公路隧道模筑混凝土衬砌施工.pdf

公路隧道 2 0 1 1年第 2期( 总第 7 4 期) 摘要 程参考。 关键词 公 路 隧道模筑 混凝 土衬砌 施工 马永梭 ( 云南公路建设监理公司昆明6 5 0 0 1 1 ) 本文介绍三亚绕城公路主线工程凤凰隧道、 酸梅隧道模筑混凝土衬砌采用规范施工的做法， 可供类似工 公路隧道模筑混凝土衬砌规范施工 l 刖 吾 当前 ， 公路隧道正广泛采用模筑混凝土衬砌施 工 。如何在施工实践中贯彻落实 公路 隧道施工技 术规范 ( J TG F 6 0 -2 0 0 9 ) ， 实行规范施工 ， 确保工 程质量 ， 已成为施工建设关注的课题 。 本文根椐施工实际， 结合落实规范 ， 介绍具体做 法 ， 供 同仁批评指正 。 2 做好 隧道施工 组织设计 公路隧道工程依椐 签定 的合 同、 法规 、 设计 文 件 、 实地调查与测量资料 ， 根据 公路工程质量检验 评定标准 ( J TG F 8 0 1 -2 0 0 4 ) ， 将建设项 目划分为 单位工程 、 分部工程和分项工程， 及时编制隧道施工 组织设计 。由于隧道洞身混凝土衬砌是在完成隧道 开挖 、 支护、 防排水工程之后进行的分项工程 ， 必须 对上一道工序初期支护 ， 进行 断面检测并符合设计 要求后 ， 才能对下一道工序洞身混凝土衬砌施工。 公路隧道洞身混凝土衬砌的施工工序、 主要设 备与施工操作要求见表 1 。 表 1 模 筑混凝土衬砌施工 工序 主要设备 施工操作要求 HZ s 一1 0 0 6 0 m 3 h 混凝 土搅 检测现场进料， 按检测结果调整施工配合比， 控制水灰比， 规范搅拌 混凝土搅拌 拌机及搅拌台 混凝土， 做好记录。 将搅拌好的混凝土送至洞内台车旁， 记录每车运送至混凝土输送泵 混凝土车运 8 m3 混凝土搅拌罐车 的数量及所用装 、停 、 往返时间 。 HB TS 6 0 D-1 6 9 O 7 7 h混 由窗 口将罐车所运混凝土 自下而上从两侧对称向拱顶泵送人摸， 并 混凝土泵送 凝土输送泵 记录入模的数量及所用时问。 Z X一6 O混凝土振动器、 附着式 遵照规范先用手提式振动器将泵人混凝土振实， 浇注至拱顶时， 改用 混凝土浇注 附着式振动器对泵人混凝土振实； 封顶时对输送泵应加压 ， 防止混凝 混凝土振动器 、模筑混凝土台车 土收缩脱空 。 注 ： 输送泵正常泵送工作压力 9l l MP a ， 加压是指将泵送工作压力调至 1 31 4 MP a 。 根椐设计工程数量统计： S 型复合式衬砌( 包 括超挖 回填) 每延米 C 3 0防水混凝土 l 1 3 8 m。 ， 9 m 模筑台车 每模 C 3 O防水混凝 土 1 0 2 4 2 m。 ； S Va型 复合式衬砌 ( 包括超挖 回填 ) 每延米 C 3 0防水混凝 土 1 6 0 7 m 3 ， 9 m 模筑台车每模 C 3 0防水混凝土 1 4 4 6 3 12 1 。 。根椐实践统计， 正常施工条件下， 每模 浇筑需用时间 6 8 h 。 3 认真制作衬砌模板台车 认真遵照设计、 规范要求制作模板 台车是隧道 模筑混凝 土衬砌 的关键 。以三亚绕城凤 凰隧道为 例 ， 考虑隧道曲线布置 ， 经检算采用 9 m 台车 。确保 台车模板及支架具有 足够 的强度 、 刚度和稳定 性。 模板不凹凸 ， 支架不偏移 ， 不扭 曲。保证 昆 凝土成型 规整， 满足多次重复使用， 不变形。便于整体移动， 41 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 公路隧道 2 0 1 1 年第 2期( 总第 7 4期) 准确就位。 全断面衬砌模板台车模板应 留振捣窗， 振捣窗 间距纵 向不宜大于 3 m， 横向不宜大于 2 5 m， 振捣窗 不宜小于 0 4 5 m0 4 5 m， 振捣窗周边应加强 ， 防止 周边变形。窗门应平整 、 严密、 不漏浆 。顶模设置通 气孔、 注浆管 ( 图 1 ， 图 2 ， 图 3 ) 。 c c 】 e 1 c 】 自 B c 厂 、 i i 。 f _ 图 1 混凝土衬砌钢模台车侧面图 口 口 口 口 I 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 ； 口 垫 口 口 口 口 口 口 图 2 混凝 土衬砌钢模 台车窗口图 图 3混凝 土衬砌钢模 台车断面图 说明： ( 1 ) 混凝土衬砌钢模台车根椐 钢结构设计规 范 ( r r J 1 7 7 4 ) 和用户要求设计 。图纸尺寸单位 以 ran 1 计 。 ( 2 ) 台车用料根椐混凝土衬砌厚度 、 结合 一般 结构用热 连轧钢板和钢 带 ( G B T2 5 1 7 - 1 9 8 1 ) 钢 4 2 材 的力 学性能选用 。模板采用 隔层 板设计 。每 隔 i m加装 隔层 板 ， 模板 选 料 ： 面板 Q2 3 5 1 0 、 弧 板 Q2 3 5 &1 2 、 内衬 角钢 7 5 5 0 6 mm。门架采用 加 强型结构设计 ， 选料和模板相 同。 ( 3 ) 台车设计衬砌断面半径放大 5 0 mm， 确保衬 砌不侵界 ， 模板设计至水沟盖板下 2 0 0 ram 。 ( 4 ) 台车设计的行走面为设计标高下 4 4 0 mm 。 ( 5 ) 台车设计为液压式 自动行走 台车， 上下脱模 量 2 0 0 mm， 左 右 脱 模 量 2 0 0 ram，水 平 偏 移 l O O mm 。 ( 6 ) 台车 用 枕 木 为 1 8 0 mF n2 0 0 mm 5 0 0 mm， 钢轨为 4 3 k g ， 工地 自备。 ( 7 ) 模 顶设 置 6台附着式 振动 器。台车重量 6 0 t 。 4 规范施工现场管理 4 1 主洞模板安装要求 ( 1 ) 模板台车就位前应仔细检查防水板 、 排水盲 管、 衬砌钢筋、 预埋件等隐蔽工程 ， 做好纪录 。 ( 2 ) 浇筑模筑混凝土前应将模板 内的杂物 、 积水 和钢筋上的油污清除干净 ； 钢模板应涂脱模剂 ， 木模 板应用水湿润 ； 模板接缝不应漏浆。 ( 3 ) 涂刷模板隔离剂时， 不应污染钢筋。 ( 4 ) 挡头板应按衬砌断面制作 ， 定位 准确 ， 安装 牢固， 档头板与岩壁间隙应嵌堵紧密。施工缝挡头 板应设预留槽成型条 ， 并满足止水产品要求。 ( 5 ) 全断面衬砌模板台车模板应 以隧道 中线为 准 ， 按线路方 向垂直架设 。安装模板台车时， 应检查 中线、 高程、 断面和净空尺寸。发现不符合设计 的， 应及时调整至允许误差之 内。 4 2 特殊洞室模板要求 ( 1 ) 对车行横洞 、 人行横洞 、 紧急停车带等特殊 洞室， 宜采用移动和拼装模板施工。 ( 2 ) 采用拼装模板施工时 ， 应采用先墙后拱或全 断面浇筑， 不得采用先拱后墙浇筑 。 ( 3 ) 采用拼装模板施 _丁时， 拱 、 墙模板拱架 的间 距 ， 应根据衬砌地段 的围岩情况 、 隧道宽度 、 衬砌厚 度及模板长度确定 。 ( 4 ) 架设拱 、 墙支架和模板安装时 ， 应位置准确， 连接牢 固， 严 防移位。围岩压力较大时， 拱架 、 墙架 应增设支撑或缩小间距 。 ( 5 ) 移动式模架或拼装模板重复使用时 ， 应注意 检查 ， 如有变形应及时修整 。 ( 6 ) 在拱架外缘应采用沿径向支撑与闱岩顶 紧， 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 马永 梭公路 隧道 模 筑混凝 土衬 砌施 工 以防混凝土浇筑时拱架变形、 移位。 ( 7 ) 拱架 、 支架应与隧道 中线垂直方向架设。拱 架的螺拴、 拉杆、 斜撑等应安装齐全。拱架( 包括模 板 ) 高程应预 留沉落量。施工 中应随时测量 、 调整 。 4 3 模筑混凝土施工要求 ( 1 ) 浇筑混凝土节段长度应根椐围岩状况、 衬砌 厚度、 施工部位 、 机具设备能力等确定。 ( 2 ) 混凝土拌制前 ， 应测定砂 、 石含水率并根据 测试结果调整材料用量 ， 提 出施工配合 比。混凝土 要在初凝前完成浇注 。 ( 3 ) 冬季施工的防水混凝土， 应掺用加气剂降低 原有的水胶比， 并按冬季施工有关要求施工。 ( 4 ) 调制混凝土拌合物时 ， 水泥质量偏差不得超 过 1 ， 集料质量偏差不得超过 2 ， 水及外加 剂质量偏差不得超过1 。 ( 5 ) 混凝土应采用混凝土搅拌运输车 ， 应确保混 凝土在运送中不产生离析 、 撒落及混入杂物。 ( 6 ) 混凝土应采用混凝土输送泵输送入模 。 ( 7 ) 采用拼装模板施工时 ， 边墙基础宜结合边墙 一 次施工完成 。 ( 8 ) 边墙基础与边墙分次浇筑时， 边墙基础顶面 应凿毛、 清洗。 ( 9 ) 拱墙衬砌混凝土 ， 应 由下向上从两侧向拱顶 对称连续浇注， 采用振动器振实， 确保混凝土密实。 ( 1 O ) 拱顶注浆充填 ， 宜在衬砌混凝土强度达到 1 0 0 后进行 ， 注入砂浆 的强度应符合设计要求 ， 注 浆压力要控制在 0 1 MP a以内。 4 4 混凝土养护 衬砌拆模后应 立即养护 。在寒冷地 区， 要做好 衬砌的防寒保温工作。 采用硅酸盐水泥 、 普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸 盐水泥拌制的混凝土养护时间不得少于 7 d， 有抗渗 要求的混凝土养护时间不得少于 1 4 d。 4 5 水质分析 对地下水要做水质分析 ， 隧道通过含有侵蚀性 地下水地段时衬砌应采用抗侵蚀性混凝土。 4 6 重视监控量测 ( 1 ) 二次模筑混凝 土衬砌施工应根椐 监控量测 结果 ， 在围岩和初期支护变形基本稳定后进行 。当 围岩变形较大 ， 流变特性明显时 ， 应加强初期支护或 采用其他辅助工程措施。 ( 2 ) 对已完成衬砌地段， 应继续观察衬砌的稳定 状态 ， 注意变形 、 开裂 、 侵入净空等现象 ， 及时记录。 发现问题及时进行整改 。 4 7 设置沉降缝 在 围岩对衬砌有不 良影 响的硬软岩分界处， 应 设置沉降缝 ； 明洞衬砌与洞 内衬砌交界处或不设 明 洞的洞 口段衬砌在距洞 口 5 1 2 m 的位置应设沉降 缝 ； 在连续 V、 级围岩 中每 3 0 8 0 m应设沉 降缝 一 道。在严寒地 区， 应在洞 口和易受冻害地区设 置 伸缩缝 。衬砌的施工缝应 与设计 的沉降缝 、 伸缩缝 结合布置。 4 8 拆模时间选定 混凝土衬砌 台车的拆模时问， 是倍受各方关注 的课题 。新规范对拆除拱架 、 墙架和模板规定 ： ( 1 ) 不承受外荷载 的拱、 墙混凝 土强度应达 到 5 O M Pa 。 ( 2 ) 承受围岩压力 的拱 、 墙 以及封 顶和封 口的 拱 、 墙混凝土强度应满足设计要求 。 强度试验表明， 在混凝土强度达到 5 MP a时， 拆 模对混凝土表面和棱角不致损坏 ； 二次衬砌不承重 时， 其厚度小 、 自重轻 ， 当混凝土达到 5 MP a 时， 两车 道隧道可承受其自重； 3 车道隧道、 4车道隧道如设 计没有特殊要求也 可参照执行 ， 但应将第 1 环浇注 的混凝土作为试验段 。 我们对现场施工的模筑混凝 土， 按各类 混凝土 标号， 检测其不同时间的抗压强度( 表 2 ) ， 供选定拆 模时间参考 。 表 2 模筑混凝 土抗 压强度试验 混凝土抗压强度 混凝土标号 8 h 1 0 h 1 2 h 1 4 h C3 O MPa 3 3 5 1 C2 5 M P a 2 3 3 7 5 4 C2 O M P a 1 9 2 9 4 3 5 7 实践统计 ， 9 m模筑混凝土台车正常情况下 ， 经 移位、 浇注、 养护成型 ， 每 日完成一模 。每模混凝土 施工纪录见表 3 。 表 3 每模 混凝 土施工记录 台车 4 h 在完成中线水平断面检测合格后， 将台 移位 车移至新位并按规范要求调整合格。 将搅拌台已规范搅拌的混凝土， 由罐 浇注 6 8 h 车运至台车旁， 经输送泵 自窗 口由下 混凝土 而上从两侧对称入模并振捣密实。 检查台车有无漏浆和 问题； 搅拌、 运 检查 、 1 O 1 2 h 输设备是否 清洗干净； 用 电是否安 养护 全； 并真实完整记录。 每模 2 O 2 4 h 正常情况 下， 经移 位、 浇 注、 养 护成 合计 型， 每 日完成一模。 ( 下转第 5 l页) 43 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 李生杰 环向注浆技 术在安远公路 隧道止水 中的应用 ( 上 接 第 4 3页) 5 结 语 三亚绕城公路主线工程凤凰、 酸梅隧道 2 6 6 0 m， 分别 自2 0 0 9年 7 月 1 8日和 2 0 0 8年 1 1 月 6日开工 ， 在业主、 代建、 监理和施工各方共 同努力下， 2 0 1 0年 1 2月 2 5日已安全完成主体工程， 即将转入路面施工。 在凤凰 、 酸梅两座隧道 的模筑混凝土衬砌的施工中， 通过试验实践， 检测结果表明： 公路隧道施工技术 规范 ( J TG F 6 0 -2 0 0 9 ) 将原规范拆除模板 时混凝 土强度 2 5 MP a提高为混凝土强度应达到5 0 MP a ， 是符合实际、 科学合理 、 切实可行 的。同时补充完善 了以往采用 2 4 1 6 h拆模 的做法 ， 缩短了模筑混凝 土衬砌周期 ， 提高设备利用效率 。 5 l 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m