新疆某隧洞出口埋涵施工工藝

靳思東

1 概況

新疆某隧洞出口埋涵，為隧洞與明渠連接過度的鋼筋混凝土結構。隧洞為無壓引水隧洞，全長25 km，設計斷面為圓形，襯砌后的內徑為6 m，采用掘進機施工，六邊形預制鋼筋混凝土管片襯砌，洞外明渠為倒梯形渠道。出口埋涵全長8 m，分為兩段，上游4 m為標準段，斷面為直徑6 m的圓形，寬7.56 m，高7.5 m，為了不影響掘進施工標準段內部采用洞內的預制混凝土管片拼裝，管片外部為現澆鋼筋混凝土。下游4 m為漸變段，由圓形斷面漸變為城門洞斷面，寬 7.0 m，高 7.2 m，拱半徑 3.0 m，統一壁厚0.5 m，為全現澆混凝土結構。

2 施工難度

出口埋涵作為薄壁鋼筋混凝土結構，對混凝土澆筑工藝，混凝土配合比的要求較高。由于埋涵施工期間，隧洞TBM施工正在進行，每天洞內施工都須小火車進行出渣和材料設備人員進出運輸，必須保證火車的安全通行，因此給埋涵的模板工程特別是內模的支設帶來很大難度。

為加快施工速度，保證施工質量安全，標準段內部先安裝管片，后進行混凝土澆筑，但每片管片重達5 t，管片在掘進機上有專門的安裝手安裝，TBM輔推油缸頂壓就位，而在埋涵的施工中，管片安裝只能采用人工拼裝，拼裝難度很大。

3 管片安裝

先安裝底管，共需安裝4片底管片，將埋涵段的道軌和原有的小型管片拆除，并將原有的現澆混凝土掘進機滑行軌道基礎清理干凈后，用16 t吊車將底管片逐片安裝就位，再重新安裝道軌，恢復洞內通行。

每環管片襯砌由一底一頂，兩個側片組成，底管片安裝完后，經過計算，須用20a槽鋼制作管片架對側頂管片進行支撐，每片管片寬度為1.6 m，交錯排列，管片架間距采用0.8 m，管片架間采用槽管焊接連接，并根據需要增加拉桿，這樣管片架能保證每片管片都有可靠的支撐，確保管片穩定、安全。管片支撐架安裝并加固穩定后，采用16 t吊車吊裝管片，管片安裝時先安裝與主洞銜接的頂管片，再安裝兩片側管片，形成整環后，在管片外圍用φ10鋼筋將整環管片箍緊，同時側、底、頂管片之間用鋼板連接。完成后再進行下一環施工，共需安裝4環。

4 混凝土分倉

標準段混凝土澆筑時分五倉，即底板兩倉，側壁兩倉，頂拱一倉，見圖1。

圖11 號埋涵標準段混凝土施工分段及模板架設示意圖

漸變段混凝土澆筑時分六倉，前五倉同標準段，即底板兩倉，側壁兩倉，頂拱一倉，第六倉為進口頂端擋土墻。

5 施工工藝

1)模板工程。埋涵標準段主要是外墻模板，采用標準小鋼模制作，支撐主要采用對拉筋配合方木。模板安裝之前，先挑選或制作強度剛度滿足施工要求的模板，板面平整光滑不能污染，縫面平整，然后刷脫模劑。底板左右側模用標準小鋼模支設，φ12螺桿拉筋內拉，拉筋焊接在基礎的主筋上，堵頭用木模。側墻左右外模仍然采用標準小鋼模支設，采用φ12拉筋內拉，拉筋從管片安裝孔穿過固定，堵頭采用木模。埋涵漸變段外模采用標準小鋼模制作，支撐主要采用對拉筋配合方木。內部頂拱采用Ⅰ18工字鋼架支撐，間距1.5 m。工字鋼架下方用10×15方木支撐，方木用拉筋固定在側墻上。工字鋼架榀與榀之間加固為:分別在拱腳、腰線部位用鋼管連接，頂拱中心用φ12鋼筋焊接，并將靠邊的兩榀工字鋼架做上下游斜支撐，使其在軸線方向不傾覆，見圖2。

圖2 埋涵漸變段支撐示意圖

2)鋼筋制安。鋼筋采用機械制作，制作前按照合同規定對進場鋼筋作相應的抽檢和防護，合格鋼筋按照圖紙下料制作。安裝之前先由測量工測量放線，定出樁號、軸線、高程以及施工需要的其他數據和標記。然后設置架立筋，準確固定鋼筋安裝位置、鋼筋間距、雙層鋼筋的層間距和保護層厚度等。接頭按照圖紙要求以35d距離前后左右間隔布置，同一截面內接頭的截面積控制在該截面總面積的50%以內。

3)混凝土配合比。全部混凝土統一使用C25F200W8配合比。C25F200W8配合比設計為二級配，水膠比0.34，砂率36%，減水劑0.7%，引氣劑0.5%，含氣量5.5%。混凝土原材料每立方米用量:水115 kg，水泥 253 kg，粉煤灰 85 kg，砂子666 kg，小石(5 mm ～20 mm)545 kg，中石(20 mm ～40 mm)671 kg，在施工中根據原材料情況適當進行調整。

4)混凝土澆筑。混凝土采用50拌合站拌合，混凝土熟料出機后用混凝土罐車運輸。裝載機或手推車直接入倉。混凝土開盤以前由測量工測量放出澆筑高程和邊線，按要求重新檢查鋼筋、模板、止水和伸縮縫填料的施工情況和上次澆筑時的污染清理情況，并檢查各自之間的相對位置。施工縫在終凝后及早鑿毛，以免因混凝土強度繼續增長造成鑿毛困難，已鑿毛的混凝土面要做到無乳皮、鑿成毛面、微露粗砂，并注意保護，不能污染，影響新老混凝土的結合。鑿毛工序盡量安排在鋼筋和模板工序之前。倉面清理，支模前大致清理一遍，澆筑前用風水槍從一側向另一側將積渣雜物集中到一堆，人工清理出去，清理次數直至沒有積渣雜物為止，最后用海綿吸干方可開盤。運輸、入倉設施和倉面提前噴水或噴霧，保持半濕潤且不能存有積水。

為使新老混凝土良好結合，在上層混凝土入倉之前攤鋪一層與混凝土強度同等級的砂漿，攤鋪厚度不大于3 cm，均勻平整。混凝土澆筑先平倉后振搗，不以振搗代替平倉，嚴格按照規范要求進行振搗。振搗時振搗器避免直接碰模板、鋼筋。碰撞模板除影響混凝土質量外，還可能造成跑模。止水帶和梯形槽周圍仔細振搗，止水帶尤其是下方一定要填滿并振搗密實。

混凝土在澆筑過程中不能加水;和易性較差時，必須采取加強振搗等措施，必要時專門攪一盤砂漿輔助振搗，但盡可能不用砂漿。混凝土澆筑應保持連續性，如因故超過允許間歇時間，但能重塑者可以繼續澆筑。重塑標準為:將混凝土用振搗器振搗30 s，周圍10 cm內能泛漿且不留孔洞者。

混凝土有抹面要求的要抹壓平整光滑。必備工具木抹子、鋼抹子、靠尺要備齊，抹壓次數不少于三遍。基本做法是木抹子配合靠尺取平，鋼抹子初次壓平壓光，待初凝后用鋼抹子二次壓光。抹面后的混凝土在24 h內主要防止砂漿等污染混凝土表面，24 h外主要防止外物碰損混凝土表面。

在小雨天氣澆筑混凝土適當減小出機坍落度，必要時由試驗人員適當減小混凝土的水膠比。做好新澆筑混凝土面尤其是接頭部位的保護工作。遇大雨、暴雨立即停止進料，已入倉混凝土應振搗密實后遮蓋。雨后先排除倉內積水，對受雨水沖刷的部位立即處理，如混凝土還能重塑，加鋪接縫砂漿后繼續澆筑，不能重塑者，按照施工縫處理。

在混凝土澆筑過程中，每班配兩人監測鋼筋和模板，及時發現問題及時解決。

混凝土澆筑完畢后，養護前應避免太陽光曝曬。混凝土在澆筑完畢6 h～18 h內開始灑水養護，視天氣情況定，溫度越高時間越短。混凝土連續養護，養護期內始終保持表面濕潤。具體做法就是在涵洞外表面覆蓋棉氈或草袋，并灑水養護，內表面采用定時噴水養護。死角做專門的養護設施確保混凝土的全面質量。例如頂拱止水帶下方，須用草袋固定在混凝土面上，并及時灑水。

6 結語

經過對埋涵施工工藝的合理組織，埋涵的施工與洞內掘進施工同步進行，既沒影響洞內施工，又按期完成預定任務，為后續的施工創造了有利條件，施工質量受到了有關各方的好評，并對預制加現澆的施工方法在水利工程中的應用進行了成功的嘗試，在今后的類似項目中值得借鑒和應用。

［1］ 胡光福.高速公路淺埋偏壓連拱隧道洞口段施工技術［J］.山西建筑，2010，36(12):321-322.