膠東調(diào)水有壓圓形隧洞混凝土襯砌施工

孫中宏，崔風(fēng)營(yíng)

（山東水利工程總公司，山東 濟(jì)南 250013）

膠東調(diào)水工程桂山隧洞入口位于煙臺(tái)市萊山區(qū)萊山鎮(zhèn)賈家疃村北，出口位于梁家夼村北，入口底高程49.29m，出口底高程 49.085m，縱降 1/10000，全長(zhǎng)2050m。設(shè)計(jì)流量5.5m3/s，校核流量6.9m3/s，洞徑2.6m，為圓形有壓隧洞。初砌支護(hù)對(duì)于Ⅳ、Ⅴ類圍巖采用復(fù)合襯砌（即噴、錨、網(wǎng)、格柵鋼架優(yōu)化組合支護(hù)），對(duì)于Ⅱ、Ⅲ類圍巖采用錨噴支護(hù)；二次襯砌采用模筑C25鋼筋混凝土，W8，厚度為30cm。

1 施工難點(diǎn)分析

該工程為過水有壓隧洞，混凝土表面受水流沖刷、侵蝕作業(yè)較強(qiáng)，整個(gè)襯砌結(jié)構(gòu)常年處于飽和狀態(tài)，且隧洞所在區(qū)內(nèi)普遍有地下水，尤其是幾處破碎地帶更是地下水富集帶。這就要求混凝土具有良好的抗?jié)B性、抗磨性及耐久性。在施工中重點(diǎn)防止蜂窩、麻面等質(zhì)量問題。

由于二次襯砌為封閉式結(jié)構(gòu)，僅在組合鋼模板的底部和拱腰要留有工作窗便于觀察和振搗。倉(cāng)內(nèi)空間狹小，雙層鋼筋密集，施工人員無法進(jìn)入倉(cāng)內(nèi)振搗，尤其是頂拱位置振搗難度更大。

洞內(nèi)空間狹窄（襯砌前洞徑3.2m），組合鋼模板加固困難，如何做到不偏移、不上浮，以及泵車位的布置、混凝土運(yùn)送都非常關(guān)鍵。

2 施工工藝

隧洞二次混凝土澆筑采用全斷面法襯砌，一次成型。施工程序安排為從隧洞中間段開始，向兩側(cè)方向逐序澆筑。采用組合鋼模板，混凝土運(yùn)輸車3m3運(yùn)輸至混凝土輸送泵，由HB60混凝土輸送泵入倉(cāng)（同時(shí)減少混凝土運(yùn)輸車運(yùn)距），混凝土入倉(cāng)后由人工手持Φ20mm、Φ40mm軟軸振搗器配合振搗。終凝后人工灑水養(yǎng)護(hù)。其工藝流程如圖1所示。

圖1 全斷面襯砌工藝流程

2.1 模板施工

1）模板選定及設(shè)計(jì)。圓形隧洞襯砌一般有針梁臺(tái)車和組合鋼模板施工形式。因針梁臺(tái)車適用于大直徑洞身襯砌，且2d一循環(huán)，1倉(cāng)（12m）不能滿足進(jìn)度要求，且隧洞有2處彎道，故采用拆移式組合鋼模板。

2）布設(shè)支撐架立筋。為了防止支撐架立筋在施工結(jié)束后漏筋，可在架立筋和模板之間布設(shè)混凝土墊塊。

3）安裝模板。安裝模板前，要將模板面清理干凈，涂脫模油。通過中軸線和底板高程固定好立柱，以此控制側(cè)墻模板的安裝和頂模的安裝。先安裝底部模板，要注意模板定位，以隧洞中心底板架立筋為分界點(diǎn)，開始拼裝模板，最后安裝特制頂板。要求模板表面平整、安裝牢固、不變形、不移位、接縫嚴(yán)密，且邊拼裝邊加固，最后校正。加固采用腳手架、倒鏈或花桿螺絲相結(jié)合。采用“井”字架加固，底部交叉鋼管。在兩端及中間均勻布設(shè)倒鏈或花桿螺絲。

4）設(shè)置抗偏移和抗浮裝置。為保證成形混凝土滿足設(shè)計(jì)要求，需在洞身腰部布設(shè)抗偏移錨桿裝置，模板和錨桿間安裝混凝土墊塊以防漏筋。抗浮裝置待模板安裝完后設(shè)置，用Φ50mm鋼管上部支撐隧洞巖面，下部支撐模板，用頂絲加固或采用千斤頂。注意頂絲易緩動(dòng)，需專人值班。

5）設(shè)置進(jìn)料口。在模板頂部均勻布設(shè)5個(gè)進(jìn)料口，進(jìn)料口處頂部模板改裝成推拉門式進(jìn)料口，待澆筑完成后關(guān)閉。為方便振搗人員平倉(cāng)振搗，可采用間隔預(yù)留工作窗以提供作業(yè)空間。

6）安裝堵頭模板。由于洞壁不規(guī)則，故在止水外側(cè)和內(nèi)側(cè)分別采用定型鋼模和木模。在洞壁打插筋固定模板。

2.2 混凝土施工

1）巖基面和新老混凝土施工面需鋪設(shè)水泥砂漿，厚3cm，均勻平整，無漏鋪，以保證施工縫面結(jié)合良好。

2）為保證混凝土質(zhì)量，采用混凝土輸送泵入倉(cāng)。兩側(cè)均勻升高，以免模板偏移。粗骨料堆疊時(shí)應(yīng)均勻分布，以防出現(xiàn)蜂窩和漏洞。在灌注腰拱以下部位時(shí)，坍落度宜控制在12～14cm。在底拱范圍內(nèi)由于底模密閉、混凝土壓力等原因易產(chǎn)生氣泡，且不易排出，易出現(xiàn)氣孔和麻面現(xiàn)象。對(duì)該處應(yīng)加強(qiáng)振搗，防止過振和漏振。灌注拱腰以上部分時(shí)，混凝土坍落度宜控制在14～18cm內(nèi)，并控制澆筑速度，以免引起堵頭損害、側(cè)模板內(nèi)脹及偏移。

3）在混凝土澆筑過程中，嚴(yán)禁在泵車處或倉(cāng)內(nèi)加水；混凝土和易性較差時(shí)必須采取加強(qiáng)振搗等措施。倉(cāng)內(nèi)的泌水及時(shí)排出，嚴(yán)禁在模板上開孔，帶走灰漿。

4）拱頂設(shè)置溢漿孔，當(dāng)有混凝土從溢漿孔溢出時(shí)暫停泵送，間隔3～5min后再泵送一次。若泵送時(shí)混凝土溢出，則表明封頂混凝土已灌滿。

5）應(yīng)保持混凝土澆筑的連續(xù)性，若因故超過允許間隔時(shí)間，但混凝土能重塑者可繼續(xù)澆筑。如局部初凝，但未超過允許面積，則在初凝部位鋪水泥砂漿后可繼續(xù)澆筑。當(dāng)混凝土出現(xiàn)嚴(yán)重初凝時(shí)應(yīng)作為施工縫處理。

6）混凝土入倉(cāng)后頂部采用附著式振搗設(shè)備進(jìn)行振搗，洞身腰部以下采用人工手持Φ40mm軟軸振搗器振搗，洞身至頂部之間采用人工手持Φ20mm軟軸振搗器振搗。

7）該隧洞直徑僅3.2m，且無支洞，混凝土輸送泵的位置布設(shè)和運(yùn)輸要統(tǒng)籌考慮。利用原避車洞，在其一側(cè)擴(kuò)挖洞身，符合混凝土輸送泵的要求。

2.3 隧洞鋼筋制作安裝

嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求制作安裝鋼筋。鋼筋的型號(hào)、長(zhǎng)度、樣式要符合設(shè)計(jì)要求，鋼筋焊接和綁扎要符合規(guī)范，搭接雙面焊要求接頭長(zhǎng)4倍鋼筋直徑，鋼筋綁扎要求受接鋼筋的接頭長(zhǎng)30倍直徑，受力鋼筋長(zhǎng)20倍直徑，直盤不得彎曲，并要進(jìn)行除銹處理，做到綁扎牢固、布置均勻、合理。鋼筋綁扎時(shí)要注意預(yù)留保護(hù)層。

2.4 模板拆除及混凝土養(yǎng)護(hù)

1）拆模。混凝土澆筑完成后10～20h，混凝土達(dá)到終凝后方可進(jìn)行脫模。拆模時(shí)應(yīng)根據(jù)加固情況分批拆除，防止大片模板墜落。拆除應(yīng)使用專門工具，以減少混凝土與模板的損害。

2）養(yǎng)護(hù)。混凝土澆筑完成后6～18h內(nèi)，應(yīng)及時(shí)人工灑水養(yǎng)護(hù)，一般連續(xù)養(yǎng)護(hù)7～14d，保持混凝土表面濕潤(rùn)。混凝土養(yǎng)護(hù)設(shè)專人，并做好養(yǎng)護(hù)記錄。

小直徑有壓圓形隧洞的施工，重點(diǎn)是解決模板的拼裝加固，混凝土的運(yùn)輸、入倉(cāng)和振搗，嚴(yán)格按照混凝土配合比和設(shè)計(jì)要求施工，加強(qiáng)質(zhì)量和安全控制。