劉學(xué)輝

【摘 要】本文結(jié)合工程實(shí)例介紹小直徑盾構(gòu)隧道隧底混凝土回填技術(shù)特點(diǎn)、遇到的困難、技術(shù)組織、解決方案及達(dá)到的效果，對(duì)類似工程可作為參考。

【關(guān)鍵詞】小直徑盾構(gòu)；地下通道；隧底混凝土回填技術(shù)

0 工程概況

某皮帶輸煤通道承擔(dān)著姚孟電廠600萬噸/年的用煤任務(wù)，由于省級(jí)文明城市的創(chuàng)建及環(huán)保要求等因素，該工程4#-5#轉(zhuǎn)運(yùn)站段采取內(nèi)徑5.4米的小直徑盾構(gòu)法施工地下通道，內(nèi)徑2.7m的圓形，管片厚300mm，通道全長（水平距離）約1402.83米。

該段輸煤通道距地表平均10米，兩端高，中間低，坡度由0-0.77%不等，最低點(diǎn)220米長坡度為0%，通道隧底回填地面砼強(qiáng)度等級(jí)為C25砼，最厚處1.208m（應(yīng)按照大體積混凝土工藝施工），混凝土共5190方，通道內(nèi)埋件A：200*200mm，鋼板厚10mm共1046；埋件B：200*300mm，鋼板厚10mm.共56塊。

1 施工方案確定

根據(jù)工程實(shí)際情況，該分項(xiàng)工程按照兩段同時(shí)開始施工，每端700米，地面砼共分三層澆筑：第一層澆筑厚度為45cm（該層中心距通道底45cm），采用一輛奔馬三輪車運(yùn)料，混凝土工程量為560方；第二層澆筑厚度度為55cm，每10米設(shè)一道伸縮縫，混凝土工程量為1335方，采用混凝土運(yùn)輸小型罐車（每罐車運(yùn)6方）；第三層澆筑高度為20.8cm，混凝土工程量為700方每10米設(shè)一道伸縮縫，采用四輛奔馬三輪車運(yùn)料，包含水溝施工和預(yù)埋鐵件施工?；炷敛捎蒙唐坊炷粒苫炷疗嚤弥苯虞斎牖炷吝\(yùn)輸車輛。

方案優(yōu)點(diǎn)：由于該通道為小直徑盾構(gòu)法施工而成，盾構(gòu)片為螺栓連接：（1）第一層采用奔馬車運(yùn)料可減少對(duì)盾構(gòu)片的損傷，并為第二層施工采用小型混凝土罐車鋪路；（2）第二層混凝土量最大，混凝土罐車可大大提高施工速度；（3）第二層施工完畢后，運(yùn)輸?shù)缆芬鸭訉?，可滿足四輛奔馬三輪車錯(cuò)車，加快運(yùn)輸速度；（4）由于采取了分層施工，最大厚度只有0.55米，三層混凝土施工有合理間歇時(shí)間，水化熱峰值錯(cuò)開，混凝土內(nèi)部水化熱得到有效釋放，可以不按照大體積混凝土工藝施工，減少了為降低大體積混凝土水化熱方面的投入，同時(shí)也減少了混凝土出現(xiàn)溫度裂縫的可能。

2 施工工藝

2.1 本工程采用商品混凝土澆筑，對(duì)主要材料要求如下

（1）水泥：考慮普通水泥水化熱較高，特別是應(yīng)用到大體積混凝土中，大量水泥水化熱不易散發(fā)，在混凝土內(nèi)部溫度過高，與混凝土表面產(chǎn)生較大的溫度差，便混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)表面拉應(yīng)力超過早期混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫，因此確定采用水化熱比較低的礦渣硅酸鹽水泥，標(biāo)號(hào)為525#，通過摻加合適的外加劑可以改善混凝土的性能，提高混凝土的抗?jié)B能力。

（2）粗骨料：采用碎石，粒徑5-25mm，含泥量不大于1%。選用粒徑較大、級(jí)配良好的石子配制的混凝土，和易性較好，抗壓強(qiáng)度較高，同時(shí)可以減少用水量及水泥用量，從而使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升。

（3）細(xì)骨料：采用中砂，平均粒徑大于0.5mm，含泥量不大于5%。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細(xì)砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右，同時(shí)相應(yīng)減少水泥用量，使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升，并可減少混凝土收縮。

（4）粉煤灰：采用礦渣硅酸鹽水泥拌制大體積粉煤灰混凝土?xí)r，其粉煤灰取代水泥的最大限量為25%。粉煤灰對(duì)水化熱、改善混凝土和易性有利，但摻加粉煤灰的混凝土早期極限抗拉值均有所降低，對(duì)混凝土抗?jié)B抗裂不利，因此粉煤灰的摻量控制在10以內(nèi)，采用外摻法，即不減少配合比中的水泥用量。按配合比要求計(jì)算出每立方米混凝土所摻加粉煤灰量。

（5）外加劑：設(shè)計(jì)無具體要求，通過分析比較及過去在其它工程上的使用經(jīng)驗(yàn)，每立方米混凝土2kg，減水劑可降低水化熱峰值，對(duì)混凝土收縮有補(bǔ)償功能，可提高混凝土的抗裂性。具體外加劑的用量及使用性能，商品混凝土站在澆筑前應(yīng)報(bào)告送達(dá)施工單位。

2.2 混凝土配合比

（1）混凝土采用攪拌站供應(yīng)的商品混凝土，因此要求混凝土攪拌站根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)提出的技術(shù)要求，提前做好混凝土試配。

（2）混凝土配合比應(yīng)提高試配確定。按照國家現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》、《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》及《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》中的有關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（3）粉煤灰采用外摻法時(shí)僅在砂料中扣除同體積的砂量。另外應(yīng)考慮到水泥的供應(yīng)情況，以滿足施工的要求。

（4）第三層混凝土配合應(yīng)減少粉煤灰用量以減少地面出現(xiàn)裂縫。

2.3 混凝土澆筑

混凝土澆筑時(shí)每層應(yīng)采用“一個(gè)坡度、循序推進(jìn)、一次到頂”的澆筑工藝。澆筑時(shí)在一個(gè)部位進(jìn)行，直至達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，混凝土形成扇形向前流動(dòng)，然后在其坡面上連續(xù)澆筑，循序推進(jìn)?；炷翝仓r(shí)配置1～2臺(tái)振搗器，采用一次性連續(xù)澆搗方案，振搗工作從澆筑層的底層開始逐漸上移，以保證分層混凝土間的施工質(zhì)量?；炷猎谡駬v過程中宜將振動(dòng)棒上下略有抽動(dòng)，使上下混凝土振動(dòng)均勻，每次振搗時(shí)間以20～30秒為宜，（砼表面不再出現(xiàn)氣泡、泛出灰漿為準(zhǔn)）。振搗時(shí)，要盡量避免碰撞鋼筋，管道預(yù)埋件等。振搗棒插點(diǎn)采用行列式的次序移動(dòng)，每次移動(dòng)距離不超過混凝土振搗棒的有效作用半徑的1.25倍，一般振動(dòng)棒的作用半徑30～40cm。振搗操作要“快插慢拔”，防止混凝土內(nèi)部振搗不實(shí)；在混凝土初凝前和混凝土預(yù)沉后采取二次抹面壓實(shí)措施。

2.4 混凝土養(yǎng)護(hù)

由于通道內(nèi)恒溫恒濕，混凝土養(yǎng)護(hù)只在第三層混凝土澆筑及二次抹面壓實(shí)后應(yīng)立即覆蓋一層塑料薄膜即可。

2.5 表面防裂施工技術(shù)要點(diǎn)

混凝土經(jīng)振搗后表面水泥漿較厚，容易引起表面裂縫，首先，要求在振搗最上一層混凝土?xí)r，控制振搗時(shí)間，注意避免表層產(chǎn)生太厚的浮漿層。

在澆搗后，必須及時(shí)用2m長刮尺，將多余浮漿層刮除，按施工員測(cè)設(shè)的標(biāo)高控制點(diǎn)，將混凝土表面刮拍平整。有凹坑的部位必須用混凝土填平，在砼收漿接近初凝時(shí)，混凝土面進(jìn)行二次抹光，用木搓全面仔細(xì)打抹兩遍，既要確?；炷恋钠秸?，又要把其初期表面的收縮脫水細(xì)縫閉合。

在砼收漿凝固施工期間，除了具體施工人員外，不得在未干硬的混凝土面上隨意行走；收漿工作完成的面，同步及時(shí)覆蓋一層塑料薄膜，防止表面混凝土脫水。

2.6 預(yù)埋件安裝

（1）找出定位軸線：將圖紙中標(biāo)明的定位軸線與實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行對(duì)照找出定位軸線的準(zhǔn)確位置。

（2）找出定位點(diǎn)：根據(jù)在現(xiàn)場(chǎng)查找的準(zhǔn)確定位軸線，根據(jù)圖紙中提供的有關(guān)內(nèi)容。

確定定位點(diǎn)：定位點(diǎn)數(shù)量不得少于兩點(diǎn)，確定定位點(diǎn)時(shí)要反復(fù)測(cè)量一定要保證定位準(zhǔn)確無誤。

（3）抄平：抄平用水準(zhǔn)儀，對(duì)兩個(gè)定位點(diǎn)確定水平位置，水準(zhǔn)儀要按規(guī)范使用，水準(zhǔn)儀定位時(shí)要考慮安全，定位間距離大致相同，水準(zhǔn)儀要擺正放穩(wěn)，不能出現(xiàn)移動(dòng)、錯(cuò)位等現(xiàn)象，要注意正確使用和保管好水準(zhǔn)儀。在找出定位點(diǎn)位置抄平后，在定位點(diǎn)間拉水平線。

（4）測(cè)量誤差：在水平線拉好后，對(duì)所在工作面進(jìn)行測(cè)量，主要進(jìn)行水平方向的測(cè)量，同時(shí)檢查各軸線（定位軸線）間的誤差。通過測(cè)量出的結(jié)果分析產(chǎn)生誤差的原因，核對(duì)有關(guān)規(guī)范（施工）對(duì)誤差允許值的要求。

（5）埋件安裝：埋件安裝由專人負(fù)責(zé)，以防止漏放，待第三層混凝土澆筑時(shí)，混凝土振搗完后，立即按定位和標(biāo)高線將埋件安在混凝土內(nèi)。

埋件安裝要端正，盡量不要有歪斜，同時(shí)保證鐵板放置的平整。埋件施工完畢后，按照規(guī)范要求，根據(jù)檢驗(yàn)批次的相關(guān)規(guī)定對(duì)安裝好的埋件進(jìn)行驗(yàn)收，符合設(shè)計(jì)要求方可進(jìn)行下道工序的進(jìn)行。

3 結(jié)束語

在該地下通道內(nèi)隧底回填地面混凝土施工中，采取了科學(xué)的施工方案，將混凝土施工分層澆筑，避免了因混凝土水化熱積聚導(dǎo)致的混凝土出現(xiàn)溫度裂縫的現(xiàn)象，施工質(zhì)量得到了保證；另外，施工前對(duì)隧道內(nèi)混凝土裝料、運(yùn)輸、卸料、調(diào)頭、空車返回、錯(cuò)車時(shí)間估計(jì)計(jì)算，施工中準(zhǔn)確把握，施工組織得到充分加強(qiáng)，工期被最大限度科學(xué)壓縮，得到了業(yè)主、監(jiān)理及有關(guān)單位嘉獎(jiǎng)，施工中隧道內(nèi)通風(fēng)、安全用電等按照礦井下安全措施和管理要求，安全管理得到加強(qiáng)，呈現(xiàn)了明顯的工程效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。

[責(zé)任編輯：湯靜]