組合鋼模板在隧洞砼襯砌施工中的運用
2012-02-24 來源：中國百科網(wǎng)
1、工程概況
云南保山蘇帕河流域烏泥河水電站引水隧洞工程位于龍陵縣象達(dá)鄉(xiāng)朝陽村，隧洞全長2475m。開挖為馬蹄形狀，混凝土襯砌根據(jù)不同圍巖類別分A、B、C、D四種斷面，襯砌厚度分30cm、40cm、50cm、60cm，襯砌成形后洞徑均為3.6ｍ。II類圍巖A型斷面襯砌時施工縫不設(shè)止水，且施工縫不做鑿毛處理；在III類圍巖B型斷面襯砌、IV類圍巖C型斷面襯砌及V類圍巖D型斷面襯砌時，均設(shè)橡膠止水，伸縮縫填料采用三油兩氈。隧洞內(nèi)鋼筋均不過倉縫；鋼筋接頭為焊接，單面焊10d，雙面焊5d。
2、施工工作面和主要施工資源布置
隧洞洞身總長2475ｍ，單工作面最長為720m。為了使工程盡早完工、發(fā)揮效益，要求混凝土襯砌在三個月內(nèi)全部完成。如果采用鋼模臺車，不但需要多套，而且每套成本至少需要40多萬元，安裝、調(diào)試鋼模臺車需花費大量時間（至少需要15天），時間進(jìn)度不易保證。經(jīng)過多方論證討論，引水隧洞全部采用組合鋼模板進(jìn)行混凝土襯砌，每套（12m長）10萬元左右。每個工作面視長度配備兩套或三套組合鋼模板，可以跳倉澆筑，并有利于結(jié)構(gòu)混凝土散熱，避免溫度裂縫。每個工作面布設(shè)一臺HBT60型拖式混凝土輸送泵。該泵水平輸送距離為1500ｍ，垂直輸送距離為350ｍ，理論輸送量為60ｍ3/ｈ。
3、測量放樣與基礎(chǔ)面處理
測量人員根據(jù)施工詳圖經(jīng)測量放出結(jié)構(gòu)物邊線，測量重點把握襯砌底板高程，腰線位置，作為立設(shè)模板的依據(jù)；放樣架立鋼筋控制位置，便于準(zhǔn)確地綁扎鋼筋；所有放樣點均采用不易被擦掉并且鮮艷顯眼的記號標(biāo)識。
在基礎(chǔ)面處理之前，先通過測量確定洞室兩側(cè)腰線位置，一般每10m測量定出腰線位置，然后用噴漆作標(biāo)記，標(biāo)出樁號和高程位置，拉線繩定中心（見圖1），用與洞室同半徑的竹竿繞中心旋轉(zhuǎn)一周，檢查洞壁是否存在欠挖的部位，如存在大面積欠挖，用手風(fēng)鉆鉆孔，進(jìn)行爆破處理。如存在個別點欠挖，用風(fēng)鎬進(jìn)行處理，以保證滿足設(shè)計襯砌厚度，底板是否欠挖可以自制標(biāo)尺參照腰線點量測。此項工序做到位，方可進(jìn)入基礎(chǔ)面處理工序。將倉號內(nèi)巖石表面的積水、泥漿、巖屑、油污等用高壓水沖洗，其他有害的附著物和松散物、半松散的或風(fēng)化的巖塊等雜物人工清理干凈。如地下水比較豐富，采取妥善引排。
4、組合鋼模板的施工
烏泥河引水隧洞砼襯砌采用組合鋼模，每12ｍ為一倉（視模板長度而定）。
4.1布設(shè)支撐架立筋（以P3015模板為例，見圖2）
為了防止支撐架立筋施工完后露筋，可在架立筋與模板接觸位置布設(shè)混凝土墊塊。
4.2鋼拱架試拼
鋼拱架共分為四片，其中三片為等同大小，弧長L=3.56ｍ，另一片L=0.316ｍ，作為楔子，方便拆模而設(shè)置的，放在頂部位置。在使用鋼拱架之前，可在洞外采用架子管進(jìn)行拼裝，必須保證拼成的圓形拱架周長為10.996ｍ（直徑ｄ＝3.5ｍ），并用噴漆編號，以備配套使用。（鋼拱架見圖3）。
4.3安裝模板
以P3015和P2015圓弧模板為例。拼成11.3ｍ圓?。ㄖ睆?.6m）需37塊P3015圓弧模板和1塊P2015圓弧模板。安裝模板前，要將模板面清理干凈，并涂刷脫模劑。在安裝模板時，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，中心位置為一塊P3015圓弧模板，然后再安裝其兩側(cè)模板，每側(cè)安裝6塊P3015模板，然后將整個倉號的底模安裝好后，再安裝鋼拱架。在安裝鋼拱架時，必要時可通過使用手拉葫蘆，使鋼拱架與模板緊貼，然后，用鉛絲將拱架和模板連為整體。倉號內(nèi)模板安裝完畢后，要使用架子管將鋼拱架連為整體。
4.4設(shè)置抗偏移和抗浮裝置
為了保證成形混凝土滿足設(shè)計要求。抗偏移錨桿裝置要和底板架立模板鋼筋在同一位置，抗浮設(shè)置要在模板安裝完后設(shè)置，其位置要在鋼拱架上面，受力面積要大，要做到每一榀鋼拱架上都要設(shè)置抗浮裝置。如果有千斤頂，最好使用千斤頂，它可以重復(fù)利用，操作簡單，減少了材料投入。另外為了防止底部和腰部抗浮筋在結(jié)構(gòu)面出現(xiàn)露筋問題，可在抗浮筋和模板接觸處采用混凝土墊塊形式。
4.5設(shè)置進(jìn)料口
在模板上留進(jìn)料口，供混凝土泵管進(jìn)入以便輸送混凝土，其布置位置首先要滿足澆筑混凝土自由跌落高度不超過1.5ｍ，滿足振搗要求，保證振搗密實；其次為振搗人員提供便于平倉振搗的作業(yè)空間，可采用間隔預(yù)留一塊P3015模板為后裝模板。進(jìn)料口設(shè)置如圖5所示。
4.6安裝堵頭模板
由于開挖輪廓不規(guī)則，所以堵頭采用木模，現(xiàn)場量取距開挖邊線的距離，然后截取相應(yīng)的木板安裝，加固采用設(shè)圓弧箍筋，在洞壁打插筋固定的施工工藝。
5、鋼筋制安
根據(jù)洞室砼澆筑分多個工作面，施工點分散的特點，各施工隊根據(jù)自己的月施工計劃，
將鋼筋計劃報工程部，經(jīng)工程部審核后，由工程部統(tǒng)一報送物資部。鋼筋運至各施工點進(jìn)行加工。加工好的鋼筋在施工現(xiàn)場安裝時，可能出現(xiàn)鋼筋保護(hù)層過小或緊貼模板的現(xiàn)象，要用預(yù)制的砼墊塊將其緊貼模板的鋼筋墊好。
6、止水帶安裝
由于洞挖邊線超挖，止水帶安裝困難，采用止水帶以內(nèi)作成固定模板，止水帶以外現(xiàn)場拼裝，做到既方便施工，又不至于漏漿。止水帶安裝要求比較高，如果止水帶固定不好，在澆筑過程中發(fā)生卷曲或移位，可能出現(xiàn)安裝止水帶處漏水的質(zhì)量事故。為此，在安裝止水帶的同時，要用鋼筋卡子將止水帶固定好。
7、混凝土澆筑
根據(jù)引水隧洞砼襯砌采用組合鋼模施工的特點，為了加快施工進(jìn)度，防止人員窩工，采用跳倉澆筑法。即：先1、3、5….倉后2、4、6…倉。同時為了防止在澆筑2、4、6…倉時，在最后封倉時澆筑不滿，需在2和3、4和5倉交接處設(shè)置排氣管。如果單工作面采用三套模板，則先1、4、7倉后2、5、8倉，依此類推。
施工工藝要求：
?。?）基巖面和新老混凝土施工縫面在澆筑第一層砼前，可鋪水泥砂漿，厚度不大于3cm，均勻平整，無漏鋪，以保證新砼與基巖或新老混凝土施工縫面結(jié)合良好。
?。?）為保證混凝土質(zhì)量，砼采用泵送入倉，自由跌落（垂直或傾斜地）距離不應(yīng)大于1.2m，嚴(yán)禁采用導(dǎo)致骨料分離的方式澆筑混凝土，入倉后人工平倉。倉號內(nèi)若有粗骨料堆疊時，應(yīng)均勻地分布至砂漿較多處，但不得用水泥砂漿覆蓋，以免造成蜂窩。
?。?）砼澆筑應(yīng)先平倉后振搗，嚴(yán)禁以振搗代替平倉。振搗時間以砼粗骨料不再顯著下沉，并開始泛漿為準(zhǔn)，應(yīng)避免欠振或過振。振搗時，應(yīng)將振搗器插入下層砼5cm左右，嚴(yán)禁振搗器直接碰撞模板、鋼筋及預(yù)埋件。
?。?）在砼澆筑過程中，嚴(yán)禁在砼泵車或倉內(nèi)加水；砼和易性較差時，必須采取加強(qiáng)振搗等措施；倉內(nèi)的泌水必須及時排除；應(yīng)避免外來水進(jìn)入倉內(nèi)，嚴(yán)禁在模板上開孔趕水，帶走灰漿。
?。?）混凝土澆筑應(yīng)保持連續(xù)性，如因故超過允許間歇時間，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)混凝土已出現(xiàn)較嚴(yán)重初凝時應(yīng)視為施工縫處理。
（6）砼振搗：底板和邊墻及頂拱空腔較大部分均采用φ50軟軸振搗棒振搗，頂部主要采用附著式振搗設(shè)備進(jìn)行振搗。邊墻和頂拱砼澆筑時應(yīng)兩側(cè)對稱下料，混凝土鋪料厚度每層50cm，保持砼面均勻上升，頂拱砼采用退管法或垂直法封拱。施工中要做好溫控措施。
?。?）拆模、養(yǎng)護(hù)：砼澆筑完畢后10～20h，人工灑水養(yǎng)護(hù)，一般連續(xù)養(yǎng)護(hù)7～14天時間，拆模時間要在砼澆筑完畢等24小時后方可進(jìn)行。
8、結(jié)束語
烏泥河引水隧洞混凝土襯砌采用組合鋼模板，每月單工作面兩套模板最高可施工192m，2475ｍ引水隧洞僅僅用了3個月。在小斷面的隧洞混凝土襯砌施工中，特別是工期要求很緊的情況下，使用組合鋼模板是最理想的，不但成本低，易于操作，而且有利于加快施工進(jìn)度，減少結(jié)構(gòu)混凝土溫度裂縫。
