■肖 冰

(福建省交通建設(shè)質(zhì)量安全中心，福州 350001)

1 引言

隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大， 高等級(jí)公路建設(shè)迅速發(fā)展和交通運(yùn)輸量逐漸提高，特長、長大隧道建設(shè)日益增多， 公路隧道配套及相關(guān)設(shè)施的建設(shè)規(guī)模也不斷擴(kuò)大。豎井是長大隧道的重要配套工程之一，對(duì)隧道的通風(fēng)排污、防災(zāi)減災(zāi)、正常運(yùn)營等起著重要作用。 針對(duì)豎井混凝土襯砌施工，過去習(xí)慣采用的翻模法，費(fèi)工費(fèi)時(shí)且施工效率低?，F(xiàn)在采用的滑模技術(shù)，是現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)工程施工中一種機(jī)械化程度較高的工具式模板技術(shù)，具有施工安全、操作方便等特點(diǎn)。

2 工程概況

本文選擇了省內(nèi)某一特長公路隧道， 右洞長度為6532m，左洞長度為6541m，采用豎井送排式縱向通風(fēng)。隧道整體設(shè)置一座地表風(fēng)機(jī)房以及送、 排風(fēng)通風(fēng)豎井各一座。送排風(fēng)豎井均采用左右洞合并設(shè)置方式，其中排風(fēng)豎井直徑為6.2m，井深145.34m；送風(fēng)豎井直徑為6.6m，井深143.69m。 排風(fēng)豎井距右洞軸線26.2m，送風(fēng)豎井距右洞軸線36.2m。

豎井場(chǎng)址區(qū)位于中低山地貌， 自然山坡坡度約25～30°，主要為林地。場(chǎng)地表層為少量的坡積層，其下伏基巖為白堊系石帽山群凝灰質(zhì)砂礫巖， 未發(fā)現(xiàn)有活動(dòng)性斷裂構(gòu)造通過，未見有滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象。近期未發(fā)生過較大地震，為地震相對(duì)穩(wěn)定區(qū)。豎井場(chǎng)地的地下水類型主要為風(fēng)化帶孔隙裂隙水，富水性弱但不均，地下水對(duì)混凝土結(jié)果不具腐蝕性。 該公路特長隧道豎井滑模施工布置如圖1 所示。

3 滑模施工原理及工藝流程

豎井滑模的滑升依賴于液壓滑升系統(tǒng)。 系統(tǒng)的一段固定在布置于上段的牽引支架上， 用預(yù)應(yīng)力錨具將其固定；另一端被固定于中梁上，并通過支承桿在中間連接。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到滑升要求時(shí)，開啟液壓系統(tǒng)，在周期式液壓動(dòng)力作用下，千斤頂可沿支承桿作爬升動(dòng)作，以帶動(dòng)提升架、操作平臺(tái)和模體隨之一起上升。

3.1 滑模載荷及千斤頂數(shù)量

施工前先完成滑模裝置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)， 并通過對(duì)滑模荷載的分析計(jì)算， 選擇合理的液壓系統(tǒng)及支承桿承載能力，確定千斤頂數(shù)量。

3.2 混凝土澆筑

混凝土由拌和站按配比進(jìn)行拌和， 滑模施工按以下順序進(jìn)行：下料→平倉振搗→滑升→鋼筋綁扎→下料。模板初次滑升要緩慢進(jìn)行，并在此過程中對(duì)提升系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、盤面及模板變形情況進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，待一切正常后再進(jìn)行正常澆筑和滑升。

3.3 模板滑升

施工進(jìn)入正常澆筑和滑升時(shí)，盡量保持連續(xù)施工，并設(shè)專人觀察和分析混凝土表面情況， 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件確定合理的滑升速度和分層澆筑厚度。 滑升過程中有專人檢查千斤頂?shù)那闆r， 觀察爬桿上的壓痕和受力狀態(tài)是否正常，檢查滑模中心線及操作盤的水平度。

3.4 表面修整及養(yǎng)護(hù)

表面修整是關(guān)系到結(jié)構(gòu)外表和保護(hù)層質(zhì)量的工序，當(dāng)混凝土脫模后，須立即進(jìn)行此項(xiàng)工作。一般用抹子在混凝土表面作原漿壓平或修補(bǔ)，如表面平整亦可不做修整。為使已澆筑的混凝土具有適宜的硬化條件，減少裂縫，在輔助盤上設(shè)灑水管對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

3.5 停滑措施及施工縫處理

圖1 某公路特長隧道豎井滑模施工布置圖

滑模施工要連續(xù)進(jìn)行，意外?；瑫r(shí)采取“?；胧?，混凝土停止?jié)仓螅扛?.5～1h，滑升1～2 個(gè)行程，直到混凝土與模板不在粘結(jié)(一般4h 左右)。 由于其它原因致使滑模?；凑障嚓P(guān)施工規(guī)范，在混凝土表面預(yù)先作施工縫處理，然后在復(fù)工前將混凝土表面殘?jiān)?，用水沖凈，先澆一層減半的骨料混凝土或水泥砂漿，然后再澆筑原配混凝土。

3.6 滑?？刂?/h3>

(1)滑模中線控制：為保證結(jié)構(gòu)中心不發(fā)生偏移，利用井口平臺(tái)桁架梁固定一根垂線進(jìn)行中心測(cè)量控制， 同時(shí)也保證其它部位的測(cè)量要求。

(2)滑模水平控制：一是利用千斤頂?shù)耐狡鬟M(jìn)行水平控制，二是利用水準(zhǔn)儀測(cè)量，進(jìn)行水平檢查。

3.7 滑模拆除

滑模滑升接近井口位置時(shí)，拆除井口平臺(tái)，繼續(xù)進(jìn)行施工，當(dāng)混凝土澆筑到設(shè)計(jì)高程，將模體滑空，利用吊車配合懸吊裝置將模體整體拆除， 滑模模體拆除應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

(1)必須在現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一指揮下進(jìn)行，并預(yù)先編制安全措施；

(2)操作人員必須配帶安全帽及安全帶；

(3)拆卸的滑模部件要嚴(yán)格檢查，捆綁牢固后下放。

滑模施工工藝流程圖如圖2 所示。

圖2 滑模施工工藝流程圖

4 滑模施工中混凝土的質(zhì)量問題

該隧道于2012 年建成通車，在施工過程中，發(fā)現(xiàn)主要有以下幾個(gè)質(zhì)量問題。

4.1 水平裂縫

(1)現(xiàn)象

筒壁工程模板滑升后， 有時(shí)在墻體表面會(huì)發(fā)現(xiàn)水平裂縫。輕則表面造成微細(xì)裂紋破壞混凝土保護(hù)層，影響結(jié)構(gòu)使用壽命；重則造成結(jié)構(gòu)斷裂性破壞。

(2)原因分析

①模板制作、組裝質(zhì)量不合格或施工中產(chǎn)生變形，使模板傾斜度太小或出現(xiàn)上口大下口小的倒傾斜度時(shí)，繼續(xù)硬性提升。

②糾正偏差過急，使混凝土拉裂。

③混凝土澆灌層過厚導(dǎo)致模板提升速度過慢， 使混凝土脫模強(qiáng)度超過規(guī)范要求，甚至與模板粘結(jié)。

④模板表面不平或不光潔，粘結(jié)物未清除凈，滑升阻力過大。

4.2 局部坍塌

(1)現(xiàn)象

模板滑升中， 脫模的混凝土有時(shí)會(huì)出現(xiàn)局部坍塌現(xiàn)象。輕則局部露筋，嚴(yán)重時(shí)，可造成部分支承桿失穩(wěn)彎曲，模板局部下沉以至操作平臺(tái)傾斜。

(2)原因分析

①模板提升速度過快，混凝土的脫模強(qiáng)度過低，甚至脫模時(shí)沒有強(qiáng)度。

②混凝土澆灌層過厚，致使交圈時(shí)間過長，使同一澆灌層的混凝土強(qiáng)度相差懸殊， 先入模的混凝土早已超過脫模強(qiáng)度要求，而后入模的混凝土尚處于未凝固狀態(tài)，模板不得不倉促入模，因此，往往可能同時(shí)發(fā)生水平拉裂和局部坍塌。

③振搗混凝土?xí)r， 振搗器插入混凝土過深或強(qiáng)力振動(dòng)鋼筋和支承桿。

4.3 出裙

(1)現(xiàn)象

模板滑升后， 在混凝土表面有時(shí)會(huì)出現(xiàn)魚鱗狀外凸現(xiàn)象，上下“出裙”的距離與混凝土分層澆灌的高度相同。在每層魚鱗狀外凸處一般伴隨有漏漿和麻面現(xiàn)象。

(2)原因分析

①提升架設(shè)計(jì)剛度不夠或振搗過猛等造成側(cè)壓力過大，引起模板外脹變形。

②模板組裝或進(jìn)行調(diào)整時(shí)質(zhì)量不合格。 模板單面斜度過大，不符合0.2% ～0.5%的規(guī)范要求。 這樣的模板澆灌混凝土后，就必然會(huì)出現(xiàn)魚鱗狀外凸。如果前一層澆灌的混凝土發(fā)現(xiàn)“出裙”后，模板不能及時(shí)得到糾正，則后一層澆灌的混凝土將繼續(xù)“出裙”。

4.4 缺角掉棱

(1)現(xiàn)象

一般發(fā)生于柱或墻壁結(jié)構(gòu)的陽角部位。 隨著模板的連續(xù)滑升，陽角部位突出的混凝土因種種原因，由開始出現(xiàn)裂縫逐漸發(fā)展到鋼筋保護(hù)層的混凝土缺角掉棱。

(2)原因分析

①陽角部位的混凝土實(shí)際上是主筋的保護(hù)層。 模板滑升時(shí)，該部位受兩側(cè)摩阻力的作用形成夾角。當(dāng)陽角部位的模板設(shè)計(jì)、制作組裝或滑模施工不合理時(shí)，摩阻力增大到一定程度，就會(huì)使該部位的混凝土缺角掉棱。

②澆筑混凝土?xí)r，振搗器振動(dòng)鋼筋、支承桿和模板，使陽角部位脫模不久的混凝土受到較大的擾動(dòng)， 也會(huì)發(fā)生缺角掉棱。

③氣溫較低時(shí)，出模不久的混凝土過早暴露，其強(qiáng)度增長緩慢，且鋼筋表面容易形成一層冷凝水，使混凝土與鋼筋的粘結(jié)力降低。

4.5 蜂窩、麻面及露筋

(1)現(xiàn)象

模板滑升后，墻體表面有時(shí)局部會(huì)發(fā)現(xiàn)蜂窩、麻面及露筋等質(zhì)量問題。 雖然由于滑模施工混凝土澆灌層的厚度不大于200mm，一般不會(huì)出現(xiàn)大面積的蜂窩、麻面及露筋等質(zhì)量問題，但局部問題也不應(yīng)忽視。

(2)原因分析

①滑模施工因故需停一段時(shí)間后繼續(xù)施工時(shí)， 接槎處未按施工縫的要求進(jìn)行處理，其中包括筒倉的環(huán)梁、墻壁結(jié)構(gòu)的樓板及筒壁接槎等部位施工縫處理不當(dāng)。

②澆筑混凝土?xí)r，吊斗中的混凝土直接入模，使混凝土發(fā)生離析現(xiàn)象。

③模板接縫不嚴(yán)或傾斜度過大， 澆筑混凝土?xí)r嚴(yán)重漏漿。

5 滑模施工質(zhì)量控制

針對(duì)出現(xiàn)的質(zhì)量問題， 施工過程中應(yīng)嚴(yán)格質(zhì)量檢查和隱蔽工程驗(yàn)收。

(1)混凝土澆筑控制。 嚴(yán)格控制混凝土配合比、水灰比，調(diào)整混凝土坍落度；隨施工進(jìn)行垂直度觀測(cè)；掌握混凝土的澆筑厚度；滑升時(shí)注意控制初滑、正常滑升與末滑時(shí)間，防止表面裂紋；滑升前對(duì)鋼筋安裝進(jìn)行驗(yàn)收，滑升過程對(duì)鋼筋的連接、綁扎、保護(hù)層在混凝土澆筑過程中應(yīng)嚴(yán)格控制； 滑升過程中對(duì)預(yù)埋件和二期混凝土插筋的安裝應(yīng)位置準(zhǔn)確，固定牢固。 脫模后應(yīng)及時(shí)清理使其外露，位置偏差不應(yīng)大于20mm。

(2)滑模滑升過程的基本要求：初滑→正?；┗?。 首先，初滑階段，必須對(duì)滑模裝置和混凝土凝固狀態(tài)進(jìn)行檢查。正?；?，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況確定合理的滑升速度，正?；^程的時(shí)間間隔不應(yīng)超過2h，控制一次滑升高度20cm，日滑升高度控制在2.5m 左右。 在滑升過程中， 根據(jù)氣溫變化控制提升時(shí)間， 千斤頂一個(gè)行程為30mm，中間提升的高度控制為1～2 個(gè)行程。 在滑升過程中， 操作平臺(tái)應(yīng)保持水平。 各千斤頂?shù)南嗷ゲ畈坏么笥?0mm，相鄰兩個(gè)提升架上千斤頂?shù)纳畈坏么笥?0mm。

(3)滑模體型控制?；Ｖ行木€控制：為保證結(jié)構(gòu)物中心不發(fā)生偏移，在關(guān)鍵部位懸掛垂線進(jìn)行中心測(cè)量控制，同時(shí)也保證其它部位的測(cè)量要求?；Ｋ娇刂疲阂皇抢们Ы镯?shù)耐狡鬟M(jìn)行水平控制，二是利用水準(zhǔn)管測(cè)量，進(jìn)行水平檢查。 測(cè)量隊(duì)每天兩次對(duì)滑模進(jìn)行垂直度和變形觀測(cè)，以確保垂直度和變形符合設(shè)計(jì)要求。

(4)液壓千斤頂不同步及處理。在滑模施工過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)諸如滑模體傾斜、滑模體平移、扭轉(zhuǎn)、模體變形、混凝土表觀缺陷、支承桿(爬桿)彎曲等等問題，這些現(xiàn)象產(chǎn)生的根本原因是液壓千斤頂在工作時(shí)不同步， 荷載分布不均勻， 導(dǎo)致混凝土澆筑不對(duì)稱， 糾偏過急等不利后果。 因此，在施工過程中首先要把好質(zhì)量關(guān)，加強(qiáng)觀測(cè)檢查工作，確保良好運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題并且及時(shí)處理，保證滑模施工順利進(jìn)行，質(zhì)量合格。

6 結(jié)束語

本文分析了豎井襯砌滑模施工過程中可能出現(xiàn)的混凝土病害問題，制定出相對(duì)應(yīng)的質(zhì)量控制技術(shù)措施，強(qiáng)調(diào)在混凝土澆筑控制、滑升過程、體型控制、液壓千斤頂操作使用等環(huán)節(jié)上要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)， 加強(qiáng)觀測(cè)檢查工作。 對(duì)加強(qiáng)工程安全管控，降低工程安全事故起到積極的作用。