预制块镶面现浇混凝土隧道洞门施工方法

张江卫

(中铁十二局集团第二工程有限公司，山西 太原 030032)

1 工程概况

张唐铁路红石砬隧道位于河北省承德市境内滦平县一带，距承德市区约30 km，设计为双线隧道(基本线间距4.0 m)。隧道进口里程为DK279+398，出口里程为DK285+213，全长5 815 m。根据隧道进出口地形和工程地质条件，结合开挖边仰坡的稳定性及洞口排水需要，本着“早进晚出”的原则确定隧道进出口位置并采用端翼墙式洞门。

2 施工方法的原理

在端翼墙式洞门墙体施工时，用事先预制好的盒状预制块砌放在墙体表层，预制块既是现浇混凝土的镶面层，又是现浇混凝土的模板，砌放一层预制块浇筑一层混凝土，直到设计高度。盒状预制块既能减轻预制块的重量，便于搬运安装，又能与现浇混凝土镶嵌牢固。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 工艺流程

施工工艺流程见图1。

3.2 操作要点

3.2.1 预制块及其模板设计

隧道洞门比较高大，预制块太小显得太碎，而预制块太大又不便搬运安装，所以预制块大小一定要合适，经研究实验将预制块尺寸选定为高×长×厚=47 cm×97 cm×47 cm，加上砌缝宽3 cm，每个砌格为50 cm×100 cm，为了减轻预制块的重量，并确保预制块与现浇混凝土镶嵌牢固，将预制块做成盒状，将预制块内部去掉高27 cm×长77 cm×厚37 cm，使预制块形成一个壁厚10 cm的盒子。预制块模板可以加工成组合钢模板，也可订做塑料模板，模板结构要求便于组装、拆卸、能重复利用。预制块结构见图2。

3.2.2 预制块制作、搬运

预制块混凝土强度要比墙体混凝土设计强度高出5 MPa，当场地、材料、模板准备就绪后即可制作预制块，预制块浇筑、拆模、养护要严格按照混凝土预制块施工规范进行作业，在预制时要预埋深度不小于30 cm直径10 mm，且具有一定锚固力的钢筋吊环，吊环的作用是便于预制块搬运和固定。预制块强度达到设计强度(养护时间不得低于14 d)即可搬运，搬运时要做好保护，严防磕碰造成缺棱断角，从而影响外观。

3.2.3 洞门端翼墙基底施工

按洞门设计图先进行端翼墙基础放样，按放样结果进行基础开挖，开挖到位后检查基底承载力是否符合设计要求，承载力达不到设计要求则采取扩大或加深开挖并进行基底换填，承载力达到设计后浇筑基底混凝土。基底混凝土顶面要找平但不可收光。

3.2.4 安装第一层预制块

当端翼墙基底混凝土达到设计强度的50%即可砌筑安装第一层预制块，要求砌缝宽3 cm，砌缝砂浆强度M20，为了确保砌缝均匀不变形，可在砌缝内放置砌缝混凝土垫块。要求砌缝砂浆饱满，快凝。端翼墙背模可以采用浆砌片石或山体代替，如后背空间比较大(有明洞)也可用普通模板立模。预制块安装结构见图3，图4。

3.2.5 灌注第一层墙体混凝土

当预制块砌缝砂浆强度达到设计强度70%即可浇筑混凝土，在浇筑混凝土之前要将混凝土接触面冲洗干净。机械振捣，振动棒靠近预制块不得小于50 cm，混凝土顶面要找平但不可收光。

3.2.6 安装第二层预制块

当第一层墙体混凝土达到设计强度的50%即可安装第二层预制块，第二层与第一层的垂直砌缝错开50 cm。砌缝要求同3.2.4。

3.2.7 灌注第二层墙体混凝土

当第二层预制块砌缝砂浆强度达到设计强度70%(间隔1 d)即可浇筑混凝土。施工要求同3.2.5。

3.2.8 循环3.2.4和3.2.5两道工序直至墙体达到设计高度

随着墙体的层层加高，墙背或明洞回填也要逐层进行，这样做一方面有利于施工(便于运输材料，也不耽误工人作业时间)，更为重要的是有利于洞门墙体稳定。回填材料和回填密实度严格执行设计要求。

3.2.9 勾缝

在切块砌筑时预留2 cm的空缝，端翼墙施工到设计高度后，开始由上向下勾缝，勾缝砂浆强度为M20。由上向下的目的是防止污染墙面，并对脏污部分进行清理。

3.2.10 劳力安排与作业计划

一般的双线铁路隧道端翼墙洞门有12人即可满足施工需要，2 d可起一层50 cm，在等待混凝土或砂浆凝固的时间里，可以进行墙背或明洞回填，可充分发挥工人效率，避免出现窝工现象。

4 安全措施

本施工方法要严格执行《建筑安装工人安全技术操作规程》的各项规定，重点预防高空坠落构成的安全危险。

1)建立完善的施工安全保证体系，加强施工作业中的安全检查。2)用功率匹配的起重设备起吊预制块或其他材料。3)施工到5 m以上要设置防护栏，作业人员要佩戴安全绳。4)必须在上一层混凝土强度达到设计强度的50%才可安装下一层预制块，必须在砌筑砂浆强度达到设计强度的70%方可灌注混凝土。防止因混凝土和砌缝砂浆强度不足导致墙体垮塌造成安全事故。

5 环保措施

为确保工程所在地区的环境得到有效的保护，要严格执行国家和工程所在地政府的环保政策、法律和法规，为了保持施工地区环境的清洁卫生，本施工方法采取以下环境保护措施:

1)施工中产生的有害污染物要进行生化处理，处理达标后与其他污染物一起进行集中掩埋。2)废水处理采用多级沉淀池过滤沉淀，废水处理的工艺流程为:废水→收集系统→多级沉淀池→沉淀净化处理→排入河道。3)施工期间施工场地要进行硬化，各种材料分类分区堆放，废渣废料及时清理，保持施工场地整洁。

6 结语

该施工方法相对传统脚手架支模法，工艺简化、安全质量便于控制，费用稍有节余，对美化洞门效果明显，使隧道洞门显现出古代长城雄关之美。

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