.1 二次衬砌施工介绍: 隧道拱墙衬砌根据监控量测资料在围
5、岩及初期支护变形基本稳定后进 . . 行,适度紧跟开挖。隧道二次衬砌采用12m 衬砌台车,分段整体浇筑。砼 由洞外自动计量拌和站集中拌和,砼搅拌输送车运输至浇筑地点,然后由 砼输送泵泵送入衬砌台车模板内。 衬砌施工工艺流程图 施工前清理基底杂物、积水和浮碴。准确测量使衬砌台车定位,保证衬 砌台车中线与隧道中线一致及拱顶高程符合设计要求,衬砌台车经测量复 核无误后,对拱墙模板进行固定;然后装设挡头模板,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。 混凝土浇筑时的自由倾落高度不宜超过2m,当超过时,采用滑槽、串 筒等器具,或通过模板上预留的孔口浇筑。
6、为保证混凝土的密实性,采用高频振捣器振捣,辅以附着式震动器。 初期支护变形稳定前施工的二次衬砌,拆模时的混凝土强度应达到设计 监控量测确定施作二衬时间 施工准备 台车移位 台车定位 施作止水带 隐蔽检查 灌筑混凝土 台车脱模退出 养 护 1.挂设防水板及铺设环纵向盲 沟 2.中线水平放样 3.铺设衬砌台车轨道 1.水平定位立模 2.拱部中心线定位 3.边墙模板净空定位 装设挡头模板 1.自检 2.监理工程师检查 洞外混凝土拌和 混凝土运输 混凝土泵送捣固 涂刷脱模剂 清理基底 . . 强度的 100%;初期支护变形稳定后施工的二次衬砌,拆模时的混凝土强度 应达到 8.0MPa,当湿度不够时,脱
7、模后喷雾洒水养护,养护期14 天。 为保证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。 2.2 二次衬砌工艺标准及工艺措施: 二次衬砌工艺标准及工艺措施表 工艺标准工艺措施 采用模板衬砌台车衬砌,不同断面型式须外挂新模板, 混凝土施工采用自动计量拌和站拌和,泵送灌注,机械 振捣。 按设计要求施做 二次衬砌应在围岩变形基本稳定且周边位移速度有明 显减缓趋势后方可施做。 即:拱脚水平相对净空变化速 度小于 0.2mm/d,拱顶相对下沉速度小于0.15mm/d。 在特殊条件下应及时施作二次衬砌。 严格按要求施做,加强 对监控量测资料的分 析、处
8、理。 混凝土脱模后洒水养护不得少于14 天。设专人进行养生 隧道贯通前衬砌距贯通面最小距离应根据横向、高程贯 通精度要求计算,并不得小于300m 。 自检、自控 隧道净空测量:直线地段每50m ,曲线地段每 20m测量 一个断面。 使用断面仪按要求进 行 衬砌厚度检查:衬砌未施工完毕可直接尺量端面厚度, 已衬砌地段可采用净空测量断面图与初期支护断面图 相比较确定,也可参考无损检测报告( 地质雷达法、声 波法红外线法、瑞雷波法 ) 。 全部检查、对比 2.3 二次衬砌工艺标准及工艺措施: 2.2.1 二衬厚度 二衬厚度不能小于设计厚度,在防水板施工前对初支断面用断面仪检 测,对欠挖处处理后方可进
9、行防排水的施工;二衬台车就位后,用钢尺量 测厚度,若不满足设计要求,必须退出台车进行处理。隧道衬砌的厚度严 禁小于设计厚度! 2.2.2 预埋件的埋设 二衬预埋件的埋设主要是接触网基础的埋设,埋设要求位置准确,与二 衬钢筋的焊接牢固。 2.2.3 钢筋保护层厚度 在设计有钢筋的地方,二衬钢筋每平方米设置四个保护层垫块,保证保 . . 护层的厚度,二衬浇筑过程中注意观察二衬钢筋有无贴模板及防水板。 2.2.4 混凝土的振捣 二衬混凝土的振捣采用插入式捣固棒人工振捣和附着式振捣器振捣。二 衬浇注时必须配备两台以上插入式捣固棒,分层对称浇筑振捣。 2.2.5 拱顶衬砌混凝土施工 混凝土泵送管从模板台
10、车的进料窗口(从最低一级窗口逐渐上移)处注入 混凝土。当混凝土浇筑面接近顶部(以高于模板台车顶部为界限),进入封顶 阶段,为了保证空气能够顺利排除,在堵头的最上端预留两个圆孔,安装 排气管,其大小以50mm 为宜。排气管采用轻质胶管或塑料管,以免沉入 混凝土之中。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,另一端即露出端不宜过长,以便于观察。随着浇筑继 续进行,当发现有水(混凝土表层的离析水、稀浆)自排气管中流出时(以泵 压 0.5MPa 为宜 ), 即说明仓内已完全充满了混凝土,立即停止浇筑混凝土, 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
11、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。 图 2.1 二衬台车及泵车 . . 3、 混凝土施工工艺质量控制 3.1 混凝土配合比控制 拌制混凝土时,严格按照配合比进行,材料的偏差不得超过设计及相关 规范的要求。骨料含水率应经常检查,据以调整施工配合比。雨天施工时, 增加检测次数。混凝土搅拌过程应始终控制坍落度,如与原定的不符,立 即纠正。 3.2 混凝土施工过程质量控制 混凝土采用专用的混凝土输送车运输,每车必须有供应单并注明使用部 位,到现场由单位管理人员核准无误后方能浇筑。 混凝土浇筑前计算工程量,合理安排混凝土运输车数量及频率,既要保 证输送泵工作,又要保证混凝
12、土在输送车内存放的时间不超过规范允许时 间。混凝土生产后必须在规定时间内灌注,若由于交通、车辆、现场等原 因造成延误,超过时间的不准使用,也不允许二次加水搅拌。 混凝土浇注前,对模板、钢筋、预埋件和输送管线进行检查,清除模板 内的杂物和钢筋上的油污等,确认模板具有足够的刚度和稳定性后方能浇 筑。 混凝土泵送前用适量的与混凝土同标号的的砂浆润滑管路,采用分段、 分块、分层浇筑混凝土,分段长度 以先浇层与后浇层到达的时间间隔 不超过先浇层初凝时间为宜。 模板拆除时,必须在混凝土强度 达到设计或规范规定要求后方可拆 除。 图 3.1 混凝土试块制作 . . 3.3 混凝土灌注质量控制 混凝土灌注时其
13、自由倾落高度不超过规范要求,混凝土浇筑时从低处向 高处分层连续进行。如必须间歇时,其间歇时间应尽量缩短,并在前层混 凝土初凝前将次层混凝土灌注完毕。 浇筑过程不得发生离析现象。混凝土浇筑层厚度与振捣必须严格按技术 规范和有关规定执行。混凝土振捣人员必须是具有丰富施工经验、经过培 训合格的专业人员,并挂牌上岗。 混凝土的养护必须编制混凝土养护作业指导书,并报监理工程师批准后 严格执行。 3.4 混凝土防开裂保证措施 严格控制水泥用量。在保证设计强度、防水要求和施工工艺要求的前提 下,减小单位混凝土的水泥用量,降低水化热,避免或减轻混凝土的收缩 和开裂。 在混凝土中采用双掺技术(即掺粉煤灰和减水剂
14、)是降低水化热和防渗防 裂的有效措施,粉煤灰粒度较细,表面光滑,质地致密,与水拌和均匀后 可以有效分隔水泥颗粒使之易于水化,提高水化速度,减小水化的需水量, 降低孔隙率,提高混凝土的密实性。 严格控制混凝土入模温度,以免温度过高混凝土收缩过大发生开裂。 严格控制拆模时间,以免因拆模过早混凝土强度未达到要求发生开裂。 加强混凝土拆模后的养护,防止因砼水分蒸发散失过快引起砼收缩开 裂。砼采用喷雾洒水养护。 4、总结与展望 如上所述,只有从人工、模具、混凝土等有关的各个方面入手,才能更 好的做好仰拱与二衬的质量控制。不过由于工法问题,本技术中仰拱总结 仅限用于胡家寨隧道出口所用的仰拱整体弧形模板,其
15、他工法所用的模板 技术未能有进一步研究。 . . 总的来说,仰拱与二衬的质量控制方面很多,理论上的控制项目是一定 的,但是实际施工中需要考虑的方面更多。如何在现场控制好质量,需要 更多的理论结合实际,灵活运用各项技术,来完善仰拱及二衬的质量控制 施工技术,使仰拱及二衬的质量控制得更加符合规范。 图 4.1 胡家寨隧道出口 . . 目录 1、仰拱 : . 1 1.1 仰拱施工工艺:. 1 1.2 质量控制点:. 2 1.2.1仰拱钢筋的排距、间距是否满足要求 2 2、二次衬砌:. 3 2.1 二次衬砌施工介绍:. 3 2.2 二次衬砌工艺标准及工艺措施:. 5 2.3 二次衬砌工艺标准及工艺措施:. 5 2.2.1二衬厚度 5 2.2.2预埋件的埋设 5 2.2.3钢筋保护层厚度 5 2.2.4混凝土的振捣 6 2.2.5拱顶衬砌混凝土施工. 6 3、 混凝土施工工艺质量控制. 7 3.1 混凝土配合比控制. 7 3.2 混凝土施工过程质量控制. 7 3.3 混凝土灌注质量控制. 8 3.4 混凝土防开裂保证措施. 8 4、总结与展望. 8
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