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        雙氣囊封端施工工藝在輸水隧洞襯砌施工中的運用探析

        2021-11-30 12:20:34陳文夫安徽水利開發(fā)有限公司安徽蚌埠233000
        安徽建筑 2021年11期
        關(guān)鍵詞:封端止水帶臺車

        陳文夫 (安徽水利開發(fā)有限公司,安徽 蚌埠 233000)

        0 引言

        近年來我國水工隧洞建設(shè)事業(yè)取得突破性進展,但在后續(xù)運營過程中部分水工隧洞仍在施工縫處暴露出滲水的弊病,為隧洞運營埋下質(zhì)量隱患。雙氣囊封端襯砌施工工藝具有成型質(zhì)量好、操作便捷度高、成本低廉等性能優(yōu)勢,在此類工程項目中具有良好應用價值。

        1 工程概況

        以某輸水隧洞襯砌施工項目為例,該項目中泄洪洞設(shè)計全長為505m,縱坡為0.0159。隧洞起點與進水口放水塔連接,中心標高為867.4m;至樁號泄0+031.695m段為明渠段,中心標高為864.068m;樁號泄 0+031.695m~0+065.448m段為龍?zhí)ь^段,中心標高為853.003m;樁號泄0+163.986m處轉(zhuǎn)彎至泄0+300.121m段為平曲線段,半徑為150m;至樁號泄0+處出口,中心標高為 845.400m。該隧洞采用C35F6200W6混凝土襯砌,襯后直徑長6.8m,鋼筋混凝土襯砌厚度為0.8m,工程量統(tǒng)計結(jié)果如右表所示。

        2 雙氣囊封端施工工藝在隧洞襯砌施工中的具體應用

        2.1 工藝原理

        以往在水工隧洞襯砌施工環(huán)節(jié),主要采用安裝環(huán)向中埋式橡膠止水帶的施工工法,用于在相鄰兩模襯砌的施工縫處進行封閉處理,防范出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。但該工藝在實際應用環(huán)節(jié)易留下較多板縫,增加施工縫滲水與混凝土漏漿概率,并且需將止水帶進行90°彎折,易引發(fā)止水帶變形、位移甚至破損問題。對此施工方采用雙氣囊封堵襯砌施工技術(shù)取代原有工藝,引入一種隧洞二次襯砌施工雙氣囊堵頭裝置(裝置立面如下圖所示)。該裝置主體部分由橡膠氣囊這一彈性材料組成密閉體,在氣囊內(nèi)部存有一定量的壓縮空氣用于抵抗混凝土壓力,便于與接觸體的不規(guī)則表面實現(xiàn)有效契合,防范出現(xiàn)混凝土漏漿問題。在鄰近內(nèi)側(cè)氣囊處設(shè)有擋板起到固定作用,待向氣囊內(nèi)部充氣后實現(xiàn)對襯砌端頭的封閉處理,隨后澆筑混凝土,待混凝土凝結(jié)后將氣囊內(nèi)部氣體放出,實現(xiàn)二者脫離,完成襯砌施工。

        主要工程量統(tǒng)計

        橡膠氣囊封端立面圖

        2.2 施工準備

        在施工前做好材料與設(shè)備的管理工作,運用新工藝所需使用的原材料包含厚12mm的651B型橡膠止水帶,在中心變形型止水帶的各翼板上分別設(shè)有至少2個帶肋,封端在靠近臺車、貼圍巖兩處分別使用方形、圓形橡膠氣囊,搭配夾具式槽鋼擋板,完成一體矩形鋼管夾具套的焊接,并插入8#槽鋼、安裝緊固螺母及螺釘,完成夾具整體組裝。在施工設(shè)備配置上,包含1臺HBT-80混凝土輸送泵、3輛9m3混凝土罐車、1套9m全圓液壓針梁式鋼模臺車、8臺GPZW-150附著式振搗器、3套Φ70插入式振搗棒以及1臺ZW0.08/7空壓機。在正式施工前,結(jié)合泄洪洞的洞身斷面特征、洞內(nèi)平曲線段半徑尺寸等參數(shù),由施工方預先完成一套一模9m長的全圓針梁式組合鋼模臺車的加工制作,在洞開挖完成前將臺車進場進行組拼與試運行,為后續(xù)施工的順利實施提供保障。

        2.3 施工技術(shù)要點

        2.3.1 臺車進場就位

        將施工前期制作安裝的臺車運送至施工現(xiàn)場,借助行走系統(tǒng)將臺車移動至襯砌施工處,分別利用水平、豎直兩個方向上的支撐腳進行針梁、套梁的固定處理,將臺車兩端底座支撐起來,調(diào)整兩側(cè)邊模與頂模位置,并利用全站儀進行泄洪洞軸線的測定,選用水準儀進行高程的測設(shè),完成模板斷面的逐步調(diào)整,借助千斤頂將針梁頂緊,保證獲得良好的支撐效果。隨后利用行走機械進行臺車位置的調(diào)整,采用千斤頂調(diào)整臺車兩側(cè)3cm以內(nèi)部分,針對其余部分可適當調(diào)整軌道位置,通過調(diào)節(jié)垂直油缸實現(xiàn)對模板高度的調(diào)平,待觀察到模板就位后及時架設(shè)支撐絲杠,利用銷子和螺栓進行邊模、底模的定位與緊固處理,防止結(jié)構(gòu)產(chǎn)生位移。待完成臺車位置的調(diào)整后,需根據(jù)預先測放的控制點進行臺車整體結(jié)構(gòu)與位置的檢查,確保中心、高程、襯砌坡度等指標均符合設(shè)計要求,且鋼筋定位精度、保護層厚度等指標均達標。

        2.3.2 止水帶固定安裝

        待臺車進場就位后,由現(xiàn)場施工人員選用φ8鋼筋制成彎曲鋼筋卡,鋼筋卡兩端呈U型、全長為600mm,用于將止水帶進行固定。在止水帶安裝環(huán)節(jié),先以襯砌鋼筋骨架為基準,將鋼筋卡的一端與鋼筋骨架進行固定連接,隨后將橡膠止水帶插入鋼筋卡的中部位置,使鋼筋卡的另一端恰好位于兩氣囊之間,完成止水帶的安裝。在安裝過程中,施工人員應確保嚴格遵循《水工建筑物止水帶技術(shù)規(guī)范》(DL/T5215-2005)文件要求,控制好輪廓線的順直度,將止水帶搭接寬度至少設(shè)為10cm,選用熱壓硫化膠進行接頭部位的連接處理,確保其抗拉強度至少為母材的90%,并且注意檢查止水帶的外觀質(zhì)量,做好劃傷、破損部位的修補。

        2.3.3 橡膠氣囊安裝

        依據(jù)“先內(nèi)后外”的順序進行橡膠氣囊的安裝,選取臺車鋼模端的環(huán)向支架進行內(nèi)側(cè)氣囊的安裝,將氣囊平放在指定位置,向氣囊內(nèi)充入適量的壓縮氣體,選取混凝土強度等級一致的墊塊與襯砌鋼筋進行牢固綁扎,起到防護氣囊、避免刺穿作用。待內(nèi)側(cè)氣囊安裝就位后,及時調(diào)整止水帶,確保其環(huán)向輪廓的圓滑順直,使止水帶平整固定在內(nèi)側(cè)橡膠氣囊上。在外側(cè)氣囊安裝環(huán)節(jié),選取中埋式橡膠止水帶、圍巖間隔部位進行外側(cè)氣囊的安裝,在安放氣囊的過程中,選取8#槽鋼擋板插入位于臺車頂部的矩形鋼管夾具套中,使擋板外觀與圍巖面實現(xiàn)緊密貼合,并選用螺釘進行連接緊固處理,完成外側(cè)橡膠氣囊的安裝。待完成內(nèi)外兩側(cè)氣囊的安裝后,開啟進氣閥門,借助空壓機向氣囊內(nèi)部充入壓縮空氣,在充氣過程中注意及時觀測壓力表的氣壓值數(shù)據(jù)變化情況,待氣壓值達到使用壓力條件后,將進氣閥門關(guān)閉,完成充氣作業(yè)。

        2.3.4 混凝土澆筑與養(yǎng)護

        在澆筑作業(yè)前,借助混凝土罐車將混凝土運送至施工現(xiàn)場,采用泵送模式保證混凝土的連續(xù)足量供應。以臺車上預留的各工作窗口為基準,將混凝土入模,依照30m3/h的速度沿輸水隧洞兩側(cè)同時進行混凝土澆筑作業(yè),在澆筑過程中注意隨時觀察混凝土液面的上升速度,并且依據(jù)40cm的厚度進行混凝土的分層振搗,控制好振搗棒的插入速度與深度,將振搗時間控制在30s左右,堅持快插慢拔原則,防止出現(xiàn)漏振問題。待觀察到混凝土液面靠近拱腰處時,應適當減緩澆筑速度,避免引發(fā)臺車模板上浮錯位問題,將混凝土灌注高度差控制在0.5m以內(nèi)。在拆模環(huán)節(jié),施工人員需明確允許拆模強度指標,依據(jù)5.0MPa的強度標準進行拆模作業(yè),先將橡膠氣囊內(nèi)的氣體釋放出,取下?lián)醢?、使氣囊分離;再將螺旋支撐千斤頂松開,啟動液壓系統(tǒng),使頂模有效脫離;接下來將側(cè)向千斤頂、收縮側(cè)向液壓油缸分別拆除,使側(cè)模脫離,與此同時將垂直油缸降下,促使模板完全脫離襯砌混凝土。待完成混凝土澆筑與拆模作業(yè)后,要求施工人員在混凝土初凝前進行養(yǎng)護工作,選用半自動噴淋系統(tǒng)將混凝土表面灑水潤濕,確保養(yǎng)護時長至少為28d。

        2.4 質(zhì)量控制措施

        在該項目中使用到雙氣囊封堵襯砌施工技術(shù),需重點做好氣囊質(zhì)量的控制工作,在使用氣囊時將其伸開平放,在鋼筋綁扎、焊接環(huán)節(jié)注意做好周圍氣囊的保護工作,防止因氣囊被劃傷造成后續(xù)澆筑作業(yè)環(huán)節(jié)的混凝土泄漏問題。

        3 結(jié)語

        總體來看,通過將雙氣囊封堵襯砌施工工藝應用于輸水隧洞襯砌施工中,能夠有效改善傳統(tǒng)工藝弊病,拆模后可觀察到封端部位的混凝土表面平整、施工縫部位的混凝土均勻密實,并且有效規(guī)避滲漏水問題的發(fā)生,為同類型隧洞工程襯砌施工作業(yè)提供寶貴借鑒經(jīng)驗。

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