摘要:隧道二次襯砌縱向施工縫是隧道襯砌受壓及防排水的薄
弱部位,是隧道施工質(zhì)量控制的重點。本文根據(jù)仰拱襯砌及二次襯砌施工的實踐經(jīng)驗,著重對二次襯砌縱向施工縫施工技術(shù)要點進行研究,以便更好地控制縱向施工縫質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:隧道仰拱 二襯 縱向施工縫 施工技術(shù)
1 概述
目前,隨著整體式全液壓大模板襯砌臺車、仰拱整體式桁架模板、混凝土輸送泵等自動化機械的應(yīng)用,我國鐵路、公路隧道的二次襯砌無論是在質(zhì)量還是外觀都有很大提高。但是在隧道的二次襯砌施工過程中,由于受施工條件,施工單位技術(shù)及機械裝備能力、襯砌結(jié)構(gòu)的不同設(shè)計等因素影響,二次襯砌縱向施工縫控制都不可避免地存在一些問題。由于二次襯砌縱向施工縫一直是隧道施工中難以控制的一個難點,所以二次襯砌縱向施工縫控制需要我們高度重視,同時要不斷總結(jié)技術(shù)要點,確保工程質(zhì)量[1]。
2 工程概況
新建鐵路滬昆客專貴州段CKGZTJ-11標段捧古隧道位于云貴高原侵蝕構(gòu)造中低山區(qū),地形復(fù)雜,溶巖發(fā)育。隧止沿線最高海拔1760m,最低海拔805m,最大埋深431m。起點里程D1K896+900,終點里程D1K906+276,全長9376m。本隧道工程地質(zhì)條件復(fù)雜,不同程度的存在有巖溶及巖溶水、危巖落石、順層偏壓、斷層破碎帶及突水突泥等不良地質(zhì),特殊巖土為石膏。綜合評價本隧工程地質(zhì)條件較差,又是大長隧道,因此為全線重、難點及控制工期工程,施工中遵循“科學、合理、動態(tài)”施工極為重要。
隧道圍巖級別劃分為五個等級,捧古隧道涉及Ⅲ~Ⅴ級圍巖,復(fù)合式襯砌依次為Ⅲa、Ⅲb、Ⅳa、Ⅳb、Ⅴa、Ⅴb及Ⅴc七種。襯砌砼厚度40~65cm不等,仰拱襯砌砼分為2種C30砼(Ⅲ圍巖)和C35鋼筋砼(Ⅳ、Ⅴ級圍巖);二襯砼為C30、C35纖維砼及C35鋼筋砼。Ⅲa、Ⅲb、Ⅳa復(fù)合式襯砌鋼筋,主筋φ18、分布筋φ12、箍筋φ6;Ⅳb復(fù)合式襯砌鋼筋,主筋φ20、分布筋φ12、箍筋φ8;Ⅳc復(fù)合式襯砌鋼筋,主筋φ22、分布筋φ12、箍筋φ8;Ⅴa復(fù)合式襯砌鋼筋,主筋φ20、分布筋φ14、箍筋φ8;Ⅴb復(fù)合式襯砌鋼筋,主筋φ22、分布筋φ14、箍筋φ8;Ⅴc復(fù)合式襯砌鋼筋,主筋φ25、分布筋φ14、箍筋φ8。
3 仰拱襯砌施工技術(shù)要點
3.1 仰拱高程控制
仰拱施工縫錯臺控制首先控制仰拱高程。捧古隧道設(shè)計為雙線鐵路隧道,根據(jù)內(nèi)軌頂面標高及線路坡度確定仰拱標高。仰拱頂面高程H計算公式:H=L×i+h+0.05(m)
L:里程點與已知高程點之間的水平距離
i:線路的設(shè)計坡度
h:已知內(nèi)軌頂面標高
0.05(m):仰拱模板頂面標高高于內(nèi)軌頂面0.05m
通過計算已知仰拱高程,仰拱襯砌施工時,測量人員需準確將仰拱高程用全站儀,通過在邊墻上做標記的方法放樣與現(xiàn)場,實現(xiàn)仰拱高程控制。已知仰拱頂面高程即已知縱向施工縫高程,用高程減去施工縫到仰拱底部距離,反推出仰拱底部高程,必須確保高程與設(shè)計相符[2]。
3.2 仰拱中位偏距控制
仰拱中位偏距即隧道中心線到仰拱邊墻的距離。見圖1。
圖1 Ⅴ級圍巖Ⅴb型復(fù)合式襯砌仰拱襯砌斷面圖
仰拱模就位后,測量人員準確定位,2斷面4點控制法,重點測量中位偏距。全站儀對中整平后,自由建站,將已知導(dǎo)線點高程引到隧道內(nèi)。在仰拱已澆筑端頭模板處立棱鏡,測出中位偏距,兩邊各一點,共兩點,同理在待澆筑端頭模板處立棱鏡,測中位偏距,兩邊各一點,共兩點。當中位偏距大于設(shè)計值時,需要調(diào)整模板位置,直到中位偏距與設(shè)計相符。
4 止水帶安裝技術(shù)要點
4.1 中埋式橡膠止水帶安裝
中埋式、背貼式橡膠止水帶埋設(shè)位置應(yīng)準確,其中間空心圓環(huán)應(yīng)與施工縫及變形線重合。仰拱襯砌施工時,中埋式橡膠止水帶彎曲90°緊貼在端頭鋼模上,采用定位筋固定,位于仰拱襯砌鋼筋中部,澆筑下一板襯砌時把止水帶扳直伸入下一板襯砌鋼筋中。
二襯施工時,擋頭模板由兩塊組成,中埋式止水帶從中間穿過。止水帶安裝采用φ6定位筋固定,第一節(jié)襯砌通過鐵絲將鋼筋卡固定在擋頭模板上,鋼筋卡按環(huán)向間距30cm設(shè)置;在第二節(jié)襯砌時扳直鋼筋卡垂直固定第二節(jié)襯砌內(nèi)的止水帶[3]。見圖2。
4.2 背貼式橡膠止水帶安裝
仰拱與二襯中背貼式止水帶平鋪與初支砼表面,用端頭鋼模頂緊在初支砼表面,一半在端頭模板內(nèi),一半在端頭模板外,必須保證止水帶在同一個斷面上是一條直線。二襯中背貼式止水帶需用專用膠黏土與防水板上。見圖3。
圖3 背貼式止水帶安裝示意圖
4.3 中埋式鋼邊止水帶安裝
中埋式鋼邊止水帶安裝時,用緊線器調(diào)直,位于中埋式橡膠止水帶外側(cè)、仰拱襯砌鋼筋中間,緊貼中埋式橡膠止水帶,采用φ6U型定位筋定位,30~50cm一個,保證位置處于襯砌鋼筋中間且縱向保持垂直[4]。
4.4 止水帶安裝注意事項
①止水帶應(yīng)固定在擋頭模板上,先安裝一端,澆筑混凝土時另一端應(yīng)用附加鋼筋固定,固定時只能在止水帶的允許部位上穿孔打洞,不得損壞止水帶本體部分。
②固定止水帶時,應(yīng)防止止水帶偏移,以免單側(cè)縮短,影響止水效果。止水帶定位時,應(yīng)使其在界面部位保持平展,如發(fā)現(xiàn)有扭結(jié)不展現(xiàn)象應(yīng)及時進行調(diào)正。檢查止水帶安裝的縱向位置,通常止水帶以施工縫或伸縮縫為中心兩邊對稱,用角尺檢查止水帶與襯砌端頭模板是否正交,否則會降低止水帶的有效長度。止水帶的長度根據(jù)施工要求事先向生產(chǎn)廠家定制(一環(huán)長),盡量避免接頭。
③如確需接頭,應(yīng)采取以下方式及要求。粘接前應(yīng)做好接頭表面的清刷與打毛,接頭處選在二次襯砌結(jié)構(gòu)應(yīng)力較小的部位,粘接采用熱硫化連接的方法,搭接長度不得小于10cm,焊接縫寬不小于50mm。也可冷接法應(yīng)采用專用粘結(jié)劑,冷接法搭接長度不得小于20cm。設(shè)置止水帶接頭時,應(yīng)盡量避開容易形成壁后積水的部位,宜留設(shè)在起拱線上下。襯砌脫模后,若檢查發(fā)現(xiàn)施工中有走?,F(xiàn)象發(fā)生,致使止水帶過分偏離中心,則應(yīng)適當鑿除或填補部分混凝土,對止水帶進行糾偏。
5 施工縫鑿毛
施工縫鑿毛處理在混凝土進行下一循環(huán)施作時,首先在混凝土縱、環(huán)向施工縫用高壓水沖洗干凈,用鋼絲刷清除表面浮漿,邊刷邊用水沖干凈,保持濕潤或砼強度達到2.5Mpa時,采用人工鑿毛處理,鑿除表面砼,保證外漏新鮮砼不小于75%,同時在縱、環(huán)向施工縫均涂抹混凝土界面劑(粘結(jié)力≥2.5Mpa,透氣系數(shù)<0.5×10-10cm/s,厚度約2mm,水泥膠的配制(重量比)為界面劑:水泥:水=20:100:10~30)。
6 二次襯砌施工技術(shù)要點
6.1 二次襯砌臺車中線控制
二次襯砌砼施工時,臺車就位后要準確定位,符合臺車中線是否與隧道中線重合及標高是否與設(shè)計相符。立模(臺車就位):根據(jù)放線位置,移動臺車就位。臺車就位后,按要求檢查臺車位置、尺寸、方向、標高、坡度。
臺車定位:臺車定位采用3點3斷面精確定位。在襯砌臺車范圍內(nèi)放設(shè)隧道中線點3個,3點分別位于臺車中線的前端、中部及后端,并測3個點對應(yīng)斷面凈空尺寸及高程。首先測量臺車前端放設(shè)的隧道中線點位置與臺車中線偏差值,偏差值必須控制在允許范圍,確保臺車中線與隧道中線重合,并測其高程,當高程不符合設(shè)計時,升降臺車液壓支撐千斤,調(diào)整高程,同時測設(shè)相應(yīng)十字線方向點。同理測量臺車中部和后端的隧道中線點及斷面凈空尺寸。通過臺車上放設(shè)的3個隧道中線控制點精確定位臺車位置,同時測其對應(yīng)斷面凈空尺寸,起到錯臺控制的作用。
6.2 二次襯砌高程控制
二襯臺車模板除了底邊模板之外,其他都是整體移動,因此,一般放3個點就能滿足要求,頂部1個(裝配臺車時或者臺車驗?zāi)r在臺車頂部中央位置做出標記),兩邊底邊模板分別1個,3個點都緊貼模板邊,就可以實現(xiàn)準確定位[5]。二襯臺車定位時,先將臺車行走到本組二襯的里程,然后定位。定位過程是:先將已完成二襯端頂緊二襯,測量組先用全站儀將三個點,模板中心點及兩邊底邊模板各1點放樣出來,并測其高程,使高程與設(shè)計高程相符。
7 結(jié)論
隧道二次襯砌縱向施工縫一直是隧道施工中的一個難點。本文詳細介紹了隧道仰拱高程控制及中位偏距控制方法;中埋式橡膠止水帶和背貼式橡膠止水帶安裝方法及安裝注意事項;二次襯砌臺車中線控制及高程控制方法。通過這些技術(shù),保證了隧道二襯縱向施工縫施工質(zhì)量,確保了隧道施工安全和未來的運營安全。
參考文獻:
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作者簡介:牛新平(1971-),男,陜西延安人,助理工程師,研究方向:土木材料。