高速公路隧道污水沟自动成形快速施工技术.pdf

121高速公路隧道污水沟自动成形快速施工技术罗坤东赵乾辰万发权/中国水利水电第十四工程局有限公司【摘要】隧道污水沟虽为非隧道受力结构，但功能十分重要。由于结构断面尺寸小，因此施做相对较麻烦。利用隧道污水沟自动成形快速施工技术，采用长距离连续浇筑的滑模施工装置，可一次性将污水沟碾压成型，不需模板，既满足设计现浇要求，保证流水面流线形状尺寸，也有利于提高施工效率，节约成本。【关键词】山区高速公路各污水沟滑模装置自动成形1引言宜昭高速公路（川滇界至彝良海子）B3标段承建范围内共3.5 座隧道，分别为铁匠湾隧道（出口端）、板桥隧道、鱼井村隧道及木蜡湾隧道。其中铁匠湾隧道（出口端）污水沟共有8 37 6 m、板桥隧道污水沟共有884m、鱼井村隧道污水沟共有12 98 m、木蜡湾隧道污水沟共有45 7 8 m。污水沟是由三段直线顺接而成的流水面构造，若采取常规模具分块预制、安装或定型模板现浇两种施工方式成型，需要加工较多的定型模板，工序相对较多，成本相对较高，故该标段设计并制作隧道污水沟浇筑装置，实现了隧道污水沟自动成形快速施工。2施工工艺流程及技术要点2.1施工工艺流程施工工艺流程为：施工准备测量放线污水沟沟底清理放置轨道并固定轨道内侧灌注混凝土利用浇筑装置碾压混凝土形成污水沟养护（图1）。2.2施工技术要点2.2.1隧道污水沟浇筑装置组成及操作隧道污水沟浇筑装置作为污水沟快速浇筑、自动成型的施工核心，其设计正视图、运行平面图分别如图2和图3所示。图2 中，定型刮板根据污水沟表面形状制作，定型刮板跟随整体装置行走而将事先灌注的混凝土碾压成设施工准备测量放线污水沟沟底清理放置轨道并固定轨道内侧灌注混凝土利用浇筑装置碾压混凝土形成污水沟养护图1隧道污水沟自动成型快速施工工艺流程图2 隧道污水沟浇筑装置设计正视图一定型刮板；一振捣器；一滚轮；一卷扬机计要求的形状；振捣器在装置碾压运行过程中开启，保证碾压的同时进行振捣，确保成型的污水沟外观质量良好；滚轮用于在轨道上行走；将卷扬机钢丝绳固定在前方，开启卷扬机后，钢丝绳的牵引作用可保证装置在122路桥与市政工程图3隧道污水沟浇筑装置运行平面图一卷扬机钢丝绳固定位置：一轨道；一整理装置运行形式轨道上平稳、匀速运行。图3中，将卷扬机钢丝绳固定装置固定在污水沟施工段落前方，配合卷扬机提供装置在轨道上方行走并碾压混凝土形成污水沟；轨道由空心方钢焊接而成，轨道分段焊接，每段可制作成2 0 m长度，多块轨道拼接可保证污水沟一次浇筑长度，分块预制轨道主要为便于转弯处污水沟线型调整，同时方便运输；同时，可见污水沟浇筑整理装置在轨道上是如何运行的。2.2.2污水沟基础清理清理污水沟浇筑位置基础上方杂物，清理两侧混凝土面上的杂物，用高压水冲洗干净。2.2.3测量放线（1）针对污水沟浇筑位置与标高测量放线，用水泥钉标示，间距10 m一个，用红油漆做醒目标记，对作业人员进行现场测量交底。（2）根据放线位置及高程放置轨道，轨道内侧作为污水沟外侧沟帮模板，因此轨道放置的位置应有利于精准控制轨道与电缆沟外侧沟帮距离，保证污水沟断面尺寸满足设计要求，同时精准控制轨道高程，保证污水沟高度满足设计要求。2.2.4混凝土浇筑施工（1）混凝土采用搅拌站集中拌和，罐车运输。（2）混凝土各种原材料的质量应符合配合比设计要求，严格按照经批准的施工配合比准确称量混凝土原材料。混凝土拌和物应拌和均匀，颜色一致，不得有离析和泌水现象。（3）混凝土在运输过程中应保持匀质性，做到不分层、不离析、不漏浆。（4）轨道准确放置到位后，在轨道与电缆沟之间浇筑混凝土，此处混凝土浇筑量根据污水沟设计混凝土延米量确定，不宜过多或过少，保证碾压成型的污水沟尺寸满足设计要求，同时避免混凝土倒置过多而产生浪费。2.2.5混凝土碾压施工（1）混凝土初步倒置完成后，在轨道前方固定卷扬机牵引钢丝绳，启动卷扬机，保证装置在轨道上平稳匀速运行，利用定型刮板将混凝土碾压成型，同时开启振捣器进行振捣，确保污水沟质量满足要求。（2）污水沟碾压施工至少需两人配合，一人负责装置速度控制及碾压成型情况观察，根据成型外观情况随时调整碾压速度；一人负责在碾压施工前方观察混凝土情况，混凝土过多或过少位置人工布料调整，保证碾压成型的污水沟满足设计要求。（3）一段污水沟碾压成型后转移轨道，重复以上施工步骤便可完成污水沟施工。2.2.6污水沟养护混凝土浇筑碾压完毕后12 h以内，开始对混凝土进行养护，可采取土工布覆盖及洒水的方式，养护期限不少于14d。浇水次数以保持混凝土处于湿润状态为宜。当环境气温低于5 时不应浇水。3自动成形快速施工注意事项（1）混凝土浇筑前对浇筑装置、轨道、场地情况进行检查，符合要求后方能浇筑，同时，应清除浇筑位置垃圾、泥土和油污等杂物。（2）铺设污水沟浇筑装置的轨道应顺直，同时确定轨道标高，保证浇筑成型的污水沟线型及结构尺寸符合要求。（3）污水沟浇筑装置在施工过程中速度不宜过快，应同步开启振捣装置，并根据混凝土情况调整振捣强度，保证浇筑成型的污水沟外观质量良好，不存在气泡。（4）采用污水沟浇筑装置进行施工前，确保轨道放置平整，轨道上方不得跨越、站人，控制浇筑设备运行速度，确保设备运行安全。4施工技术应用效果隧道污水沟自动成形快速施工技术施工工艺简单、施工效率高，能大幅度提高隧道污水沟施工速度，采用该施工技术，B3标段污水沟（共计12 35 8 m）施工工期缩短了2 个月；共评定2 48 个检验批，合格率10 0%，检测轴线偏位、断面尺寸、沟底高程、纵坡、基础厚度，均满足设计及规范要求。与传统的拼接模板浇筑施工方法相比，该工艺减少了普工、电焊工、混凝土工、模板工等，合计减少人工费用5 96 0 0 0 元，并减少装载机、混凝土运输车、拌和站运行费用36 40 0 0 元。该施工技术不需要采购污水沟模板，可直接减少污水沟模板采购费用，以B3标段污水沟共计12 35 8 m计算，若采用传统拼接模板法进行污水沟施工，同时考虑施工进度，需要污水沟模板约400m，模板费用约10 0 0 0 0 元，而污水沟工程量越大，模板采购成本越多。123高速公路隧道动成形快速施工技术该施工技术共计减少人工费用、设备费用、污水沟模板费10 6 0 0 0 0 元，节约了施工成本，有效控制了现场施工质量，满足了标准化管理的要求，为隧道污水沟施工积累了宝贵的经验，产生较好的经济效益和社会效益。5结语（1）工程实践证明，利用污水沟浇筑装置配合轨道，可将混凝土按照污水沟结构型式碾压成型，不需设置模板便能快速完成污水沟浇筑。（2）隧道污水沟浇筑装置包括动力系统、振捣系统、行走系统、符合污水沟表面形状的刮板等，整套滑模装置制作成本低，可根据污水沟设计体形自行加工制作。（3）创新设计，将隧道污水沟浇筑装置的轨道直接作为污水沟外沟帮模板，通过调整轨道高程控制污水沟高程。（4）通过调整轨道拼接的长度调整单次备仓长度，无须使用模板，便可实现一次长距离浇筑，大幅度节约人工成本、模板成本，同时提高施工效率。（5）采用隧道污水沟浇筑装置施工，只需两人配合便可操作装置，使用简单，可灵活控制运行速度，同步开启振捣装置，有效保证了污水沟外观平整，质量良好。参考文献1中国水利水电第五工程局有限公司一种污水沟混凝土快速浇筑滑模装置：2 0 2 12 0 146 192.2 P.2021-11-05.2中铁七局集团西安铁路工程有限公司一种隧道成套化机械设备施工组织方法：2 0 18 10 7 44910.9P.2018-11-30.3侯素良，张继莹，程献周公路桥涵使用商品混凝土质量控制的几个问题J.科技风，2 0 0 9(15):72.4王鹤，苏海峰，陈曦，等。浅谈路隧道二次衬砌混凝土施工质量控制J混凝土世界，2 0 12（2）：58-61.5中铁十四局集团第三工程有限公司公路隧道污水沟整体模筑机及方法：2 0 2 0 2 0 2 7 32 91.2 P.2020-12-25.