摘 要:結(jié)合隧洞工程多年實際施工經(jīng)驗,本文主要從模板臺車設(shè)計、模板安裝、混凝土拌合運輸、入倉澆筑等方面對隧洞邊頂拱襯砌混凝土施工進行了簡述。
關(guān)鍵詞:邊頂拱;鋼模板臺車;混凝土澆筑
中圖分類號:TV672+.1 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20180329022
1 工程概況
工程輸水隧洞為無壓隧洞,斷面為城門洞形,成洞斷面尺寸:Ⅳ、Ⅴ類圍巖為3.6m×3.7m(寬×高),Ⅲ類圍巖為3.6m×4.35m(寬×高)。根據(jù)設(shè)計要求,Ⅲ類圍巖僅邊墻和底板澆筑襯砌混凝土,Ⅳ、Ⅴ類圍巖為全斷面澆筑襯砌混凝土。本文主要對Ⅳ、Ⅴ類圍巖的邊頂拱襯砌進行簡述,襯砌采用C35W12F150混凝土,襯砌厚度均為400mm,襯砌模板采用鋼模板襯砌臺車。
2 鋼模板臺車設(shè)計
2.1 臺車設(shè)計基本原則
在本工程多年施工過程中,針對混凝土澆筑后出現(xiàn)的蜂窩、麻面、裂縫等問題,多次組織進行了分析、討論,并對各工序施工過程嚴格監(jiān)管,發(fā)現(xiàn)除人為原因外,模板臺車設(shè)計不合理占主導因素。經(jīng)過不斷的調(diào)整、改進,得出了模板臺車設(shè)計相關(guān)要求和經(jīng)驗值。
邊墻襯砌混凝土澆筑以人工采用插入式振搗棒振搗為主,附著式振搗器為輔。頂拱襯砌混凝土澆筑以附著式振搗器為主。附著式振搗器應加密布置,間距建議為1.2~1.3m。
工作窗口布置:工作窗口宜梅花型布置,第一排工作窗口宜布置在距地面1.0~1.5m范圍內(nèi),其余部位相鄰兩排(列)窗口之間的距離宜為1.1~1.2m。
臺車強度和剛度必須滿足受力要求。
2.2 臺車設(shè)計參數(shù)
根據(jù)設(shè)計要求,隧洞Ⅳ、Ⅴ類圍巖襯砌每倉長度為10m,則臺車長度為10.1m。臺車為液壓自行式鋼模板臺車,面板采用8mm厚定型鋼模板,模板內(nèi)側(cè)采用工字鋼拱架支撐。在每側(cè)邊墻模板上設(shè)2排工作窗口,窗口尺寸為0.45m×0.45m,用于混凝土入倉、振搗及觀察使用。其中,第1排設(shè)4個工作窗口,窗口距地面1.0m;第2排設(shè)3個工作窗口,與第1排工作窗口之間距離為1.1m。工作窗口呈梅花型布置,相鄰兩列之間的距離為1.1m。頂拱頂部設(shè)3個入料口。臺車共設(shè)置9排附著式振搗器,每排設(shè)3個1.1kW振動器。其中每側(cè)邊墻設(shè)2排,頂拱設(shè)5排(頂拱中間1排,兩側(cè)各2排)。臺車采取液壓調(diào)整,絲杠頂撐,電機牽引,臺車可在軌道上自動行走。自行式鋼模板臺車結(jié)構(gòu)形式見圖1。
3 隧洞襯砌施工相關(guān)要點
隧洞襯砌施工安排:先進行墊層混凝土施工,施工完成后,利用臺車進行作業(yè)面鋼筋綁扎,然后采用自行式鋼模板臺車進行混凝土澆筑施工,底板混凝土應滯后邊頂拱襯砌一段距離。隧洞襯砌由洞內(nèi)向洞口或交叉口處進行施工?;炷劣啥赐獠捎冒韬险炯邪韬?,采用混凝土罐車運輸至洞內(nèi)混凝土輸送泵,泵送入倉。根據(jù)本工程多年施工經(jīng)驗、教訓,總結(jié)出以下隧洞混凝土襯砌施工要點。
3.1 模板安裝要點
臺車拼裝完成后,應對作業(yè)平臺、平板振動器、封端加固裝置、電路安裝以及表面進行打磨處理,并對臺車的結(jié)構(gòu)尺寸進行檢查,精度滿足要求時方可使用。
鋼模板表面應保證平整、光滑、無缺陷,且每次使用前應清理干凈,并涂刷脫模劑,以便防銹和拆模。
臺車就位后,由測量人員對中線位置和標高進行測定,確保其符合設(shè)計要求,然后交由監(jiān)理驗收,驗收合格后,采用厚度不小于50mm的木模進行端口封閉。
模板臺車安裝應頂緊加固,保證混凝土澆筑過程中不偏位和下沉;封端模板安裝應加固牢靠,防止混凝土施工過程中爆模。在混凝土澆筑過程中應由專人看模,發(fā)現(xiàn)漏漿、變形等問題及時加固處理[1]。
襯砌臺車脫模時間按隧洞頂拱混凝土強度不小于5.0MPa控制。
3.2 混凝土拌合運輸要點
混凝土由設(shè)置在生產(chǎn)區(qū)的混凝土拌合站集中拌制。為保證坍落度滿足混凝土澆筑工藝的要求,混凝土拌合時,應嚴格按照施工配合比進行,且必須考慮由于運輸時間過長而造成的坍落度經(jīng)時損失。該過程應由專職試驗人員進行控制和試驗?;炷涟韬虾?,應迅速運達澆筑地點,嚴禁出現(xiàn)分離、漏漿、泌水現(xiàn)象。
3.3 混凝土入倉及澆筑要點
混凝土施工應嚴格按有關(guān)規(guī)范及“三檢”制度進行。入倉混凝土自由落差應小于2.0m,澆筑時,混凝土先從鋼模板臺車工作窗口入倉,待窗口封閉后從臺車頂部上料口入倉?;炷翝仓⒄駬v應對稱、分層進行。澆筑過程中,上下游混凝土高差應小于0.6m,左右兩側(cè)混凝土高差應小于0.5m,嚴禁單側(cè)一次澆筑高度大于1.0m,同時應合理控制混凝土澆筑速度[2]。采用垂直法對洞身頂拱混凝土進行封拱。
混凝土入倉時,應及時移動泵送下料口。在使用插入式振搗器振搗時,嚴禁振搗器在倉內(nèi)平拖,嚴禁使用振搗器進行混凝土平倉,振搗時應豎直上下緩慢移動,振搗時間宜為10~20s。
當混凝土澆筑至工作窗口下50cm時,應對窗口附近的鋼模板表面進行清理,并涂刷脫模劑,然后嚴密封閉窗口,以防該部位混凝土出現(xiàn)表面不平整或者漏漿的情況。
3.4 洞身混凝土澆筑常見問題處理及質(zhì)量控制
3.4.1 襯砌錯臺現(xiàn)象
該情況普遍發(fā)生在邊墻部位,原因是上段模板立模時接縫處發(fā)生變形。處理辦法是加強模板安裝工序的監(jiān)管,確保其安裝精度滿足要求。
3.4.2 頂拱脫空問題
頂拱脫空的主要原因是檢查措施不到位,解決的辦法是在頂拱部位端頭堵頭模板預留觀察孔,由專人負責觀察,待混凝土即將沒過觀察孔時,用模板封堵觀察孔,待頂拱堵頭模板與初支縫隙開始溢漿時,正面頂拱已基本澆滿。另在頂拱襯砌中預埋注漿管,待襯砌混凝土達到70%設(shè)計強度后進行回填灌漿,保證頂拱密實不脫空。
3.4.3 洞身混凝土裂縫問題
洞身混凝土裂縫主要由溫度應力造成,可采取以下方法避免裂縫。
冬季施工期間應加強保溫措施的布置;加強養(yǎng)護,保持混凝土表面濕潤;根據(jù)實際情況適當調(diào)整脫模時間;根據(jù)外界環(huán)境條件,適當調(diào)整混凝土配合比,降低水化熱;入倉混凝土塌落度應滿足要求;混凝土澆筑過程應連續(xù),防止冷縫產(chǎn)生。
參考文獻
[1]馬永梭.公路隧道模筑混凝土襯砌施工[J].公路隧道,2011(2):41-43.
[2]李源嘉.隧道二次襯砌施工技術(shù)[J].技術(shù)與市場,2012,19(3):70.
作者簡介:李琦(1986-),男,遼寧省遼陽市,工程師,從事工程設(shè)計、管理工作。