斜溜槽多窗口浇筑工艺在隧洞衬砌中的应用
2017-04-16赵玉辉辽宁省水利厅辽宁沈阳110003
赵玉辉(辽宁省水利厅,辽宁沈阳110003)
斜溜槽多窗口浇筑工艺在隧洞衬砌中的应用
赵玉辉
(辽宁省水利厅,辽宁沈阳110003)
隧道跨度较大时衬砌台车应用最为普遍,常用于公路、铁路隧道及地下洞室的混凝土施工。文中介绍一种隧洞台车衬砌斜溜槽多窗口同时喂料工艺。该工艺采用在衬砌台车布置斜溜槽,实现混凝土多窗口连续浇筑;并在LXB供水工程二段四标衬砌施工中得到广泛应用。该工艺的采用提高了混凝土的整体浇筑质量,加快了施工进度,有效的提高了施工效率。
隧洞衬砌;工艺;混凝土
1 工程概况
某供水工程隧洞衬砌成型断面7.28 m×6.5 m(马蹄形),单元长度12 m,衬砌混凝土采用C35W12F200,衬砌混凝土设计厚度30~50 cm,实际厚度最大约1.0 m。随着主体隧洞衬砌施工的全面展开,混凝土下料工艺成为制约混凝土质量及施工进度的一个关键步骤。
为确保混凝土施工质量,加快施工进度,要求混凝土下料采用多窗口左右对称、均匀快速下料的方式,经过参建各方集思广益,浇筑工艺多次改良,斜溜槽多窗口浇筑工艺在水工隧洞衬砌施工中的得到了应用和推广。
2 衬砌台车溜槽设计及应用
2.1 隧洞边顶拱衬砌台车型号及窗口布置
隧洞边顶拱衬砌采用全液压自动行走台车,台车面板厚度10 mm,台车全长12.1 m。台车窗口按梅花形布置,每侧4层,每层4个,共32个,大小为450 mm×450 mm。
2.2 台车斜溜槽多窗口下料设计及应用
工程经过改良后的下料方式是在台车顶部平台设置一个小型集料斗,集料斗内设置中隔板,集料斗两侧设置左右溜槽,溜槽采用3 mm薄钢板加工成凹槽状,连接至窗口。下料窗口每侧4个,第三层2个,第二层2个,两侧对称布置,二层窗口以下采用串筒方式下料,这种方式减小了混凝土落差高度对混凝土浇筑效果的影响,也避免混凝土体因重力的作用产生离析现象。
钢筋台车绑扎钢筋后,进行台车定位,验收合格后,选择质量合格的原材料,在拌合站集中拌和混凝土,采用混凝土罐车运输,在预留避车洞处进行调头,倒到施工面处往输送泵内卸料,混凝土输送泵泵送至台车顶部集料斗,经溜槽实现台车左右两侧同时下料及多窗口入仓,在实际浇筑过程中,为保证浇筑后能及时振捣,基本采用一侧先浇筑至40 cm高时,将泵管端头略微移动至集料斗另一侧,浇筑另一侧混凝土。浇筑至该侧40 cm处,将泵管管头移回,循环浇筑,直至浇筑到顶层窗口,封顶采用顶模中心封顶器接输送管,按从里向外的顺序逐渐封顶。当挡头板上观察孔有浆溢出,即封顶完成。
采用分层、对称浇注,单侧一次连续浇筑高度不超过40 cm。出料口至浇筑面垂直距离即混凝土自落高度控制在1.5 m以内,以防混凝土离析,浇注过程要连续,不得中断。根据浇筑速度,配合使用插入式振捣器与附着式振捣器,待封顶时,只开启附着式振捣器。避免停歇造成“冷缝”,间歇时间一般不得超过45 min,否则按施工缝处理。
3 主要施工设备
P1000拌合站一套;混凝土输送泵1台,型号:三一重工60 m3/h;混凝土运输车8台(10 m3);插入式振捣棒6台3 kW;磨光机2台;衬砌台车1台(附着式振动器20台2.2 kW50 Hz)。
4 浇筑工艺特点
1)混凝土浇筑的连续性。保证混凝土浇筑的连续性,提高混凝土外观质量。
2)浇筑过程的可控性。溜槽入仓混凝土左右侧浇筑转换是通过集料斗实现的,达到单侧浇筑高度后,仅需调整台车顶部泵管弯头方向,方便快捷。
3)混凝土摊铺的均匀性。泵送直接入仓往往每层采用单窗口下料,下料点集中,混凝土摊铺困难。施工中一般通过振动棒进行摊铺,造成混凝土振捣不均匀;下料点处过振,粗骨料积聚,易形成蜂窝,麻面。
溜槽入仓实现了单层窗口多点下料,使混凝土摊铺更容易,更均匀。
4)混凝土浇筑效率。为了保证浇筑分层及左右高差符合规范要求,频繁的进行拆装泵管,浪费了大量的时间,期间混凝土等待时间较长,坍落度损失大,易堵管;堵管处理时间长,从而形成施工缝,甚至冷缝,影响衬砌混凝土整体施工质量。
台车溜槽工艺的采用,使混凝土浇筑过程,除接封顶器中断浇筑约1 h外,窗口以下实现连续浇筑无间断。浇筑时间明显缩短,单板浇筑约150 m3仅需7 h。比普通浇筑工艺用时缩短约3 h,使衬砌浇筑效率提高约30%。
5)混凝土成型外观比较。溜槽入仓浇筑成型混凝土衬砌外观颜色均匀,表面光洁,无蜂窝麻面。混凝土浇筑连续,摊铺均匀,使混凝土成型面无明显分层痕迹,颜色更加均匀。溜槽施工工艺的采用,要求混凝土坍落度较严格,一般控制在200~220 mm,更加有利于混凝土气泡的排出,从而减少了蜂窝麻面的形成。
5 结语
斜溜槽多窗口浇筑工艺实现衬砌混凝土的连续浇筑,缩短了对称浇筑左右转换所需的时间,减少了转换过程中混凝土的浪费,提高了对称浇筑高度的可控性,避免了转换等待时间过长造成的混凝土失水堵塞泵管现象,缩短了混凝土浇筑时间,降低了工人的劳动强度,有效的提高了混凝土的整体施工质量。
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