王宇寧

（遼寧省水資源管理集團(tuán)有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110003）

1 工程概況

二次襯砌作為隧洞成型后的永久結(jié)構(gòu)，是隧洞工程施工中的重要建設(shè)內(nèi)容。襯砌施工過程中主要面臨施工作業(yè)面窄、洞內(nèi)運輸材料不便、交叉作業(yè)施工、后限工期緊張、成洞質(zhì)量要求高等問題。以遼寧省重點輸供水工程三段隧洞施工一標(biāo)1 號壓力洞二次襯砌為例。隧洞全長3 350 m，斷面型式為圓形，圍巖類別為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類，其二次襯砌厚度分別為50，60，70 cm，開挖斷面尺寸分別為φ7.15 m、φ7.25 m、φ7.35 m，襯砌完成后成洞洞徑為φ5.8 m?；炷烈r砌標(biāo)號為C30W10F200、三級配。隧洞襯砌施工采用針梁模板臺車一次成型，進(jìn)場2 臺襯砌臺車，分別從進(jìn)出口完成組裝，然后步進(jìn)至隧道中點，背靠背向相反位置開展襯砌施工。全圓針梁模板襯砌臺車主要由針梁、模板、抗浮、移動、懸掛、液壓、電控等系統(tǒng)組成。

2 分區(qū)混凝土襯砌

分區(qū)布設(shè)混凝土襯砌是根據(jù)針梁模板襯砌臺車自身結(jié)構(gòu)及混凝土拌合物的特點來考慮的。從澆筑部位上來說，底部與頂部是澆筑振搗難點，但中部澆筑振搗施工同樣非常重要，因此，襯砌臺車窗口布設(shè)就顯得尤為重要。進(jìn)場針梁臺車由8 環(huán)組成（7×1.5 m+1×1.6 m），全長12.1 m?？v向模板之間采用螺栓緊固、定位稍定位的安裝方式，使其成為整體。橫斷面模板由4 塊圓弧拼接組成，分別為底部 1 模、邊部 2 模、邊部 3 模、頂部 4 模。為方便模板安裝和拆卸，邊、頂、底各模板之間連接方式為銷軸鉸接。腰線以上部位左右兩側(cè)各設(shè)置1 排工作窗口，腰線以下部位左右兩側(cè)各設(shè)置2 排窗口，共計26個工作窗口。各窗口中心間距設(shè)置為3.0 m，針梁模板正上方部位設(shè)置2個窗口，其中心距離設(shè)置為6.0 m。因此，為保證襯砌混凝土施工質(zhì)量，將其設(shè)置為3個澆筑區(qū)域，混凝土分區(qū)分層澆筑示意見圖1。

2.1 底部區(qū)域

該區(qū)域為圓心角120°的反弧段，澆筑時常有氣泡不易排除且易粘附于模板表面，如不能在施工過程中將其排除，會造成混凝土表面出現(xiàn)蜂窩、麻面甚至影響混凝土強度等問題，極大地影響混凝土質(zhì)量。針對此種情況，采用腰線以下設(shè)置2排窗口解決此問題，同時引入插入式振搗器與附著式振搗器并用的方式進(jìn)行邊澆筑、邊振搗，達(dá)到排除氣泡的目的，但應(yīng)注意不宜過振。

2.2 中部區(qū)域

該區(qū)域介于頂拱、仰拱之間，分為左右兩側(cè)，其澆筑方量最大，澆筑細(xì)節(jié)要遵守相應(yīng)規(guī)范及設(shè)計要求。

2.3 頂部區(qū)域

該區(qū)域澆筑特點是入倉窗口少，且須一次連續(xù)性澆筑，不宜中斷，內(nèi)部已澆筑部位不易分清層次，只能通過預(yù)埋排氣管、下一個進(jìn)料口變化情況、泵送數(shù)量、施工經(jīng)驗來判斷，若澆筑量不夠頂部留有空腔，即使有回填灌漿工序，也易給后期運行帶來隱患，若澆筑量超限，對模板的剛度、強度、穩(wěn)定性都不利。

3 分區(qū)澆筑措施

3.1 底部區(qū)域

1）該區(qū)域共分兩層澆筑控制，第一層澆筑至40 cm 左右，各窗口均勻供料，開啟振搗器振搗，直至氣泡浮于混凝土澆筑物表面；第二層澆筑至120°線所處水平位置，使得澆筑深度控制在30 cm 范圍內(nèi)，同樣，開啟振搗器振搗，使得氣泡浮于表面。

2）底部區(qū)域振搗方式主要采用插入式振搗器振搗，如若兩側(cè)距離較大，則可同時開啟高頻附著式振搗器輔助振搗，充分排除氣泡，以保證混凝土工程質(zhì)量。但應(yīng)注意不宜過振，以免造成混凝土骨料下沉、表面出現(xiàn)魚鱗狀等不利情況。

3）經(jīng)過多倉澆筑，底部區(qū)域混凝土拌合物塌落度宜控制在 120 ～140 mm 為宜[1-3]。

3.2 中部區(qū)域

1）平澆法澆筑混凝土中間區(qū)域，各窗口均勻供料，保證澆筑面均勻上升，以防止針梁模板偏壓移動，影響混凝土質(zhì)量。

2）振搗采用插入式振搗器與附著式振搗器聯(lián)合應(yīng)用的振搗方式，分層澆筑，每層澆筑厚度不宜超過50 cm，振搗時間不宜小于20 s，應(yīng)將氣泡排除至浮于表面，但應(yīng)注意不宜過振。

3）中部區(qū)域拱腰以上部位澆筑其塌落度宜控制在140 ～180 cm，同時控制澆筑速度，避免速度過快造成封頭板損壞，以保證澆筑質(zhì)量。

3.3 頂部區(qū)域

1）當(dāng)澆筑至頂部區(qū)域時，通過頂部專用窗口供料澆筑，在壓力狀態(tài)下完成封拱并完成澆筑任務(wù)。

2）封拱方式采用退管法，為保證施工安全和封拱質(zhì)量，若觀察管有水泥漿液溢出，應(yīng)立刻停止泵送，拍門迅速關(guān)閉，按順序?qū)⑤斔捅霉芤浦吝M(jìn)料口。

3）在一倉澆筑最后階段準(zhǔn)備封孔時，應(yīng)嚴(yán)格控制泵送速度，調(diào)制低速擋，并實時注意灌注口的壓力變化，防止超量澆筑，造成壓力過大，模板變形。

3.4 分區(qū)振搗

混凝土振搗工序是保障襯砌混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，全圓針梁模板襯砌臺車施工采用插入式振搗器與高頻附著式振搗器相結(jié)合的振搗方式開展振搗工作，各澆筑部位根據(jù)區(qū)域不同，其澆筑方式也略有不同。襯砌臺車窗口與振搗器布置均采用梅花形方式，以便更好覆蓋振搗范圍。

大量的圓形隧道襯砌施工表明，底部區(qū)域澆筑是最容易產(chǎn)生氣泡的地方，為減少氣泡，底部布設(shè)1 排排氣孔，由一側(cè)向設(shè)有排氣孔的一次澆筑，用插入式振搗器振搗，直至氣泡全部排出。

臺車底部區(qū)域的振搗工作由第一排窗口來完成，當(dāng)澆筑至第一排窗口所在高程時，窗口可關(guān)閉，施工作業(yè)人員從端模兩側(cè)進(jìn)入倉面開啟振搗工作，當(dāng)澆筑高度達(dá)到第二排窗口高程時，施工作業(yè)人員從端模兩側(cè)離開倉面，第二排窗口關(guān)閉。后續(xù)澆筑供料從兩側(cè)工肩部位進(jìn)行，振搗工作同時進(jìn)行，待澆筑至拱肩窗口高程時，關(guān)閉窗口，最后頂部區(qū)域由專用澆筑窗口來完成，直至封口。

共設(shè)置3 排附著式振搗器，拱肩窗口與頂部之間，底部第一排窗口與第二排窗口之間各布置一排4個，振搗器間距3.0 m，均為單開關(guān)控制。

當(dāng)?shù)啄Ｍ瓿蓾仓谝慌糯翱陉P(guān)閉，此時開啟底模一排振搗器；當(dāng)澆筑高程至第二排窗口關(guān)閉，開啟第二排振搗器；當(dāng)拱肩部位窗口關(guān)閉，且完成頂拱澆筑，封拱完成，此時開啟最上一排振搗器；各排振搗時間均控制在10～20 s。

4 建議

1）在建基面或已成型混凝土面上新澆混凝土?xí)r，應(yīng)在鑿毛處理基礎(chǔ)上，澆筑一層厚度為2～3 cm的同強度等級砂漿墊層，利于保證混凝土底部強度。

2）針梁模板兩側(cè)常采用木模板拼接封堵，封堵過程中應(yīng)注意拼接質(zhì)量，防止?jié)仓^程中從拼接縫跑漿，影響澆筑質(zhì)量。

3）嚴(yán)控混凝土拌和物最大骨料粒徑，防止粒徑過大，造成混凝土泵管路堵塞；嚴(yán)控混凝土澆筑各層塌落度，混凝土在拌合樓拌合時可加適當(dāng)泵送劑，保證其順利入倉，減小管內(nèi)摩阻力，增大入倉能力；嚴(yán)控混凝土拌和物入倉高度，應(yīng)防止高差過大，造成骨料分離。

4）兩倉之間橡膠止水帶安裝時，應(yīng)在模板兩側(cè)擋頭板上鉆孔，鋼筋卡從孔內(nèi)穿出，方向為待灌混凝土側(cè)向另一側(cè)穿出，卡緊止水帶的同時，另一側(cè)緊靠擋頭板，待針梁臺車模板拆除，擋頭板拆除時，另一半止水帶用鋼筋卡調(diào)平整，確保止水帶的平面位置。

5）待襯砌混凝土拆除模板后，應(yīng)及時進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，一般養(yǎng)護(hù)時間不應(yīng)小于21 d，應(yīng)保持仰拱混凝土表面持續(xù)有清水。

5 結(jié)語

通過對全圓針梁模板襯砌臺車窗口的合理布置及分區(qū)澆筑，實現(xiàn)了一次澆筑成型、快速襯砌施工的目的。全圓針梁襯砌模板臺車整裝機(jī)械化程度高，不僅節(jié)省了勞動力成本，更極大地提高了施工效率，模板拆除后，混凝土外觀質(zhì)量好，7，14 及28 d 混凝土性能指標(biāo)均滿足設(shè)計要求，可為同類工程提供一定的參考。