預(yù)制塊鑲面現(xiàn)澆混凝土隧道洞門施工方法

張江衛(wèi)

(中鐵十二局集團(tuán)第二工程有限公司，山西 太原 030032)

1 工程概況

張?zhí)畦F路紅石砬隧道位于河北省承德市境內(nèi)灤平縣一帶，距承德市區(qū)約30 km，設(shè)計(jì)為雙線隧道(基本線間距4.0 m)。隧道進(jìn)口里程為DK279+398，出口里程為DK285+213，全長5 815 m。根據(jù)隧道進(jìn)出口地形和工程地質(zhì)條件，結(jié)合開挖邊仰坡的穩(wěn)定性及洞口排水需要，本著“早進(jìn)晚出”的原則確定隧道進(jìn)出口位置并采用端翼墻式洞門。

2 施工方法的原理

在端翼墻式洞門墻體施工時(shí)，用事先預(yù)制好的盒狀預(yù)制塊砌放在墻體表層，預(yù)制塊既是現(xiàn)澆混凝土的鑲面層，又是現(xiàn)澆混凝土的模板，砌放一層預(yù)制塊澆筑一層混凝土，直到設(shè)計(jì)高度。盒狀預(yù)制塊既能減輕預(yù)制塊的重量，便于搬運(yùn)安裝，又能與現(xiàn)澆混凝土鑲嵌牢固。

3 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 工藝流程

施工工藝流程見圖1。

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 預(yù)制塊及其模板設(shè)計(jì)

隧道洞門比較高大，預(yù)制塊太小顯得太碎，而預(yù)制塊太大又不便搬運(yùn)安裝，所以預(yù)制塊大小一定要合適，經(jīng)研究實(shí)驗(yàn)將預(yù)制塊尺寸選定為高×長×厚=47 cm×97 cm×47 cm，加上砌縫寬3 cm，每個(gè)砌格為50 cm×100 cm，為了減輕預(yù)制塊的重量，并確保預(yù)制塊與現(xiàn)澆混凝土鑲嵌牢固，將預(yù)制塊做成盒狀，將預(yù)制塊內(nèi)部去掉高27 cm×長77 cm×厚37 cm，使預(yù)制塊形成一個(gè)壁厚10 cm的盒子。預(yù)制塊模板可以加工成組合鋼模板，也可訂做塑料模板，模板結(jié)構(gòu)要求便于組裝、拆卸、能重復(fù)利用。預(yù)制塊結(jié)構(gòu)見圖2。

3.2.2 預(yù)制塊制作、搬運(yùn)

預(yù)制塊混凝土強(qiáng)度要比墻體混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度高出5 MPa，當(dāng)場(chǎng)地、材料、模板準(zhǔn)備就緒后即可制作預(yù)制塊，預(yù)制塊澆筑、拆模、養(yǎng)護(hù)要嚴(yán)格按照混凝土預(yù)制塊施工規(guī)范進(jìn)行作業(yè)，在預(yù)制時(shí)要預(yù)埋深度不小于30 cm直徑10 mm，且具有一定錨固力的鋼筋吊環(huán)，吊環(huán)的作用是便于預(yù)制塊搬運(yùn)和固定。預(yù)制塊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度(養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得低于14 d)即可搬運(yùn)，搬運(yùn)時(shí)要做好保護(hù)，嚴(yán)防磕碰造成缺棱斷角，從而影響外觀。

3.2.3 洞門端翼墻基底施工

按洞門設(shè)計(jì)圖先進(jìn)行端翼墻基礎(chǔ)放樣，按放樣結(jié)果進(jìn)行基礎(chǔ)開挖，開挖到位后檢查基底承載力是否符合設(shè)計(jì)要求，承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求則采取擴(kuò)大或加深開挖并進(jìn)行基底換填，承載力達(dá)到設(shè)計(jì)后澆筑基底混凝土。基底混凝土頂面要找平但不可收光。

3.2.4 安裝第一層預(yù)制塊

當(dāng)端翼墻基底混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%即可砌筑安裝第一層預(yù)制塊，要求砌縫寬3 cm，砌縫砂漿強(qiáng)度M20，為了確保砌縫均勻不變形，可在砌縫內(nèi)放置砌縫混凝土墊塊。要求砌縫砂漿飽滿，快凝。端翼墻背模可以采用漿砌片石或山體代替，如后背空間比較大(有明洞)也可用普通模板立模。預(yù)制塊安裝結(jié)構(gòu)見圖3，圖4。

3.2.5 灌注第一層墻體混凝土

當(dāng)預(yù)制塊砌縫砂漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%即可澆筑混凝土，在澆筑混凝土之前要將混凝土接觸面沖洗干凈。機(jī)械振搗，振動(dòng)棒靠近預(yù)制塊不得小于50 cm，混凝土頂面要找平但不可收光。

3.2.6 安裝第二層預(yù)制塊

當(dāng)?shù)谝粚訅w混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%即可安裝第二層預(yù)制塊，第二層與第一層的垂直砌縫錯(cuò)開50 cm。砌縫要求同3.2.4。

3.2.7 灌注第二層墻體混凝土

當(dāng)?shù)诙宇A(yù)制塊砌縫砂漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%(間隔1 d)即可澆筑混凝土。施工要求同3.2.5。

3.2.8 循環(huán)3.2.4和3.2.5兩道工序直至墻體達(dá)到設(shè)計(jì)高度

隨著墻體的層層加高，墻背或明洞回填也要逐層進(jìn)行，這樣做一方面有利于施工(便于運(yùn)輸材料，也不耽誤工人作業(yè)時(shí)間)，更為重要的是有利于洞門墻體穩(wěn)定?；靥畈牧虾突靥蠲軐?shí)度嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)要求。

3.2.9 勾縫

在切塊砌筑時(shí)預(yù)留2 cm的空縫，端翼墻施工到設(shè)計(jì)高度后，開始由上向下勾縫，勾縫砂漿強(qiáng)度為M20。由上向下的目的是防止污染墻面，并對(duì)臟污部分進(jìn)行清理。

3.2.10 勞力安排與作業(yè)計(jì)劃

一般的雙線鐵路隧道端翼墻洞門有12人即可滿足施工需要，2 d可起一層50 cm，在等待混凝土或砂漿凝固的時(shí)間里，可以進(jìn)行墻背或明洞回填，可充分發(fā)揮工人效率，避免出現(xiàn)窩工現(xiàn)象。

4 安全措施

本施工方法要嚴(yán)格執(zhí)行《建筑安裝工人安全技術(shù)操作規(guī)程》的各項(xiàng)規(guī)定，重點(diǎn)預(yù)防高空墜落構(gòu)成的安全危險(xiǎn)。

1)建立完善的施工安全保證體系，加強(qiáng)施工作業(yè)中的安全檢查。2)用功率匹配的起重設(shè)備起吊預(yù)制塊或其他材料。3)施工到5 m以上要設(shè)置防護(hù)欄，作業(yè)人員要佩戴安全繩。4)必須在上一層混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%才可安裝下一層預(yù)制塊，必須在砌筑砂漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%方可灌注混凝土。防止因混凝土和砌縫砂漿強(qiáng)度不足導(dǎo)致墻體垮塌造成安全事故。

5 環(huán)保措施

為確保工程所在地區(qū)的環(huán)境得到有效的保護(hù)，要嚴(yán)格執(zhí)行國家和工程所在地政府的環(huán)保政策、法律和法規(guī)，為了保持施工地區(qū)環(huán)境的清潔衛(wèi)生，本施工方法采取以下環(huán)境保護(hù)措施:

1)施工中產(chǎn)生的有害污染物要進(jìn)行生化處理，處理達(dá)標(biāo)后與其他污染物一起進(jìn)行集中掩埋。2)廢水處理采用多級(jí)沉淀池過濾沉淀，廢水處理的工藝流程為:廢水→收集系統(tǒng)→多級(jí)沉淀池→沉淀凈化處理→排入河道。3)施工期間施工場(chǎng)地要進(jìn)行硬化，各種材料分類分區(qū)堆放，廢渣廢料及時(shí)清理，保持施工場(chǎng)地整潔。

6 結(jié)語

該施工方法相對(duì)傳統(tǒng)腳手架支模法，工藝簡(jiǎn)化、安全質(zhì)量便于控制，費(fèi)用稍有節(jié)余，對(duì)美化洞門效果明顯，使隧道洞門顯現(xiàn)出古代長城雄關(guān)之美。

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