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摘 要:结合工程实例论述了隧道施工中二次衬砌施工的施工工艺及施工要点,并从多角度论述了二次衬砌施工中质量控制要点.
随着国民经济的发展,交通事业也方兴未艾,隧道施工在交通事业中也随之增多,在隧道施工中对二次衬砌的施工质量也提出了较以往更高的要求,现行规范要求隧道工程需具备高强度、高耐久性以及不允许渗水、表面无湿渍等,则要求在施工中加强质量过程控制方可达到该类要求.
1工程概况
公路化稍营至蔚县(张保界)段高速公路第L11合同段线路全长2.4km,隧道按高速公路双向四车道设计,设计速度为100km/h,整体式路基宽度26m,分离式路基宽度13m,行车道宽度2×7.5m,最大纵坡2.7954%,最短坡长700m,该标段共设2个平曲线,最小平曲线半径R等于2000m.设计洪水频率1/100,地震烈度为Ⅶ度.隧道平面布置主要根据路线走向,设计为上、下分离式隧道.在40里峪隧道出口至雾柳林隧道进口段设置1m～13m小桥2座.左线桥长21.0m,右线桥长16.8m.
本段隧址区属低中山地貌,山势陡峻,悬崖、沟谷发育,多呈“V”字形,山坡坡度30℃～80℃,山区植被灌木较茂密.为中低山工程地质区的硬质岩亚区,地形变化复杂,具岩溶地貌特征,出露地层为单一的震旦系迷山组白云岩,含较多燧石条带,岩层产状平缓,表层节理裂隙发育,岩体破碎,危碎、危石发育,并有溶洞存在.岩石质体坚硬,软弱夹层少见.
2二次衬砌施工工艺及要求
2.1 衬砌台车施工及要求
衬砌台车施工后其外轮廓应保证在混凝土浇筑后隧道内净空,门架结构的净空应保证洞内车辆和人员可安全通行,一般情况车外轮廓尺寸较隧道净空断面加大3m～5cm,台车长度一般控制在9m～12m,以防过短而降低生产效率并增加接头,长度过长而导致移动不方便,且在混凝土收缩过程中产生环状裂纹,宜分层布置台车墙部作业窗,一般控制层高不超过1.5m,每层宜设置4～5个窗口,若隧道采用机械通风则台车上应预留风管的穿越通道或固定的硬风管,但其前后两端应设置可与软风管连接的接头以保证台车移动不影响通风,台车应设置足够的承重螺杆支撑或径向模板螺杆支撑以保证在混凝土施工中不发生坍塌现象,台车拱顶宜设置2～3个混凝土浇筑口以便混凝土浇筑施工,浇筑口宜设置在台车两端,在坡道上浇筑混凝土利于高端内灌满,台车上安装的振动器应可单独启动,由于混凝土浇筑时间较长,附着式振动器不宜并联共振,整个台车的振动会对已经初凝的混凝土产生不利影响,而单独启动振动器可缩小影响范围,并可通过作业窗采用插入式振捣器振捣[1].
2.2 钢筋绑扎
应保证钢筋绑扎牢固以防止在浇筑混凝土时由于碰撞、振动而导致绑扎口松散、钢筋移位等,甚至导致露筋现象,绑扎时应按照设计规定预留保护层,禁止出现负误差,保护层内用同配合比的水泥砂浆垫块将钢筋垫起,而严禁采用钢筋作为垫块或用铁钉、铅丝等将钢筋固定在模板上,保证钢筋或铅丝不接触模板.
2.3 混凝土搅拌
进行第一盘混凝土搅拌时应考虑到筒壁导致的砂浆损失,并应按照配合比规定减半石子用量,搅拌时按照石子、水泥、砂子和泵送剂的顺序投料,控制各种材料用量允许误差不超过以下范围:水泥、水、外加剂为2%,砂与碎石为3%,每盘装料量不可超过搅拌筒标准容量的10%,拌合完毕后的混凝土在全部卸出前不得再投入拌合料,更应杜绝边投料边进料的做法,应严格控制拌合物的水灰比和坍落度,严格控制搅拌时间,最终保证拌合物均匀一致,颜色一致,不存在离析和沁水现象,最短的搅拌时间不少于120s,施工中应在搅拌地点和浇筑地点分别取样检测坍落度,并以浇筑点的测定值做为评定标准.
2.4 混凝土浇筑
浇筑前应检查台车、钢筋、止水条及预埋管线等,并应将模板内侧杂物、积水以及污垢等清除干净,并在模板内侧涂刷脱模剂,混凝土浇筑时应保证对称施工,两侧高差不宜超过1m,以免造成偏压、跑模,混凝土真逗啊宜采用振捣棒分层振捣,振捣棒的移动间距应不超过作用半径的1.5倍,对各个部位的混凝土振捣应保证混凝土密实,最终停止下沉并不再产生气泡,且表面平坦、泛浆,混凝土浇筑应连续进行,若必须间断则应控制间断时间小于前层混凝土的初凝时间或可重塑时间,浇筑过程中若混凝土表面沁水较多则可在不扰动已经浇筑混凝土的条件下采取措施排出积水[2].
2.5 拆模及养护
若在初期支护稳定后进行施工的要求拆模时混凝土强度达到8.0MPa,若初期支护不稳定则要求强度达到设计强度的100%,拆模时应保证混凝土表层和内部及表层和外界环境温差不超过20℃,结构内外侧表面温差不超过15℃,且严禁在混凝土降温前拆模,模板拆除后应对其进行连续养护,养护期间内部温度不应超过60℃,养护用水与混凝土表面温差不超过15℃,养护过程中应始终保持表面湿润以保证养护效果.
3施工质量控制要点
3.1 施工段接头处理
施工中衬砌台车宜采用带有气囊的端模以防止漏浆,接头部位施工的时间间隔一般控制在2d～3d,台车就位后其搭接部位可采用液压千斤顶将模板顶向新浇筑的混凝土面,并应将模板顶紧以防止漏浆,并采用增加硬橡胶间隙带的措施来减缓局部压力导致接头部位出现不可弥补的裂纹现象,并可密封接头缝隙,相邻段混凝土施工完毕后应拆除间隙条并用砂浆抹平凹槽,并应在堵头板上分层设排水孔以排放沁浆水,浇筑过程中应根据混凝土层面开孔排水以及排放在振捣过程中产生的表面气泡[3].
3.2 初期支护与二衬间隙处理
由于混凝土自重和浇筑混凝土压力不足等原因往往导致在初期支护与二衬间存在空隙或空洞而影响结构安全,对于二次衬砌厚度超过2/3设计厚度部位的空洞应预埋注浆管并采用1∶1水泥浆用注浆泵压浆充填,但应控制注浆压力在0.2～0.4MPa范围内,对小于设计厚度2/3的空洞则先用泵送小石子混凝土将其填充密实,后注1∶1水泥浆的措施.
4结语
隧道施工中二次衬砌质量在很大程度上影响整个隧道的施工质量,施工中应充分利用监测手段进行检测便于及时调整和修正施工中各个参数,并应严控边墙和二次衬砌间的施工缝防水,并应严格控制止水带安装就位以免出现渗、漏水情况,应严格控制混凝土的搅拌、输送以及浇筑振捣和养护工作,以确保其强度不低于设计要求,方可最终保证隧道的施工质量.