某輸水隧洞工程邊頂拱襯砌簡述

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。