论文部分内容阅读
摘 要 本文针对公路隧道使用大块钢模板台车模筑衬砌存在的常见问题，如环接缝错台和漏浆，混凝土表面存在冷缝、颜色不一致等问题；从施工方法、施工工艺和措施方面进行了剖析，并针对性地提出改进措施。
关键词 隧道衬砌 施工
本文针对公路隧道使用大块钢模板台车模筑衬砌存在的常见问题，如环接缝错台和漏浆，混凝土表面存在冷缝、颜色不一致等问题；从施工方法、施工工艺和措施方面进行了剖析，并针对性地提出改进措施。为今后类似工程施工提供参考。
1 模筑混凝土关键工艺控制
1.1 原材料及混凝土品质控制
1.1.1 原材料
原材料经检验合格后使用，特别是地材和特种材料更要把好检验关。碎石宜采用反击破碎石，碎石生产过程中应严格控制筛孔尺寸，保证碎石的形状和级配。
1.1.2 混凝土坍落度控制
混凝土坍落度一般选14-17cm，根据灌注部位的不同，墙部混凝土坍落度宜小，拱部的宜偏大。在保证混凝土可泵性的情况下，宜尽量减小混凝土的坍落度，并提高混凝土的和易性、保水性，避免混凝土泌水。
1.1.3 外掺剂（料）的选用
适量掺加高效缓凝型减水剂，可以改善混凝土的和易性，增加其流动性；在衬砌混凝土中可掺加粉煤灰有利于提高混凝土的和易性、保水性和密实度。
1.2 混凝土灌注
1.2.1 灌注顺序
混凝土采用分层、左右侧交替对称浇注，每层浇筑厚度不大于lm。两侧高差控制在50cm
以内。浇注过程要连续，避免停歇造成“冷缝”，间歇时间超过1.5h则按施工缝处理。
1.2.2 两侧对称灌注更替时间控制
采取混凝土灌注时间和灌注高度两个指标进行双控，即单侧混凝土灌注高度达1m时，必须换管；单侧混凝土灌注间歇时间不超过混凝土的初凝时间，青铜咀隧道施工中规定每侧连续灌注时间达70min时，必须换管。
1.2.3 保证混凝土灌注连续性的措施
a.合理配置机械设备，储备充足的易损件，做到设备有用有备；加强机械设备操作手现场培训和设备检修保养。
b.建立衬砌作业前的设备检查制度，设备有故障或能力不匹配不开盘。
c.对工程量较大的衬砌段落可采用两套设备分左右侧同时工作，但宜适当放慢混凝土灌注速度，以避免台车上浮。
1.3混凝土捣固
专职捣固手定人定位用插入式振动器捣固，以保证混凝土密实；起拱线以下辅以木锤模外敲振和捣固铲抽插捣固，以抑制混凝土表面的气泡产生。灌注过程中严禁用振动棒拖拉混凝土。
1.4衬砌混凝土封顶
封顶采用顶模中心封顶铝接输送管，逐渐压注混凝土封顶。当挡头板上观察孔有浆溢出，即标志封顶完成。
1.5 拆模
按施工规范采用最后一盘封顶混凝土试件现场试压达到的强度来控制，模筑衬砌混凝土强度不小于2.5MPa时拆模。
1.6 混凝土表面缺陷整修
拆模后，若发现缺陷，经监理工程师批准后及时处理。
a.气泡：采用白水泥和普通水泥按衬砌表面颜色对比试验确定的比例掺拌后，局部填补抹平。
b.环形接缝处理：采用弧度尺画线，切割机切缝，缝深约2cm，不整齐处进行局部修凿或经砂轮机打磨后，用高标号水泥砂浆修饰，用钢镘刀抹平，使接缝圆顺整齐。
c.表面颜色不一致：采用砂纸反复擦拭数次。
d.预留洞室周边处理：预留洞室周边还应先行清理干净，然后喷水湿润，采用高标号与模筑衬砌颜色相统一的砂浆，抹平压光。
1.7 衬砌混凝土灌注作业中的几个工艺细节
1.7.1 混凝土输送管路布置
接头管箍应连接牢靠避免爆脱，管路用方木支垫高出地面，穿过台车时管箍不与台车构件直接接触。混凝土输送管路端部设置一根软管，软管管口至浇筑面垂距控制在1.5m以内，以避免混凝土产生离析。
1.7.2 钢筋保护层厚度保证措施
由于采用泵送混凝土，灌注速度较快，钢筋变形较显著，容易造成拱部钢筋保护层减小，甚至造成露筋。因此要保证拱部混凝土垫块有足够的强度并在灌注过程中注意混凝土灌注速度。
1.7.3 边墙反弧段混凝土表面气泡的控制
在反弧段施工中为控制混凝土表面气泡，主要采取以下三种措施：a.掺加高效缓凝型减水剂（一般为水泥重量的1%）和粉煤灰（一般为水泥重量的20%左右），以改善混凝土性能；b.控制混凝土坍落度（一般取14cm）；c.捣固方法要得当，综合运用，可以减少反弧段气泡，有效改善衬砌混凝土表面质量。
1.7.4 克服混凝土接缝错台的措施
混凝土接缝错台是模筑衬砌外观质量的通病之一，但通过采取一些具体措施是可以克服的，墙面平整度偏差值完全可以控制在3mm之内，远小于规范20mm的允许值。
a.克服环形接缝处错台措施
为克服环形接缝处错台应采取以下方面的措施：一是在台车就位前，将混凝土搭接部位及台车搭接部分表面彻底清理干净，使台车与混凝土表面尽量紧贴；二是加强台车支撑，应将所有的支撑全部支撑到位，保证台車整体受力，台车两端边墙部位宜增加丝杠支撑；三是在台车前端端部拱顶增设竖向支撑（采用三个30t的千斤顶），以防台车上浮造成拱部错台；四是放慢边墙0-3m高部位混凝土的灌注速度（一般在约4小时）和严格控制混凝土坍落度（一般在14cm）；五是及时检查和消除台车两端断面尺寸误差；六是中线和标高要控制准确；七是保证台车模板与上一环混凝土的搭接长度为10—15cm。
b.克服台车模板板块拼缝处错台措施
对模板板块拼缝进行焊联并将焊缝打磨平整，形成三块大模板（拱部一块，左右边墙各一块），以抑制使用过程中模板局部翘曲变形，避免了板块拼缝处错台。
c.控制台车作业窗处错台
作业窗关闭前，必须将窗口边框混凝土浆液残碴清理干净，并用湿抹布擦拭后锁紧压紧卡，并将关闭支点用楔形木塞紧，防止由于作业窗口关闭不严，使窗口部位混凝土表面凹凸不平。
1.7.5 克服漏浆措施
环形接缝处漏浆处置措施：一是挡头板要厚实，可选用5cm厚木板制作，木模径向安装以适应端部尺寸的不规则性，在台车端部模板板肋处钻眼用槽钢和螺栓固定；二是台车钢模板与上一环混凝土表面的搭接长度以10-15cm为宜，不宜过大，否则搭接处不易密贴造成漏浆；三是在搭接处混凝土表面粘贴海绵条止浆。
1.7.6 克服混凝土表面花纹、颜色不一致的措施
a.消除冷缝和减少不必要的施工缝。如上所述，混凝土要分层、左右侧交替对称浇注，浇注过程要连续，避免停歇造成“冷缝”，并控制好两侧对称灌注更替时间控制，避免形成不必要的施工缝。
b.采用适宜的脱模剂。经反复进行对比实验，采用机油和柴油的混合物按4：6的比例掺 兑，作脱模剂使用，效果较好。涂刷要薄而匀，一次涂刷后，二次刷子不蘸油再均匀刷一遍。
2 结语
霍永高速公路是目前我公司在建公路，在隧道管理中，遇到二衬出现错台，施工中通过借鉴类似工程的经验，对发现的问题及时进行攻关制定措施并逐一解决，经过不断的研究、探索与改进，模筑衬砌外观质量得到质的提高，实现了公路隧道衬砌“内在质量优，外观质量美”的目标，同时也促进了工程进度，取得了良好的社会效益和经济效益。
关键词 隧道衬砌 施工
本文针对公路隧道使用大块钢模板台车模筑衬砌存在的常见问题，如环接缝错台和漏浆，混凝土表面存在冷缝、颜色不一致等问题；从施工方法、施工工艺和措施方面进行了剖析，并针对性地提出改进措施。为今后类似工程施工提供参考。
1 模筑混凝土关键工艺控制
1.1 原材料及混凝土品质控制
1.1.1 原材料
原材料经检验合格后使用，特别是地材和特种材料更要把好检验关。碎石宜采用反击破碎石，碎石生产过程中应严格控制筛孔尺寸，保证碎石的形状和级配。
1.1.2 混凝土坍落度控制
混凝土坍落度一般选14-17cm，根据灌注部位的不同，墙部混凝土坍落度宜小，拱部的宜偏大。在保证混凝土可泵性的情况下，宜尽量减小混凝土的坍落度，并提高混凝土的和易性、保水性，避免混凝土泌水。
1.1.3 外掺剂（料）的选用
适量掺加高效缓凝型减水剂，可以改善混凝土的和易性，增加其流动性；在衬砌混凝土中可掺加粉煤灰有利于提高混凝土的和易性、保水性和密实度。
1.2 混凝土灌注
1.2.1 灌注顺序
混凝土采用分层、左右侧交替对称浇注，每层浇筑厚度不大于lm。两侧高差控制在50cm
以内。浇注过程要连续，避免停歇造成“冷缝”，间歇时间超过1.5h则按施工缝处理。
1.2.2 两侧对称灌注更替时间控制
采取混凝土灌注时间和灌注高度两个指标进行双控，即单侧混凝土灌注高度达1m时，必须换管；单侧混凝土灌注间歇时间不超过混凝土的初凝时间，青铜咀隧道施工中规定每侧连续灌注时间达70min时，必须换管。
1.2.3 保证混凝土灌注连续性的措施
a.合理配置机械设备，储备充足的易损件，做到设备有用有备；加强机械设备操作手现场培训和设备检修保养。
b.建立衬砌作业前的设备检查制度，设备有故障或能力不匹配不开盘。
c.对工程量较大的衬砌段落可采用两套设备分左右侧同时工作，但宜适当放慢混凝土灌注速度，以避免台车上浮。
1.3混凝土捣固
专职捣固手定人定位用插入式振动器捣固，以保证混凝土密实；起拱线以下辅以木锤模外敲振和捣固铲抽插捣固，以抑制混凝土表面的气泡产生。灌注过程中严禁用振动棒拖拉混凝土。
1.4衬砌混凝土封顶
封顶采用顶模中心封顶铝接输送管，逐渐压注混凝土封顶。当挡头板上观察孔有浆溢出，即标志封顶完成。
1.5 拆模
按施工规范采用最后一盘封顶混凝土试件现场试压达到的强度来控制，模筑衬砌混凝土强度不小于2.5MPa时拆模。
1.6 混凝土表面缺陷整修
拆模后，若发现缺陷，经监理工程师批准后及时处理。
a.气泡：采用白水泥和普通水泥按衬砌表面颜色对比试验确定的比例掺拌后，局部填补抹平。
b.环形接缝处理：采用弧度尺画线，切割机切缝，缝深约2cm，不整齐处进行局部修凿或经砂轮机打磨后，用高标号水泥砂浆修饰，用钢镘刀抹平，使接缝圆顺整齐。
c.表面颜色不一致：采用砂纸反复擦拭数次。
d.预留洞室周边处理：预留洞室周边还应先行清理干净，然后喷水湿润，采用高标号与模筑衬砌颜色相统一的砂浆，抹平压光。
1.7 衬砌混凝土灌注作业中的几个工艺细节
1.7.1 混凝土输送管路布置
接头管箍应连接牢靠避免爆脱，管路用方木支垫高出地面，穿过台车时管箍不与台车构件直接接触。混凝土输送管路端部设置一根软管，软管管口至浇筑面垂距控制在1.5m以内，以避免混凝土产生离析。
1.7.2 钢筋保护层厚度保证措施
由于采用泵送混凝土，灌注速度较快，钢筋变形较显著，容易造成拱部钢筋保护层减小，甚至造成露筋。因此要保证拱部混凝土垫块有足够的强度并在灌注过程中注意混凝土灌注速度。
1.7.3 边墙反弧段混凝土表面气泡的控制
在反弧段施工中为控制混凝土表面气泡，主要采取以下三种措施：a.掺加高效缓凝型减水剂（一般为水泥重量的1%）和粉煤灰（一般为水泥重量的20%左右），以改善混凝土性能；b.控制混凝土坍落度（一般取14cm）；c.捣固方法要得当，综合运用，可以减少反弧段气泡，有效改善衬砌混凝土表面质量。
1.7.4 克服混凝土接缝错台的措施
混凝土接缝错台是模筑衬砌外观质量的通病之一，但通过采取一些具体措施是可以克服的，墙面平整度偏差值完全可以控制在3mm之内，远小于规范20mm的允许值。
a.克服环形接缝处错台措施
为克服环形接缝处错台应采取以下方面的措施：一是在台车就位前，将混凝土搭接部位及台车搭接部分表面彻底清理干净，使台车与混凝土表面尽量紧贴；二是加强台车支撑，应将所有的支撑全部支撑到位，保证台車整体受力，台车两端边墙部位宜增加丝杠支撑；三是在台车前端端部拱顶增设竖向支撑（采用三个30t的千斤顶），以防台车上浮造成拱部错台；四是放慢边墙0-3m高部位混凝土的灌注速度（一般在约4小时）和严格控制混凝土坍落度（一般在14cm）；五是及时检查和消除台车两端断面尺寸误差；六是中线和标高要控制准确；七是保证台车模板与上一环混凝土的搭接长度为10—15cm。
b.克服台车模板板块拼缝处错台措施
对模板板块拼缝进行焊联并将焊缝打磨平整，形成三块大模板（拱部一块，左右边墙各一块），以抑制使用过程中模板局部翘曲变形，避免了板块拼缝处错台。
c.控制台车作业窗处错台
作业窗关闭前，必须将窗口边框混凝土浆液残碴清理干净，并用湿抹布擦拭后锁紧压紧卡，并将关闭支点用楔形木塞紧，防止由于作业窗口关闭不严，使窗口部位混凝土表面凹凸不平。
1.7.5 克服漏浆措施
环形接缝处漏浆处置措施：一是挡头板要厚实，可选用5cm厚木板制作，木模径向安装以适应端部尺寸的不规则性，在台车端部模板板肋处钻眼用槽钢和螺栓固定；二是台车钢模板与上一环混凝土表面的搭接长度以10-15cm为宜，不宜过大，否则搭接处不易密贴造成漏浆；三是在搭接处混凝土表面粘贴海绵条止浆。
1.7.6 克服混凝土表面花纹、颜色不一致的措施
a.消除冷缝和减少不必要的施工缝。如上所述，混凝土要分层、左右侧交替对称浇注，浇注过程要连续，避免停歇造成“冷缝”，并控制好两侧对称灌注更替时间控制，避免形成不必要的施工缝。
b.采用适宜的脱模剂。经反复进行对比实验，采用机油和柴油的混合物按4：6的比例掺 兑，作脱模剂使用，效果较好。涂刷要薄而匀，一次涂刷后，二次刷子不蘸油再均匀刷一遍。
2 结语
霍永高速公路是目前我公司在建公路，在隧道管理中，遇到二衬出现错台，施工中通过借鉴类似工程的经验，对发现的问题及时进行攻关制定措施并逐一解决，经过不断的研究、探索与改进，模筑衬砌外观质量得到质的提高，实现了公路隧道衬砌“内在质量优，外观质量美”的目标，同时也促进了工程进度，取得了良好的社会效益和经济效益。