穿山隧洞混凝土襯砌的施工應(yīng)用探析

(昆山市水利建筑安裝工程有限公司，江蘇 昆山 215300)

1 工程概況

蘇州高新區(qū)建成區(qū)水環(huán)境整治工程二期六標(biāo)段164m穿山隧洞襯砌工程入口為皇宴嶺東側(cè)，出口為皇宴嶺西側(cè)，隧洞底高程1.35m(入口)～1.50m(出口)，坡比為0.09%，斷面采用圓拱直墻式，圓拱中心角90°。襯砌尺寸為寬4.0m、直墻段高3.5m、圓拱半徑282.8cm，C20W6混凝土襯砌厚50cm。

2 施工總體方案

根據(jù)結(jié)構(gòu)布置和施工條件，混凝土底板施工分別由隧洞進(jìn)出口進(jìn)料，側(cè)壁及拱頂由隧洞出口向入口方向襯砌，全斷面襯砌混凝土澆筑時(shí)采用襯砌臺(tái)車，襯砌臺(tái)車采用自行液壓升降鋼模臺(tái)車，臺(tái)車總長(zhǎng)為10.20m，凈寬為4.02m，凈高為4.35m，直壁截面高3.50m，鋼模厚度10mm。

輸水隧洞底板混凝土澆筑采用組合鋼模板，側(cè)壁和頂拱采用鋼模臺(tái)車，鋼木復(fù)合模板用于密封，以HBT60C型混凝土泵入倉(cāng)。隧洞襯砌鋼筋主筋采用HRB400 C25鋼筋，縱向連接筋采用HRB400 C16鋼筋，鋼筋在加工廠加工后，用5t平板卡車運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)诂F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行綁扎并焊接。在混凝土澆筑之前，做好巖面滲水引排水工作，確?；炷潦┕べ|(zhì)量。

3 引水隧洞襯砌施工程序

輸水隧洞混凝土施工順序：施工準(zhǔn)備、引水隧洞K0+000～K0+080底板混凝土襯砌、引水隧洞邊頂拱混凝土襯砌、引水隧洞K0+080～K0+164底板混凝土襯砌、工程完工灌漿。引水隧洞襯砌施工程序見(jiàn)圖1。

4 引水隧洞襯砌施工方法

4.1 基礎(chǔ)巖面處理

人工手動(dòng)挖掘活石，去除浮渣、泥沙和污物，并排水，以便在混凝土澆筑前，保持巖石表面的清潔和濕潤(rùn)。

4.2 輸水隧洞底板混凝土施工

隧洞底板混凝土施工時(shí)，以每10m為一個(gè)倉(cāng)號(hào)，根據(jù)設(shè)計(jì)分縫安裝伸縮縫。在巖石基面清理完畢并通過(guò)監(jiān)理工程師驗(yàn)收后，用全站儀測(cè)量放線，標(biāo)識(shí)高程，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙綁扎鋼筋。進(jìn)行分縫設(shè)置、安裝止水等工序施工，并在監(jiān)理工程師檢查驗(yàn)收合格后開(kāi)始澆筑。混凝土采用商品混凝土C20W6，HBT60C型混凝土用泵輸送混凝土入倉(cāng)，混凝土振搗使用φ50和φ30軟軸插入式振動(dòng)棒，最后人工抹面收光。澆筑過(guò)程中注意及時(shí)排除倉(cāng)內(nèi)積水。

4.3 引水隧洞邊頂拱混凝土施工

立模順序?yàn)椋焊鶕?jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和放樣，當(dāng)襯砌臺(tái)車運(yùn)行到襯砌部位時(shí)，檢查模板外輪廓垂直對(duì)稱中心線是否符合隧洞中心線的要求。如存在偏差，將臺(tái)車上的水平調(diào)整油缸向左右調(diào)節(jié)，然后驅(qū)動(dòng)頂升油缸，確保臺(tái)車頂部和兩端的最高點(diǎn)標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高相一致，并按設(shè)計(jì)要求預(yù)留沉降量。模板就位后鎖定全部千斤頂和卡軌器，安裝基座翻板和封頭板。邊頂拱由鋼模臺(tái)車一次澆筑成型，HBT60C型混凝土泵送入倉(cāng)，混凝土通過(guò)鋼模臺(tái)車兩側(cè)及頂部進(jìn)料口送入臺(tái)車模板背后，澆筑時(shí)臺(tái)車兩側(cè)要均勻上料，防止臺(tái)車產(chǎn)生偏壓造成隧洞中心線偏移。

混凝土采用商品混凝土C20W6，泵送混凝土入倉(cāng)，附著式振搗器固定在臺(tái)車上，對(duì)混凝土表面進(jìn)行振搗。

邊頂拱澆筑鋼模臺(tái)車結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。

圖2 邊頂拱澆筑鋼模臺(tái)車結(jié)構(gòu)

4.4 止水及伸縮縫

隧洞每隔10m設(shè)有一道伸縮縫，伸縮縫縫寬2cm，采用浸瀝青松木板嵌縫，施工縫處采用651橡膠止水帶密封。橡膠止水帶采用搭接連接，黏結(jié)安裝時(shí)禁止損壞橡膠止水帶，采用模板夾住固定或采用專制的止水卡夾住固定，并保證橡膠止水的1/2寬度處與縫面一致。

4.5 灌漿管埋設(shè)

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求的材料和設(shè)計(jì)位置埋設(shè)灌漿管。灌漿管應(yīng)相對(duì)獨(dú)立，不應(yīng)由模板和鋼筋固定，可采用施工插筋單獨(dú)焊架牢靠固定。注意在澆筑過(guò)程中加強(qiáng)保護(hù)，周圍大粒徑分離料用人工清除，并用小振動(dòng)器振搗密實(shí)。

4.6 施工縫面處理

施工縫面處理主要包括工作縫和施工冷縫處理。在混凝土終凝前，用壓力水對(duì)其施工縫的表面沖毛，沖去表面的乳皮和灰漿，直到混凝土面露出粗砂?；蛐∈訛橹?，或采用人工打毛拉毛的方法。在澆筑上一層混凝土前，用鼓風(fēng)機(jī)或加壓水將經(jīng)過(guò)沖毛和打毛的縫面清理干凈，并用砂漿座漿，以確保新老混凝土的良好結(jié)合。

4.7 脫模及養(yǎng)護(hù)

當(dāng)襯砌達(dá)到以下要求后即可拆模：

a.不承重結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%以上。

b.承重結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上，為保證澆筑速度，必要時(shí)可在混凝土中摻入經(jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可的早強(qiáng)劑。

c.脫模完畢后鋼襯臺(tái)車即可前移，前移時(shí)讓臺(tái)車向前行走，行走距離要保證與前一次有20cm以上的搭接，脫模后，對(duì)襯砌混凝土進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)在混凝土澆筑完畢后12～18h內(nèi)進(jìn)行，并連續(xù)養(yǎng)護(hù)14天。

5 變形監(jiān)測(cè)

根據(jù)蘇州市城市建筑設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司提供的監(jiān)測(cè)方案，在現(xiàn)場(chǎng)共布設(shè)8個(gè)水平位移、豎向位移觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)點(diǎn)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度依次布設(shè)。監(jiān)測(cè)時(shí)間從2016年6月27日開(kāi)始，至2016年9月1日隧洞貫通為止。

5.1 水平位移變形監(jiān)測(cè)

圖3表明，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)在挖土及隧洞爆破階段內(nèi)變形較大。最大水平位移累計(jì)量為4.4mm(SD18)，上述值均未超過(guò)報(bào)警值。

圖3 蘇州高新區(qū)建成區(qū)水環(huán)境整治提升工程(隧洞段)變形監(jiān)測(cè)坡頂位移曲線

5.2 豎向位移變形監(jiān)測(cè)

圖4表明，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的變形總體穩(wěn)定。隧洞段沉降最大累計(jì)變化量為-4.65mm(SD5)，上述累計(jì)量及變化速率未超過(guò)報(bào)警值。

圖4 蘇州高新區(qū)建成區(qū)水環(huán)境整治提升工程(箱涵、隧洞段)變形監(jiān)測(cè)沉降曲線(隧洞段)

6 結(jié) 語(yǔ)

對(duì)引水隧洞的襯砌，起到了隧洞初期支護(hù)的作用。經(jīng)過(guò)回填混凝土、固結(jié)灌漿等，隧洞的變形趨于穩(wěn)定，確保了施工安全。