劉本棟

（中鐵十四局集團有限公司　湖南　長沙　410000）

客專樹木嶺隧道大體積混凝土施工技術總結

劉本棟

（中鐵十四局集團有限公司湖南長沙410000）

通過長株潭城際鐵路樹木嶺隧道洞身明挖段主體結構大體積混凝土施工的實例，就大體積混凝土施工技術進行了簡要的闡述，以供同類工程有應用參考。

隧道；大體積混凝土；施工技術

1　引言

大體積混凝土是指混凝土結構實體最小幾何尺寸不小于1m的大體量混凝土，或預計會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土。近年來，隨著地鐵和高鐵的迅猛發(fā)展，大體積混凝土越來越多的應用在鐵路施工中。但由于大體積混凝土具有結構厚實、混凝土量大、工程條件復雜（一般都是地下現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構）、施工技術要求高、水化熱較大，易使結構物產(chǎn)生溫度變形、易產(chǎn)生裂縫等特點，在施工過程中，應該注意選擇施工材料、制定混凝土澆筑方案和溫控措施等保證施工質(zhì)量。本文就長株潭城際鐵路樹木嶺隧道洞身明挖段主體結構大體積混凝土施工技術做了總結。

2　工程概況

樹木嶺隧道洞身明挖段施工里程為DK8+902.5～DK9+743，合計840.5m。DK8+902.5～DK8+921.5為盾構始發(fā)井，DK8+921.5～DK9+741.5為明挖區(qū)間，后接湘府路站，為便于出渣，在DK9+ 055、YDK9+045處設置出渣井2座，為防災救援需要，于DK9+ 350、YDK9+340.447、處設置聯(lián)絡通道，隧道軌面標高25.5～32.0m，隧道上方規(guī)劃為圭塘河風光帶，規(guī)劃地表標高為46.5～50.0m，隧道左右線間距為18m，明挖區(qū)間采用兩分離的鋼筋混凝土矩形結構。

盾構井段（DK8+902～921.5）主體結構底板厚1.3m，底板尺寸33m×19.5m，一次性混凝土澆筑方量估計為837m3，屬于大體積混凝土。

3　施工準備工作

大體積混凝土的施工技術要求比較高，為了避免混凝土施工因水泥的水化熱引起的溫度應力裂縫，需要合理選材，加強施工中的技術措施準備，確保主體結構底板大體積混凝土施工的質(zhì)量得到保證。

3.1材料選擇

（1）水泥：客專鐵路混凝土施工采用高性能混凝土，選用的水泥必須水化熱要低，而普通水泥產(chǎn)生的水化熱普遍較高，施工中一般采用P.O.42.5硅酸鹽水泥，水泥3d的水化熱不宜大于240kJ/kg，7d的水化熱不宜大于270kJ/kg，水泥中的鋁酸三鈣含量不宜大于8%，水泥在攪拌站的入機溫度不應大于60℃

（2）粗骨料：采用碎石粒徑10～31.5mm，含泥量不大于0.5%。為了保證混凝土的和易性和強度，應對碎石的粒徑、級配進行詳細配比，做到粒徑大，級配良好，從而盡量降低水和水泥的用量。

（3）細骨料：采用中砂含泥量不大于3%。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右，同時相應減少水泥用量，使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升，并可減少混凝土收縮。

（4）粉煤灰：由于混凝土的澆筑方式為泵送，為了改善混凝土的和易性便于泵送，考慮摻加適量的粉煤灰。

（5）外加劑：根據(jù)設計具體要求進行，可以改善混凝土拌合物流變性能，調(diào)節(jié)混凝土凝結時間、硬化性能，改善混凝土耐久性等。

3.2混凝土配合比

（1）施工用混凝土由工區(qū)攪拌站供應，因此要求混凝土攪拌站和實驗室根據(jù)設計混凝土標號和要求，提前對混凝土進行試配。

（2）混凝土配合比的確定應按照國家現(xiàn)行《混凝土結構工程施工及驗收規(guī)范》、《粉煤灰混凝土應用技術規(guī)范》及《普通混凝土配合比設計規(guī)程》中的有關技術要求進行設計。

（3）粉煤灰用量以粉煤灰的細度、粉煤灰的需水量、粉煤灰的活性確定。并根據(jù)其性能，再以實際試配最終確定配合比。

3.3現(xiàn)場準備工作

（1）主體結構底板鋼筋及墻插筋施工完畢，預留洞、預埋管、線到位，并進行隱蔽工程驗收。

（2）主體結構底板采用木模板，支撐必須牢固模。

（3）將底板上表面標高抄測在墻鋼筋上，并作明顯標記，供澆筑混凝土時找平用。

（4）澆筑混凝土時預埋的測溫管及保溫隨需的塑料薄膜、土工布等應提前準備好。

（5）進行施工用電線路檢查，以保證混凝土振搗及施工照明用電。

（6）架子隊長、技術主管到場參與協(xié)調(diào)、指揮大體積混凝土澆筑，安全員、質(zhì)檢員、施工員深入施工一線，跟蹤監(jiān)督檢查現(xiàn)場的施工狀況，保證混凝土連續(xù)澆灌的順利進行。

（7）及時了解天氣預報，應避開雨天進行混凝土澆筑施工。

4　大體積混凝土施工

4.1混凝土的輸送方式

（1）采用混凝土泵車泵送混凝土施工。

（2）盾構井段底板采用兩臺汽車泵同時施工，汽車泵設在盾構井南側基底平臺上，東西兩側各一臺。

（3）隧道流水段底板采用一臺汽車泵施工，汽車泵設在隧道左右線結構外中間的施工便道上。

4.2混凝土的澆筑順序

（1）盾構井段底板混凝土澆筑時兩臺泵車同時從東西兩側向中間順序澆筑，泵車停放位置及澆筑順序如圖1所示。

圖1　盾構井底板混凝土澆筑順序示意圖

（2）隧道區(qū)間底板混凝土澆筑時1臺泵車停放在靠近隧道左右線結構外側的便道上，由北向南順序澆筑施工，泵車停放位置及澆筑順序如圖1所示。

5　大體積混凝土溫度變化及其控制措施

本工程混凝土澆筑日期自2011年8月開始，根據(jù)長沙氣象資料，澆筑時年平均氣溫為25℃，混凝土澆筑氣溫為33℃。為防止大體積混凝土因內(nèi)外溫差而產(chǎn)生的裂縫，制定溫度應力估算及采取的裂縫控制技術措施。

5.1溫度應力的主要成因

（1）大體積混凝土在硬化期間，水泥水化后釋放大量的熱量，使混凝土內(nèi)部溫度升高，而暴露在外界環(huán)境中的混凝土表面則溫度較低，從而在整體的混凝土形成較大的溫差，混凝土整體形成內(nèi)部熱脹，外部冷縮的情況，稱為內(nèi)部約束應力。

（2）混凝土的水化熱經(jīng)過3～7d達到溫度最高點，由于散熱導致冷縮，且由于水分的不斷蒸發(fā)和散失，加劇了混凝土的收縮，這種收縮產(chǎn)生的應力稱為外部約束應力。

5.2裂縫控制的施工技術措施

（1）養(yǎng)護時間：為了保證新澆筑的混凝土的整體質(zhì)量和強度，防止混凝土在早期產(chǎn)生干縮裂縫，混凝土在澆筑完成后的12h應采取保濕措施。具體要求是：普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土養(yǎng)護不得少于14d，礦渣水泥、火山灰質(zhì)水泥拌制的混凝土不得少于21d；

（2）養(yǎng)護方法：大體積混凝土澆筑完成后應采取保濕措施，冬季還應采取保溫措施，具體的保濕措施為灑水或蓄水養(yǎng)護，也可以采取土工布等織物覆蓋并灑水保濕，必須時刻保持土工織物的濕潤；

（3）灑水養(yǎng)護過程中，如發(fā)現(xiàn)混凝土表面泛白或出現(xiàn)細小裂紋時，應加強養(yǎng)護工作，采取將混凝土結構整體覆蓋灑水充足，并延長養(yǎng)護天數(shù)等措施加以補救。

6　質(zhì)量控制要點

（1）混凝土原材進場需取樣檢測，檢測合格后方可使用。

（2）混凝土拌合要嚴格控制配合比偏差，骨料偏差為2%，水泥、粉煤灰、水、外加劑偏差為1%。

（3）混凝土攪拌出倉后，要對每車混凝土進行檢查，測定混凝土的坍落度、溫度和含氣量。混凝土罐車到達現(xiàn)場后，嚴禁隨意加水調(diào)整坍落度，會導致混凝土和易性差甚至離析。

（4）在底板混凝土澆筑過程中，要派2～3人看模、看筋，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，底板混凝土澆筑面的標高，嚴格按放線人員測定的標高來控制。

（5）在混凝土強度達到1.2MPa以前，不允許上人進行下道工序施工作業(yè)。

（6）加強混凝土試塊制作及養(yǎng)護的管理，試塊拆模后及時編號并送入標養(yǎng)室進行養(yǎng)護。

7　結束語

總之，大體積混凝土是目前城際鐵路城市地下車站和隧道應用較多的一項新技術，只要嚴格按照施工規(guī)范，制定合理的施工方案，控制好施工關鍵環(huán)節(jié)，即合理選擇施工材料，優(yōu)化混凝土配合比，保障混凝土供應，落實溫控措施等，就能保證混凝土的施工質(zhì)量，達到質(zhì)量優(yōu)良的效果。

[1]《大體積混凝土施工規(guī)范》（GB50496-2009）[S].

[2]《混凝土結構工程施工質(zhì)量驗收標準》（GB50204-2011）[S].

U455.4

A

1673-0038（2015）41-0272-02

2015-9-12

劉本棟（1985-），男，中級，本科，主要從事城市軌道交通和地下暗挖工程的施工管理工作。