隧洞鋼模臺(tái)車(chē)襯砌施工技術(shù)措施

張 冰

（山西省水利建筑工程局有限公司 山西太原 030000）

0 引言

目前，水工隧洞開(kāi)挖施工根據(jù)圍巖特性、洞線(xiàn)長(zhǎng)度以及經(jīng)濟(jì)性等多方面綜合考慮，多采用鉆爆法或TBM 施工，對(duì)采用鉆爆法施工的隧洞，一般用鋼模臺(tái)車(chē)進(jìn)行襯砌，由于隧洞工程為線(xiàn)性工程，洞內(nèi)施工空間有限，鋼模臺(tái)車(chē)襯砌施工控制難度較大，為保證襯砌施工質(zhì)量，對(duì)鋼模臺(tái)車(chē)襯砌施工技術(shù)措施研究成為必要課題。

1 工程概況

遼寧某隧洞工程采用鉆爆法施工，主洞長(zhǎng)17 km，洞型為圓拱直墻型，襯砌后斷面尺寸為4.6 m×5.25 m。采用整體桁架式鋼模臺(tái)車(chē)襯砌，全液壓脫、立模，行走馬達(dá)牽引自動(dòng)行走。每隔12 m 設(shè)一道施工縫，縫寬20 mm，縫間填充橡膠止水帶及聚乙烯泡沫塑料板。采用先底板后邊頂拱的施工順序，底板襯砌采用木模支撐，邊頂拱襯砌采用12.1 m 鋼模臺(tái)車(chē)作為襯砌模板，堵頭采用木模板，混凝土采用自動(dòng)計(jì)量在拌和站集中拌制，混凝土罐車(chē)運(yùn)送，在進(jìn)行襯砌施工時(shí)，在拱頂設(shè)置Φ125 mm 的泵送混凝土孔口（孔口大小根據(jù)泵管大小設(shè)置），封頂混凝土澆筑時(shí)，混凝土由拱頂?shù)吞幭蚋咛幏较驖仓?/p>

2 鋼模臺(tái)車(chē)襯砌施工技術(shù)措施

2.1 鋼模臺(tái)車(chē)設(shè)計(jì)及制造

為保證鋼模臺(tái)車(chē)制造質(zhì)量，貨比三家，選擇制造經(jīng)驗(yàn)豐富，大品牌、信譽(yù)較好的廠家制造，選定廠家后，根據(jù)設(shè)計(jì)混凝土襯砌斷面，聯(lián)合廠家技術(shù)人員設(shè)計(jì)鋼模臺(tái)車(chē)型式、尺寸及結(jié)構(gòu)，為保證混凝土襯砌質(zhì)量，在臺(tái)車(chē)設(shè)計(jì)方面，主要考慮以下幾個(gè)方面：1）鋼模臺(tái)車(chē)模板板厚及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)除了考慮承受設(shè)計(jì)混凝土產(chǎn)生的荷載，還應(yīng)考慮隧洞超挖部分混凝土產(chǎn)生的荷載。2）為防止隧洞超挖混凝土以及經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離襯砌后，臺(tái)車(chē)產(chǎn)生非彈性變形而造成襯砌混凝土斷面不足，鋼模臺(tái)車(chē)斷面尺寸在設(shè)計(jì)制造時(shí)較襯砌斷面大1～2 cm 左右。3）臺(tái)車(chē)設(shè)計(jì)時(shí)按施工圖紙上回填灌漿、固結(jié)灌漿的位置提前切割開(kāi)孔，待每倉(cāng)混凝土襯砌前按照預(yù)留的開(kāi)孔孔位用PVC 管預(yù)埋，既可便于找準(zhǔn)灌漿孔位，又可以避免后續(xù)灌漿鉆孔時(shí)因鉆到鋼筋而換位打孔。4）合理設(shè)置多層澆筑振搗窗口，窗口應(yīng)間隔設(shè)置，垂直方向窗口間隔高度不得大于1.5 m。水平方向不得大于2 m。5）臺(tái)車(chē)設(shè)計(jì)制造時(shí)，頂拱預(yù)留排氣孔。6）混凝土襯砌每倉(cāng)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為12 m，制造臺(tái)車(chē)時(shí)為保證與上一倉(cāng)的搭接，預(yù)留10 cm 搭接長(zhǎng)度，鋼模臺(tái)車(chē)制造長(zhǎng)度為12.1 m。7）為保證臺(tái)車(chē)現(xiàn)場(chǎng)安裝質(zhì)量，臺(tái)車(chē)安裝時(shí)需在廠家技術(shù)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行安裝。臺(tái)車(chē)安裝后，合理設(shè)置安裝附著式振搗器的位置。

2.2 欠挖處理

由于圍巖特性以及爆破施工的影響，會(huì)不可避免地出現(xiàn)超欠挖，為保證襯砌混凝土厚度，在襯砌前，由測(cè)量人員提前標(biāo)出欠挖部位，超前處理欠挖部位。在墊層混凝土施工過(guò)程中控制好墊層混凝土頂部高程，若墊層混凝土局部超高，則將超高部位提前處理，保證襯砌部位無(wú)欠挖。

2.3 鋼筋安裝技術(shù)措施

嚴(yán)格按照混凝土分倉(cāng)表的圍巖類(lèi)別進(jìn)行鋼筋綁扎。由于洞內(nèi)受鋼筋焊接的操作空間、照明等影響，為保證鋼筋焊接效果，在洞外將鋼筋按設(shè)計(jì)圖紙下料加工，鋼筋下料需考慮預(yù)留鋼筋接頭搭接長(zhǎng)度，鋼筋搭接預(yù)留長(zhǎng)度不小于35 d 或500 mm。可在洞外焊接的部位，在不影響鋼筋進(jìn)洞運(yùn)輸?shù)那疤嵯?，均可提前焊接?/p>

鋼筋運(yùn)輸進(jìn)洞后，由于隧洞內(nèi)一般潮濕多水，為防止行車(chē)濺起積水導(dǎo)致鋼筋生銹，將鋼筋架立堆放在綁扎倉(cāng)的前2～4 倉(cāng)的兩側(cè)，架立不低于30 cm。

鋼筋超前綁扎3～5 倉(cāng)，焊條采用J502 或J506 焊條，配置在同一截面內(nèi)的鋼筋，其接頭的截面面積占受力鋼筋總截面面積的百分率不大于50%。鋼筋施工完成后，檢查鋼筋的根數(shù)、間距、焊接接頭性能等。鋼筋的連接方式采用焊接，焊接總長(zhǎng)度不小于10 d（d 為鋼筋直徑），且不小于10 cm，鋼筋焊接時(shí)，注意調(diào)節(jié)電流大小，防止過(guò)度燒焊鋼筋，導(dǎo)致鋼筋截面不足。為方便驗(yàn)收，在洞外焊接的鋼筋，安裝時(shí)焊縫位置均朝向襯砌內(nèi)側(cè)。為防止鋼筋保護(hù)層過(guò)小，產(chǎn)生鋼筋顯影，需安裝墊塊，保證鋼筋保護(hù)層厚度。

2.4 橡膠止水帶施工技術(shù)措施

橡膠止水帶為橡膠制品，需防止露天暴曬，可按卷存放在有頂棚的庫(kù)房或支洞避車(chē)洞內(nèi)。在底板支模時(shí)，安裝止水帶，橡膠止水帶安裝時(shí)注意安裝方向，切勿裝反，安裝時(shí)凸出部位朝上，不得反轉(zhuǎn)、扭曲。止水帶采用定位鋼筋固定，安裝位置應(yīng)固定準(zhǔn)確。為防止止水帶搭接接頭質(zhì)量問(wèn)題，可采用在廠家制作全圓型止水帶，制作時(shí)適當(dāng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)超挖等綜合考慮止水帶適當(dāng)長(zhǎng)度，施工過(guò)程中禁止工人私自將止水帶割斷。

2.5 模板施工技術(shù)措施

每倉(cāng)按照設(shè)計(jì)洞軸線(xiàn)對(duì)鋼模臺(tái)車(chē)進(jìn)行測(cè)量定位，嚴(yán)格控制底板混凝土的長(zhǎng)度在誤差范圍內(nèi)，防止底板與邊頂拱模板澆筑時(shí)長(zhǎng)度不一致產(chǎn)生錯(cuò)位。為防止粘模，每倉(cāng)模板涂刷脫模劑。

澆筑前鋼模臺(tái)車(chē)支撐橫桿及地桿安裝好，防止鋼模臺(tái)車(chē)在澆筑過(guò)程中上浮或位移。在澆筑完每一層后窗口要關(guān)緊，防止拆模后產(chǎn)生窗口錯(cuò)臺(tái)。

2.6 混凝土施工技術(shù)措施

底板混凝土澆筑，需保證底板的平整度，特別是邊頂拱臺(tái)車(chē)與底板結(jié)合處的平整度，如平整度較差，結(jié)合處在澆筑過(guò)程中容易漏漿。底板澆筑后，強(qiáng)度達(dá)到5 MPa 后要進(jìn)行底板與邊頂拱結(jié)合面的鑿毛，振搗的部位，不能過(guò)振或漏振。盡量每個(gè)入料振搗窗口都用上，不能漏振，對(duì)于靠近堵頭模板部位，加強(qiáng)振搗。

邊頂拱混凝土澆筑前先將倉(cāng)內(nèi)清理干凈，并用清水沖洗干凈，澆筑時(shí)先用1～2 盤(pán)砂漿潤(rùn)管，第一層混凝土采用靠近已澆段窗口下料，把沖洗水?dāng)D排出去，可以減少底部邊墻處麻面、氣泡等質(zhì)量通病。當(dāng)澆筑至第二層窗口時(shí)，為減少挪動(dòng)泵管的次數(shù)，可將輸送泵管安裝至臺(tái)車(chē)中部高處位置，再采用溜槽溜至各窗口，左右均衡澆筑，底板及側(cè)墻澆筑時(shí)，混凝土坍落度控制在160～200 mm，頂拱混凝土澆筑時(shí)坍落度控制在180～220 mm?；炷翝仓ㄟ^(guò)澆筑窗口，自下而上，先墻后拱，對(duì)稱(chēng)澆筑。垂直自由下落高度控制不超過(guò)1.5 m。當(dāng)澆筑頂拱混凝土?xí)r，用頂部泵送口泵送混凝土，頂拱混凝土將澆筑完時(shí)，多觀察頂部預(yù)留木模板觀察口處混凝土是否填滿(mǎn)，當(dāng)混凝土將要充滿(mǎn)時(shí)，及時(shí)封堵觀察口。泵工則需多觀察混凝土輸送泵的壓力表壓力，防止臺(tái)車(chē)頂部混凝土注滿(mǎn)后強(qiáng)行澆筑，從而導(dǎo)致泵送壓力過(guò)大使鋼模臺(tái)車(chē)頂部模板局部變形（俗稱(chēng)“爆模”）?；炷琳駬v時(shí)，不得碰撞鋼筋、模板和止水帶等。澆筑過(guò)程中，避免入倉(cāng)口往罐車(chē)內(nèi)加水或在輸送泵處直接加水，而影響混凝土強(qiáng)度。泵送混凝土結(jié)束時(shí)，應(yīng)對(duì)管道進(jìn)行清洗。為保證使用完好率，采用的輸送泵及備用管件如三通管等，提前進(jìn)行采購(gòu)備用。

拆模要待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的75%方可拆模，拆模先拆小邊模，如澆筑混凝土過(guò)程中發(fā)生停電應(yīng)立即啟動(dòng)備用電源，當(dāng)輸送泵出現(xiàn)問(wèn)題后及時(shí)更換使用備用輸送泵，確?；炷翝仓鳂I(yè)連續(xù)進(jìn)行。當(dāng)出現(xiàn)不可避免的特殊情況，無(wú)法繼續(xù)澆筑而形成施工縫，則需進(jìn)行鑿毛處理，處理完成后再重新進(jìn)行結(jié)合處的澆筑。對(duì)于澆筑完成的底板混凝土進(jìn)行保護(hù)，在混凝土終凝后用覆蓋材料進(jìn)行保護(hù)，防止?jié)仓呿敼皶r(shí)污染底板混凝土表面。

3 其他措施

為確保隧洞襯砌混凝土工程施工質(zhì)量達(dá)到合同及規(guī)范要求，施工前，做好三級(jí)施工技術(shù)交底工作及安全交底工作。選派具有責(zé)任心的質(zhì)量管理人員對(duì)每倉(cāng)混凝土各工序進(jìn)行質(zhì)量檢查驗(yàn)收，加強(qiáng)對(duì)混凝土原材料、中間產(chǎn)品的質(zhì)量控制以及拌合站混凝土施工質(zhì)量控制，并及時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)砂石骨料含水率等對(duì)混凝土配料單進(jìn)行調(diào)整。加強(qiáng)各級(jí)人員的責(zé)任心，特別是振搗工要有責(zé)任心，不能欠振，也不能漏振、過(guò)振；冬季施工時(shí)，適當(dāng)延長(zhǎng)拆模時(shí)間，避免粘模。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上工程鋼模臺(tái)車(chē)襯砌施工技術(shù)措施的控制，本工程施工質(zhì)量有所提升，也減少了質(zhì)量通病的發(fā)生，提高了混凝土外觀質(zhì)量，也為同類(lèi)型以及類(lèi)似鋼模臺(tái)車(chē)襯砌工程提供了一定的參考價(jià)值。