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[摘要]隧道工程二襯拱頂脫空是隧道施工中常見的質(zhì)量缺陷,如何合理控制拱頂脫空是整個(gè)隧道工程施工的關(guān)鍵。本文結(jié)合麒麟隧道施工實(shí)際情況,分析了拱頂回填壓漿施工技術(shù)在隧道工程施工中的具體應(yīng)用,研究結(jié)果表明:成功應(yīng)用回填壓漿施工技術(shù)可有效處理拱頂脫空問題,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,希望對(duì)今后同類工程施工有一定的參考和幫助。
[關(guān)鍵詞]隧道工程;拱頂;回填壓漿;二次襯砌
一、工程概況
(一)工程概述
麒麟隧道位于溫泉南場~麒麟站區(qū)間,為工期控制性工程。隧道進(jìn)口里程為DK7+190,出口里程為DK9+430,全長2240m。為保證工期在DK8+850處設(shè)有與正洞77°夾角的斜井,斜井長270m,DK8+133~DK8+216設(shè)83m明洞一處。本隧道為單線隧道,進(jìn)口段760m線路縱坡為3‰上坡,其后為6‰上坡。全隧道埋深均較淺,隧道洞身最大埋深約63m。全隧道進(jìn)口段位于R-800m的右偏曲線上,洞身段208.123m位于R-2000m的右偏曲線上,出口段位于R-600m的右偏曲線上外,其余位于直線上,隧道洞身依次下穿運(yùn)營的昆畹公路、安楚公路,并下穿新明灣水塘,然后穿越安祿公路、駕校后出洞。
(二)地質(zhì)特征
隧道穿越地層主要為第四系全新人工填土(Q4ml)、坡殘積(Q4dl+el)粉質(zhì)黏土、角礫土;下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)腰站組打磨山段(J2y1)砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖,侏羅系下統(tǒng)祿豐組甸基段(J1y2)粉砂質(zhì)鈣質(zhì)泥巖,以Ⅴ級(jí)、Ⅴ級(jí)抗震圍巖為主。
二、回填壓漿施工技術(shù)在隧道工程拱頂施工中應(yīng)用要點(diǎn)
(一)防水板施工
在防水板施工前要先對(duì)防水板的質(zhì)量、性能、材質(zhì)、規(guī)格、型號(hào)等進(jìn)行全面系統(tǒng)的選擇,在本工程施工中采用了高分子防水板,材料標(biāo)準(zhǔn)符合隧道工程對(duì)防水技術(shù)條件的需求,寬度在2.5m~4m,厚度為2mm,具有耐刺穿、柔性、耐久性好的要求。確認(rèn)防水板材料達(dá)到施工要求后,通過專業(yè)的畫線筆,畫出拱頂中線。在隧道工程二次襯砌之前就要完成防水板鋪設(shè)工作,并進(jìn)行合理保護(hù),避免發(fā)生機(jī)械損傷,并和掌子面保持安全距離。在本工程施工中防水板采用環(huán)形鋪設(shè)法,先進(jìn)行拱頂鋪設(shè),然后進(jìn)行邊墻鋪設(shè),下部防水板要壓住上部防水板,防水板面積要全部抵到隧道圍巖中。并進(jìn)行分段鋪設(shè),邊緣位置預(yù)留出約60cm的搭接余量,并進(jìn)行有效保護(hù)。附屬洞室防水板鋪設(shè)時(shí),要對(duì)附屬洞室進(jìn)行測量,根據(jù)測量結(jié)果,加工防水板,隧道工程的邊墻防水板焊接要成一個(gè)整體。
(二)仰拱施工
仰拱施工要在二次襯砌施工前全部完成,緊跟開挖工作面進(jìn)行施工,如果在仰拱施工遇到不穩(wěn)定圍巖時(shí),仰拱距離開挖面控制在40m以內(nèi),仰拱和填充采用分開澆筑的方法進(jìn)行施工,待混凝土澆筑后強(qiáng)度達(dá)到5MPa時(shí)才能允許施工人員通過,混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí),才能允許車輛通過,為保證開挖效率,車輛在通過時(shí)采用棧橋法通過。
(三)混凝土二次襯砌
1.施工測量
臺(tái)車就位之前,通過放樣的方法確定出中心線和車輛運(yùn)輸軌道,控制臺(tái)車就位誤差低于10mm。此外,還要在小邊墻上給出臺(tái)車的標(biāo)高和相應(yīng)的邊線,并做好標(biāo)記,確保臺(tái)車運(yùn)行質(zhì)量。
2.鋼筋制作安裝
由于隧道空間有限,襯砌鋼筋需要在洞外完成加工,在加工時(shí)要充分考慮鋼筋的搭接長度和接頭連接時(shí)的錯(cuò)開距離,加工完成后由專業(yè)的焊接人員完成操作。鋼筋制作和安裝是本工程仰拱施工的關(guān)鍵,對(duì)施工質(zhì)量和施工的安全性有至關(guān)重要的影響,需要滿足如下標(biāo)準(zhǔn):第一,所選鋼筋的規(guī)格、型號(hào)、機(jī)械性能等參數(shù)必須全部符合工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定,并且鋼筋在進(jìn)入施工現(xiàn)場前,需要進(jìn)行全面系統(tǒng)的抽樣檢查,確認(rèn)達(dá)到實(shí)際要求后,才能投入使用。第二,發(fā)生彎曲的鋼筋在加工前要進(jìn)行調(diào)直處理,并清除鋼筋表面的油漬、水泥漿液、氧化鐵皮等。加工完成后,鋼筋表面嚴(yán)禁存在傷痕。如果采用冷拉法進(jìn)行鋼筋調(diào)直,則一級(jí)鋼筋的調(diào)直率要控制在2%以下,二級(jí)鋼筋的調(diào)直率要低于1%。第三,焊接時(shí),焊接接頭的質(zhì)量必須符合相應(yīng)的規(guī)范和要求,根據(jù)工程特性和實(shí)際要求,對(duì)焊接試樣進(jìn)行全面檢測,確認(rèn)達(dá)到焊接要求后,才能進(jìn)行焊接施工
3.臺(tái)車就位
通過五點(diǎn)定位法保證臺(tái)車就位的精度,具體做法為:以拱頂襯砌圓心為原點(diǎn),建立平面坐標(biāo)系,并對(duì)拱部模板在中心進(jìn)行全面控制,通過拱部模板和墻體模板相交的兩個(gè)絞接點(diǎn)和墻體兩側(cè)模板底腳點(diǎn)來全面控制臺(tái)車的位置。在具體施工中,為避免混凝土澆筑過程中發(fā)生臺(tái)車上浮的問題,可采用三個(gè)30t的千斤頂進(jìn)行支撐,避免發(fā)生臺(tái)車上浮而引起拱部錯(cuò)臺(tái)的問題。
4.混凝土拌和與運(yùn)輸
混凝土拌和前,需要對(duì)各項(xiàng)材料進(jìn)行全面檢查,堅(jiān)決杜絕質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的材料進(jìn)入施工現(xiàn)場,從根本上保證混凝土施工質(zhì)量。并對(duì)計(jì)量設(shè)備進(jìn)行全面校驗(yàn),保證混合料稱量的準(zhǔn)確性,嚴(yán)格按照配合比添加原材料,在混凝土拌和時(shí),拌和時(shí)間不能低于2min,確保各項(xiàng)混合料混合的均勻性。拌和好的混凝土,要盡量在接近拌和狀態(tài)下進(jìn)行運(yùn)輸。合理選擇運(yùn)輸路線,保證運(yùn)輸?shù)缆返钠教剐?,縮短混凝土運(yùn)輸時(shí)間,避免在運(yùn)輸過程中發(fā)生混凝土材料離析,坍落度下降等問題。
5.混凝土澆筑
混凝土澆筑是隧道工程拱頂回填壓漿施工的重點(diǎn),混凝土澆筑方法對(duì)混凝土襯砌質(zhì)量有很大的影響。比如:澆筑方法、振搗方法、養(yǎng)護(hù)方法等都會(huì)影響混凝土的性能。因此,在具體施工中,必須對(duì)混凝土各項(xiàng)施工環(huán)節(jié)都進(jìn)行全面控制,確保各道工序施工質(zhì)量均滿足要求,并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行操作。在本工程施工中,通過泵送法進(jìn)行混凝土澆筑,根據(jù)工程施工部位的不同,合理控制泵送速度和泵送量,為混凝土振搗提供良好的環(huán)節(jié)。
6.混凝土搗固
在本工程混凝土振搗時(shí),采用了附著式振搗器聯(lián)合人工插入式振搗棒振搗的方法,有效保證了振搗的質(zhì)量和效果,臺(tái)車加工時(shí),需要在起拱以下、起拱線附件等預(yù)留出合理振搗窗口,通過振搗窗口進(jìn)行全面、均勻、細(xì)致的振搗,提升振搗的密實(shí)性。
(四)拱頂回填壓漿
襯砌臺(tái)車就位后要進(jìn)行全面測量控制,并在灌注前進(jìn)行復(fù)核操作。通過布置支墊的方法穩(wěn)定襯砌臺(tái)車下部,用同構(gòu)短桿支撐的方法穩(wěn)定臺(tái)車上部,避免在施工發(fā)生晃動(dòng)。安裝的模板也要進(jìn)行全面測量,保證接縫的密實(shí)性,避免在壓漿操作時(shí)發(fā)生漏漿問題?;炷辽a(chǎn)能力、運(yùn)輸能力要和壓漿能力相互匹配,避免發(fā)生中斷,保證施工質(zhì)量。灌注混凝土?xí)r,注意連續(xù)性和對(duì)稱性,兩側(cè)混凝土表面高差不得超過50cm,澆筑必須連續(xù)進(jìn)行,不得中斷,為此必須配備備用發(fā)電機(jī)組。隧道襯砌封頂采用鋼管壓注法,選擇合適的混凝土坍落度,使隧道拱頂混凝土回填密實(shí)。每循環(huán)襯砌前,對(duì)上一組襯砌接縫處的混凝土鑿毛、清洗、糾正止水帶位置,并刷一層水泥漿以使新舊混凝土接合良好?;炷凉嘧⑦B續(xù)一次灌注完畢,如發(fā)生停電等意外事故必須停工時(shí),將灌注面整平、振搗好。停工2小時(shí)以上,要等24小時(shí)后才能接灌。拱部封頂時(shí),必須填滿搗實(shí),不得有空隙。養(yǎng)護(hù)采用灑水養(yǎng)生。拆模在拱部混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度8Mpa以上進(jìn)行,拆模時(shí)注意混凝土角隅及表面的保護(hù)
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作者:王佳偉 單位:中鐵十八局集團(tuán)第四工程有限公司