浅谈混凝土衬砌模板台车插入式灌注施工方法

2019-07-10蒋忠全钟鹏乔磊代竟李国李建高李鹏毅高小龙

中国设备工程 2019年11期

蒋忠全，钟鹏，乔磊，代竟，李国，李建高，李鹏毅，高小龙

（中铁隧道集团三处有限公司，广东深圳 518000）

目前的隧道衬砌施工，采用模板台车拱墙衬砌混凝土，灌注混凝土是从下至上，左、右对称，在最后隧道顶部灌注混凝土，采用从顶端模板面板开口，通过管道泵送顶入的方式进行顶部灌注混凝土。由于模板与围岩形成一个密闭的空间，不便于观察其内部灌注是否灌满，全凭经验和混凝土灌注量、压力判断。在拱顶部灌注入的混凝土，要克服已灌注混凝土带来的阻力和新入混凝土本身的重力，以及内部腔压阻力等因素。很容易在顶部形成空洞，造成隧道衬砌病害。长期以来因怕衬砌出现空洞，强制性增加混凝土量或提高混凝土输送额定压力，其结果会损害模板台车的模板，造成模板变形。如果在模板上预留二次注浆口，对其混凝土遗留的空洞进行二次注浆，又会增加一道施工工序、增加成本。病害形成容易、解决难，因此，从源头开始防止才是最好的方法。

1 工程概况

大梅山隧道位于广东省广州市黄埔区，进口和黄登斜井位于黄登村境内，宝石斜井和出口位于九龙镇金坑村境内，隧道下穿广汕路，上跨地铁21#线。其中，隧道进口里程DIIK33+404，出口里程DIIK37+653.79，隧道全长4249.79m，黄登斜井365m，宝石斜井277m。

试用本隧道混凝土衬砌模板台车，见图1。

2 创新主要思路

研发一种混凝土衬砌模板台车插入式灌注施工方法适用于该工程。打破了隧道模板台车混凝土施工中传统的拱顶部混凝土灌注工艺方法，有效地防止混凝土灌注过程中形成空洞，是一种改革性隧道混凝土施工方法，是模板台车混凝土施工的一种新思路、新理念，能够有效防止隧道混凝土病害。

图1 隧道混凝土衬砌模板台车

3 创新原理

在隧道模板台车拱顶模板最高处，隧道纵向轴线方向，每间距3m均匀布置插入式混凝土灌注口，将其输送管道直接插入到混凝土最深接近围岩处，提高混凝土的灌注入口点，使隧道拱顶部分的混凝土灌注也达到至下而上，在最容易形成混凝土空洞处，灌注加压混凝土，防止最高点处混凝土产生空洞的施工目的。

4 创新做法

4.1 插入式混凝土灌注口的设计（见图2、图3）

图2 混凝土灌注示意图

图3 混凝土的封闭示意图

（1）灌注管口由内、外、侧3根套管组成。

（2）内、外管道能相互滑动，且间隙很小。

（3）顺直外管道与侧管道交叉焊接成一体，并相互贯通。

（4）内管道通过油缸能在外管道内运动。

（5）内管道底端侧面开口与外管道、侧管道开口都对齐，混凝土能流畅通过。

（6）外管道上止脱块封闭内管道混凝土，防止模板内混凝土脱落，形成空洞。

（7）模板外的密闭板最终密封模板上的模板灌注口。

5 具体实施方式

（1）制作插入式混凝土灌注口，见图4。

图4 插入式混凝土注浆口示意图

（2）在隧道模板台车拱顶模板最高处，沿隧道纵向轴线方向，每间距3m均匀布置插入式混凝土灌注口，灌注模板台车混凝土至下而上，左、右对称，当顶端模板以下的部位灌注完成后，泵送管道与侧管连接。

（3）伸出油缸将内管道插入模板最深处。

（4）混凝土通过侧管道进入内管道，泵送至顶端模板内。

（5）模板内混凝土灌注满后，油缸将内管道收回至模板外。

（6）外管道上的止脱块封闭内管道混凝土，防止模板内混凝土脱落而形成空洞。

图5 插入式混凝土注浆口实施图

（7）关闭顶端的密封板，封闭模板上的灌注口。

（8）拆除混凝土输送泵管，冲洗内、外、侧管道。

实施所述的隧道模板台车混凝土灌注施工方法，在使用完成后，一定要清洗所有管道。模板台车才能进行下一个循环，见图5。

成功在混凝土衬砌模板台车上实施插入式混凝土灌注施工方法，总体实施效果良好，灌注混凝土量与设计量基本相符，混凝土灌注时，泵送流畅，压力波动小，模板受力平稳。没有出现以前灌注法将结束时，最后几方混凝土灌注阻力大，泵送压力偏高，以至于最后几方混泥土无法入模的现象。证明这一方法是可行的，隧道混凝土衬砌模板台车上实施插入式混凝土灌注施工方法是一种改革性，在隧道施工技术中具有较高水平，提供出一套模板台车施工新工法、新思路、新理念。应用效果良好，原始创新性高，有良好的经济效益、较高的知识水平，值得推广应用。