伊鵬 姜超
摘 要:文章通過結合西藏自治區(qū)嘎堆水電站工程項目在遇到的小洞徑圓斷面隧洞,做好混凝土襯砌的施工技術,進而保障工程的平穩(wěn)高效運行。
關鍵詞:小洞徑圓斷面;隧洞;混凝土襯砌;施工技術
1 工程概況
西藏自治區(qū)嘎堆水電站引水隧洞總長度為6194.59m,引水隧洞開挖斷面尺寸為2.5×2.5m(寬×高),采用錨噴和混凝土襯砌混合支護形式。隧洞首端底板高程為4173.00m,隧洞末端底板高程為3630.52m,隧洞縱坡i=0.0875。II-III類圍巖段,內(nèi)斷面底寬為2.34m,上部圓弧半徑為1.17m,邊墻高為1.10m,邊頂采用素噴混凝土支護,噴厚為8cm,底板采用素混凝土襯砌,厚度為15cm;IV類圍巖段,內(nèi)端面底寬為2.30m,上部圓弧的半徑為1.15m,邊墻高為1.10m,邊頂采用掛網(wǎng)錨噴混凝土支護,噴厚為10cm,底板采用素混凝土襯砌,厚度為15cm;V類圍巖內(nèi)斷面為圓形,直徑為1.7m,采用40cm厚度的雙層鋼筋混凝土襯砌。V類圍巖段頂拱回填灌漿,周邊固結灌漿。因該隧洞為過水有壓隧洞,設計時需要共同考慮圍巖和襯砌共同承壓,因此襯砌混凝土的施工質量對工程起著重要的作用。該工程為過水隧隧洞,混凝土表面容易受到水的沖刷和侵蝕,整個襯砌結構混凝土表面常年受到水面的沖刷和侵蝕,因此設計時需要綜合考慮使用的壽命。整個工程穿越的地段工程和水文條件狀態(tài)不良。因此需要混凝土具有較強的抗?jié)B性和耐久性,做好隧洞的防水措施,避免出現(xiàn)大面積的給水現(xiàn)象。
工程使用的混凝土襯砌臺車為封閉式的結構,混凝土的澆筑和振搗在開設的12個窗口進行,空間十分有限,內(nèi)層的鋼筋密度較大,一旦出現(xiàn)漏搗的現(xiàn)象,對造成混凝土結構的不穩(wěn)定,進而對整個工程造成較大的影響。
2 混凝土施工要點
2.1 混凝土配合比設計
本工程采用泵送混凝土的方式,振搗的難度較大,塌落度達到140-180cm,水泥的用量比較大,因此需要增加外加劑,這樣既能夠達到塌落度的要求,又能夠達到減水的目的,提高混凝土的堅固性和抗?jié)B性?;炷涟韬衔锞哂幸欢ǖ牧鲃有?,同時還要保障泌水率較小,不離析。
2.1.1 砂石料。砂石料主要為人工骨料砂石,機制砂的細度模數(shù)在2.4-2.8之間,密度為2.66t/m3。砂子級配較好,但含有石粉較多造成結構的不穩(wěn)定,含石粉量達到了6%-18%,石子為碎石,密度為2.72t/m3,選用的粒徑為5-20mm以及20-40mm二級配。小石和大石的比例均等,緊密密度為1840kg/m3,孔隙率為32%。
2.1.2 凝膠材料。本工程采用的水泥為普通的硅酸鹽水泥,密度為3.12t/m3,水化熱程度較低。擬定摻入粉煤灰取代水泥減少水泥的用量,進而降低水化升溫,摻入粉煤灰能夠避免混凝土發(fā)生大幅度的流動,避免出現(xiàn)離析和泌水現(xiàn)象,還能夠有效提高混凝土的抗?jié)B性和耐久性,防止硫酸鹽侵蝕后與堿集料反應。本工程擬定采用的粉煤灰為二級粉煤灰,密度為2.23t/m3,外加劑采用高效的減水劑。
2.1.3 施工選用配合比。配合比采用絕對體積法計算,二級料容重為2420kg/m3,水膠比為0.48,經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試后,確定了本工程施工選用的配合比:設計的強度等級為C20W6F100,為二級配,水膠比為0.48,砼種類為泵送,粉煤灰比例為20%,砂率為43%,減水劑為1.2%,引氣劑為1‰,單位材料用量:水為165kg/m3,水泥為275kg/m3,粉煤灰為69kg/m3,減水劑為4.13kg/m3,引氣劑為0.034kg/m3,砂為823kg/m3,小石為545kg/m3,中石為545kg/m3。原材料的含水率一旦發(fā)生變化,為了滿足施工的需要需要增加水量,應當保障水灰比不變,適當調(diào)整配合比。砂細模發(fā)生變化時,相應的調(diào)整砂率?;炷帘盟蜁r配合比應當控制在140-180mm之間,混凝土的含氣量控制在4.5-5.5%之間。
2.2 襯砌混凝土的施工要點
2.2.1 攪拌。混凝土在洞口攪拌站攪拌,采用強制式的攪拌機進行,設定自動計量系統(tǒng),對計量系統(tǒng)定期校驗,保障原材料的稱重偏差控制在合理的誤差范圍內(nèi),以免對工程造成影響。
2.2.2 泵送混凝土。采用3m3混凝土輸送機輸送混凝土到工作面上,為了防止混凝土在泵送的過程中出現(xiàn)水化熱和離析的現(xiàn)象,合理控制好輸送的速度,一般控制在2-4r/min,輸送的時間不能過長,一般為1小時內(nèi)。為了不耽誤工程的進度,確保混凝土的連續(xù)輸送澆筑,可以采用兩臺混凝土攪拌輸送車,在洞內(nèi)設置預留錯車道,這樣能夠讓車輛在洞內(nèi)調(diào)度,滿足澆筑的需要?;炷帘盟蜁r要控制在合理的距離內(nèi),一般為100-200m,輸送管為125mm,通過溜槽進入到混凝土倉中。泵送混凝土前需要先潤管,并且安置篩網(wǎng),防止較大的混凝土骨料進入其中造成混凝土的離析。
2.2.3 澆筑。采用全圓液壓整體鋼模襯砌臺車作業(yè),實現(xiàn)混凝土澆筑的機械化操作,提高工程的進度和效率。這樣不僅能夠保障混凝土的連續(xù)澆筑,還能夠節(jié)省材料,保證混凝土的質量,成型好,尺寸精確度高。因此為了確保混凝土成型尺寸準確,需要精確調(diào)整臺車的定位。同時先澆筑底部,然后兩邊對稱澆筑,分層澆筑,并且保障上下兩層的混凝土能夠完全的初凝,防止兩層發(fā)生冷縫。澆筑拱頂和拱腰將混凝土的泵管插入到臺車的工作窗中,保持5cm的距離。為了防止混凝土發(fā)生離析,混凝土自由下落的高度不能高于1.5米。頂拱澆筑時需要插入臺模頂部沖管壓送,同時振搗,檢查混凝土是否密實?;炷翝仓笄謇憩F(xiàn)場。
3 結語
施工階段的質量關系到整個工程的質量,因此需要從施工的各個步驟控制好質量和混凝土的配比,確保每一道工序能夠高效完成,進而提高工程的質量。
參考文獻
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