發(fā)布時(shí)間：2021-01-27所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：隧洞工程是引水工程的重要組成部分，尤其為過(guò)水壓力隧洞,需要混凝土具有較強(qiáng)的抗?jié)B性和耐久性。設(shè)計(jì)時(shí)需要共同考慮圍巖和襯砌共同承壓,做好隧洞的防水措施,對(duì)襯砌混凝土的施工質(zhì)量起著重要的作用。而對(duì)隧洞進(jìn)行全圓一次成型襯砌,避免施工縫或冷縫的產(chǎn)
摘要：隧洞工程是引水工程的重要組成部分，尤其為過(guò)水壓力隧洞,需要混凝土具有較強(qiáng)的抗?jié)B性和耐久性。設(shè)計(jì)時(shí)需要共同考慮圍巖和襯砌共同承壓,做好隧洞的防水措施,對(duì)襯砌混凝土的施工質(zhì)量起著重要的作用。而對(duì)隧洞進(jìn)行全圓一次成型襯砌,避免施工縫或冷縫的產(chǎn)生,是防止隧洞襯砌滲漏水的一項(xiàng)重要措施。
關(guān)鍵詞：自密實(shí)混凝土 小斷面 壓力隧洞 應(yīng)用
一、概 況
某工程隧洞長(zhǎng)2638.36m，成型斷面為圓形，洞身直徑為2m，出口加強(qiáng)段直徑為1.3m，比降1/18，該隧洞斷面較小、縱坡坡比較大，鋼筋及鋼襯安裝空間最小間距為29cm，由于空間較小鋼襯段安裝鋼筋后在安裝鋼管難度較大，且混凝土無(wú)法進(jìn)行振搗，混凝土澆筑質(zhì)量無(wú)法保證。為了確保隧洞混凝土澆筑質(zhì)量，該隧洞鋼管段采用自密實(shí)混凝土進(jìn)行施工。
二、自密實(shí)混凝土優(yōu)點(diǎn)及性能參數(shù)
自密實(shí)混凝土以其新拌階段獨(dú)特的工作性區(qū)別于普通混凝土，能夠無(wú)需振搗而依靠自重成型。自密實(shí)能力包括3個(gè)方面:填充能力、穿越能力、穩(wěn)定性(抗離析能力)。自密實(shí)混凝土的填充能力，也稱流動(dòng)性，是自密實(shí)混凝土的重要特點(diǎn)，即在沒(méi)有振搗的情況下，填充到模板的各個(gè)角落，在水平和垂直方向流淌且在混凝土內(nèi)部和表面不會(huì)引入多余氣泡的能力，其動(dòng)力主要來(lái)自混凝土的自重和澆注時(shí)的能量。
自密實(shí)混凝土優(yōu)點(diǎn)為：自密實(shí)混凝土主要用于地下暗挖、密筋、形狀復(fù)雜等無(wú)法澆筑或澆筑困難的部位。由于澆筑時(shí)不需要振搗，混凝土澆筑需要的時(shí)間大幅度縮短，所需要的施工人員數(shù)量減少，可大幅度提高生產(chǎn)效率，縮短建設(shè)工期，延長(zhǎng)建筑物使用壽命。同時(shí)自密實(shí)混凝土可良好地自行密實(shí)，保證了隧洞襯砌的施工質(zhì)量。
三、自密實(shí)混凝土施工技術(shù)
3.1施工工藝流程
施工準(zhǔn)備 配合比試驗(yàn) 工藝性試驗(yàn) 基礎(chǔ)面處理 鋼筋綁扎、止水、預(yù)埋件安裝 鋼管安裝、焊接 堵頭模板加固 砼澆筑
拆模
3.2現(xiàn)場(chǎng)工藝性試驗(yàn)
試驗(yàn)地點(diǎn)選擇試驗(yàn)地點(diǎn)根工程現(xiàn)場(chǎng)先擇施工干擾較小，較為平坦開(kāi)闊的地點(diǎn)做為生產(chǎn)性試驗(yàn)場(chǎng)地，具體地點(diǎn)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況靈活布置。由于隧洞出口場(chǎng)地相對(duì)較為寬敞，故將試驗(yàn)地點(diǎn)選擇在隧洞出口拌合站前平地處。
模型選定模型制作以反映現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況，體型適當(dāng)簡(jiǎn)化，以具體部位實(shí)際體型為原型，按一定的比例制作模型。照此原則進(jìn)行模型布置如下：①以該隧洞鋼襯段順?biāo)飨?5m鋼襯段Ⅲ類圍巖底部120°范圍體型為原型，按2:1的比例制作模型，試驗(yàn)坡比為1/18;②模型為"U"形槽狀，長(zhǎng)3m，寬1.3m，高0.4m，內(nèi)弧面直徑1.0m，圓心角為120°;③由于該隧洞鋼襯段Ⅲ類圍巖設(shè)計(jì)配筋為靠鋼管側(cè)布置一層鋼筋網(wǎng)，環(huán)向主筋φ20@200mm，縱向分布筋φ12@200mm，而混凝土襯砌厚度確厚0.15m，該段混凝土配筋率較大，鋼筋對(duì)混凝土的阻力較大，故試驗(yàn)?zāi)Ｐ托枰浣睢?/p>
自密實(shí)混凝土澆筑成型，并按照要求養(yǎng)護(hù)21天后，質(zhì)檢站對(duì)澆筑模型采用鉆芯取樣法進(jìn)行取樣，共取得3組試塊，在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)同條件養(yǎng)護(hù)7天后，通過(guò)對(duì)3組試塊強(qiáng)度分別進(jìn)行檢驗(yàn)，其抗壓強(qiáng)度分別為32.64MPa、33.96MPa、32.73MPa，平均抗壓強(qiáng)度為33.1MPa。
經(jīng)過(guò)對(duì)混凝土配合比多次調(diào)整后，試驗(yàn)時(shí)采用的混凝土拌合物塌落度、塌落擴(kuò)展度、V型漏斗通過(guò)時(shí)間及28天抗壓強(qiáng)度等均滿足設(shè)計(jì)要求，完全適用于該隧洞出口鋼襯段混凝土澆筑施工。
3.3施工方法
該隧洞鋼襯段洞身伸縮縫為15m一道，按照《自密實(shí)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》要求，計(jì)劃每6m在鋼管頂部布設(shè)一個(gè)布料點(diǎn)用于澆筑混凝土，并在最高的布料點(diǎn)處預(yù)埋2個(gè)Ф40鋼管，其作用為澆筑時(shí)做為排氣管。技術(shù)規(guī)程7.3.12第2條要求鋼管自密實(shí)混凝土結(jié)構(gòu)澆筑時(shí)混凝土最大傾落高度不宜大于9m，該隧洞比降為1/18，最大傾落高度按Ⅴ類圍巖計(jì)算為4.7m，滿足規(guī)程要求。
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鋼襯段混凝土采用C25W6自密實(shí)混凝土。混凝土計(jì)劃在該隧洞出口進(jìn)行拌制，1m3混凝土罐車?yán)\(yùn)至施工面，采用混凝土泵泵送入倉(cāng)，鋼管擋頭模板采用木模板。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求鋼筋采用Φ12、Φ14、Φ18、Φ20為HRB400級(jí)鋼筋，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙Ⅲ類圍巖為單層鋼筋，其余圍巖為雙層鋼筋。雙層鋼筋靠近巖石面在隧洞內(nèi)進(jìn)行綁扎安裝，靠近鋼管側(cè)鋼筋我部計(jì)劃在隧洞外與鋼管一次性綁扎成型。每倉(cāng)伸縮縫內(nèi)填充2cm厚瀝青衫板，并設(shè)紫銅片止水。混凝土擋頭模板采用木模板;混凝土洞內(nèi)運(yùn)輸采用1m3罐車運(yùn)輸，入倉(cāng)采用泵送入倉(cāng)。
3.3.1鋼筋及止水施工
(1)鋼筋施工
鋼筋按照要求在洞外統(tǒng)一加工，隧洞靠近巖石面外側(cè)鋼筋由三輪運(yùn)輸車運(yùn)輸至施工面進(jìn)行綁扎安裝，隧洞IV、V類圍巖段根據(jù)測(cè)量控制點(diǎn)先綁扎外層環(huán)向定位筋，漿縱向鋼筋漿定位筋連接，外層鋼筋網(wǎng)片 每隔50cm布置5cm厚砂漿墊塊，確保5cm后的外層鋼筋保護(hù)層厚度。靠近鋼管內(nèi)側(cè)鋼筋在洞外和鋼管一次性綁扎成型，采用3cm砂漿墊塊，確保混凝土澆筑后鋼筋保護(hù)層厚度。
(2)銅止水施工
按照設(shè)計(jì)圖紙的要求和現(xiàn)場(chǎng)具體施工情況，每隔 15m設(shè)置一橫向永久變形縫，并設(shè)置銅片止水。 由于止水安裝的特殊性，必要時(shí)設(shè)置一些簡(jiǎn)易的托架、 夾具將止水片固定在設(shè)計(jì)位置上，止水片凹槽一定要安放在縫面中間，且使其與模板結(jié)合嚴(yán)密。銅止水的銜接， 根據(jù)其厚度分別采用折疊咬接、 搭接或?qū)p焊接， 搭接長(zhǎng)度不小于 20mm，咬接、搭接后采用雙面焊接，無(wú)法雙面焊接的部位加長(zhǎng)搭接長(zhǎng)度。
3.3.2模板制安
端頭模板采用木模板進(jìn)行人工拼裝封堵，封堵結(jié)束后檢查堵頭模板接縫處是否堵塞密實(shí)，以免漏漿。在混凝土澆筑前，確認(rèn)倉(cāng)號(hào)內(nèi)無(wú)虛渣、積水及其他雜物，并應(yīng)采取排水措施，澆筑混凝土前以及澆筑過(guò)程中應(yīng)對(duì)堵頭模板、支架、鋼筋骨架、預(yù)埋件等進(jìn)行檢查。
3.3.3自密實(shí)混凝土襯砌施工
按照《自密實(shí)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ/T283-2012中7.3.8條要求自密實(shí)混凝土澆筑最大水平流動(dòng)距離不宜超過(guò)7m，每6m在鋼管頂部布設(shè)一個(gè)布料點(diǎn)用于澆筑混凝土，并在最高的布料點(diǎn)處預(yù)埋2個(gè)Ф40鋼管，其作用為澆筑時(shí)做為排氣管。混凝土在該隧洞出口拌合站拌制，采用1m3混凝土罐車運(yùn)輸至施工面，混凝土泵泵送入倉(cāng)。
3.3.4鋼管開(kāi)孔后修復(fù)
鋼襯混凝土澆筑完成后，在鋼管頂部開(kāi)孔的進(jìn)料口、回填灌漿孔、排氣孔進(jìn)行恢復(fù)焊接。先焊鋼管外壁，內(nèi)壁清根后進(jìn)行焊接，由焊工對(duì)稱施焊，焊接時(shí)一定要嚴(yán)格控制每層焊道厚度不能大于5mm，管內(nèi)施焊單面焊雙面成型進(jìn)行焊接，嚴(yán)格按焊接工藝評(píng)定流程進(jìn)行施工，確保焊接每道工序合格，保證焊縫焊接質(zhì)量。
四、應(yīng)用效果
(1)本工程隧洞斷面較小、縱坡坡比較大，鋼筋及鋼襯安裝空間狹小，混凝土在施工過(guò)程中依靠人工無(wú)法進(jìn)行振搗，不能滿足工程的實(shí)際需求，自密實(shí)混凝土良好的技術(shù)性能完全能徹底解決上述施工過(guò)程的難題，提高工程施工效率。
(2)自密實(shí)混凝土的應(yīng)用不僅可以緩解熟練工人日益短缺的危機(jī),減弱了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了文明施工和現(xiàn)代化施工管理水平。同時(shí)由于自密實(shí)混凝土良好的流動(dòng)性,大大減少了對(duì)于混凝土輸送泵等設(shè)備的磨損,提高了設(shè)備的使率,加快了施工進(jìn)度。
(3)由于自密實(shí)混凝土良好的技術(shù)特性,毋須振搗即能密實(shí)成型,能夠在自重作用下自動(dòng)穿越鋼筋密集處并且仍保持混凝土拌合物的均勻性,避免了混凝土在施工振搗過(guò)程的加水、振搗不實(shí)或過(guò)度振搗的現(xiàn)象,使傳統(tǒng)混凝土的施工技術(shù)產(chǎn)生質(zhì)的飛躍
五、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，在引水隧洞混凝土襯砌施工期間，相關(guān)人員一定要結(jié)合工程施工環(huán)境特點(diǎn)與技術(shù)要求，加強(qiáng)對(duì)混凝土襯砌施工重點(diǎn)、難點(diǎn)的整體分析，合理選擇施工原材料與設(shè)備設(shè)施，編制切實(shí)可行的施工方案，進(jìn)而保證混凝土襯砌施工與工程質(zhì)量、進(jìn)度與經(jīng)濟(jì)等要求間的相符性。——論文作者：魏文平
