双线大跨度隧道现浇砼洞门施工技术研究.doc

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双线大跨度隧道现浇砼洞门施工技术研究
内容提要 文章以老东山隧道现浇砼洞门施工为例，详细介绍了如何在当前洞门设计单一的情况下，不改变洞门本身的结构尺寸，采用木条做假缝的方法，提高洞门的美观度并有效的降低洞门修筑成本，取得了良好的施工效果。
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双线大跨度隧道现浇砼洞门施工技术研究
内容提要 文章以老东山隧道现浇砼洞门施工为例，详细介绍了如何在当前洞门设计单一的情况下，不改变洞门本身的结构尺寸，采用木条做假缝的方法，提高洞门的美观度并有效的降低洞门修筑成本，取得了良好的施工效果。
关 键 词 双线大跨度 铁路隧道 现浇砼 洞门 技术
1 前言
对于现代隧道洞门，既肩负着安全的作用，同时也担负着美学和景观功能；就当前的铁路隧道洞门设计而言，模式普遍单调，而且没有景观设计。我们在老东山隧道施工中通过做假缝的方法，将洞门砼表面做成一丁一顺的砌体形式，在施工中通过采用方木支撑配合三角拉筋的方法摒弃了传统满堂架施工的不便，巧妙的解决了洞门修筑美观、大大节约了修筑成本，取得了很好的施工效果，有一定的推广价值。
2 工程概况
老东山隧道为单洞双线隧道，按160m/km客货共线设计，并预留200m/km客货共线条件。隧道全长7578m，其中Ⅲ级围岩3120m，Ⅳ级围岩2700m,Ⅴ级围岩1758m。采用复合式衬砌，最大开挖断面为1536×1257cm。隧道上覆第四系全新统坡洪积、坡残积粉质黏土，下伏泥岩夹砂岩、泥灰岩。洞身以软质岩为主，节理裂隙发育，完整性较差。隧道洞门为挡墙式洞门；其中端墙为C25耐腐蚀钢筋混凝土，墙高14.4m，坡比1:0.1。墙厚1.5m；挡墙墙身为C20耐腐蚀混凝土，墙高4～9m，墙厚1.25～2.97m，坡比1:0.25。
3 隧道洞门砼浇注总体方案
洞门砼施工的好坏直接影响到隧道洞门的整体效果。因此在洞门砼施工中必须严格每道工序质量，确保洞门的完美。根据现场实际地形情况确定洞门砼浇注总体方案为：在不改变设计的情况下，采用做假缝的方法，将洞门砼表面做成一丁一顺的砌体形式，根据洞门的尺寸将顺石和丁石尺寸均定为73×45cm，采用方木条做假缝，宽度为2.5cm，用5cm厚的木板做模板，内贴宝丽板，然后将沙木条钉在模板上做成一丁一顺的形式。整个洞门砼分2～4次进行浇筑，砼由搅拌站统一供应，砼泵车配合输送泵进行砼浇注。洞门完成后进行隧道铭牌的制作。对此，方案实施前作出洞门的效果图，如图1。

图1 老东山隧道洞门效果图
4 施工方法及步骤
4.1、砼浇注准备
4.1.1按照技术干部编制的技术交底书进行洞门、端墙基础的开挖和砼的浇注，基础底面应比设计内轨顶面标高低15cm，以便调整。
4.1.2做好坡度尺，坡度为1：0.1，坡度尺应采用15cm宽小槽钢及3cm直径钢管按直角三角形制成。
4.1.3备好小平尺或超平管及锤球等常用放线工具。
4.1.4设置提升设备；提升设备宜使用龙门吊、电葫芦。
4.1.5按坡度用红蓝铅笔在衬砌拱圈处将砌块进行分层，分层时从外拱顶按45cm一层、2.5cm的灰缝画线并用水平尺或超平管进行超平。
4.1.6在上述准备工作进行的同时，要进行洞门砼浇注所需的如模板、拉筋、背带、沙木条、桐油（或优质液压机油）、三合板、膨胀螺丝、砂石料、φ12～14圆钢等相关材料。另外，对机械设备如搅拌机、吊车等进行检修，确保施工过程不中断。
4.2、立模板
模板架立的好坏直接关系到砼的线条美观性，因此架立模板时，在保证结构尺寸符合设计要求的前提下必须保证模板的牢固且保证其平整度。
4.2.1拉筋的安设
利用风枪在端墙背或挡墙背按70cm×70cm间距打孔，孔深不小于1.5m，打好之后用高压风清孔，然后派责任心强的工人将Ф22钢筋通过锚固剂锚固牢固，确保拉筋生根牢固。
4.2.2根据测量班放线安装模板，安装前端墙左右应拉通线。
4.2.2.1模板采用4cm厚的木模，立模之前首先在下面用5×5cm小方木将木板连成宽1.0m的整体木模，以利拼装，小方木间距25cm，连好后用刨子对模板进行刨光，平整度控制在1mm之内，木板之间的连接达到牢固、平整、密贴，所有施工缝处全部采用海绵条填满。而后根据测量放线的结果立模，立模时要考虑字框、号标及帽石的位置。施工接缝要留在假缝当中。
4.2.2.2为确保砼面美观，三合板所有接缝应排列在木条缝处。
4.2.2.3接筋质量至关重要，采用φ16作为内接筋与已施作的Ф22钢筋连接，φ10作外拉筋通过焊接连接，间距70cm×70cm。
4.2.3贴三合板
模板立好之后，开始粘贴三合板，本道工序很关键，三合板粘贴的好与坏，直接影响到砼的表面质量，粘贴三合板采用“哥俩好”胶剂，三合板与模板之间及三合板接缝处，都要密贴，否则在浇筑砼时，砼浆就会进入三合板背后，使砼表面出现凹陷。另外，在粘贴三合板时，要防止雨淋，以免凸起变形，在粘贴过程中还要注意保持板面清洁，更不可损坏其表面，否则拆模后砼表面将失去光泽，达不到粘贴三合板的效果。最后一点就是要把三合板之间的接缝调整在假缝当中，这样就会消除接缝处的痕迹。
4.2.4做假缝
本道工序是施工中最主要、最重要的一道工序，采用沙木条做假缝，并在做假缝之前用桐油（或优质液压机油）将沙木条浸泡一天，目的是为了利于脱模及防止湿水后木条发胀，沙木条底宽2.3cm，顶宽2.5cm，厚度1cm，沙木条用小钉子钉在模板上做成假缝，钉木条之前，先在三合板上弹好墨线，沙木条钉好后要保证横平竖直（如图2）。

图2 沙木条做假缝 图3 拉筋穿过沙木条
4.2.5设背带、串拉筋
假缝做好之后，开始设背带、串拉筋，背带用10×10cm的方木，每隔一层设一道背带，做背带之前对方木要认真检查，已开裂或木质已朽的背带严禁使用。拉筋采用φ12的钢筋，且将拉筋孔设在假缝当中，这样在拆模后砼表面就看不到所设的拉筋，消除了拉筋对砼表面外观质量的影响。在端墙内拉筋的固定是在岩面内打入膨胀螺丝，而后将拉筋与其焊接。拉筋穿过背带，在模板外侧设钢垫板并用双螺母进行固定，应该注意的是拉筋设在假缝当中，在穿过沙木条时要小心防止沙木条开裂（如图3、4、5）。

图4 方木背带 图5 拉筋连接
4.2.6校模
以上工序都完成后，要对模板进行认真校对、调整，确保模板大面平整。
4.3砼浇筑
4.3.1端墙基础以上8m范围的端墙背后临时开挖面采用锚、网、喷支护（采用φ22砂浆锚杆，间距为1.2×1.2m、锚杆长度为3.5m；采用φ8钢筋网，间距为30×30cm；喷射砼厚度为10cm），锚杆端头应嵌入端墙30cm，与端墙加强钢筋焊接；
4.3.2洞门端墙配筋采用φ12圆钢和φ18罗纹钢筋按照@=300的间距排列与端墙背后7cm处。端墙配筋范围为8m。
4.3.3砼施工首先原材料要合格，水泥要用同一厂家同一批号的。砼搅拌要严格按照配合比施工，不能时干时稀，且不得中途加水。端墙和挡墙砼均随着洞门砼浇注的上升而适时分层浇注，浇注高度以1.5m～2.0m为宜;另外，在浇筑时必须设置串筒，一是防止砼离析，二是防止砼溅到上部宝丽板上而影响砼的表面质量，振捣工一定要经验丰富，且振捣时不能碰到拉筋，距模板至少10cm，以免碰撞模板，损坏模板上的假缝。
4.4拆模
拆模是最后一道工序，拆模时一定要细心，在拆除假缝中的沙木条时一定要小心，否则就会损坏棱角，严重影响表面的外观效果。
4.5养护
养护时砼的外观和内在质量都有很大的影响，拆模后要按照规范要求及时、定期地进行养护。
5 施工注意事项及施工要求
5.1注意严格控制端墙面的施工美观度，要求使用用木条嵌缝并保证其平整勾缝；
5.2洞门墙勾缝可直接使用黑灰，拌入水泥中（水泥:灰=1:0.5），进行勾缝，永不掉色。

图6 成型后的洞门
5.3洞门砼浇注过程中切不可顺洞门施工，必须在施工前拉通线进行整体布局的控制。
5.4洞门浇注至拱顶处时,要特别注意字牌、铭牌以及帽石的位置，应按照洞门分块排列图进行预留。
5.5砼每次施工完成后及时覆盖，并经常洒水保持湿润，常温下养护不小于7天。
5.6砼浇注过程中如发现违反上述规定的立即拆除、返工。
5.7混凝土施工要注意以下几点：
5.7.1混凝土拌制
采用集中拌和站强制式拌和机拌制，在整个混凝土生产过程中，拌合设备要经常进行检查，包括混凝土拌合物的均匀性、适宜的拌合时间、自动计量设备的准确性、机器及叶片的磨损程度等。
混凝土按工程当时需用的数量拌制。不允许用加水或其它办法变更混凝土的稠度。
混凝土拌合过程中根据气候情况随时测定砂、石集料的含水率，及时调整配合比。拌合机按其规定的转速运行，生产的混凝土必须拌合均匀，拌合程序和时间通过试验确定。
采用电脑自动计量拌合设备，加强设备保养与计量系统的监测，加强操作人员的业务素质。
5.7.2混凝土运输
混凝土采用混凝土运输车运输。
5.7.3混凝土的灌注
a混凝土灌注采用混凝土输送泵灌注。
b混凝土的浇筑温度控制在+5℃～+32℃之间，否则应采取可行的监理工程师认可的防寒或降温措施。
c在灌筑前应认真检查基面是否合格，必要时用水冲洗清洁。在新旧混凝土之间铺水泥砂浆15mm或减少10％粗骨料的同标号混凝土300mm，并按设计规范采取加强连接措施。
d浇灌工作中断时，应设接茬钢筋并预埋片石(将其一半露出)。
e如必须间断时，其间断的时间应根据环境温度、水泥性能、水灰比、外加剂类型等条件通过试验确定。一般对掺外加剂的混凝土，间断时间不宜超过2h，否则以上中断按施工缝处理。
f当混凝土灌注的间断时间超过以上时间，需待前层混凝土获得不少于1.2MPa的抗压强度，方可继续接灌。
5.7.4混凝土养护
a混凝土浇灌完毕后，在12h以内覆盖潮湿、清洁的蓄水材料并浇水养护，保持湿润。
b混凝土洒水养护时间，应根据水泥品种、气候条件及养护方法而定，一般在7～21天内。
c如平均温度＜5℃，不得浇水，应加以覆盖，防止受冻。
5.7.5砼施工质量保证措施
a混凝土的拌合与运输
混凝土运输能力应适应混凝土的凝结速度和灌筑速度需要，以保持混凝土均匀性和规定坍落度，并充分发挥设备效率。
6 结束语
双线大跨度现浇砼洞门仍作为今后很长一个时期隧道洞门的设计方向,采用上述方法进行施工既能满足设计结构和尺寸要求，又无形美化了洞门，有效的实现了砼的内实外美,同时因其简单易行的操作程序，有很好的借鉴和推广价值。

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双线大跨度隧道现浇砼洞门施工技术研究
内容提要 文章以老东山隧道现浇砼洞门施工为例，详细介绍了如何在当前洞门设计单一的情况下，不改变洞门本身的结构尺寸，采用木条做假缝的方法，提高洞门的美观度并有效的降低洞门修筑成本，取得了良好的施工效果。
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