佛子嶺隧道設計為復合式襯砌上下分離式雙車道，是贛粵高速公路泰和至贛州段的重難點工程，該隧道66%為Ⅰ-Ⅲ類圍巖，初期支護采用25#錨噴支護，偏壓、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類圍巖設16#工字鋼架支撐。襯砌和初期支護間設置由土工布、塑料防水板組成的防排水層，襯砌結(jié)構(gòu)類型采用半圓拱形斷面型式，拱半徑為5.62m。

1、襯砌施工工藝流程

測量巖面超欠挖，處理欠挖處，鋪設防排水層，澆注直墻混凝土(見圖1)，測量中線標高襯砌臺車就位，輸送泵就位，裝擋頭板，檢驗合格澆注混凝土，拆模養(yǎng)護，襯砌臺車涂抹脫模劑移至下一循環(huán)處。

2、襯砌工藝機械設備

整體式鋼模襯砌臺車(本隧道12m長)、混凝土原材料采用電子計量裝置、強制攪拌機拌和(J$500型攪拌機兩臺)、6m3罐車(三菱罐車兩臺)運輸、輸送泵采用三一重工HBTS0型輸送泵。

3、臺車上浮受力分析

在隧道圓形斷面襯砌施工中，圓心以下部分澆注混凝土時，鋼模板將受到巨大的浮力作用，當浮力大于臺車自重時就會產(chǎn)生鋼模板的上浮。

襯砌混凝土在初凝前，因為是流體，其符合流體力學受力原理，臺車上浮原因是混凝土對臺車的徑向壓力的垂直分力所致。如圖1所示，假設P為圓心以下澆注襯砌混凝土的任意質(zhì)點，重量為G，質(zhì)點P有兩個分力，即Fl(質(zhì)點對臺車的徑向壓力)、F2(質(zhì)點對巖面的壓力)，B角為質(zhì)點徑向受力方向和水平方向的夾角，F(xiàn)1=G/sinB、F2=GctangB。臺車徑向受力F1分為對臺車的水平壓力F3和對臺車上浮力F4，F(xiàn)3=FlcosB、F4=FlsinB。由此;可知F4=G，即澆注的混凝土重量多少就是對臺車的上浮力。

混凝土澆注至圓心以上后，還存在一個混凝土的壓強轉(zhuǎn)換為壓力的部分力，但影響不大。這只說明圓心位置不是上浮受力最大的位置。上述為臺車所受凈載上浮力的理想分析，泵送混凝土在輸送過程中對所澆注混凝土的沖量，該力也不可忽視，在此不做定量分析。

襯砌臺車自重53T，圓心以下1.85m，變斷面平均襯砌厚度為0.6m，長12m，混凝土每立方重按2.5T計，單側(cè)澆注混凝土重量為33.3T，雙側(cè)為66.6T遠超出臺車的自重(只按凈載考慮)，雙側(cè)澆注混凝土至圓心高時，需要混凝土26.6m3混凝土，只需2小時時間，臺車上浮是一種必然現(xiàn)象。

4、臺車上浮的控制方法

4.1 嚴格控制襯砌混凝土的配合比

臺車上浮是混凝土的流體受力所致，由此可知控制混凝土的流動度是致關重要的，這又和泵送混凝土坍落度要求大的特性相矛盾，就現(xiàn)場的實際情況選擇質(zhì)量最佳的品牌水泥，為改變泵送混凝土的流體受力在混凝土添加高小減水劑，在適宜泵送時盡量減小混凝土的水灰比，坍落度控制在10cm。在施工過程中嚴格控制配合比，避免隨意更動配比造成損失。

4.2 嚴格控制混凝土澆注速度、順序

襯砌圓心以下的混凝土澆注速度的快慢是臺車上浮的關鍵，臺車在制作過程中混凝土窗口開的位置不合理，施工過程中工人為了少換一次輸送管連續(xù)澆注混凝土過高，往往會造成臺車上浮，要求左右側(cè)交替澆注混凝土，每次澆注高度和兩側(cè)高差均不超過1m。在澆注圓心以下的混凝土時采用一臺罐車運輸?shù)却胧﹣矸怕凉沧⑺俣取?/p>

4.3 加強臺車自身的抗浮能力

臺車就位后上緊各絲杠千斤頂，在門架間加設工字鋼作為橫向支撐，以加強臺車和下部直墻混凝土的摩擦力;在臺車頂部鋼模和巖面間加設兩個50T千斤頂來約束臺車的上浮。澆注混凝土過程中因不均勻受力各絲杠千斤頂還會不同程度的有松動，要及時對其重新上緊，絲杠千斤頂?shù)乃蓜訙p小了臺車同下部直墻的摩擦力，宜造成單側(cè)上浮。

4.4 加強過程控制

主抓混凝土的配比、混凝土的澆洼時間、順序、高差，臺車的澆注前的加固情況和澆注過程中二次重新緊固各千斤頂。備工序?qū)Ｈ素撠煟瑖栏癜凑找?guī)范、規(guī)程施工。

5、結(jié)束語

臺車上浮的表觀現(xiàn)象主要表現(xiàn)在襯砌外觀類似組合鋼模澆注的均勻印痕，上浮的嚴重程度表現(xiàn)為印痕的間距稀疏。由上述上浮原因分析，臺車上浮會造成臺車門架和軌道虛連或脫離，虛連時會產(chǎn)生門架相對襯砌模板位移，模板變形、襯砌幾何尺寸發(fā)生偏差，脫離的會造成襯砌臺車失穩(wěn)、崩塌，造成臺車損壞、澆注混凝土報廢。上浮造成臺車上頂，已襯砌段拱頂搭接部分頂成弧形開裂，造成永久的質(zhì)量缺陷，因上頂臺車拱部受力頂部鋼模板會產(chǎn)生橢圓變形，從而影響襯砌幾何尺寸。

在圓形結(jié)構(gòu)的洞身襯砌中臺車上浮是一個質(zhì)量通病，它和襯砌的結(jié)構(gòu)類型、混凝土澆注工藝、投入的機械設備情況、村砌臺車的自身結(jié)構(gòu)、施工進度等諸多因素相關，很少提到一個理論高度上來，佛子嶺隧道右線襯砌是抗浮問題從認識到解決比較成功的一例，在同行業(yè)具有領先水平，克服了臺車上浮的質(zhì)量通病，避免了質(zhì)量問題、事故的發(fā)生，對大模板襯砌臺車泵送混凝土施工新工藝的完善，具有很強的指導意義。