新型二襯臺車在公路隧道施工中的應(yīng)用

1、新型二襯臺車在公路隧道施工中的應(yīng)用摘要：本文以杭紹臺高速紹興金華段HST-TJ04標(biāo)新型隧道二襯臺車的應(yīng)用為例， 分別介紹了隧道二襯混凝土澆筑分層逐窗入模與帶模注漿的新工藝原理及工藝亮 點，并與傳統(tǒng)施工工藝進(jìn)行對比分析，新型二襯臺車值得推廣和應(yīng)用。關(guān)鍵詞：公路隧道；二襯臺車；逐窗入模；帶模注漿1隧道二次襯砌混凝土逐窗分層澆筑1.1隧道二次襯砌混凝土澆筑現(xiàn)狀傳統(tǒng)二襯混凝土澆筑采用移動泵管的方式布料的方式較為常見，此種工藝缺 點是混凝土容易離析、粗骨料易集中，造成混凝土表面色澤不一致、強(qiáng)度不均勻， 骨料集中處易出蜂窩麻面、人字坡等質(zhì)量通病，布料泵管不及時移動的話，會 造成二襯臺車兩側(cè)混凝土上料高度

2、不一致，造成二襯臺車變形過大損壞。來回移 動布料泵管均靠人工手動達(dá)到，存在工人勞動強(qiáng)度大、效率低等缺點；新型混凝 土二襯臺車逐窗入模優(yōu)點，可以解決傳統(tǒng)工藝中混凝土布料與混凝土強(qiáng)度不均勻 的矛盾，并通過合適振搗提高混凝土密度與外觀美，澆筑過程中無需工人來回移 動布料泵管大大提高了工作效率降低了勞動強(qiáng)度等優(yōu)點。1.2工藝原理采用新型混凝土二襯臺車進(jìn)行襯砌混凝土?xí)r，首先通過泵管將混凝土泵送至 設(shè)置在臺車最上端的主料斗（23個），然后通過主料斗兩側(cè)的主溜槽對稱進(jìn)入 分料斗，再通過三通分流槽將混凝土進(jìn)入分流串筒，最后通過入窗溜槽均勻?qū)?稱的進(jìn)入臺車內(nèi)；整個過程中工人僅需要簡單操作相應(yīng)的插板和閥門，使混凝

3、土 通過設(shè)計好的分流路徑（如下圖所示）流向各指定工作窗口，有效的實現(xiàn)了二襯 混凝土的對稱均勻澆筑。設(shè)計分流路徑1.3灌注系統(tǒng)探索與改進(jìn)通過現(xiàn)場實際勘查，對每層窗口的平面位置和高程進(jìn)行測量并記錄，考慮到 分流槽有一定的坡度以便于混凝土的流動，且需要避開二襯臺車的桁架、絲桿及 液壓系統(tǒng)等構(gòu)件，受公路隧道凈高影響，主溜槽及二層窗口分流槽坡度難以達(dá)到 30以上，但為確?；炷聊軌蝽樌鲃?，一方面要求滑槽坡度不得小于25，另 一方面二襯混凝土到場坍落度宜控制在180-200mm之間。在臺車大梁頂均勻布設(shè)3個料斗，縱向間距3米（根據(jù)臺車長度可調(diào)整）， 每個主料斗向二襯臺車兩側(cè)分設(shè)兩道人字形主滑槽，使混凝土

4、向兩側(cè)均勻分料， 混凝土流入分料斗后再通過每個分料斗兩側(cè)分別開孔進(jìn)入次滑槽。主料斗向下依 次設(shè)置主滑槽T第一層分料斗T次滑槽T第二層分料斗和一級分流槽T分流串筒 和二級分流槽T分流串筒和三級分流槽。錐形料斗、圓弧形滑槽尺寸，料斗上口 70*70cm，下口 30*30cm，高50cm； 滑槽尺寸，上口寬35cm，高15cm的圓弧形，滑槽坡度不小于25；料斗與滑槽 鋼板厚度3mm?；炷撂涠瓤刂圃?80-200mm之間，混凝土和易性良好。根據(jù)臺車分流槽的設(shè)計圖紙逐層安裝分流槽，使得各層分流槽均能到達(dá)各工 作窗口；同時在相應(yīng)的窗口位置加設(shè)作業(yè)平臺，便于工人操作。襯砌混凝土灌注：通過地泵泵管直接接入

5、主料斗，混凝土通過主溜槽進(jìn)入第 一層分料斗，通過次溜槽進(jìn)入第二層分料斗，關(guān)閉一級、二級分流槽擋板，控制 混凝土流向三級分流槽，經(jīng)工作窗入模；關(guān)閉一級、三級分流槽擋板，控制混凝 土流向二級分流槽，經(jīng)工作窗入模；關(guān)閉二級、三級分流槽擋板，控制混凝土流 向一級分流槽，經(jīng)工作窗入模；振搗、封窗；清洗各級溜槽，最后移動泵管接入 拱頂入料孔，澆筑拱頂混凝土。1.4工藝對比新工藝：本工藝澆筑過程中僅需移接泵管兩次：第一次接入主料斗可澆筑完 成第一至第三倉襯砌混凝土，第二次接入拱頂注料孔澆筑剩余拱頂部分混凝土， 不用頻繁更換泵管，只需工人輕松控制閥門開關(guān)即可；采用本工藝澆筑二襯混凝 土僅需8人便可完成，以V級

6、圍巖12m長臺車為例，一模二襯130m3，混凝土供 應(yīng)及時的情況下，采用本工藝澆筑一模二襯僅需要8小時左右，只需8個工日。傳統(tǒng)工藝：傳統(tǒng)工藝澆筑過程中需頻繁多次移接泵管，澆筑二襯混凝土至少 需要10人完成，同樣以V級圍巖12m長臺車為例，混凝土供應(yīng)及時的情況下， 采用傳統(tǒng)工藝澆筑一模二襯需要12小時左右，即需要7個工日。實踐證明：采用該新工藝工效提高進(jìn)40%，且大大降低了工人勞動強(qiáng)度。工藝改進(jìn)前后二襯混凝土外觀質(zhì)量對比2隧道襯砌帶模注漿2.1工藝技術(shù)隧道襯砌帶模注漿工藝流程如下：（1）臺車注漿孔制作二襯臺車在使用前，首先對二襯臺車拱頂進(jìn)行改造，在襯砌臺車模板頂部設(shè) 置注漿孔及排氣孔，共設(shè)置3個

7、注漿孔（如下圖所示）和1個排氣/觀測孔：注漿 孔孔編號為1#3#，排氣/觀測孔為4#孔；其中主注漿孔（1#孔）距二襯端模 0.61.0m，排氣/觀測孔（4#孔）距開放端模1.01.5m，2#、3#孔在拱頂沿縱向 均勻布置；每個改造孔均可通過法蘭連接注漿閥門。注漿孔預(yù)留位置（2）安裝PVC注漿管在二襯臺車定位后，在改造孔穿入PVC注漿管，并在PVC管埋入端切割十 字溢流槽，深度不小于5mm，便于漿體順利排除，并量測埋入長度，可以判斷襯 砌厚度是否達(dá)標(biāo)；溢流槽端緊貼防水板；安裝連接法蘭及注漿閥，固定注漿管， 開始澆注襯砌混凝土。（3）注漿制備與二襯混凝土同強(qiáng)度的漿液，注意漿體初始流動度控制在10-

8、17S ；待二 襯混凝土初凝之后終凝之前，進(jìn)行拱頂注漿，首先通過1號主注漿孔進(jìn)行注漿， 注漿壓力控制在0.5MPa0.7MPa，依次觀察2號、3號、4號孔及二襯端模出漿 情況，當(dāng)端模出漿或者壓力表讀數(shù)超過1.0MPa時移至2號、3號注漿孔繼續(xù)注漿。 4號孔及端模出漿方可可結(jié)束注漿；同時做好時間、漿體稠度及注漿用量等指標(biāo) 的原始記錄。（4）清理并撤離每個注漿孔注漿結(jié)束后，關(guān)閉止?jié){閥門，拆除注漿軟管，清洗注漿制漿機(jī)、 攪拌鍋、注漿軟管等設(shè)備；待漿液初凝后卸除并清洗止?jié){閥，周轉(zhuǎn)使用避免浪費。（5）脫模及襯砌養(yǎng)護(hù)二次襯砌混凝土強(qiáng)度達(dá)到拆模要求后，切斷混凝土體外PVC注漿管，并將注漿孔處混凝土用環(huán)氧樹枝

9、砂漿進(jìn)行涂抹，最后移動臺車進(jìn)行下一模二襯澆筑。養(yǎng)護(hù)采用多功能噴淋養(yǎng)護(hù)臺車，該臺車由行走裝置、增壓水泵、輸水管道、 輕鋼骨架和霧化噴淋系統(tǒng)組成，可以對二襯進(jìn)行全范圍噴淋養(yǎng)護(hù)。多功能二襯噴淋養(yǎng)護(hù)臺車2.2工藝亮點（1）通過省略拱頂沿隧道縱向布置預(yù)埋注漿管工序，簡化工藝流程；待澆筑 的襯砌混凝土初凝之后終凝之前（澆筑完成后等待3-5小時），及時進(jìn)行拱頂帶 模注漿，有效預(yù)防襯砌拱頂脫空缺陷；（2）由于及時注漿，漿體與混凝土結(jié)合完整，傳統(tǒng)注漿工藝需要等襯砌混凝 土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計值后再進(jìn)行拱頂注漿，襯砌結(jié)構(gòu)完整性不好；（3）利用襯砌臺車的支撐，混凝土澆筑完及時注漿。施工時間短，不影響其 它工序，同時節(jié)省了注

10、漿臺車的投入。2.3應(yīng)用效果通過泉井山隧道左線ZK40+599ZK40+275、右線K40+545K40+445里程段5條雷達(dá)測線檢測二襯混凝土背部空洞缺陷，共計掃描424米，結(jié)果顯示拱頂混 凝土空洞僅有1處（長度約1m，起始深度22cm，最大深度45cm），整體性較 好，襯砌厚度滿足設(shè)計要求，實體質(zhì)量合格。2.5工藝對比帶模注漿工藝：（1）有效預(yù)防隧道二次襯砌拱頂脫空”，解決襯砌厚度不足， 使得襯砌結(jié)構(gòu)整體性較好；（2）同時彌補(bǔ)修復(fù)施工中間斷形成的施工縫；（3） 混凝土澆筑完畢之后即可注漿，每模二襯注漿2個小時左右，不占用其它工序時 間，節(jié)省了注漿臺車設(shè)備的投入。傳統(tǒng)注漿工藝：（1）襯砌混凝土強(qiáng)度達(dá)到后注漿，漿液與原襯砌混凝土形成 兩層皮”，二次襯砌的整體性較差；（2）通常一次無法飽