隧道仰拱快速施工技术

隧道仰拱快速施工技术

时亚昕,王明年

(西南交通大学土木工程学院,四川成都610031)

　　【摘　要】　介绍隧道仰拱采用混凝土和钢筋混凝土预制板组合结构的施工工艺,并对铺底混凝土的施工质量和预制板的安装控制进行了阐述,以达到隧道快速施工的目的。　　【关键词】　隧道仰拱;　混凝土;　预制板;　快速施工　　【中图分类号】　U45515　　　　　　　　　　　　【文献标识码】　B

　　单线长隧道的施工过程中,在无轨运输的情况下实现快

速出渣是提高施工进度的重要保证。隧道仰拱的底层混凝土浇筑完后,上铺钢筋混凝土预制板,在2～3h内如能达到通行出渣车辆及其它运输设备的要求,则将加快开挖施工进度。长)。摊铺厚度一般按振实厚度增加10%～15%考虑。

(3)振捣混凝土。振捣机具主要是212kw和111kw的平板振动器、振频不低于12000r/min的插入式振动器以及用于振平提浆的条式振动钢梁。

振动器在每一位置的振捣时间应以拌合物停止下沉、不再冒气泡并泛出水泥浆为准。两种振动器配合使用时,应先用插入式,再用平板式。混凝土面的振实以平板振动器为主,插入式则主要用于混凝土内部的振捣。为了提高混凝土面的平整度,在混凝土基本振平后,用振动梁进一步振平(坑凹处随时用拌合物补平)提浆,然后用无缝钢管振动梁精平提浆。

表2　混凝土主要施工机具表

序号

12345678910111　铺底混凝土施工111　施工选用的混凝土配合比根据工地现有材料,选定仰拱拌和料及配合比(见表1)。

表1　C20铺底混凝土理论配合比

坍落度

(cm)1

水灰比

0155

理论配合比

(质量比)

1:3140:3184每m3混凝土用料量(kg)水泥细骨料粗骨料水

273

929

1048

150

112　混凝土施工11211　主要施工机具

主要施工机具见表2。其中的振动钢梁(夯平用)结构如图1所示。

名　　　称强制式混凝土搅拌机台秤自卸汽车振动棒平板振动器提浆木棒拭平滚子铝合金靠尺振动钢梁抹面踏梁抹具规　格

1000kg5t212kw

3m212kw单位台台台个个个个把个个个数量

23543121122(4)作面。精平提浆后,先用木抹将混凝土面揉压平整,

图1　振动钢梁结构示意图

11212　施工方法

(1)清理隧道仰拱。混凝土浇筑前将基础面上的水排干净,

并清除杂物,基础找平层的平整度、坡度、密实度应合格。

(2)摊铺混凝土。摊铺前认真核对模板的间距、高度,检查模板支撑是否牢固。用人工摊铺混凝土,混凝土面层厚度小于

20cm时可一次摊铺,大于20cm则要分两次摊铺:第一次的摊铺

同时对局部露石或坑凹进行处理,待其表面沁水时擀出沁

水,均匀乳浆。11213　混凝土仓面浇筑时的质量控制

仓面质量控制主要有三方面内容:卸料、平仓、振捣等项作业的控制。

(1)在卸料、平仓、振捣的作业过程中,要作好几方面的工作:①要减轻骨料分离;②要控制铺料厚度,其偏差控制在±3cm以内为宜;③要减少层面的扰动破坏和污染。仓内各种机械应严格防止漏油,发现油污应予挖除,当用汽车直接入仓时,入仓前应冲洗车辆并经脱水后方能进入仓内。

(2)为测仓内拌和物的坍落度值,可在仓面设置坍落度筒。如果由于气温、风速、日照及搁置时间等因素造成干湿

[收稿日期]2004-03-19

厚度为总厚度的3/5,两层摊铺应拉开3～5m的间距(不宜过

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　・施

度不合适,则需重新确定机口控制的坍落度标准值,并在保持水胶比不变的前提下对用水量和胶凝材料用量进行调整。

(3)混凝土只有振捣密实,才能具有预期的强度、不透水性和拉伸应变能力。

工技术・　

2　钢筋混凝土板的预制

　　钢筋混凝土预制板尺寸按出碴车辆的横向轮距宽度、隧道的底宽、现场吊装运输的能力综合考虑,混凝土标号C20,宽度3120m,长度115m,高度0112m。预制板上预留注浆孔、起吊杆、锚固螺栓孔等。

预制板的生产在预制工厂内采用流水线作业方式进行。首先清洗模具,喷涂脱模剂,安放钢筋骨架及各种预埋件;将生产好的混凝土运至固定式模具旁进行混凝土灌注,附着式振捣器振捣成型。具体施工工艺为:钢筋骨架制作→清理模具、喷涂脱模剂→安装钢筋骨架及各种预埋件→混凝土生产运输灌注→养护达设计强度。

3　仰拱预制板的铺设　　用人工配合两台自制简易龙门吊逐块铺设。自制简易龙门吊用料见表3。311　清理隧道底面

在清理的同时要检查仰拱混凝土铺面是否平整。312　组装简易龙门吊,铺设龙门吊走行线

表3　自制简易龙门架用料表

序号

12345678910

名　　称

电动葫芦工字钢槽钢角钢角钢角钢钢板轨道轮螺栓缓冲胶轮

规　　格

5t36b14b

90mm×56mm×8mm100mm×100mm×10mm75mm×50mm×6mm

单位

台m/根m/根

tttt

数量

1310/1510/40110011001100124322

时用小方木垫平。313　铺设预制板

用汽车吊将预制板装上汽车,运至洞内已浇筑好混凝土端头处,由2台简易龙门吊各吊一块预制板,人力推送至铺设位置放下就位。铺设时,要对准中线缓缓试放,铺设向隧道掘进方向进行。314　预制板防水施工

预制板防水采用“接缝密封、注浆密实”型式,设多道防线提高隧道的防水质量。31411　凹凸面处防水

每两节预制板间采用凹凸面连接方式。预制板安装前,用胶粘剂将DP-821BF复合型膨胀止水带粘结在预制板凹槽内。止水带遇水膨胀,达到以水止水的目的。止水带粘贴按以下步骤进行:

(1)预制板上安装止水带的凹槽保持洁净干燥。

(2)用毛刷将胶粘剂均匀的涂在凹槽内,自然干燥10min左右,待稍感粘手时,将止水带从先刷胶的一侧逐渐粘贴到凹槽内,用木锤轻轻敲打确保粘贴效果。

(3)安装预制板时用撬棍配合手动葫芦把相邻预制板挤紧,使两条止水带密贴。31412　底部防水

预制板安装后与铺底混凝土有一定的空隙,为确保预制板与铺底混凝土接触紧密和防水,通过预留的注浆孔在015～016MPa压力下向预制板底部注入C20细石混凝土填充密实。选择细石混凝土配合比为水泥:中砂:石子=1:1157:1145,水灰比0145,坍落度14～18cm,外加剂选用上海麦斯特建材公司产SG液体坍落度剂,掺量为水泥重量的1%。为防止输送管堵塞,要求选用的骨料最大粒径≤10mm。施工中注浆工作必须及时进行,使混凝土早期强度得到充分的发展。

δ=20mmΦ12,L=100mm废旧汽车外胎

个套个

4　结论及建议

　　(1)利用该类混凝土浇筑仰拱,再在其上铺设钢筋混凝土预制板,当铺底混凝土浇筑完后3h以内(大约为一次钻孔爆破时间间隔),就可通行出渣汽车。这样既不影响钻孔施工,爆破后又能及时出渣,可以加快隧道施工进度。

(2)铺底混凝土硬化速度较快,在较短的凝结时间内

自制的简易龙门吊如图2所示。龙门吊走行线使用

18kg/m轻轨和12cm×12cm×50cm木枕(木枕中心距离50cm),长度以10～50m为宜。它铺设在隧道底部两侧,必要

能够达到足够的强度,以承受来自上部预制板和行车荷载的压力。

(3)钢筋混凝土预制板能起到承上启下的

作用,一方面能很好地与铺底混凝土结合成一个整体,另一方面将行车荷载平均分配到铺底混凝土上,且自身结构不致破坏。

参考文献

[1]　王明年,翁汉民,李志业.隧道仰拱的力学行为

研究[J].岩土工程学报,1996(1).

图2　自制简易龙门吊示意图

[2]　黄棠,王效通.结构设计原理[M].中国铁道出版

社,1990.

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