富水地区隧道二衬施工技术应用分析

发表时间:2021/8/18   来源:《建筑实践》2021年4月第10期   作者:张涛 陶月长
[导读] 本文主要针对富水地区软弱围岩公路隧道二衬施工技术要点进行总结分析,有利于后续施工质量控制。

        张涛  陶月长  
        (中国十七冶集团路桥工程技术公司,安徽马鞍山 243000)
        摘要:随着高等级公路的建设和以展,公路隧道工程已成为公路建设的重要组成部分,隧道二次衬砌施工是隧道工程中的一项重要环节,二衬质量的好坏对隧道的使用功能、使用寿命和外观质量存在重要影响。本文主要针对富水地区软弱围岩公路隧道二衬施工技术要点进行总结分析,有利于后续施工质量控制。
关键字: 隧道;二衬;富水地区;质量控制
1、概述
        以浙江某公路工程隧道施工为例。隧道共设3座,均为分离式隧道,部分路段为小净距,共计1832m(半幅长),分别为沙田头隧道、兰口隧道、小洋弄隧道。隧道围岩为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩,总挖方量约33万m3,具体设置如下表:

2、施工工艺特点
        富水地区隧道二衬施工,采用新型组合式智能化钢模板二衬台车,利用液压系统和千斤顶智能化调整模板到位及脱模的隧道砼成型设备。成本低,结构可靠,操作方便,二衬施工速度快,有效提高二衬施工速率和施工质量,成型面极好。
3、施工控制要点
3.1施工放样
        在浇筑混凝土施工前,按设计尺寸现场放样出预浇筑段两端的以下几何要素:隧道中线、边线及隧道中线处高程及两边台车需要抬高的高度,以利于台车就位。
3.2环向排水管施工
        衬砌施工时,根据设计要求,隧道全长设置环向排水盲管,以加强衬背排水,其间距Ⅳ级围岩5m,并根据具体富水情况适当加密。环向排水盲管采用A50mmHDPE打孔波纹管,边墙纵向盲管采用A100mmHDPE波纹管,并在外包裹200g/㎡土工布。首先对环向排水管进行定位划线,以使管位准确合理,确定位置时注意盲管尽可能走基面的低凹和易出现渗水处,定位后将盲管定位于土工布面层,并将纵向盲管与环向盲管采用变径三通连接为一体,形成完整排水系统,最后采用防水卷材将盲管覆盖。
3.3防水层施工
        二次衬砌施工前,首先检查初期支护,补喷混凝土使其表面平整圆顺,截断凸出的锚杆并用砂浆抹平,施工土工布及防水板,并对其进行检测,检测合格后,台车就位。二次衬砌混凝土施工前,清除防水层表面灰尘。
        防水卷材应无钉孔铺挂,不允许用钉子穿透卷材钉在喷射混凝土层面上。防水板铺装采用环向接缝,铺设应超前二次衬砌施工30~50m,并设临时挡板防止机械损伤和电火花灼伤防水板,同时与开挖掌子面应保持一定的安全距离;铺设前进行精确放样,弹出标准线进行试铺后确定防水板一环的尺寸,尽量减少接头;采用从上向下的顺序铺设,下部防水板应压住上部防水板,松紧应适度并预留1.15的富余量,采取措施避免防水板与初期支护表面“拉紧带直”出现二衬与初期支护的脱空。拼接缝宽度10cm,洞内之间环向接缝使用专用粘合剂粘合,局部用玻璃胶或硅胶补缝。
3.4台车就位
        台车就位前,找平基底,铺设走行轨。走行轨从中线桩向左右两侧量出其位置,铺设在仰拱填充上。台车就位后,启动微调机构,用仪器校正模板外轮廓与设计净空相吻合,并锁定台车。校正模板外轮廓时,认真复核台车中线是否与隧道中线重合,边墙处的高程及隧道净宽是否符合设计要求。模板安装稳固牢靠,接缝严密,堵头采用木板封闭,接头位置采用泡沫胶粘贴以防止漏浆。浇筑混凝土前,模板内的积水和杂物已清理干净。
3.5混凝土的浇筑与振捣
        (1)二次衬砌混凝土采用混凝土输送泵泵送入模,输送管末端采用软管连接,混凝土入模的自由倾落高度保证其不发生离析,现场施工中不超过2m。输送管严禁接触模板,以免混凝土压出时对管口产生的强烈冲击使模板发生小位移及局部变形;衬砌混凝土左右两侧对称分层进行,两侧浇筑高差最大不超过50cm;浇筑混凝土不宜间断进行,若必须终止则不应超过混凝土初凝时间,否则应作间歇灌筑处理。采用插入式软轴振捣器振捣时,分层厚度控制在30cm,振捣时间宜为20~30s。混凝土振捣应确保密实。插入式振动棒需变换其在混凝土中的位置时,应竖向缓慢拔出,不得在混凝土浇筑仓内平拖。待混凝土充分下沉后再浇筑拱部,以防因边墙混凝土下沉而造成拱部开裂。
        (2)混凝土的入模温度应视洞内温度而调整。冬期施时,混凝土的入模温度不应低于5℃,施工过程中实行严格的温度控制,确保施工质量。
        (3)封顶:当拱部混凝土浇筑至台车最上层窗口时,应将泵送管接至拱顶圆形进料口。混凝土充填满拱部后应暂时停止泵送,以防因压力过大致使台车变形;振捣后继续泵送混凝土,直到拱部混凝土充填密实。施工中在拱部预埋?42mm压浆管,压浆管按纵向间距2~3m埋设。如后期雷达检测出隧道拱部存在空洞,通过预埋注浆管压注水泥浆充填密实。
3.6拆模、养护
        当混凝土强度达到5MP以上时,可以拆除模板,拆模后应对混凝土进行湿润养护。二衬养护采用二衬移动式养护台架,台架外侧设一环洒水养护喷嘴,开启进水开关后,水雾均匀喷洒到二衬砼表面,纵向移动台架,根据施工条件,确定洒水喷雾间间隔时间,确保二衬养护效果。当温度小于5℃时不得洒水养护。拆模时应注意混凝土表面以及棱角,不得让其受到损伤。
4、施工技术总结
隧道洞身二次衬砌按照技术规范结合现场实际情况,施工中严格把质量关,根据各工序的不同技术要求,建立了不同层次的质量监督体系,使施工过程中的每一道工序都处于可控状态,优质、安全的完成项目所有的二次衬砌施工。具体总结如下:
(1)做好前期准备工作
在施工前期,需认真进行施工方案的编制,做好设备选型工作,做好工程开工前的全部准备工作。
(2)施工阶段的管理控制
施工过程中,需做好施工配合比控制,原材计量控制,混凝土塌落度控制和混凝土搅拌时间控制。做好对二衬台车的组装、调试、加固和验收工作,做好模板的打磨清洁工作,脱模机采用液压油,严格做到涂刷均匀,并加强净空检查,确保二衬厚度。加强施工工艺过程控制,如:测量放样、环向排水管、防水层施工、混凝土振捣、拆模、养生等全过程监督旁站。严格控制施工质量,过程中出现的问题,认真分析原因,制定处理措施,确保施工进度及质量安全。
(3)安全、文明施工的控制
在施工中认真贯彻“安全第一,预防为主,综合治理”和坚持“管生产必须管安全”的原则,确保参加施工的人员接受安全教育,熟悉和遵守二衬台车操作和临时用电的安全技术操作规程,整个工程中,未发生任何安全事故。
5、结束语
采用新型组拼式钢模板智能化二衬台车,相比传统二衬台车,一是施工效率高、成型外观质量好,无需修饰,二是安全性能好,采用智能化控制,相比传统台车施工,节省一半劳动力,且可以逐仓浇筑混凝土,操作简单,安全性好。特别是针对富水地区等不良地质,采用新型智能化二衬台车,能有效保证施工质量和安全。
参考文献:
[1]隧道模块化二衬端头模板施工技术[J]. 和晓军,张明祥,赵卫国.  科技创新与应用. 2020(14)
[2]公路工程质量检验评定标准. 交通运输部公路科学研究院. JTGF80/1—2017
[3]穿行式数控衬砌台车及其在地铁中的应用研究[J]. 付春青,张功,刘冬,王岩,薛炜.  施工技术. 2018(03)
[4]隧道二衬背后空洞的分析与对策[J]. 康磊.  企业技术开发. 2017(04)
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