公路隧道 2011年第2期(总第74期) 公路隧道模筑混凝土衬砌施工 马永梭 (云南公路建设监理公司昆明650011) 摘要 本文介绍三亚绕城公路主线工程凤凰隧道、酸梅隧道模筑混凝土衬砌采用规范施工的做法,可供类似工 模筑混凝土衬砌规范施工 程参考。 关键词 公路隧道l 刖吾 件、实地调查与测量资料,根据《公路工程质量检验 评定标准》(JTG F80/1--2004),将建设项目划分为 单位工程、分部工程和分项工程,及时编制隧道施工 组织设计。由于隧道洞身混凝土衬砌是在完成隧道 开挖、支护、防排水工程之后进行的分项工程,必须 对上一道工序初期支护,进行断面检测并符合设计 当前,公路隧道正广泛采用模筑混凝土衬砌施 工。如何在施工实践中贯彻落实《公路隧道施工技 术规范》(JTG F60--2009),实行规范施工,确保工 程质量,已成为施工建设关注的课题。 本文根椐施工实际,结合落实规范,介绍具体做 法,供同仁批评指正。 要求后,才能对下一道工序洞身混凝土衬砌施工。 公路隧道洞身混凝土衬砌的施工工序、主要设 备与施工操作要求见表1。 2做好隧道施工组织设计 公路隧道工程依椐签定的合同、法规、设计文 表1模筑混凝土衬砌施工 工序 混凝土搅拌 主要设备 施工操作要求 HZs一100 60m3/h混凝土搅 检测现场进料,按检测结果调整施工配合比,控制水灰比,规范搅拌 拌机及搅拌台 混凝土,做好记录。 混凝土车运 8m3混凝土搅拌罐车 将搅拌好的混凝土送至洞内台车旁,记录每车运送至混凝土输送泵 的数量及所用装、停、往返时间。 混凝土泵送 HBTS60D--16—9O 77 /h混 由窗口将罐车所运混凝土自下而上从两侧对称向拱顶泵送人摸,并 凝土输送泵 记录入模的数量及所用时问。 ZX一6O混凝土振动器、附着式 遵照规范先用手提式振动器将泵人混凝土振实,浇注至拱顶时,改用 混凝土浇注 混凝土振动器、附着式振动器对泵人混凝土振实;封顶时对输送泵应加压,防止混凝 模筑混凝土台车 土收缩脱空。 注:输送泵正常泵送工作压力9 ̄llMPa,加压是指将泵送工作压力调至13 ̄14MPa。 根椐设计工程数量统计:SⅢ型复合式衬砌(包 括超挖回填)每延米C30防水混凝土l1.38 m。,9m 模筑台车每模C3O防水混凝土102.42m。;SVa型 复合式衬砌(包括超挖回填)每延米C30防水混凝 3认真制作衬砌模板台车 认真遵照设计、规范要求制作模板台车是隧道 模筑混凝土衬砌的关键。以三亚绕城凤凰隧道为 例,考虑隧道曲线布置,经检算采用9m台车。确保 台车模板及支架具有足够的强度、刚度和稳定性。 模板不凹凸,支架不偏移,不扭曲。保证 昆凝土成型 土16.07m3,9m模筑台车每模C30防水混凝土 144.63 121。。根椐实践统计,正常施工条件下,每模 浇筑需用时间6~8h。 规整,满足多次重复使用,不变形。便于整体移动, ・ 41 ・ 公路隧道 准确就位。 全断面衬砌模板台车模板应留振捣窗,振捣窗 2011年第2期(总第74期) 材的力学性能选用。模板采用隔层板设计。每隔 im加装隔层板,模板选料:面板Q235 10、弧板 Q235&12、内衬角钢75×50×6mm。门架采用加 强型结构设计,选料和模板相同。 间距纵向不宜大于3m,横向不宜大于2.5m,振捣窗 不宜小于0.45m×0.45m,振捣窗周边应加强,防止 周边变形。窗门应平整、严密、不漏浆。顶模设置通 气孔、注浆管(图1,图2,图3)。 (3)台车设计衬砌断面半径放大50mm,确保衬 砌不侵界,模板设计至水沟盖板下200ram。 (4)台车设计的行走面为设计标高下440mm。 (5)台车设计为液压式自动行走台车,上下脱模 Ⅱ c ] c 】 e1 c 】 自B c 厂、 量200mm,左右脱模量200ram,水平偏移± i/ f i ×。 × × —— _ 图1 混凝土衬砌钢模台车侧面图 口 口 }口 口 I 口 口 口 口 } 口 口 口 口 { 口 口 口 口 ; 口 垫 口 口 口 口 口 口 图2混凝土衬砌钢模台车窗口图 图3混凝土衬砌钢模台车断面图 说明: (1)混凝土衬砌钢模台车根椐《钢结构设计规 范》(rrJ17 74)和用户要求设计。图纸尺寸单位以 arn1计。 (2)台车用料根椐混凝土衬砌厚度、结合《一般 结构用热连轧钢板和钢带》(GB/T2517--1981)钢 ・ 42 ・ lOOmm。 (6)台车用枕木为180 mFn×200 mm×500 mm,钢轨为43kg,工地自备。 (7)模顶设置6台附着式振动器。台车重量 60t。 4规范施工现场管理 4.1 主洞模板安装要求 (1)模板台车就位前应仔细检查防水板、排水盲 管、衬砌钢筋、预埋件等隐蔽工程,做好纪录。 (2)浇筑模筑混凝土前应将模板内的杂物、积水 和钢筋上的油污清除干净;钢模板应涂脱模剂,木模 板应用水湿润;模板接缝不应漏浆。 (3)涂刷模板隔离剂时,不应污染钢筋。 (4)挡头板应按衬砌断面制作,定位准确,安装 牢固,档头板与岩壁间隙应嵌堵紧密。施工缝挡头 板应设预留槽成型条,并满足止水产品要求。 (5)全断面衬砌模板台车模板应以隧道中线为 准,按线路方向垂直架设。安装模板台车时,应检查 中线、高程、断面和净空尺寸。发现不符合设计的, 应及时调整至允许误差之内。 4.2特殊洞室模板要求 (1)对车行横洞、人行横洞、紧急停车带等特殊 洞室,宜采用移动和拼装模板施工。 (2)采用拼装模板施工时,应采用先墙后拱或全 断面浇筑,不得采用先拱后墙浇筑。 (3)采用拼装模板施_丁时,拱、墙模板拱架的间 距,应根据衬砌地段的围岩情况、隧道宽度、衬砌厚 度及模板长度确定。 (4)架设拱、墙支架和模板安装时,应位置准确, 连接牢固,严防移位。围岩压力较大时,拱架、墙架 应增设支撑或缩小间距。 (5)移动式模架或拼装模板重复使用时,应注意 检查,如有变形应及时修整。 (6)在拱架外缘应采用沿径向支撑与闱岩顶紧, 马永梭公路隧道模筑混凝土衬砌施工 以防混凝土浇筑时拱架变形、移位。 (7)拱架、支架应与隧道中线垂直方向架设。拱 架的螺拴、拉杆、斜撑等应安装齐全。拱架(包括模 板)高程应预留沉落量。施工中应随时测量、调整。 4.3模筑混凝土施工要求 (1)浇筑混凝土节段长度应根椐围岩状况、衬砌 厚度、施工部位、机具设备能力等确定。 (2)混凝土拌制前,应测定砂、石含水率并根据 测试结果调整材料用量,提出施工配合比。混凝土 要在初凝前完成浇注。 (3)冬季施工的防水混凝土,应掺用加气剂降低 原有的水胶比,并按冬季施工有关要求施工。 (4)调制混凝土拌合物时,水泥质量偏差不得超 过±1 ,集料质量偏差不得超过±2 ,水及外加 剂质量偏差不得超过±1 。 (5)混凝土应采用混凝土搅拌运输车,应确保混 凝土在运送中不产生离析、撒落及混入杂物。 (6)混凝土应采用混凝土输送泵输送入模。 (7)采用拼装模板施工时,边墙基础宜结合边墙 一次施工完成。 (8)边墙基础与边墙分次浇筑时,边墙基础顶面 应凿毛、清洗。 (9)拱墙衬砌混凝土,应由下向上从两侧向拱顶 对称连续浇注,采用振动器振实,确保混凝土密实。 (1O)拱顶注浆充填,宜在衬砌混凝土强度达到 100 后进行,注入砂浆的强度应符合设计要求,注 浆压力要控制在0.1MPa以内。 4.4混凝土养护 衬砌拆模后应立即养护。在寒冷地区,要做好 衬砌的防寒保温工作。 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养护时间不得少于7d,有抗渗 要求的混凝土养护时间不得少于14d。 4.5水质分析 对地下水要做水质分析,隧道通过含有侵蚀性 地下水地段时衬砌应采用抗侵蚀性混凝土。 4.6重视监控量测 (1)二次模筑混凝土衬砌施工应根椐监控量测 结果,在围岩和初期支护变形基本稳定后进行。当 围岩变形较大,流变特性明显时,应加强初期支护或 采用其他辅助工程措施。 (2)对已完成衬砌地段,应继续观察衬砌的稳定 状态,注意变形、开裂、侵入净空等现象,及时记录。 发现问题及时进行整改。 4.7设置沉降缝 在围岩对衬砌有不良影响的硬软岩分界处,应 设置沉降缝;明洞衬砌与洞内衬砌交界处或不设明 洞的洞口段衬砌在距洞口5~12m的位置应设沉降 缝;在连续V、Ⅵ级围岩中每30~80m应设沉降缝 一道。在严寒地区,应在洞口和易受冻害地区设置 伸缩缝。衬砌的施工缝应与设计的沉降缝、伸缩缝 结合布置。 4.8拆模时间选定 混凝土衬砌台车的拆模时问,是倍受各方关注 的课题。新规范对拆除拱架、墙架和模板规定: (1)不承受外荷载的拱、墙混凝土强度应达到 5.OMPa。 (2)承受围岩压力的拱、墙以及封顶和封口的 拱、墙混凝土强度应满足设计要求。 强度试验表明,在混凝土强度达到5MPa时,拆 模对混凝土表面和棱角不致损坏;二次衬砌不承重 时,其厚度小、自重轻,当混凝土达到5MPa时,两车 道隧道可承受其自重;3车道隧道、4车道隧道如设 计没有特殊要求也可参照执行,但应将第1环浇注 的混凝土作为试验段。 我们对现场施工的模筑混凝土,按各类混凝土 标号,检测其不同时间的抗压强度(表2),供选定拆 模时间参考。 表2模筑混凝土抗压强度试验 混凝土标号 混凝土抗压强度 8h 10h 12h 14h C3OMPa 3.3 5.1 C25MPa 2.3 3.7 5.4 C2OMPa 1.9 2.9 4.3 5.7 实践统计,9m模筑混凝土台车正常情况下,经 移位、浇注、养护成型,每日完成一模。每模混凝土 施工纪录见表3。 表3每模混凝土施工记录 台车 4h 在完成中线水平断面检测合格后,将台 移位 车移至新位并按规范要求调整合格。 浇注 将搅拌台已规范搅拌的混凝土,由罐 混凝土 6~8h 车运至台车旁,经输送泵自窗口由下 而上从两侧对称入模并振捣密实。 检查检查台车有无漏浆和问题;搅拌、运 、 养护 1O~12h 输设备是否清洗干净;用电是否安 全;并真实完整记录。 每模 2正常情况下,经移位、浇注、养护成 合计 O~24h 型,每日完成一模。 (下转第5l页) ・ 43 ・ 李生杰 环向注浆技术在安远公路隧道止水中的应用 (上接第43页) 在凤凰、酸梅两座隧道的模筑混凝土衬砌的施工中, 5 结 语 通过试验实践,检测结果表明:《公路隧道施工技术 规范》(JTG F60--2009)将原规范拆除模板时混凝 三亚绕城公路主线工程凤凰、酸梅隧道2660m, 土强度2.5MPa提高为混凝土强度应达到5.0MPa, 分别自2009年7月18日和2008年11月6日开工, 是符合实际、科学合理、切实可行的。同时补充完善 在业主、代建、监理和施工各方共同努力下,2010年 了以往采用24 ̄16h拆模的做法,缩短了模筑混凝 12月25日已安全完成主体工程,即将转入路面施工。 土衬砌周期,提高设备利用效率。 ・ 5l ・