淺談混凝土襯砌模板臺(tái)車插入式灌注施工方法

蔣忠全，鐘鵬，喬磊，代竟，李國(guó)，李建高，李鵬毅，高小龍

（中鐵隧道集團(tuán)三處有限公司，廣東 深圳 518000）

目前的隧道襯砌施工，采用模板臺(tái)車拱墻襯砌混凝土，灌注混凝土是從下至上，左、右對(duì)稱，在最后隧道頂部灌注混凝土，采用從頂端模板面板開(kāi)口，通過(guò)管道泵送頂入的方式進(jìn)行頂部灌注混凝土。由于模板與圍巖形成一個(gè)密閉的空間，不便于觀察其內(nèi)部灌注是否灌滿，全憑經(jīng)驗(yàn)和混凝土灌注量、壓力判斷。在拱頂部灌注入的混凝土，要克服已灌注混凝土帶來(lái)的阻力和新入混凝土本身的重力，以及內(nèi)部腔壓阻力等因素。很容易在頂部形成空洞，造成隧道襯砌病害。長(zhǎng)期以來(lái)因怕襯砌出現(xiàn)空洞，強(qiáng)制性增加混凝土量或提高混凝土輸送額定壓力，其結(jié)果會(huì)損害模板臺(tái)車的模板，造成模板變形。如果在模板上預(yù)留二次注漿口，對(duì)其混凝土遺留的空洞進(jìn)行二次注漿，又會(huì)增加一道施工工序、增加成本。病害形成容易、解決難，因此，從源頭開(kāi)始防止才是最好的方法。

1 工程概況

大梅山隧道位于廣東省廣州市黃埔區(qū)，進(jìn)口和黃登斜井位于黃登村境內(nèi)，寶石斜井和出口位于九龍鎮(zhèn)金坑村境內(nèi)，隧道下穿廣汕路，上跨地鐵21#線。其中，隧道進(jìn)口里程DIIK33+404，出口里程DIIK37+653.79，隧道全長(zhǎng)4249.79m，黃登斜井365m，寶石斜井277m。

試用本隧道混凝土襯砌模板臺(tái)車，見(jiàn)圖1。

2 創(chuàng)新主要思路

研發(fā)一種混凝土襯砌模板臺(tái)車插入式灌注施工方法適用于該工程。打破了隧道模板臺(tái)車混凝土施工中傳統(tǒng)的拱頂部混凝土灌注工藝方法，有效地防止混凝土灌注過(guò)程中形成空洞，是一種改革性隧道混凝土施工方法，是模板臺(tái)車混凝土施工的一種新思路、新理念，能夠有效防止隧道混凝土病害。

圖1 隧道混凝土襯砌模板臺(tái)車

3 創(chuàng)新原理

在隧道模板臺(tái)車拱頂模板最高處，隧道縱向軸線方向，每間距3m均勻布置插入式混凝土灌注口，將其輸送管道直接插入到混凝土最深接近圍巖處，提高混凝土的灌注入口點(diǎn)，使隧道拱頂部分的混凝土灌注也達(dá)到至下而上，在最容易形成混凝土空洞處，灌注加壓混凝土，防止最高點(diǎn)處混凝土產(chǎn)生空洞的施工目的。

4 創(chuàng)新做法

4.1 插入式混凝土灌注口的設(shè)計(jì)（見(jiàn)圖2、圖3）

圖2 混凝土灌注示意圖

圖3 混凝土的封閉示意圖

（1）灌注管口由內(nèi)、外、側(cè)3根套管組成。

（2）內(nèi)、外管道能相互滑動(dòng)，且間隙很小。

（3）順直外管道與側(cè)管道交叉焊接成一體，并相互貫通。

（4）內(nèi)管道通過(guò)油缸能在外管道內(nèi)運(yùn)動(dòng)。

（5）內(nèi)管道底端側(cè)面開(kāi)口與外管道、側(cè)管道開(kāi)口都對(duì)齊，混凝土能流暢通過(guò)。

（6）外管道上止脫塊封閉內(nèi)管道混凝土，防止模板內(nèi)混凝土脫落，形成空洞。

（7）模板外的密閉板最終密封模板上的模板灌注口。

5 具體實(shí)施方式

（1）制作插入式混凝土灌注口，見(jiàn)圖4。

圖4 插入式混凝土注漿口示意圖

（2）在隧道模板臺(tái)車拱頂模板最高處，沿隧道縱向軸線方向，每間距3m均勻布置插入式混凝土灌注口，灌注模板臺(tái)車混凝土至下而上，左、右對(duì)稱，當(dāng)頂端模板以下的部位灌注完成后，泵送管道與側(cè)管連接。

（3）伸出油缸將內(nèi)管道插入模板最深處。

（4）混凝土通過(guò)側(cè)管道進(jìn)入內(nèi)管道，泵送至頂端模板內(nèi)。

（5）模板內(nèi)混凝土灌注滿后，油缸將內(nèi)管道收回至模板外。

（6）外管道上的止脫塊封閉內(nèi)管道混凝土，防止模板內(nèi)混凝土脫落而形成空洞。

圖5 插入式混凝土注漿口實(shí)施圖

（7）關(guān)閉頂端的密封板，封閉模板上的灌注口。

（8）拆除混凝土輸送泵管，沖洗內(nèi)、外、側(cè)管道。

實(shí)施所述的隧道模板臺(tái)車混凝土灌注施工方法，在使用完成后，一定要清洗所有管道。模板臺(tái)車才能進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)，見(jiàn)圖5。

成功在混凝土襯砌模板臺(tái)車上實(shí)施插入式混凝土灌注施工方法，總體實(shí)施效果良好，灌注混凝土量與設(shè)計(jì)量基本相符，混凝土灌注時(shí)，泵送流暢，壓力波動(dòng)小，模板受力平穩(wěn)。沒(méi)有出現(xiàn)以前灌注法將結(jié)束時(shí)，最后幾方混凝土灌注阻力大，泵送壓力偏高，以至于最后幾方混泥土無(wú)法入模的現(xiàn)象。證明這一方法是可行的，隧道混凝土襯砌模板臺(tái)車上實(shí)施插入式混凝土灌注施工方法是一種改革性，在隧道施工技術(shù)中具有較高水平，提供出一套模板臺(tái)車施工新工法、新思路、新理念。應(yīng)用效果良好，原始創(chuàng)新性高，有良好的經(jīng)濟(jì)效益、較高的知識(shí)水平，值得推廣應(yīng)用。

6 結(jié)語(yǔ)

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果：

打破隧道模板臺(tái)車混凝土施工中傳統(tǒng)的拱頂部混凝土灌注工藝方法，有效防止混凝土灌注過(guò)程中形成空洞，是一種改革性隧道混凝土施工方法，是模板臺(tái)車混凝土施工的一種新思路、新理念，能夠有效防止隧道混凝土病害。此技術(shù)國(guó)家級(jí)專利（申請(qǐng)?zhí)柣驅(qū)＠?hào)：ZL201611043321.5）。