喬烽　劉衛(wèi)

摘要：在長大隧道施工中，襯砌混凝土施工較為頻繁，施工難度高，尤其砼送料系統(tǒng)對襯砌施工質(zhì)量影響非常大以及施工工作效率低。對此，對隧道襯砌臺車原砼送料系統(tǒng)進行優(yōu)化升級，在實際施工應(yīng)用中，確保了襯砌施工質(zhì)量、提高襯砌施工效率。

關(guān)鍵詞：隧道工程；襯砌臺車砼送料系統(tǒng)；系統(tǒng)優(yōu)化；襯砌混凝土；襯砌進度 文獻標識碼：A

中圖分類號：U455 文章編號：1009-2374（2017）05-0030-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.014

1 概述

目前二襯臺車混凝土送料系統(tǒng)比較落后，經(jīng)常造成堵管，轉(zhuǎn)管次數(shù)多，勞動強度大，襯砌進度較慢且外觀存在局部蜂窩麻面、水印、氣泡等現(xiàn)象。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在整個襯砌混凝土澆筑過程中，原因主要集中在混凝土送料口布置不合理、振搗器安裝存在問題，造成襯砌外觀較差；使用混凝土輸送導(dǎo)管向臺車每個窗口送料，造成拆、接管時間較長，襯砌施工進度較慢。本文結(jié)合大秦嶺隧道工程實踐，對襯砌臺車混凝土送料系統(tǒng)進行了優(yōu)化升級，在實踐過程中效果較好，工作效率得到顯著提高。

2 工程簡述

大秦嶺隧道位于西安市戶縣澇峪鄉(xiāng)和安康市寧陜縣新場鄉(xiāng)，以秦嶺東梁山嶺脊為界，嶺北屬澇峪鄉(xiāng)管轄，嶺南屬新場鄉(xiāng)管轄。隧道范圍平均海拔1300～2638m，洞身地表起伏較大，地標自然坡度30°～60°，山高坡陡，基巖裸露，溝壑縱橫，地形復(fù)雜，植被茂密。隧道起訖里程DgK85+533～DgK8100+378.99，總長14845.99m，最大埋深1185m。

3 工藝原理及技術(shù)要求

襯砌混凝土澆筑前，模板臺車上所有澆筑窗口均需打開，澆筑中，必須利用所有窗口進行混凝土振搗作業(yè)；混凝土入倉應(yīng)自下而上，最大下落高度不能超過2m，從已灌注接頭處向未灌注方向分層對稱澆筑，臺車前后混凝土高度差不能超過0.6m，左右混凝土高度差不能超過0.5m。襯砌臺車兩側(cè)窗口澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)左右交叉入倉，防止偏壓使模板變形；襯砌混凝土起拱線以下邊墻部位，優(yōu)先采用插入式振搗器進行混凝土振搗；起拱線以上部位混凝土振搗采用插入式振搗器與附著式振搗器相結(jié)合的方式。當采用附著式振搗器振動時，應(yīng)設(shè)置分控開關(guān)，控制相應(yīng)部位分別開機振動，振動時間盡量采用短時間、多次數(shù)、左右對稱的方法。防止襯砌臺車因振動產(chǎn)生的過大位移或變形。插入式振動棒變換位置時，應(yīng)豎向緩慢拔出，不得在混凝土澆筑倉內(nèi)平拖，不得碰撞模板、鋼筋和預(yù)埋件。附著式振搗器安裝應(yīng)根據(jù)振搗器的功率及工作半徑經(jīng)計算安裝，每臺均需編碼，設(shè)置分控開關(guān)；拱頂處襯砌混凝土澆筑封口時，應(yīng)在端模處設(shè)排氣孔，封頂混凝土必須排出空氣，振搗控制到位，確保拱頂混凝土質(zhì)量。

為滿足工藝原理及技術(shù)要求，對襯砌混凝土送料系統(tǒng)重新優(yōu)化改進安裝分為兩部分，高頻振搗器安裝及調(diào)試及襯砌臺車溜槽優(yōu)化升級，從而提高襯砌混凝土施工質(zhì)量、施工工作效率。

4 工藝流程及技術(shù)特點

4.1 施工工藝流程

4.1.1 輸送泵接管→關(guān)閉第二、三層溜槽分流口擋板→泵送混凝土→開啟第一層高頻平板振搗器進行振搗→逐層澆筑振搗→關(guān)閉第一層窗口、關(guān)閉第一、三層溜槽分流口擋板及開啟第二層溜槽分流口擋板→泵送混凝土→開啟第二層高頻平板振搗器進行振搗→逐層澆筑振搗→關(guān)閉第二層窗口、關(guān)閉第一、二層溜槽分流口擋板及開啟第三層溜槽分流口擋板，依次類推澆筑完第三層窗口混凝土進行拱頂澆筑封拱頂。

4.1.2 襯砌混凝土澆筑及振搗工藝確定：高頻振搗器安裝完成后，應(yīng)通過試驗確定砼澆筑及振搗工藝，第一次試驗按下述方式操作：采用對稱澆筑、分層振搗。所有窗口首先采用振搗棒振搗分層攤平，待混凝土澆筑到振動器上方1m高處，開動當前高度下的整排高頻振動器，同時振動15秒，然后繼續(xù)灌注。脫模后觀表面整體平整度及光潔度較好，繼續(xù)進行后襯砌混凝土施工作業(yè)，如后期表觀質(zhì)量存在差異，現(xiàn)場進一步改進工藝，確保砼的表觀整體平整度及光潔度滿足設(shè)計及規(guī)范要求。

4.2 振搗器安裝位置

4.2.1 襯砌臺車附著式高頻平板式安裝。

4.2.2 高頻平板振搗器功率均為1.5kW，共24臺，安裝于二襯臺車左右對稱的定型模板上，分上中下三層布設(shè)，每層布設(shè)4臺，上中下三層呈梅花形布置。

4.3 固定方式

4.3.1 固定高頻振動器的時候，需要考慮到其體積和重量都比較小，所以只需要安裝一兩個螺栓在模板上固定。但是其運行時候的激振力較強，所以必須保證地腳螺栓的強度，將鋼板擰緊，需要通過肋板焊將臺車模板和鋼板焊接。在振搗前，需要確定夾具是否鎖好。

4.3.2 在進行高頻振動器和模板臺車安裝的時候，必須嚴格根據(jù)圖紙進行，在安裝和固定結(jié)束后，連接電控箱和振動器的時候，需要確保連接銅線的截面大于16mm2，并且需要使用16A的工業(yè)插頭將其與電控箱連接，振動器外殼可以接零或者接地，高頻變頻柜的主纜線需要使用銅線，并且其截面應(yīng)該超過6mm2。若是在出廠的時候，變頻器的內(nèi)部參數(shù)已經(jīng)設(shè)置好，那么就不需要進行專門調(diào)整。

4.4 試振

4.4.1 根據(jù)要求進行模板臺車以及高頻振動器安裝后，需要使用大于1.5mm2的銅線來將電控箱和振動器連接在一起，且需要使用16A的工業(yè)插頭將其與電控箱連接；振動器外殼可以接零或者接地，高頻變頻柜的主纜線需要使用銅線，并且其截面應(yīng)該超過6mm2；若變頻器的內(nèi)部參數(shù)已經(jīng)設(shè)置好，則不需要進行專門調(diào)整。

4.4.2 在第一次使用前，需要對其控制系統(tǒng)進行檢查。將變頻柜總電源接通，將總開關(guān)打開，看相關(guān)方面是不是正常，按動變頻柜的啟動按鈕，了解運轉(zhuǎn)燈運行是不是正常。在啟動變頻柜的時候，振動器會逐漸加速，最后勻速地工作然后停止。若是運行的時候，電源缺相、操作錯誤等原因?qū)е伦冾l器的報警，需要按動面板上的故障復(fù)位按鈕，然后才能夠重新啟動系統(tǒng)。在調(diào)試后才能夠使用。

5 質(zhì)量控制要點

（1）固定高頻振搗器需要使用螺栓固定，所以工作前必須檢查螺母，并將其擰緊，避免工作時出現(xiàn)脫落的情況；（2）高頻振動器模板在使用的時候，會產(chǎn)生振幅，所以需要加固檢查模板。為了避免出現(xiàn)臺車偏移的情況，需要使用斜撐來加固；（3）在第一次使用前，需要對其控制系統(tǒng)進行檢查；（4）在通過變頻器進行系統(tǒng)控制前，電機啟動本身便是軟啟動，在啟動振動器后，中途絕對不能增加其他振動器的啟動；（5）在砼澆筑開始前，需要對模板臺車九尾情況進行檢查，看其是不是符合要求；（6）嚴格二襯澆筑工藝，堅持“對稱、分層、連續(xù)、振搗”之原則，嚴格遵守制度，禁止違規(guī)操作；（7）振動時間的確定：在進行二襯混凝土澆筑的時候，需要全面地考慮到各個方面，并根據(jù)實際情況確定。在澆筑進行到第一層入灰窗口下緣的時候，需要人工使用插入式的振搗棒來將混凝土表面振搗平，進行開關(guān)啟動，分層分組地進行震動；若是塌落情況在16～18cm的時候，最好將振動時間設(shè)置在25～40秒之間；振動第二層的時候，可以根據(jù)上面進行，但是不能重復(fù)振動；（8）砼攪拌和運輸時間要嚴格控制，和易性要好，坍落度應(yīng)適當；（9）在進行變頻器啟動時，不能夠進行16A插頭的拔插，變頻器啟動的時候，若是將振動器直接通電，會出現(xiàn)嚴重扭矩，對振動器造成破壞，瞬時沖擊電流過大也易擊穿變頻器整流橋而產(chǎn)生爆炸。

6 效果評價

6.1 砼送料優(yōu)化組成及材料

6.1.1 襯砌臺車送料系統(tǒng)由分別伸向臺車左右側(cè)12個進料窗口的溜槽和溜槽分流口料斗、溜槽內(nèi)的擋板組成，見圖1襯砌臺車溜槽組成示意圖。

6.1.2 料斗設(shè)置分料器和分料擋板，分料器是混凝土基本均勻往臺車兩側(cè)送料，當不均勻時，插上分料擋板，使混凝土往少的一側(cè)送料。

6.1.3 溜槽及料斗均采用2mm厚薄鋼板，溜槽骨架采用3cm角鋼，從現(xiàn)場施工來看，剛度能滿足要求。

6.2 砼送料系統(tǒng)的優(yōu)點

6.2.1 與來回倒管相比，可同時向臺車兩側(cè)送料，避免臺車偏壓，大大減少了襯砌錯臺現(xiàn)象。

6.2.2 與原來的送料方式相比，較大地節(jié)約了時間，大大減少了冷縫現(xiàn)象。

6.2.3 可以較大地降低混凝土塌落度，有一定的流動性，輸送泵能輸送即可，襯砌外觀有較大的改觀。

6.2.4 避免來回倒管（只需要倒一次管，即封頂是倒一次），較大地節(jié)約了時間，提高了襯砌進度，同時降低了工人的勞動強度。

6.2.5 與原來的送料方式相比，減少了倒管造成的停頓時間，較大地減少了堵管現(xiàn)象。

7 結(jié)語

從施工過程整體來看，新送料系統(tǒng)節(jié)約了襯砌混凝土施工時間，較大地改善了襯砌外觀，降低了工人勞動強度。但由于機械加工水平有限，還有待完善的地方，在加工臺車之前，應(yīng)與臺車生產(chǎn)廠家溝通，利用它們完善的技術(shù)體系，進一步改進臺車送料系統(tǒng)，使之更好地發(fā)揮功效。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）