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【摘 要】 隧道二次衬砌是指,在隧道工程初期施工时,对支护内侧施行模筑混凝土衬砌,它与初期的支护共同组合成为复合式衬砌。通过隧道的二次衬砌,可以加固支护、美观隧道外观、保障防排水系统,并且方便照明、通讯等设施发挥作用。综合来说,是一种现代化高速道路的隧道建设。本文论述了隧道二次衬砌施工技术,并对隧道工程的设备配置、二次衬砌施工工艺、混凝土施工、质量检验等方面进行研究,提出了二次衬砌施工技术中的关键步骤和需要注意的因素。
【关键词】 隧道;二次衬砌;施工技术;混凝土浇筑
隧道二次衬砌施工技术,属于现代化的新型施工技术。二次衬砌施工有很严格的要求,配置施工的混凝土,需要对细骨料、粗骨料、水泥、外加剂、掺合料进行检验。而混凝土的配比和拌制、衬砌和养护等工序需要严格按照规范操作,避免出现衬砌裂缝。隧道二次衬砌的混凝土要保持密实、平整光滑的表面,并且满足防水和设计强度的需求。而隧道拱部的超挖部分需要用同等级的混凝土一块进行浇筑。二次衬砌施工是先仰拱超前,后浇筑墙、拱整体。根据新奥法和现代支护理论的规定,二次衬砌是对围岩加固稳定后才使用的。对于成型的隧道,要选择顺作法,先墙后拱、由下至上的连续浇筑。纵向的隧道内,需要分段开展,分段多为10m左右的长度。二次衬砌常用的内层衬砌是使用模筑混凝土。而顺作法要有连续生产力和便于组装模板。顺作法简化施工程序,受力条件和衬砌整体性好。
1 工程概况
某工程隧道有2600m长,最终断面是3.0m×3.2m,纵坡i=0.30%,全程分为三段,隧道K1+110—K1+116段属于浅埋地段,地表内分布着夹碎石层和粉质粘土。而左隧道洞身K3+67—K3+98段和右边K3+127—K3+160段都处于溶洞之内。溶洞内充填不均匀,而且围岩结构不够稳定,有较差的整体性,容易出现变形和坍塌。隧道的其他部位都比较稳定,而且具有平坦的地势,排水畅通,地质简单。
2 机械设备配置情况
要根据隧道的具体情况选择机械设备。所选的机械设备既要匹配施工方法,也要满足施工需要。机械设备的配置,决定着隧道二次衬砌的质量。因此,需要选择经济适用和先进的机械设备。并且需要充分考虑好设备的出勤率和完好率。一般情况下,隧道二次衬砌施工机械设备配置为,8台插入式砼振动棒、2台HBT60砼输送泵、2台轨行式多功能台架、1台轨行式液压衬砌台车以及1台120kw的发电机。
3 隧道二次衬砌的施工工艺
3.1 二次衬砌的施工方法
施工之前,需要对衬砌台车准确测量定位,让衬砌台车和隧道的中线保持一致。成型的拱墙模板需要加以固定,并进行测量,确保复核无误。认真清理基底的积水、杂物和浮碴,设置钢材料的挡头和止水带,并且检查防水系统的具体设置情况。初期支护和围岩变形稳定后,便可以对隧道拱墙开展衬砌施工。在隧道衬砌施工中,采取7m的衬砌台车进行二次衬砌。混凝土搅拌运输车将外购的混凝土送到浇筑的现场。并且用输送泵将混凝土泵送进衬砌台车模板内。为了让衬砌混凝土和防水板紧密粘贴,在衬砌背后需要预埋下注浆管。等到混凝土达到标准的强度后再回填注浆衬砌背后。
3.2 拱顶衬砌混凝土施工
注入混凝土是从泵送管沿着模板台车进料口开始注入。从最低的窗口向上注入,等到浇筑混凝土临近模板台车的顶部时,便可以采取封顶。为了将模板内空气顺利的排出,需要在堵头的上端预留两个圆孔,也可以安装一个比较大的排气管。排气管不能沉在混凝土内,因此需要选择塑料管和其他的轻质胶管。把排气管的一端伸入仓内,防止流出的混凝土堵塞排气管口。而另一端不能留过长的露出端,适当长度要根据具体情况而定。封顶的混凝土,要根据规范严格操作。为了便于排除模内的空气,保证密实的拱顶灌注混凝土,可以沿着内向端模的方向灌注。要认真贯彻落实三级检查签认的制度,并做好无损检测,保证合格的工程质量。
3.3 衬砌背后压浆施工
对隧道衬砌施工完毕以后,混凝土要达到80%的强度,才能对衬砌背后实施回填注浆。压浆施工的具体操作步骤,需要根据施工图纸的要求。纵向的注浆管要设置于拱顶模筑衬砌外缘以及防水板的内侧,纵向注浆管应选用聚乙烯管。布置时,注浆管要结合施工缝。在施工缝每3m的距离设一个注浆管。注浆管的两端要与镀锌钢管的注浆口连接。镀锌钢管注浆口需要有一个比较特殊的突出距离,一般比衬砌内缘突出3—5cm。这样更方便镀锌钢管与注浆管的连接。注浆的材料选择1:1的水泥浆,回填注浆压力要在0.1MPa左右。等到衬砌完工以后,运用探地雷达等方法检测局部空洞。如果发现局部有空洞,则对该部位进行补钻注浆孔,实施压浆。
4 隧道二次衬砌混凝土施工没有附着式振捣器对拱部混凝土进行振捣
搅拌后的混凝土需要不间断的送至浇筑地点,因此混凝土搅拌运输车的输送能力要高于泵车排放的20%,保持规定的坍落度和均匀性。在混凝土浇筑之前,需检查好相关的埋设管线,并做好记录。清理干净钢筋和模板上的杂物后方能浇筑。浇筑混凝土时,薄钢板做4溜槽,在作业窗侧分别放2个。泵送过来的混凝土顺着泵管进入模内,底下窗口混凝土接近底边时,则关闭和锁紧这一排的作业窗。从上作业窗开始观察和振捣。混凝土浇筑至拱顶后,作业窗都已关闭严实。把输送混凝土的管接在拱顶上留着的钢管上面,利用泵送压力密实浇筑好拱顶。应连续浇筑混凝土,如果因为一些突发因素影响致使间断,那么间断时间要比混凝土的初凝和重塑时间要少。一般情况下,混凝土的间歇、运输和浇筑时间要少于180min。在浇筑时,如果混凝土表面有积水,则在不损坏已浇筑的混凝土前提下,采取方法排除积水。继续浇筑,则查明相关原因,减少积水。
5 隧道二次衬砌质量检验
5.1 主要项目的质量检验
为了让隧道二次衬砌所使用的混凝土强度达到设计的需求,在浇筑地点随机的抽查混凝土试件强度。施工单位都要参与检查。监理单位平行检验次数为整个施工单位总共次数的10%。无论如何,监理单位检验至少要有一次。施工单位开展混凝土抗压试验时,监理单位需要制定好试验报告,质量检验时,采取平行检验和取样检验的方法。隧道的衬砌厚度需要达到设计标准。施工单位对开挖轮廓和净断面进行比较,测量衬砌厚度,可使用无损检测和钻孔抽样的办法,钻孔的断面沿着拱顶到两侧要多于5点。
5.2 一般项目的质量检验
一般项目的质量检验,要保证泄水孔槽的数量和位置达到标准。混凝土外形尺寸和机构的检验方法要符合相应的规范。二次衬砌的混凝土结构,要保证均匀颜色和密实平整,不會出现孔洞、蜂窝、麻面和疏松的状况发生。
结束语
隧道二衬施工方案要根据隧道的间内围岩级别和设计图纸,选择最佳的施工方案和技术进行施工。在施工时,应采用新方案、新设备和新技术,追求先进性和适用性,比选每一个技术经济方案,从中选择最优的施工方案进行施工。研究隧道二次衬砌施工技术,要对隧道工程机械设备配置情况、二次衬砌的施工工艺、混凝土施工、质量检验中出现的问题进行探讨,寻求最佳的解决方案。二次衬砌能够提高隧道工程的机械化水平、加快施工的进度,更能保证隧道工程竣工后的质量。
参考文献:
[1] 叶华文.松建高速公路田口隧道二次衬砌施工技术探讨[J].建材与装饰:下旬.2011,(8).
[2] 赵前.隧道二次衬砌浇筑混凝土施工技术要点及应用[J].科技传播.2011,(15).
[3] 肖远强.浅述铁路盾构隧道二次衬砌施工技术[J].中国科技博览.2011,(21).
[4] 苟淑芳,李超.厦门海底隧道二次衬砌施工技术[J].石家庄铁路职业技术学院学报.2008,(B06).
【关键词】 隧道;二次衬砌;施工技术;混凝土浇筑
隧道二次衬砌施工技术,属于现代化的新型施工技术。二次衬砌施工有很严格的要求,配置施工的混凝土,需要对细骨料、粗骨料、水泥、外加剂、掺合料进行检验。而混凝土的配比和拌制、衬砌和养护等工序需要严格按照规范操作,避免出现衬砌裂缝。隧道二次衬砌的混凝土要保持密实、平整光滑的表面,并且满足防水和设计强度的需求。而隧道拱部的超挖部分需要用同等级的混凝土一块进行浇筑。二次衬砌施工是先仰拱超前,后浇筑墙、拱整体。根据新奥法和现代支护理论的规定,二次衬砌是对围岩加固稳定后才使用的。对于成型的隧道,要选择顺作法,先墙后拱、由下至上的连续浇筑。纵向的隧道内,需要分段开展,分段多为10m左右的长度。二次衬砌常用的内层衬砌是使用模筑混凝土。而顺作法要有连续生产力和便于组装模板。顺作法简化施工程序,受力条件和衬砌整体性好。
1 工程概况
某工程隧道有2600m长,最终断面是3.0m×3.2m,纵坡i=0.30%,全程分为三段,隧道K1+110—K1+116段属于浅埋地段,地表内分布着夹碎石层和粉质粘土。而左隧道洞身K3+67—K3+98段和右边K3+127—K3+160段都处于溶洞之内。溶洞内充填不均匀,而且围岩结构不够稳定,有较差的整体性,容易出现变形和坍塌。隧道的其他部位都比较稳定,而且具有平坦的地势,排水畅通,地质简单。
2 机械设备配置情况
要根据隧道的具体情况选择机械设备。所选的机械设备既要匹配施工方法,也要满足施工需要。机械设备的配置,决定着隧道二次衬砌的质量。因此,需要选择经济适用和先进的机械设备。并且需要充分考虑好设备的出勤率和完好率。一般情况下,隧道二次衬砌施工机械设备配置为,8台插入式砼振动棒、2台HBT60砼输送泵、2台轨行式多功能台架、1台轨行式液压衬砌台车以及1台120kw的发电机。
3 隧道二次衬砌的施工工艺
3.1 二次衬砌的施工方法
施工之前,需要对衬砌台车准确测量定位,让衬砌台车和隧道的中线保持一致。成型的拱墙模板需要加以固定,并进行测量,确保复核无误。认真清理基底的积水、杂物和浮碴,设置钢材料的挡头和止水带,并且检查防水系统的具体设置情况。初期支护和围岩变形稳定后,便可以对隧道拱墙开展衬砌施工。在隧道衬砌施工中,采取7m的衬砌台车进行二次衬砌。混凝土搅拌运输车将外购的混凝土送到浇筑的现场。并且用输送泵将混凝土泵送进衬砌台车模板内。为了让衬砌混凝土和防水板紧密粘贴,在衬砌背后需要预埋下注浆管。等到混凝土达到标准的强度后再回填注浆衬砌背后。
3.2 拱顶衬砌混凝土施工
注入混凝土是从泵送管沿着模板台车进料口开始注入。从最低的窗口向上注入,等到浇筑混凝土临近模板台车的顶部时,便可以采取封顶。为了将模板内空气顺利的排出,需要在堵头的上端预留两个圆孔,也可以安装一个比较大的排气管。排气管不能沉在混凝土内,因此需要选择塑料管和其他的轻质胶管。把排气管的一端伸入仓内,防止流出的混凝土堵塞排气管口。而另一端不能留过长的露出端,适当长度要根据具体情况而定。封顶的混凝土,要根据规范严格操作。为了便于排除模内的空气,保证密实的拱顶灌注混凝土,可以沿着内向端模的方向灌注。要认真贯彻落实三级检查签认的制度,并做好无损检测,保证合格的工程质量。
3.3 衬砌背后压浆施工
对隧道衬砌施工完毕以后,混凝土要达到80%的强度,才能对衬砌背后实施回填注浆。压浆施工的具体操作步骤,需要根据施工图纸的要求。纵向的注浆管要设置于拱顶模筑衬砌外缘以及防水板的内侧,纵向注浆管应选用聚乙烯管。布置时,注浆管要结合施工缝。在施工缝每3m的距离设一个注浆管。注浆管的两端要与镀锌钢管的注浆口连接。镀锌钢管注浆口需要有一个比较特殊的突出距离,一般比衬砌内缘突出3—5cm。这样更方便镀锌钢管与注浆管的连接。注浆的材料选择1:1的水泥浆,回填注浆压力要在0.1MPa左右。等到衬砌完工以后,运用探地雷达等方法检测局部空洞。如果发现局部有空洞,则对该部位进行补钻注浆孔,实施压浆。
4 隧道二次衬砌混凝土施工没有附着式振捣器对拱部混凝土进行振捣
搅拌后的混凝土需要不间断的送至浇筑地点,因此混凝土搅拌运输车的输送能力要高于泵车排放的20%,保持规定的坍落度和均匀性。在混凝土浇筑之前,需检查好相关的埋设管线,并做好记录。清理干净钢筋和模板上的杂物后方能浇筑。浇筑混凝土时,薄钢板做4溜槽,在作业窗侧分别放2个。泵送过来的混凝土顺着泵管进入模内,底下窗口混凝土接近底边时,则关闭和锁紧这一排的作业窗。从上作业窗开始观察和振捣。混凝土浇筑至拱顶后,作业窗都已关闭严实。把输送混凝土的管接在拱顶上留着的钢管上面,利用泵送压力密实浇筑好拱顶。应连续浇筑混凝土,如果因为一些突发因素影响致使间断,那么间断时间要比混凝土的初凝和重塑时间要少。一般情况下,混凝土的间歇、运输和浇筑时间要少于180min。在浇筑时,如果混凝土表面有积水,则在不损坏已浇筑的混凝土前提下,采取方法排除积水。继续浇筑,则查明相关原因,减少积水。
5 隧道二次衬砌质量检验
5.1 主要项目的质量检验
为了让隧道二次衬砌所使用的混凝土强度达到设计的需求,在浇筑地点随机的抽查混凝土试件强度。施工单位都要参与检查。监理单位平行检验次数为整个施工单位总共次数的10%。无论如何,监理单位检验至少要有一次。施工单位开展混凝土抗压试验时,监理单位需要制定好试验报告,质量检验时,采取平行检验和取样检验的方法。隧道的衬砌厚度需要达到设计标准。施工单位对开挖轮廓和净断面进行比较,测量衬砌厚度,可使用无损检测和钻孔抽样的办法,钻孔的断面沿着拱顶到两侧要多于5点。
5.2 一般项目的质量检验
一般项目的质量检验,要保证泄水孔槽的数量和位置达到标准。混凝土外形尺寸和机构的检验方法要符合相应的规范。二次衬砌的混凝土结构,要保证均匀颜色和密实平整,不會出现孔洞、蜂窝、麻面和疏松的状况发生。
结束语
隧道二衬施工方案要根据隧道的间内围岩级别和设计图纸,选择最佳的施工方案和技术进行施工。在施工时,应采用新方案、新设备和新技术,追求先进性和适用性,比选每一个技术经济方案,从中选择最优的施工方案进行施工。研究隧道二次衬砌施工技术,要对隧道工程机械设备配置情况、二次衬砌的施工工艺、混凝土施工、质量检验中出现的问题进行探讨,寻求最佳的解决方案。二次衬砌能够提高隧道工程的机械化水平、加快施工的进度,更能保证隧道工程竣工后的质量。
参考文献:
[1] 叶华文.松建高速公路田口隧道二次衬砌施工技术探讨[J].建材与装饰:下旬.2011,(8).
[2] 赵前.隧道二次衬砌浇筑混凝土施工技术要点及应用[J].科技传播.2011,(15).
[3] 肖远强.浅述铁路盾构隧道二次衬砌施工技术[J].中国科技博览.2011,(21).
[4] 苟淑芳,李超.厦门海底隧道二次衬砌施工技术[J].石家庄铁路职业技术学院学报.2008,(B06).