淺談寶成鐵路連蒙村隧道二次襯砌施工

劉利男

摘 要：本文結(jié)合客成鐵路改線連蒙村隧道的具體施工實(shí)踐，就鐵路長(zhǎng)大隧道二次襯砌施工的關(guān)鍵工序和技術(shù)控制進(jìn)行了簡(jiǎn)要闡述。

關(guān)鍵詞：鐵路隧道 二次襯砌 技術(shù)控制

寶成鐵路改線連蒙村隧道全長(zhǎng)1305m，隧道最大埋深113m，大部分段落淺埋。隧道進(jìn)出口均接路基工程。共計(jì)鋼筋1800t，混凝土49063 m3。襯砌類型：?jiǎn)螇好鞫?0m，V級(jí)復(fù)合加強(qiáng)498m，V級(jí)復(fù)合377m，IV級(jí)復(fù)合加強(qiáng)245m，III級(jí)復(fù)合165m。

本隧道進(jìn)出口各25m范圍內(nèi)按照國(guó)防要求襯砌采用鋼筋混凝土加強(qiáng)，其余地段采用普通混凝土襯砌。當(dāng)圍巖和初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定，量測(cè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)表明位移率明顯減緩、收斂值拱腳附近小于0.2mm/d和拱頂相對(duì)下沉小于0.15mm/d時(shí)，方可施作二次混凝土襯砌。

二次襯砌施工工藝流程：監(jiān)控量測(cè)確定施作二次襯砌→布設(shè)軌道→臺(tái)車移位→頂模中心高及邊模凈空檢測(cè)→臺(tái)車就位→面板整修、涂脫模劑→輸送泵就位接輸送管→澆注混凝土→養(yǎng)護(hù)輸送泵、管清洗、拆除→臺(tái)車與模板脫離并移至前一組模板處。

1.襯砌臺(tái)車

隧道主洞二次襯砌全部采用整體式液壓襯砌臺(tái)車施工，斜井襯砌地段、正洞會(huì)車帶、非絕緣錨段襯砌和懸掛風(fēng)機(jī)地段襯砌等特殊斷面二次混凝土襯砌，采用自制式組合鋼模襯砌臺(tái)車，臺(tái)車長(zhǎng)度9m，擋頭模采用自制鋼模和木模。每個(gè)隧道正洞作業(yè)面配備1臺(tái)12m長(zhǎng)全斷面液壓襯砌臺(tái)車。襯砌臺(tái)車定位采用激光導(dǎo)向儀。

2.鋼筋制作及安裝

鋼筋在洞外下料加工，彎制成型，洞內(nèi)綁扎。

鋼筋焊接：熱軋圓鋼筋和螺紋鋼筋均應(yīng)采用閃光對(duì)焊。

鋼筋冷拉調(diào)直：采用卷?yè)P(yáng)機(jī)在一塊較平整的場(chǎng)地進(jìn)行鋼筋的冷拉。

鋼筋下料：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)格尺寸，在下料平臺(tái)上放出大樣，然后進(jìn)行鋼筋的下料施工。

鋼筋成型：在鋼筋加工平臺(tái)上根據(jù)鋼筋制作形狀焊接一些輔助設(shè)施，人工利用套筒或扳手進(jìn)行鋼筋的成型加工。

鋼筋骨架綁扎：嚴(yán)格按照?qǐng)D紙尺寸進(jìn)行綁扎。

3.混凝土澆筑與運(yùn)輸

采用混凝土運(yùn)輸罐車運(yùn)送混凝土。在運(yùn)輸過程中要避免出現(xiàn)離析、漏漿，并要求澆注時(shí)有良好的和易性，坍落度損失減至最小或者損失不至于影響混凝土的澆注與搗實(shí)，當(dāng)有漏漿和離析發(fā)生時(shí)，在進(jìn)入輸送泵前啟動(dòng)罐車重新拌和，確保入?；炷恋馁|(zhì)量。

主要考慮模板臺(tái)車的自振系統(tǒng)，對(duì)個(gè)別部位輔以插入式搗固棒進(jìn)行，模板臺(tái)架施工時(shí)采用插入式搗固捧進(jìn)行振搗。

采用插入式振搗棒振搗時(shí)，按“快插慢拔”操作?；炷练謱庸嘧r(shí)，其層厚不超過振動(dòng)棒長(zhǎng)的1.25倍，并插入下層不小于5cm，振搗時(shí)間為10～30s。振搗棒應(yīng)等距離地插入，均勻地?fù)v實(shí)全部混凝土，插入點(diǎn)間距應(yīng)小于振搗半徑的1倍。前后兩次振搗棒的作用范圍應(yīng)相互重疊，避免漏搗和過搗。振搗時(shí)嚴(yán)禁觸及鋼筋和模板。

4.襯砌質(zhì)量控制

合格的原材料、合理的配合比和嚴(yán)格的施工控制對(duì)確?；炷临|(zhì)量來說缺一不可，主要施工環(huán)節(jié)工藝質(zhì)量控制措施如下：

4.1配合比監(jiān)督管理

試驗(yàn)部門應(yīng)在加強(qiáng)原材料質(zhì)量控制的同時(shí)，加強(qiáng)配合比監(jiān)督管理。試驗(yàn)室提供混凝土理論配合比，并根據(jù)砂石含水率測(cè)試結(jié)果，換算成混凝土施工配合比。骨料的吸水性隨著天氣的變化，其含水率波動(dòng)非常大，因此在開盤前，應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)定粗、細(xì)骨料的含水率，對(duì)粉煤灰也要檢查其是否受潮，若受潮應(yīng)測(cè)定其含水率，及時(shí)調(diào)整混凝土施工配合比，并據(jù)此填發(fā)施工配料單。拌合站應(yīng)嚴(yán)格按試驗(yàn)室簽發(fā)的施工配料單進(jìn)行配料。

4.2開盤計(jì)量檢查

混凝土開盤前應(yīng)認(rèn)真檢查自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)，確保計(jì)量準(zhǔn)確。拌制混凝土所用各項(xiàng)材料，均應(yīng)按重量投料，偏差控制在允許的范圍之內(nèi)。

4.3混凝土的攪拌

拌制混凝土應(yīng)采用自動(dòng)混凝土攪拌系統(tǒng)，投料順序?yàn)椋核槭?、砂、水泥、粉煤灰、水及減水劑。自全部材料進(jìn)入攪拌機(jī)開始攪拌起，至開始卸料時(shí)止，確保每盤混凝土攪拌時(shí)間至少2分鐘，以使外加劑充分發(fā)揮作用，混凝土拌和物坍落度檢查每工作班應(yīng)進(jìn)行2次，坍落度實(shí)測(cè)值應(yīng)符合配合比設(shè)計(jì)范圍。

4.4澆筑

隧道襯砌施工多在起拱線以下的邊墻上出現(xiàn)麻面、水泡和氣泡等表面缺陷，嚴(yán)重影響混凝土外觀質(zhì)量，缺陷的產(chǎn)生與澆筑和振搗環(huán)節(jié)的控制有關(guān)，應(yīng)采取綜合措施，加以改進(jìn)，以防止混凝土表面缺陷的出現(xiàn)采取以下措施：

分層分窗澆注，泵送混凝土入倉(cāng)應(yīng)自下而上，從已灌筑段接頭處向未灌筑方向分層對(duì)稱澆灌，防止偏壓使模板變形。灌注下層混凝土?xí)r，應(yīng)將臺(tái)車中層窗口開啟，以利排氣；同理，灌注中層混凝土?xí)r，應(yīng)將臺(tái)車頂層窗口開啟，以利排氣。

灌注混凝土?xí)r，應(yīng)在泵管前端加長(zhǎng)若干米的軟管，進(jìn)入窗口時(shí)應(yīng)伸入窗內(nèi)并使管口盡量垂直向下，以避免混凝土直接泵向巖面，造成墻角和邊墻出現(xiàn)蜂窩麻面。

混凝土澆筑時(shí)的自由傾落高度不宜超過2米，當(dāng)超過時(shí)，應(yīng)采用滑槽、串筒等器具，或通過模板上預(yù)留的孔口澆筑，應(yīng)杜絕澆筑高度過高而不采取任何措施的澆筑方法。

嚴(yán)禁在泵車處加水。水灰比是混凝土強(qiáng)度的第一保證要素，有意加水會(huì)嚴(yán)重影響混凝土的技術(shù)指標(biāo)。

混凝土封頂時(shí)應(yīng)嚴(yán)格操作，盡量從內(nèi)向端模方向灌注，排除空氣，以保證拱頂灌注飽滿和密實(shí)度。

保證混凝土連續(xù)澆筑，避免間歇時(shí)間過長(zhǎng)，若超過2小時(shí)，則必須按澆筑中斷進(jìn)行工作縫處理。

4.5振搗

采用插入式振搗器和襯砌臺(tái)車上掛附著式振搗器兩種方式進(jìn)行振搗。插入式振搗器的移動(dòng)間距不宜大于其作用半徑的1.5倍，且插入下層混凝土中的深度宜為5～10cm，每個(gè)振點(diǎn)的振搗持續(xù)時(shí)間，以混凝土不再沉落，不再出現(xiàn)氣泡，表面明顯出現(xiàn)浮漿為度，在振搗過程中要使振搗棒避開鋼筋，但要保證鋼筋周圍的混凝土均勻受振；附著式振搗器開動(dòng)時(shí)間以混凝土澆滿附著式振搗器振搗范圍時(shí)開起，每次振動(dòng)時(shí)間1-2分鐘，謹(jǐn)防空振和過振，操作人員要注意加強(qiáng)觀察，防止漏振和過振。

4.6拆模

選擇合理的拆模時(shí)間，利用全液壓襯砌臺(tái)車液壓系統(tǒng)進(jìn)行脫模，混凝土達(dá)到拆?？刂茝?qiáng)度所需時(shí)間應(yīng)通過試驗(yàn)確定。脫模后要防止襯砌表面受到碰撞。

4.7養(yǎng)護(hù)

混凝土灑水養(yǎng)護(hù)時(shí)間規(guī)定是：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥相對(duì)濕度<60%時(shí)，灑水養(yǎng)護(hù)14天；相對(duì)濕度在60%～90%時(shí)，灑水養(yǎng)護(hù)7天；相對(duì)濕度>90%時(shí)，可不灑水。

4.8保證拱頂填充密實(shí)

嚴(yán)格控制水灰比、水泥用量和含砂率來保證混凝土中砂漿質(zhì)量，降

低孔隙率。盡量減小水灰比，水灰比不能大于0.6，砂率為35～45%，灰砂比為1：2.0～1：2.5。確保水泥、砂子、石子、水和外加劑的質(zhì)量要求。施工中嚴(yán)格按配合比準(zhǔn)確計(jì)量。計(jì)量允許偏差為：水泥、水、外加劑為±1%；砂、石為±2%。。

嚴(yán)格控制混凝土的坍落度。結(jié)構(gòu)防水混凝土的入模坍落度控制在11～14cm。

在模板臺(tái)車上預(yù)留觀察（注漿）孔，間距4～5m，觀察孔用

φ50mm的錐形螺栓緊密堵塞，混凝土初凝后擰開螺栓，探測(cè)拱頂是否回填密實(shí)，如果有空洞，在混凝土具一定強(qiáng)度后且于模板拆除前壓漿回填。

如果混凝土灌注過程中拱頂回填不滿，那么應(yīng)采取二次插管澆注的方法，首先在擋頭板位置預(yù)留排氣孔，然后由內(nèi)向擋頭板方向壓灌混凝土。

在擋頭板處，拱腰線以上預(yù)埋注漿管，間距3m，如果發(fā)現(xiàn)有空洞，在混凝土具一定強(qiáng)度后且于模板拆除前壓漿回填。

5.結(jié)語

通過對(duì)以上關(guān)鍵工序進(jìn)行了嚴(yán)格的技術(shù)控制，連蒙村隧道二襯施工合格率達(dá)100%，優(yōu)良率98%，完全滿足了設(shè)計(jì)要求。