大斷面隧道二次襯砌全滑槽法澆筑混凝土施工工法

1開(kāi)始進(jìn)行調(diào)整，多數(shù)采用的是管式結(jié)構(gòu)或管槽結(jié)合的方式進(jìn)行二襯混凝土澆筑易掛粘混凝土，進(jìn)而造成管道淤積堵塞，尤其是若二次襯砌斷的情況，更易發(fā)生堵管現(xiàn)象，因臺(tái)車(chē)上工作平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)本工法實(shí)現(xiàn)了二次襯砌分窗澆筑，各窗口同時(shí)下料，同時(shí)澆筑，有效避免了混凝土離析、骨料堆2積、產(chǎn)生“人”字坡、冷縫等弊端，保證了二次襯砌混凝土的施工質(zhì)量。本工法工藝簡(jiǎn)便，勞動(dòng)強(qiáng)度低。通過(guò)全滑槽法澆筑二次襯砌混凝土可一次接管直到澆筑完成，避免了不斷接管、移管的繁瑣工藝，其間僅需操作閥門(mén)，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。人，顯著提高了施工效率，降低施工成本。2.4施工工藝成熟，現(xiàn)場(chǎng)可操作性強(qiáng)本工法已通過(guò)大量的施工應(yīng)用，實(shí)踐證明其施工工藝成熟，現(xiàn)場(chǎng)可操作性強(qiáng)，有良好的推廣應(yīng)用本工法可廣泛適用于隧道及地下工程建設(shè)中，包括高速公路、高速鐵路和水利工程的隧道二次襯4.工藝原理圖4-1)，操作插板閥門(mén)，使混凝土流向各工作窗口，實(shí)現(xiàn)二襯拱墻混凝土的逐窗進(jìn)料澆筑。分溜槽采用枝狀設(shè)計(jì)，混凝土漿由主管路直接分配到臺(tái)車(chē)頂部?jī)蓚€(gè)主料斗中，每個(gè)主料斗下接兩個(gè)主溜槽，混凝土由每個(gè)主溜槽通過(guò)各級(jí)分流段串筒分別分配到下級(jí)分溜槽，連接至各個(gè)澆筑窗口。在入窗的1.5m范圍內(nèi)安裝入窗可伸縮溜槽，確保混凝土的澆筑與操作人員的行走、混凝土的振搗不發(fā)生沖突。圖4-1二次襯砌全滑槽法分窗澆筑體系圖35.施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.2.1滑槽系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝對(duì)于大斷面鐵路隧道，目前二次襯砌普遍使用襯砌臺(tái)車(chē)，襯砌臺(tái)車(chē)的加工工藝已日益成熟，其結(jié)4按照臺(tái)車(chē)窗口位置，設(shè)計(jì)滑槽體系，該體系由主料斗、主溜槽、分流短串筒、各級(jí)分溜槽和入窗底面直徑600mm，每個(gè)主料斗下接2個(gè)主溜槽，主溜槽采用直徑500mm的半圓管槽形式，如圖5每個(gè)主溜槽通過(guò)插板閥門(mén)和分流短串筒的方式，向下逐級(jí)連接各級(jí)分溜槽，分的半圓管槽形式，分溜槽在入窗的1.5m范圍內(nèi)安裝入窗可伸縮溜槽，確?；炷恋臐仓c操作人行走、混凝土的振搗不發(fā)生沖突，如圖5.2.1-4。圖5.2.1-4分溜槽與入窗可伸縮各級(jí)溜槽之間利用簡(jiǎn)單操作的插板閥門(mén)，使混凝土流向各工作窗口，實(shí)現(xiàn)二襯拱墻混凝土的逐窗隧道二次襯砌施作一般情況下應(yīng)在圍巖和初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定后進(jìn)行，變形基本穩(wěn)定應(yīng)符合：隧道周邊變形速率明顯下降并趨于緩和；或水平收斂（拱腳附近7d平均值）小于0.2mm/d，拱頂下沉速度小于0.15mm/d；或施作二次襯砌前的累積位移值，已達(dá)到極限相對(duì)位移值的80%以上。檢查隧道初期支護(hù)斷面情況，襯砌鋼筋綁扎情況，根據(jù)初期支護(hù)斷面測(cè)量情況計(jì)算此板二次襯砌62.施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備在二次襯砌混凝土澆筑前對(duì)臺(tái)車(chē)就位情況，模板打磨情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，確保準(zhǔn)確。檢查滑槽系統(tǒng)和插板閥門(mén)是否暢通，有無(wú)堵塞。連接地泵，將泵管連接至臺(tái)車(chē)頂部主料斗內(nèi)。5.2.3一窗混凝土澆筑(如圖5.2.3-1)澆筑混凝土?xí)r，首選關(guān)閉2、3、4窗對(duì)應(yīng)滑槽的插板閥門(mén)，將1窗的可伸縮段滑槽伸出，連接至窗口。在澆筑過(guò)程中隨時(shí)觀察左右混凝土澆筑高度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)左右混凝土高差超過(guò)0.5m時(shí)，應(yīng)調(diào)整主料斗下方的主閥門(mén)，控制左右兩側(cè)的混凝土流量，實(shí)現(xiàn)襯砌混凝土澆筑過(guò)程左、右對(duì)稱(chēng)澆筑，防止襯砌倍，變換位置時(shí)，應(yīng)豎向緩慢拔出，不得在混凝土澆筑倉(cāng)內(nèi)平拖，不得碰撞模板、鋼筋和預(yù)埋件。5.2.4逐級(jí)進(jìn)行混凝土澆筑當(dāng)混凝土澆筑高度距離一窗底部10cm時(shí)，停止一窗混凝土澆筑，振搗完成后關(guān)閉槽上通向一窗的插板閥門(mén)關(guān)閉，打開(kāi)二窗的插板閥門(mén)，連接二窗窗口的可伸縮滑槽，開(kāi)始進(jìn)行二窗的澆筑。澆筑及振搗工藝同5.2.3，完成后逐級(jí)向上進(jìn)行三窗、四窗混凝土澆筑坡度較緩，必要時(shí)可在四窗滑槽增加小型附著式振搗器，確?；炷翝仓?。5.2.5拱頂灌注孔澆筑拱部混凝土當(dāng)邊墻混凝土澆筑完成后，將泵管連接至臺(tái)車(chē)拱部灌注孔，進(jìn)行拱部混凝土的澆筑。拱部混凝土采用大功率附著式振搗器進(jìn)行振搗，其澆筑工藝與傳統(tǒng)工藝相同，此處不再贅述。帶模注漿施工在襯砌混凝土澆筑完成后立即開(kāi)始，可采用縱向預(yù)埋注漿管或豎向預(yù)埋注漿管的方7式進(jìn)行，注漿前需在臺(tái)車(chē)上開(kāi)設(shè)觀察孔，對(duì)注漿飽滿度進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，如圖5.2.6-1。二次襯砌拆模時(shí)間應(yīng)符合下列規(guī)定：1.在初期支護(hù)變形穩(wěn)定后施工的，二次襯砌2.初期支護(hù)未穩(wěn)定，二次襯砌提前施作時(shí)混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%以上。3.特殊情況下，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)及監(jiān)控量測(cè)結(jié)果確定拆模時(shí)間?；炷翝仓戤吅蟮?2小時(shí)以?xún)?nèi)開(kāi)始對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)可采用霧炮或養(yǎng)護(hù)臺(tái)架的方式。根據(jù)施工工序，秉承專(zhuān)業(yè)化作業(yè)理念，安排1個(gè)專(zhuān)業(yè)襯砌作業(yè)班組，根據(jù)工程實(shí)際情況配備各工1現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人1施工調(diào)度及施工工序轉(zhuǎn)換安排21施工安全監(jiān)控與管理33土工布、防水板安裝48襯砌鋼筋綁扎5466混凝土澆筑、振搗、帶模注漿本工法施工所需材料除滑槽系統(tǒng)制作的鋼材外，無(wú)其他特殊材料。8表6.2-1隧道施工機(jī)械設(shè)備配置情況表1臺(tái)12套13套14套15養(yǎng)護(hù)臺(tái)架或霧炮臺(tái)17.2.1襯砌不得侵入隧道建筑限界，襯砌施工放樣時(shí)將設(shè)計(jì)的輪廓預(yù)留變形量5cm。7.2.2混凝土灌注前及灌注過(guò)程中，應(yīng)對(duì)模板、支架、鋼筋骨架、預(yù)埋件等及時(shí)處理，并做好記錄。7.2.3混凝土振搗時(shí)不應(yīng)破壞防水層。7.2.4襯砌施工縫端頭必須進(jìn)行鑿毛處理，并用水沖洗干凈。7.2.5按設(shè)計(jì)要求預(yù)留溝、槽、管、線及預(yù)埋件，并同時(shí)施作附屬洞室砼襯砌。7.2.6砼襯砌灌注自下而上，先墻后拱，對(duì)稱(chēng)澆筑。在施工過(guò)程中，如發(fā)生停電應(yīng)立源，確保砼澆筑作業(yè)連續(xù)進(jìn)行。7.2.7混凝土振搗時(shí)，不得碰撞模板、鋼筋和預(yù)埋件。7.2.8泵送砼結(jié)束時(shí)，應(yīng)對(duì)管道進(jìn)行清洗，但不得將洗管殘漿灌入到已澆筑好的砼上。7.2.9鋼筋混凝土二次襯砌地段，必須用與二次襯砌混凝土相同配合比的細(xì)石混凝土塊，確保鋼筋保護(hù)層的厚度，主筋保護(hù)層尺寸不小于30mm、迎水面主筋保護(hù)層尺寸不小于50mm。98.2.1襯砌施工時(shí)高空作業(yè)包括要處理巖面欠挖和出露的鋼筋、錨桿頭，敷設(shè)防水板，綁扎鋼筋，關(guān)擋頭板和拱部砼澆筑。8.2.2處理欠挖用臺(tái)架或掛防水板臺(tái)架、模板臺(tái)車(chē)的頂部（或操作平臺(tái)）四周桿直徑用不小于16鋼筋，直桿直徑用不小于18鋼筋，采用電焊與臺(tái)架連接牢固。臨邊人員必須掛安8.2.3襯砌臺(tái)車(chē)或掛板臺(tái)架上的工作平臺(tái)、跳板、腳手架，工作臺(tái)的底板必須鋪設(shè)嚴(yán)密，8.2.4臺(tái)車(chē)或臺(tái)架上嚴(yán)禁堆放棍，鐵錘，錨桿，堆放物品必須牢固平放或放入工具箱內(nèi)。8.2.5上下作業(yè)層運(yùn)輸物料、傳遞工具等，嚴(yán)禁隨意拋擲。9.環(huán)保措施控制污水、噪聲、粉塵、廢棄物等因素對(duì)環(huán)境的影響，滿足國(guó)家及省市有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及法律法規(guī)要求；施工現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)方的環(huán)境行為符合管理體系要求；節(jié)約能源。對(duì)于既有資源，在施工中要堅(jiān)持做到“少破壞、多保護(hù)，少擾動(dòng)、多防護(hù)，少污染、多防9.2.1施工現(xiàn)場(chǎng)、場(chǎng)地、混凝土運(yùn)輸車(chē)便道需要硬化處理，并指定專(zhuān)人定期灑水清掃，形成制度，9.2.2對(duì)于剩余的二次襯砌混凝土，不得隨意排放。施工廢水按照相關(guān)要求進(jìn)行處理，不得直接排入農(nóng)田、河流或渠道。9.2.3防水板、土工布等材料燃燒后會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，施工時(shí)需注的斷面需合理計(jì)算其單捆長(zhǎng)度，盡量減少材料的浪費(fèi)。9.2.4機(jī)械車(chē)輛途經(jīng)居住場(chǎng)所是要減速慢行，不得隨意鳴笛。9.2.5對(duì)施工作業(yè)人員，在施工前進(jìn)行滅火、通報(bào)、聯(lián)絡(luò)、避難和救援等基本教育和訓(xùn)練，確保發(fā)生緊急狀況時(shí)，能夠?qū)嵤┚o急救援。在采用本工法施工中，模板的加工和工序?qū)嵤┚鶉?yán)格遵守國(guó)家和地方的相關(guān)法律、法規(guī)，主要包成立資源節(jié)約組織機(jī)構(gòu)，在工程施工過(guò)程中對(duì)各工序所耗人力資源、機(jī)械設(shè)備及物資材料資源進(jìn)行監(jiān)控，并定期分析研究，及時(shí)制定下一步優(yōu)化措施。施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)兼職材料回收負(fù)責(zé)人，并嚴(yán)格按照可利用再生和廢棄不可再生資源分類(lèi)處理。本工法采用全滑槽法澆筑二次襯砌混凝土，使用的全滑槽體系加工、使用簡(jiǎn)便，保證了二次襯砌本工法實(shí)現(xiàn)了分窗澆筑，有效避免了混凝土離析、骨料堆積、產(chǎn)生“人”字坡、冷縫等弊端，極大程度的保證了二次襯砌混凝土的施工質(zhì)量，避免了二次襯砌整修造成的浪費(fèi)。本工法工藝簡(jiǎn)便，勞動(dòng)強(qiáng)度低。通過(guò)全滑槽法澆筑二次襯砌混凝土可一次接管直到澆筑完成，各窗口同時(shí)下料，同時(shí)澆筑，避免了不斷接管、移管的繁瑣工藝，其間僅需操作閥門(mén)，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了人工資源。本工法為一種創(chuàng)新工藝，所投入的人力資源和機(jī)械設(shè)備、物資材料資源均低于傳統(tǒng)工藝，大幅節(jié)中鐵十九局新建赤峰至京沈高鐵喀左站鐵路工程建平隧道采用“大斷面隧道二次襯砌全滑槽法澆質(zhì)量可靠；可一次接管直到澆筑完成，不用更換泵管，僅需工人輕松操作閥門(mén)即可，施工效率高；本工法施工一板混凝土需要8小時(shí)，降低了施工成本。為工程整體安全、質(zhì)量及進(jìn)度目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供了本工法積極響應(yīng)了國(guó)家及政府的號(hào)召，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)，采用了全滑槽法施工隧道二次襯砌，保證了隧道二次襯砌施工的質(zhì)量和速度，大力推進(jìn)節(jié)能環(huán)保綠色施工，不斷總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn)，為以后承接更多的類(lèi)似項(xiàng)目打下良好基礎(chǔ)。工法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比。常規(guī)施工工法：將地泵泵管直接通向各個(gè)臺(tái)車(chē)窗口澆筑混凝土，或安裝一個(gè)滑槽連接單個(gè)臺(tái)車(chē)窗示意圖，泵管直接連接至臺(tái)車(chē)窗口1.直接經(jīng)濟(jì)效益：對(duì)比常規(guī)施工工法，本工法通過(guò)一次性加工全滑槽體系，在二次襯砌混凝土澆筑過(guò)程中，避免了重復(fù)的接管、移管的工序，即節(jié)約人工，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)又縮短了襯砌混凝土表11.3.1-1本工法與常規(guī)施工工法成本分析對(duì)比表1/2/34一窗混凝土澆筑表11.3.1-1本工法與常規(guī)施工工法成本分析對(duì)比表56三窗混凝土澆筑78/9模板加工費(fèi)（按5000元/（1500/12m）板=4/元。建平隧道全長(zhǎng)11.34km，全隧需施工襯砌1006板，采用本工法施工二次襯砌共計(jì)節(jié)約成本2.間接經(jīng)濟(jì)效益：目前國(guó)內(nèi)的隧道施工，按照中國(guó)鐵路總公司“隧道施工安全九條規(guī)定”相關(guān)要求，嚴(yán)禁隧道安全步距超標(biāo)，所以，二次襯砌拱施工在一定程度上影響掌子面的施工進(jìn)度。采用此工藝后，保證了二次襯砌混凝土的施工質(zhì)量，保證了隧道安全步距要求，取得的間接經(jīng)濟(jì)效益也是很顯管式結(jié)構(gòu)澆筑工法：通過(guò)制作分料器和鋼管作為混凝土流動(dòng)的主管道，達(dá)到二次襯砌混凝土分窗1.直接經(jīng)濟(jì)效益：對(duì)比管式結(jié)構(gòu)澆筑工法，雖兩種工法了均做到了襯砌邊墻混凝土逐減少了邊墻澆筑換管工序，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度的目的，但根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和調(diào)查分析，采用管式結(jié)構(gòu)澆筑工法施工時(shí)，因采用鋼管作為混凝土流動(dòng)管道，易掛粘混凝土，長(zhǎng)時(shí)間使用后管內(nèi)徑將逐步變細(xì)，進(jìn)而造成管道淤積堵塞；若二次襯砌混凝土和易性較差，或出現(xiàn)混凝土施工間斷的情況，更易發(fā)生堵管現(xiàn)象，因臺(tái)車(chē)上工作平臺(tái)，支撐結(jié)構(gòu)較多，發(fā)生堵管后，拆管、換管施工難度極大。所以本工法在混凝土澆筑過(guò)程中防止管道疏通、拆管和換管施工上有所提升，對(duì)12m襯砌施工進(jìn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析，詳表11.3.2-1本工法與管式結(jié)構(gòu)澆筑工法成本分析對(duì)比表1/2/304一窗混凝土澆筑0506三窗混凝土澆筑070809//元。建平隧道全長(zhǎng)11.34km，全隧需施工襯砌1006板，采用本工法施工二次襯砌共計(jì)節(jié)約成本2、間接經(jīng)濟(jì)效益：本工法真正做到了分窗澆筑，同時(shí)便于施工操作，對(duì)襯砌混凝土施工質(zhì)量有較大提升，對(duì)工期控制上也有所提升，取得的間接經(jīng)濟(jì)效益也是很顯著的。12.1新建赤峰至京沈高鐵喀左站鐵路工程建平隧道新建赤峰至京沈高鐵喀左站鐵路工程建平隧道為該線控制性工程，隧道全長(zhǎng)11340m，Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖占隧道全長(zhǎng)的66%，是全線的控制性工程，總投資約8.05億元。以建平隧道進(jìn)口襯砌施工為例，采用本工法施工后，根據(jù)實(shí)際統(tǒng)計(jì)，每板襯砌的施工時(shí)間為7.5~襯砌施工時(shí)間（小時(shí)）1DK031+060.7DK031+072.72DK031+072.7DK031+084.783DK031+084.7DK031+096.74DK031+096.7DK031+108.75DK031+108.7DK031+120.786DK031+120.7DK031+132.787DK031+132.7DK031+144.7建平隧道于2016年8月開(kāi)工，采用本工法施工后，實(shí)現(xiàn)了二次襯砌分窗澆筑，各窗口同時(shí)下料，同時(shí)澆筑，有效避免了混凝土離析、骨料堆積、產(chǎn)生“人”字坡、冷縫等弊端，保證了二次襯砌混凝土的施工質(zhì)量，提高了施工效率，降低施工成本。2017年9月，沈陽(yáng)鐵路局在赤喀項(xiàng)目3標(biāo)建平隧道12.2新建赤峰