ＳＨＡＮＸＩ ＷＡ Ｔ．ＥＲ ＲＥＳ０ＵＲＣＥＳ 隧洞工程混凝土衬砌施工简述 马爱冬 （闻喜县水务局，山西 闻喜０４３８００） ［摘要］总结了隧洞工程中混凝土衬砌施工对水泥、骨料等材料的技术要求，以及隧洞工程衬砌混凝土施工的 准备工作、浇筑过程、后期养护及拆模过程中的技术要求和需要注意的事项，旨在为同类工程施工提供借鉴。 ［关键词］混凝土；衬砌；工程建设；隧洞 ［中图分类号］ＴＶ６７２＋．１ ［文献标识码］ｃ ［文章编号］１００４—７０４２（２０１０）１０—００３４—０２ 目前，隧洞工程已广泛应用于水利工程建设中， 为保证工程质量，做好隧洞工程的衬砌十分必要。根 据多年的实践经验，隧洞的衬砌要紧跟开挖，平行进 行，尽量缩短开挖后围岩的暴露时间。这样可将山岩 压力的增长在较小值以内，改善衬砌结构的受力 条件，并减少开挖支撑。 １材料要求 １．１ 水泥 含量不应超过１％，硫酸及硫化物含量不应超过 ０．５％。石子的最大粒径受衬砌的结构尺寸和拌和机容 量的控制，必须按有关规范来选择。 第三，水。凡适于饮用的水，均可用于拌制和养护 混凝土。 ２混凝土衬砌施工方法 ２．１施工准备 在浇筑衬砌混凝土之前，应做好以下准备工作： 水泥是在混凝土中起主要作用的胶结材料。隧洞 衬砌是永久性承重结构，水泥的各项技术性能都应符 合规定的标准。隧洞衬砌常用的水泥品种有普通硅酸 盐水泥、矿碴硅酸盐水泥和火山灰硅酸盐水泥等。 １．２骨料 第一，根据工程量和对工程质量的要求，把砂石料备 足、备好。在采集场地进行筛分，在工地按不同规格堆 放，不准使用混合料。第二，测定隧洞中线与工作面各 部位的高程，检查验收开挖断面各部位尺寸，并做好 浇筑段的清理工作。第三，在浇筑混凝土前，要按照工 骨料即砂石料，混凝土中的砂石料一般占混凝土 总重量的８５％左右。砂石料就地取材。浇筑前将各种 骨料按质按量运到工地，并按产地、粒径的不同分别 堆存。料堆之间须保持适当距离，或装有间隔设备，以 防影响级配。 作面的多少和工期要求，加工拱架、模板。第四，按照 设计要求和规范，结合工地实际，按搅拌设备的容量， 折算出每次拌和所需各种配合材料的重量，以便拌和 时使用。 ２．２挟部祷砌 第一，砂。拌和混凝土多用河砂，在缺乏河砂的地 区也可使用坚硬岩石粉碎的机械加工砂。位于水下的 在浇筑拱部衬砌混凝土前，按照测定的中线和高 程，架立拱架和模板。拱部衬砌所用拱架包括木拱架 和钢拱架。利用钢拱架浇筑混凝土可节约大量木材， 混凝土，砂中黏土、淤泥含量不应超过５％，其中黏土 含量不应超过３％；水位变化区域的混凝土，砂中黏 土、淤泥的含量不应超过３％，其中黏土含量不应超过 １％；对于普通混凝土，砂中黏土、淤泥的含量不应超 过５％，其中黏土含量不应超过２％。 第二，石子。卵石和碎石均可作为拌制混凝土的 坚固耐用，周转次数多，能承受较大的压力，且便于拼 装、搬运，干扰小，施工方便。 拌和混凝土时要严格按照配合比逐盘过秤，进行 配料，不能随意加水。为使混凝土的配合比准确无误， 每个月至少校正一次称量设备。每次冲洗的砂石料应 粗骨料。位于水下的混凝土，石子中黏土、淤泥含量不 应超过２％，硫酸及硫化物含量不应超过０．５％；水位 变化区域的混凝土及普通混凝土，石子中黏土、淤泥 堆存２４ ｈ以上才可使用，特别是在雨天，更要增加测 定次数，以便随时调整混凝土的加水量。混凝土用拌 和机拌和，且要拌和足够的时间。浇筑完成后立即清 山西水利富鲁 技术与应用・２０１０年第ｌＯ期 洗拌和机，以免残留的混凝土凝固在拌和机内。 为保证混凝土质量，要尽量缩短运输距离，减少 专人操作。 ２．４底拱衬砌或护底 倒运次数，因此拌和机要尽量安装在洞口或井口附 近。在运输过程中，要保证混凝土不受冻、不受雨淋、 不受曝晒。途中损失的坍落度不得超过３％，必要时， 运输车辆要加遮盖，或将拌和机移人洞内，如在途中 发生离析现象，浇筑前应进行二次拌和。洞口或斜井 工作面可用车辆将混凝土直接运到浇筑地点人仓，不 在围岩松软、山岩压力大的隧洞工程中，一般设 有底拱。为防止边墙受侧压力引起变位，在边墙衬砌 完成后，立即清理底部，浇筑底拱混凝土。对于侧压力 大、有可能发生变位的边墙，应加设对撑。 浇筑底拱混凝土时采用架梁法，以保证隧洞的正 常运输。施工时，先将左侧挖开，开挖完成后，架设横 应采用串桶从井口泄人井底的办法。 梁、纵梁，并以预制混凝土柱支顶，恢复左侧交通，然 拱部衬砌混凝土的浇筑从两侧拱脚开始，为使拱 后开挖右侧，安放梁、柱，安装完成后立即恢复交通。 架受力均匀，防止偏移，两侧要同时进料均衡上升。另 测定高程并检验断面尺寸合格后，每隔２ ｍ安放 外，为保证拱部衬砌的整体性，必须连续浇筑，中途不 一个样板，由中间开始浇筑混凝土，边浇筑，边振捣， 能停顿。如因故中断，接缝应按规定进行处理。 边抹光。 ２．３破勘速墙 在稳定围岩中的隧洞工程，不设底拱，只设水平 先拱后墙法施工的边墙，衬砌时应与开挖马口相 护底。待一个工作面的边墙全部完成后再进行隧洞护 适应。当马口开挖完成，各部位尺寸检验合格后，即可 底，护底混凝土由内向外依次浇筑，直至洞口或井底。 组立边墙支架模板，准备浇筑混凝土。 ２．５混凝土养护与拆模 错开马口的边墙对面（有时为未开挖的马口）使 隧洞混凝土在地下不受太阳曝晒，养护工作往往 横撑的长度无法固定，这种情况下，可在对面设一排 被忽视，若养护不当，工程质量会受到很大影响，甚至 立柱，使横撑长度定型。立柱与围岩之间用短撑调整。 会因干缩而产生裂缝。混凝土浇筑完成８～１０ ｈ后开始 边墙基础与边墙一次浇筑，悬空模板用预制混凝土块 洒水养护，养护时间视水泥品种和气候条件而定。隧 支垫。 洞内混凝土养护主要靠洒水，如湿度很大（相对湿度 对开马口或先墙后拱法施工的边墙，用横撑将模 大于９０％时）可以不洒水。寒冷地区应注意防寒保温， 板固定。边墙与拱脚结合处的反缝是先拱后墙法衬砌 可在洞口或洞内适当位置安装防寒门或隔墙。 的一个薄弱环节，该反缝可采用以下方法处理：第一， 衬砌混凝土达到一定强度后才能拆模，否则会造 当边墙混凝土浇筑接近拱脚时，留出１Ｏ ｃｍ左右的空 成开裂与破坏，拆模时间应根据试验测定的强度掌 隙。待边墙混凝土达到一定强度后，再用干硬砂浆或 握，并满足以下要求：第一，对拱部混凝土，当山岩压 小石混凝土填实。第二，拱脚与边墙之间布置短钢筋， 力很大时，须达到设计强度的１００％；当山岩压力不大 使二者连为整体。钢筋直径１２～１６ ｍｍ，浇筑拱部混凝 时，须达到设计强度的７０％；当山岩压力很小时，须达 土时即将钢筋埋人，呈Ｌ型，浇筑边墙时将钢筋拉直， 到设计强度的４０％。第二，对边墙混凝土，直墙一般达 嵌入边墙。第三，浇筑拱部衬砌时，在拱脚处每隔 到设计强度的２５％，曲墙一般达到设计强度的７０％。 ５０ ｃｍ留出一个三角楔形缺口，高２Ｏ～２５ ｃｍ，以便封 ［作者简介］马爱冬（１９７０一），女，１９９４年毕业于河海大学 口时灌人混凝土并振捣。结合面要凿毛清洗，保持老 农田水利工程专业，高级工程师。 混凝土面湿润。封口采用坍落度稍大的混凝土，并配 ［收稿日期】２０１０—０８—１３；［修回日期］２０１０—０９—２４ （上接第２９页）六盘水断陷普安山字型构造脊柱部分 行高压旋喷固结防渗处理，卵石混合土层和基岩强风 与东西向构造交汇带，区域地质构造较复杂。工程区 化层采用固结灌浆处理。左、右两坝肩基岩裸露，岩溶 地震基本烈度为６ｏ，地震动峰值加速度值为０．０５ ｇ， 发育，存在沿管道型及裂隙型易溶通道的绕坝渗漏， 特征周期值为０．４５ ｓ。天然坝基表层为１３．８～３６．８ ｍ的 建议进行防渗处理；蓄水后坝肩基岩可能产生崩塌掉 河流冲积卵石混合土、级配不良砾及淤泥等，其下为 块，建议将两坝肩强风化层清除，坝体放在新鲜或弱 灰色厚层状灰岩，炭质灰岩，无软弱夹层，岩溶发育， 风化基岩上，并进行加固处理。 强风化层厚３～５ ｍ。坝基存在渗漏及渗透稳定问题，建 ［作者简介］王瑞民（１９６５一），男，１９８９年毕业于太原工业 议将覆盖层及强风化层全部清除，若全部清除难度较 大学水文地质与工程地质专业，高级工程师。 大，可考虑对地基进行加固及防渗处理，对淤泥层进 ［收稿日期］２０１０—０８—１０；【修回日期］２０１０—０９—２５ 垫！ 主！ 旦圆
