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        隧洞混凝土襯砌誘導(dǎo)縫綜合防裂技術(shù)探討

        2020-03-27 12:07:14金正平
        中國設(shè)備工程 2020年3期
        關(guān)鍵詞:止水帶環(huán)向臺車

        金正平

        (浙江省水電建筑安裝有限公司,浙江 杭州 310053)

        隧洞襯砌混凝土在施工期由于水泥水化熱作用、外界環(huán)境溫度的變化以及圍巖的強(qiáng)約束等作用下,容易產(chǎn)生混凝土裂縫。裂縫的出現(xiàn)會破壞混凝土結(jié)構(gòu),縮短隧洞使用壽命,影響工程整體質(zhì)量。本論文結(jié)合杭州市第二水源千島湖配水工程10 標(biāo)段為例,對隧洞混凝土襯砌防裂技術(shù)進(jìn)行了探討,并形成了隧洞混凝土襯砌誘導(dǎo)縫綜合防裂施工技術(shù)。

        1 誘導(dǎo)縫防裂技術(shù)運(yùn)用范圍及工藝特點(diǎn)

        1.1 運(yùn)用范圍

        該施工技術(shù)運(yùn)用于城門型、馬蹄型等型式平底隧洞的混凝土澆筑施工。

        1.2 工藝特點(diǎn)

        (1)隧洞襯砌時(shí),在每倉(每倉長度12m)混凝土中間設(shè)置一條環(huán)向防裂誘導(dǎo)縫,減少了隧洞混凝土襯砌環(huán)向裂縫,保證了結(jié)構(gòu)的安全性。在防裂誘導(dǎo)縫內(nèi)設(shè)環(huán)向鋼邊橡膠止水帶,止水帶與巖壁之間增設(shè)環(huán)向松木板,加強(qiáng)襯砌混凝土的防水效果。

        (2)采用拼裝式鋼模臺車全洞全斷面襯砌,立模、澆筑、振搗、拆模一體化施工,提高模板定位精度,加快施工速度,保證結(jié)構(gòu)的外觀質(zhì)量和穩(wěn)定性。隧洞底板與邊墻的交接處采用定制倒角懸空鋼模板,防止銜接處裂縫的產(chǎn)生,保證混凝土澆筑質(zhì)量。

        (3)隧洞邊墻和頂拱一次澆筑成型,減少施工縫,提高混凝土的防水效果和外觀質(zhì)量。隧洞襯砌前,對洞壁巖石面油煙和油污進(jìn)行沖洗,減少混凝土表面裂縫的產(chǎn)生,保證襯砌混凝土澆筑質(zhì)量。單頭≥2km 的工作面采用在各洞口拌制好混凝土干料,運(yùn)輸干料至用料點(diǎn)附近,再用攪拌機(jī)加水?dāng)嚢韬笫褂没炷帘帽盟腿雮},保證混凝土的質(zhì)量。

        3 誘導(dǎo)縫防裂技術(shù)施工工藝流程及操作要點(diǎn)

        3.1 施工工藝流程

        圖1 施工工藝流程圖

        3.2 操作要點(diǎn)

        3.2.1 基礎(chǔ)面清洗及找平層混凝土施工

        爆破完成后的基礎(chǔ),尚有大量余碴存在,施工前先用反鏟挖機(jī)先清一遍,挖機(jī)無法作業(yè)的部分,采用人工三角耙挖除,等石碴基本清除后,再用高壓水槍沖洗干凈,直至滿足混凝土澆筑對基礎(chǔ)面的質(zhì)量要求。隧洞內(nèi)用水泵排除積水,無法用水泵排水的,則人工用水勺和抹布清除。為方便襯砌施工和車輛的通行,在基礎(chǔ)清理干凈后,立即澆筑找平層混凝土。找平層混凝土澆筑頂面高程不超過設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)底面,標(biāo)號與結(jié)構(gòu)混凝土標(biāo)號相同,并且頂面按施工縫鑿毛處理。

        3.2.2 底板鋼筋綁扎

        找平層混凝土施工完成(或完成一段)后,即可開始底板鋼筋的綁扎。鋼筋在洞外的加工廠按設(shè)計(jì)長度裁切完成后,用汽車運(yùn)送至工作面附近,人工抬運(yùn)到倉面安裝。由于底板為單層鋼筋,混凝土厚度達(dá)80 cm,故鋼筋安裝時(shí),需要設(shè)置架立筋。架立筋采用B16 鋼筋,間排距150×150 cm。先用風(fēng)鉆造一深25 cm的孔,將架立筋插入其中,架立筋上部與鋼筋網(wǎng)焊接支撐鋼筋網(wǎng)。

        3.2.3 底板止水安裝

        銅片止水直接使用木制端模夾住止水的中間部位,用架立筋將橡膠止水固定,防止在混凝土澆筑過程中,橡膠止水帶折疊失效。橡膠止水帶架立筋采用φ8 鋼筋制作,間距75cm,一頭與鋼筋網(wǎng)焊接固定,另一頭磨尖扎入端頭木模。

        3.2.4 底板端模和倒角懸空模板支立

        底板的端模,采用木板定制,厚5 cm,外側(cè)用方木支撐于地面預(yù)埋錨筋處,并用鐵絲拉緊固定。倒角懸空模板采用定制鋼模板,下部用架立筋支頂,架立筋焊接在結(jié)構(gòu)鋼筋網(wǎng)上,并用鐵絲拉住模板,防止其在澆筑混凝土?xí)r浮起。上口用短錨桿作拉筋固定,并與模板焊接。

        3.2.5 鋼模臺車就位

        鋼模臺車就位時(shí),采用徠卡TS06 PLUS 型全站儀嚴(yán)格控制軌道中心線,允許誤差±1 cm,軌面標(biāo)高比隧道路面中心高15 cm,允許誤差±1 cm。臺車就位后,先調(diào)頂模中心標(biāo)高,然后由頂模支撐梁上橫向絲桿調(diào)整臺車中線直至符合要求,最后,由側(cè)向絲杠電動調(diào)節(jié)邊模張開度,調(diào)整到位后放下翻轉(zhuǎn)模和底腳斜撐絲杠加固。支立擋頭板一定要與巖面密貼,保證混凝土不外露。

        3.2.6 安裝預(yù)埋灌漿管和端模支立

        澆筑前仔細(xì)復(fù)查臺車模板中線、高程、倉內(nèi)尺寸,檢查臺車及擋頭模板安裝定位是否牢靠;止水帶、止水條安裝是否符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求;基倉清理是否干凈;底腳施工縫(如有)是否處理;輸送泵接頭是否密閉,機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常等。澆筑前對模板進(jìn)行除銹并刷涂脫模劑。為防止拱頂形成空洞,預(yù)留回填灌漿孔,二次襯砌完成后,進(jìn)行回填灌壓漿。

        3.2.7 頂拱和邊墻混凝土澆筑和振搗

        項(xiàng)目部共設(shè)有2 座JS1000 混凝土拌和系統(tǒng),分布在各支洞口?;炷涟韬驮诎韬驼炯邪柚?,混凝土輸送車運(yùn)送混凝土至工作面,高壓混凝土泵送入倉。

        混凝土灌注施工采用整環(huán)灌注,灌注通過灌筑窗口,自下而上,從已灌段接頭處向未灌方向,水平分層,對稱澆灌,邊澆邊搗,混凝土垂直自由下落高度不超過2m,每次澆筑層厚不超過40cm,相鄰兩層澆注時(shí)間不超過1.5 小時(shí),確保上下層混凝土在初凝前結(jié)合好,不形成施工冷縫。搗固采用附著式振搗器和插入式振搗器,安排專人負(fù)責(zé)振搗,保證混凝土襯砌內(nèi)實(shí)外光。當(dāng)混凝土灌至墻拱交界處時(shí),間歇約1 小時(shí),以便于邊墻混凝土沉實(shí)。拱圈封頂時(shí),隨拱圈灌注及時(shí)搗實(shí),振搗時(shí)保證插入棒的插入深度,禁止振搗棒緊貼鋼模板,且不得損壞防水層。當(dāng)混凝土澆至作業(yè)窗下50 cm時(shí),刮凈窗口附近的凝漿,涂刷好脫模劑,窗口與面板接縫處粘貼海綿止?jié){條,封頂采用頂模中心封頂器接輸送管,按從里向外的順序逐漸封頂,控制灌注混凝土速度,觀察頂模變形情況,當(dāng)擋頭板上觀察孔有漿溢出,即封頂完成。混凝土在振搗過程中,產(chǎn)生泌漿水,容易粘在模板上形成混凝土表面的氣泡,采取堵頭板分層設(shè)排水孔排出泌漿水的措施,即在堵頭板上沿豎向每20 ~30cm 設(shè)可以封閉的孔(φ10 ~14 的螺釘孔即可),澆筑時(shí)根據(jù)混凝土的層面,依序打開孔排水,排完水及時(shí)封孔,減少二次襯砌混凝土表面的氣泡。

        3.2.8 誘導(dǎo)縫的設(shè)置

        誘導(dǎo)縫近圍巖側(cè)為沿隧洞外側(cè)環(huán)向布置的2 cm厚的松木板,施工時(shí),在松木板兩側(cè)采用C16@200 鋼筋固定,并插入圍巖25 cm左右,在距混凝土內(nèi)表面18 cm處設(shè)置鋼邊止水帶一道,使用A8 鋼筋與主鋼筋網(wǎng)焊接固定?;炷羶?nèi)表面處設(shè)置一條表面寬2 cm,底寬約1 cm,深約1 cm的楔形槽,以方便切割。楔形槽用鋼材定制與臺車模板同弧度,分段焊接在鋼模臺車上?;炷翝仓瓿珊螅趶?qiáng)度達(dá)2.5MPa 后開始拆模,拆模后即進(jìn)行切割,切割時(shí)采用人工手持切割機(jī)沿預(yù)留楔形槽進(jìn)行,切割深度不小于4 cm。

        4 施工技術(shù)難點(diǎn)及安全施工技術(shù)措施

        4.1 進(jìn)洞登記檢查及洞內(nèi)通訊保障

        每個(gè)洞口均設(shè)置值班室,專人24 小時(shí)值班,主要負(fù)責(zé)對進(jìn)洞人員的檢查、登記。值班室與洞內(nèi)設(shè)專用電話,值班人員負(fù)責(zé)洞內(nèi)外聯(lián)系,隨時(shí)掌握洞內(nèi)施工情況。

        (1)實(shí)行準(zhǔn)入制度:洞口設(shè)立保衛(wèi)值班室,搞好進(jìn)洞的登記,只有身份清楚和被指定的人員才允許到隧洞里工作,其他人員必須經(jīng)過批準(zhǔn),并登記出入情況后才能進(jìn)入,必要時(shí)應(yīng)有人陪同監(jiān)管。

        (2)掛牌揭示工序:隧洞洞口在明顯位置設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)的“工序揭示牌”,明確告知進(jìn)洞人洞內(nèi)施工情況,以便提前做好準(zhǔn)備。

        (3)檢查防護(hù)用品:所有進(jìn)入隧洞的人員必須按規(guī)定佩戴安全防護(hù)用品,違規(guī)者,一律不準(zhǔn)進(jìn)入隧洞。

        (4)控制車輛有序出入:對于外來的任何車輛,不經(jīng)過允許不得隨意進(jìn)入隧洞,值班人員及時(shí)掌握施工車輛的動態(tài)和流量,保證機(jī)械車輛進(jìn)出有序。

        4.2 隧洞洞內(nèi)施工通訊

        隧洞施工安裝專用電話:為保證洞內(nèi)外聯(lián)絡(luò)暢通,安裝硬線有線電話專供指揮使用。

        隧洞施工安裝備用電話:本工程地質(zhì)復(fù)雜,風(fēng)險(xiǎn)大,施工時(shí)須安裝單獨(dú)備用電話,并和洞口值班室連通,以便處理緊急情況。

        5 結(jié)語

        綜上所述,水利工程隧洞施工中的防裂技術(shù),一直是讓人困擾的問題,經(jīng)過本技術(shù)在混凝土中間設(shè)置一條環(huán)向防裂誘導(dǎo)縫,減少了隧洞混凝土襯砌環(huán)向裂縫,保證結(jié)構(gòu)的安全性。在防裂誘導(dǎo)縫內(nèi)設(shè)環(huán)向鋼邊橡膠止水帶,止水帶與巖壁之間增設(shè)環(huán)向松木板,加強(qiáng)襯砌混凝土的防水效果施工中提升了砼襯砌質(zhì)量,減少裂縫的產(chǎn)生,對工程質(zhì)量有了保證。

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