隧道二次衬砌浇筑混凝土施工技术要点及应用

2011-08-15赵前

科技传播 2011年15期

赵前

广西壮族自治区水电工程局，广西南宁 530001

1 工程概况

广西都安县镇兴排涝隧洞工程是一项为解决百龙滩水电站库区内涝影响处理的工程。工程业主是广西桂冠电力股份有限公司，由广西电力工业勘察设计研究院勘察设计，由广西桂能工程咨询集团有限公司监理，由广西水电工程局承建。隧洞为城门洞型，隧洞全长2 066.8m，最终断面均为2.8m×3.0m，纵坡i=0.29%，进口底程▽150.35m，隧洞出口通向红水河。隧洞进出口均连接暗渠，对进出口进行适当削坡处理，清除表面风化层，以增加进出口稳定性。工程区域属亚热带季风气候区，高温多雨。隧洞岩体以Ⅱ～Ⅲ类岩石为主，完整性较好，成洞条件好，只有局部地段（0m～14.5m、1 425m～1 445m、2 066m～2 085m）断层或岩溶较发育，为Ⅳ类岩体。

2 隧道二次衬砌施工方法

1）隧道拱墙衬砌在围岩及初期支护变形基本稳定后进行，适度紧跟开挖。隧道二次衬砌采用7m衬砌模板台车（轨道滑模板），按7m长度分段整体浇筑。混凝土为商购混凝土，由混凝土搅拌输送车运输至浇筑地点，然后由混凝土输送泵泵送入衬砌台车模板内；

2）施工前准确测量使衬砌台车定位，保证衬砌台车中线与隧道中线一致，拱墙模板成型后固定，测量复核无误；然后清理基底杂物、积水和浮碴，装设钢制挡头模板，按设计要求装设止水带，并自检防水系统设置情况。灌注混凝土自下而上，先墙后拱，对称浇筑；

3）混凝土浇筑时的自由倾落高度不宜超过1.5m，当超过时，采用滑槽、串筒等器具，或通过模板上预留的孔口浇筑；

4）为保证混凝土的密实性，采用高频振捣器振捣，辅以附着式震动器；

5）初期支护变形稳定前施工的二次衬砌，拆模时的混凝土强度应达到设计强度的100%；初期支护变形稳定后施工的二次衬砌，拆模时的混凝土强度应达到8.0MPa，当湿度不够时，脱模后喷雾洒水养护，养护期14天；

6）为保证衬砌混凝土与防水板及初支之间相互密贴，衬砌背后预埋注浆管，待混凝土达到强度后进行衬砌背后回填注浆。

3 拱顶衬砌混凝土施工

1）混凝土泵送软管从模板台车的进料窗口（从最低一级窗口逐渐上移）处注入混凝土。当混凝土浇筑面接近顶部（以高于模板台车顶部为界限），进入封顶阶段，为了保证空气能够顺利排除，在堵头的最上端预留两个圆孔，安装排气管，其大小以φ50mm为宜。排气管采用轻质胶管或塑料管，以免沉入混凝土之中。将排气管一端伸入仓内，且尽量靠前，以免被泵管中流出来的混凝土压住堵死，另一端即露出端不宜过长，以便于观察。随着浇筑继续进行，当发现有水（实为混凝土表层的离析水、稀浆）自排气管中流出时（以泵压≤0.5MPa为宜），即说明仓内已完全充满了混凝土，立即停止浇筑混凝土，撤出排气管和泵送软管，并将挡板的圆孔堵死；

2）封顶混凝土按规范严格操作，尽量从内向端模方向灌注，排除空气，保证拱顶灌注厚度和密实。要落实三级检查签认制度，并配备相应的无损检测仪器（地质雷达）进行检测。

4 衬砌背后压浆

根据施工图纸，隧道衬砌施工完成并达到80%强度后，进行衬砌混凝土背后回填注浆。纵向注浆管设于拱顶模筑衬砌外缘、防水板内侧，纵向注浆管孔径Φ20，采用聚乙烯管。在防水板敷设完成后，采用胶粘于防水板内侧，结合施工缝布置，注浆管每3m设一处，两端分别与预设的Φ20镀锌钢管注浆口连接。镀锌钢管注浆口应突出衬砌内缘3cm～5cm，以便于连接。注浆材料采用1:1水泥浆，回填注浆压力采用0.05 MPa～0.1MPa，终压0.2MPa。衬砌后用探地雷达等手段检测出的局部空洞部位，钻注浆孔，进行个别压浆。

5 施工质量控制

1）混凝土强度等级必须符合设计要求，混凝土强度试件应在混凝土的浇筑地点随机抽样制作。试件的取样与留置必须符合下列规定：（1）每拌制100盘且不超过100m3的同一配合比混凝土，取样不得少于一次；（2）每工作班拌制的同一配合比混凝土不足100盘时，取样不得少于一次；（3）每次取样应至少留置一组标准养护试件，同条件养护试件的留置组数应根据实际需要确定；

2）隧道衬砌的厚度必须符合设计要求；

3）隧道超挖回填必须符合设计要求。边墙基底应无虚碴杂物及淤泥，边墙基础的扩大部分及仰拱的拱座应结合边墙同时灌筑；

4）施工缝、变形缝的位置和处理应符合设计和施工技术方案的要求。；

5）混凝土的运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。同一施工段的混凝土应连续浇筑，并应在底层混凝土初凝前将上一层混凝土浇筑完毕。当底层混凝土初凝后浇筑上一层混凝土时，应按施工缝进行处理；

6）混凝土浇筑完毕后，应按施工技术方案及时采取有效的养护措施，并应符合下列规定：（1）应在浇筑完毕后的12h以内对混凝土加以覆盖并保湿养护；（2）混凝土浇水养护的时间：对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，不得少于7d；对掺用缓凝型外加剂或有抗渗等要求的混凝土，不得少于14d；（3）浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态；混凝土养护用水应与拌合用水相同；（4）采用塑料布覆盖养护的混凝土，其敞露的全部表面应覆盖严密，并应保持塑料布内有凝结水；（5）混凝土强度达到1.2 MPa前，不得在其上踩踏或安装模板及支架；（6）当日平均气温低于5 ℃时，不得浇水。

7）抗渗混凝土、耐腐蚀混凝土除应按规定留置强度检查试件外，尚应留置抗渗检查试件并进行试验评定：（1）每250m3混凝土应制作抗渗检查试件1次（6个）；不足250m3时，亦应制作抗渗检查试件1次。当使用的材料、配合比或施工工艺变化时，均应另行制作抗渗检查试件1次；（2）混凝土抗渗等级应按现行国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》（GBJ82）进行试验评定，其结果应符合设计要求。