摘要:以西成客专房家湾隧道明洞施工为例,明洞设在坡度较陡的峭壁上,外接悬灌梁桥台,桥台伸入隧道10.33m,断面比正洞衬砌断面大24cm,根据现场情况确定采用支架法施工。实践证明支架法施工明洞在实际操作中切实可行,能有效加快施工进度,施工灵活便捷,保证施工质量。
关键词:高铁隧道 支架法 明洞衬砌
1.工程概况
房家湾隧道进口地势陡峭,洞口下方为养家河,无进洞条件,故采用横洞进洞,明洞由隧道内向洞口施工。明洞衬砌断面比正洞衬砌大24cm,且圆心比正洞衬砌抬高16cm,台车行走轨的位置在养家河大桥桥台的翼板上,无法承受台车重量。由于断面尺寸及场地限制原因,无法采取现有整体台车施工。
2.支架法施工设计
总体施工方案论述
小边墙施工--防排水施工--钢筋施工--支架施工--模板加固--混凝土浇筑。
2.1由于桥台进洞衬砌厚度不同,DgK281+147-DgK281+158.33衬砌分两次搭设支架及浇筑拱墙衬砌混凝土施工,搭设支架长度分别为6.33m和5m。
2.2 DgK281+147-DgK281+158.33段明洞衬砌施工小边墙一次浇筑至道床顶面,设置纵向施工缝,与正洞顺接,为了减少混凝土浇筑产生的侧压力,仰拱部分采用弧形I20a工字钢加配木模。拉杆全部设在施工完毕的混凝土基础上,必要时在拉杆位置局部加强,并加斜撑,保证加固牢靠。
2.3在混凝土浇筑时,对称浇筑两边边墙,浇筑速度放缓,但保持连续浇筑混凝土,浇筑至拱墙起拱线位置时,以确保模板稳定性,不出现冷缝为目的。
2.4模板采用1.5cm防水竹胶板,纵肋采用角钢(5×5cm)顶托方木(长×宽×高:120×10×5cm)组成,间距60cm,横肋采用间距100cm的弧形I20a钢支撑,横肋采用间距100cmI22a门架连接,门架与横肋之间采用I16与角钢形成桁架结构,门架纵向连接采用I18工字钢连接牢固。门架下部采用φ48*3.5mm脚手架支撑加固成稳定的受力体系,布置间距为:纵向100cm×竖向120cm×横向120cm。所有钢管支架落在梁面及填充堵头墙上,门架底脚采用双排工字钢、枕木加马蹄楔支垫以便顺利拆模。同时在施工仰拱小边墙上预埋长120cmI22a工字钢作为牛腿支撑,外露30cm用于横肋落地支撑(见图1明洞衬砌支架设计示意图)。
图1 明洞衬砌支架设计示意图
2.5沿隧道纵向每1m设置一道剪刀撑,沿隧道横断面方向每1.2m设一道剪刀撑,剪刀撑采用旋转扣扣紧,四周采用双排扫地杆加固。
2.6为确保支架模板整体稳定性,该支架不设门洞。整体门架移动时,拆除门架下部脚手架,整体推移就位。
3.施工工艺
3.1 衬砌小边墙施工
小边墙衬砌混凝土一次浇筑长度6.33m和5m,与明洞拱墙衬砌同缝,为了保证双侧小边墙混凝土龄期一致,施工时间间隔2天内完成,确保结构整体稳定性。
测量放样,由内轨顶标高,反算小边墙顶及开挖底标高;人工清理底部浮碴杂物;将上循环仰拱混凝土面凿毛处理,按设计要求安装小边墙钢筋,并预留与边墙衬砌连接筋;模板采用弧形钢模板加固牢靠,自检合格后,报监理工程师验收后,浇筑混凝土。
3.2 防排水施工
隧道采用双侧排水沟及中心水沟排水,衬砌背后的积水通过环向和纵向盲管汇集后引入侧沟,经侧沟汇集和沉淀后引入中心水沟排出洞外。防水板采用EVA防水板;防水层和初期支护间拱墙环向设φ50mm双壁打孔波纹管、边墙墙脚纵向设φ80mm双壁打孔波纹管,与环向盲沟连通,连通点采用变径三通连接牢固引入侧沟。环向施工缝设中埋式橡胶止水带和背贴式止水带的复合防水构造,纵向施工缝采用中埋式钢边橡胶止水带和遇水膨胀橡胶止水条的复合防水构造,变形缝采用中埋橡胶止水带、外贴止水带和嵌缝材料的复合防水构造。
3.3 施工缝及变形缝处理
3.3.1 施工缝防水
衬砌混凝土连续浇筑,少留施工缝,与变形缝结合。
施工缝表面先用钢刷将疏松、浮灰等清理干净并拉毛,施工缝表面干燥、无污物,涂刷施工缝界面剂,界面剂采用水泥基渗透结晶型防水材料,环形施工缝端头模板支撑牢固、严防漏浆。
3.3.2 变形缝防水设置
变形缝宽2cm,变形缝部位的混凝土振捣充分,振捣棒不得触及止水带,变形缝部位混凝土务必振捣密实。变形缝内嵌缝前,对变形缝内表面用铁刷清理,高压水冲洗,待缝内混凝土表面完全干燥后安装。
3.4 桥台进洞段钢筋施工
3.4.1隧道明洞环向钢筋在最后闭合处采用冷挤压套筒机械连接方式进行连接施工,闭合处必须置于拱墙下部以便施工。
3.4.2在衬砌钢筋台车上,采用钢管制作钢筋安装支架,端部调节长度来控制主筋定位,防止安装过程的变形。
3.4.3钢筋绑扎完成后,内外层钢筋统一绑扎高强度砂浆垫块,每平方米不少于4个。两层主筋间增设横向支撑钢筋,防止砼施工过程中振动变形。
3.4.4若钢筋采用直螺纹套筒连接,为确保钢筋直径不受滚丝影响,要求钢筋接头进行镦粗,镦粗机压模内径、滚丝机滚丝轮直径进行调整时,必须确保丝槽底部直径符合钢筋直径要求。滚丝后,因首丝剥离凸起,为保证端头连接质量,端头必须打磨。
3.5 支架搭设及模板加固
3.5.1施工前,技术人员将门架、竖撑、钢管架用墨线在路面标出,在纵横十字交叉处安设底座,将底座高度调至同一水平。
3.5.2工字钢门架按照定制尺寸加工,测量人员准确测量定位准确,现场拼装焊接、连接牢固。
3.5.3横肋工字钢背后方木、竹胶板采用工字钢打孔,铁丝连接,竹胶板采用钢钉固定在方木上,接缝处采用透明胶带封堵,确保浇筑混凝土不漏浆。
3.5.4脚手架搭设顺序从下往上搭设,拆除时,先支后拆,后支先拆的原则,严禁从中间部位开始拆除。
3.5.5脚手架搭设时,立杆接头要错开,同一截面的接头数量不大于50%。
3.5.6为方便施工人员安全上下支架,满堂脚手架外侧搭设“一”字斜坡通道,宽90cm,用木板满铺牢固。
3.6 桥台进洞段混凝土施工
衬砌混凝土,采用自拼装支架施工,单次衬砌长度6.33m、5m。衬砌支架根据设计断面施工,单件重量较轻,便于运输和洞内现场拼装。
3.6.1 施工方法
衬砌混凝土采用采用混凝土输送泵施工,由下向上,对称分层,先墙后拱,入模倾落自由高度不超过2.0m。
施工准备:测量人员和技术人员共同进行水平、高程测量。根据测量资料衬砌模板定位,保证衬砌模板中线与隧道中线一致,拱墙模板定位后
进行测量复核。清理基底杂物、积水和浮碴;衬砌台车前端装设钢制堵头模,并按设计要求安装固定止水带;自检防水系统设置情况。自检合格后报监理工程师验收后灌筑混凝土。
3.6.2 混凝土灌筑
混凝土自模板窗口,由下向上,对称分层,先墙后拱灌筑,倾落自由高度不超过2.0m。因意外混凝土灌筑作业受阻不得超过2个小时,否则按施工缝处理。衬砌混凝土施工均为机械振捣,插入式振动棒和附着式振捣器振捣密实,并避免碰撞钢筋、模板、预埋件和止水带等。振动棒插入下层混凝土50mm左右。
4.总结
通过在房家湾隧道采用支架法施工技术后,经检验,主要具有以下优点:
4.1施工质量容易控制,且劳动强度低,施工进度快。
4.2施工简便,工艺流程简单易懂,便于管理和操作。
4.3混凝土的外观质量美观圆顺,经济效益明显。
4.4在以后工程中,在衬砌台车行走不到的环境下施做明洞衬砌具有一定的借鉴意义。
论文作者:于海燕
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/16
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