發布時間：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，尤其為過水壓力隧洞,需要混凝土具有較強的抗滲性和耐久性。設計時需要共同考慮圍巖和襯砌共同承壓,做好隧洞的防水措施,對襯砌混凝土的施工質量起著重要的作用。而對隧洞進行全圓一次成型襯砌,避免施工縫或冷縫的產
摘要：隧洞工程是引水工程的重要組成部分，尤其為過水壓力隧洞,需要混凝土具有較強的抗滲性和耐久性。設計時需要共同考慮圍巖和襯砌共同承壓,做好隧洞的防水措施,對襯砌混凝土的施工質量起著重要的作用。而對隧洞進行全圓一次成型襯砌,避免施工縫或冷縫的產生,是防止隧洞襯砌滲漏水的一項重要措施。
關鍵詞：自密實混凝土 小斷面 壓力隧洞 應用
一、概 況
某工程隧洞長2638.36m，成型斷面為圓形，洞身直徑為2m，出口加強段直徑為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，且混凝土無法進行振搗，混凝土澆筑質量無法保證。為了確保隧洞混凝土澆筑質量，該隧洞鋼管段采用自密實混凝土進行施工。
二、自密實混凝土優點及性能參數
自密實混凝土以其新拌階段獨特的工作性區別于普通混凝土，能夠無需振搗而依靠自重成型。自密實能力包括3個方面:填充能力、穿越能力、穩定性(抗離析能力)。自密實混凝土的填充能力，也稱流動性，是自密實混凝土的重要特點，即在沒有振搗的情況下，填充到模板的各個角落，在水平和垂直方向流淌且在混凝土內部和表面不會引入多余氣泡的能力，其動力主要來自混凝土的自重和澆注時的能量。
自密實混凝土優點為：自密實混凝土主要用于地下暗挖、密筋、形狀復雜等無法澆筑或澆筑困難的部位。由于澆筑時不需要振搗，混凝土澆筑需要的時間大幅度縮短，所需要的施工人員數量減少，可大幅度提高生產效率，縮短建設工期，延長建筑物使用壽命。同時自密實混凝土可良好地自行密實，保證了隧洞襯砌的施工質量。
三、自密實混凝土施工技術
3.1施工工藝流程
施工準備 配合比試驗 工藝性試驗 基礎面處理 鋼筋綁扎、止水、預埋件安裝 鋼管安裝、焊接 堵頭模板加固 砼澆筑
拆模
3.2現場工藝性試驗
試驗地點選擇試驗地點根工程現場先擇施工干擾較小，較為平坦開闊的地點做為生產性試驗場地，具體地點根據現場實際情況靈活布置。由于隧洞出口場地相對較為寬敞，故將試驗地點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場實際工況，體型適當簡化，以具體部位實際體型為原型，按一定的比例制作模型。照此原則進行模型布置如下：①以該隧洞鋼襯段順水流向15m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，試驗坡比為1/18;②模型為"U"形槽狀，長3m，寬1.3m，高0.4m，內弧面直徑1.0m，圓心角為120°;③由于該隧洞鋼襯段Ⅲ類圍巖設計配筋為靠鋼管側布置一層鋼筋網，環向主筋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，鋼筋對混凝土的阻力較大，故試驗模型需要配筋。
自密實混凝土澆筑成型，并按照要求養護21天后，質檢站對澆筑模型采用鉆芯取樣法進行取樣，共取得3組試塊，在實驗室通過現場同條件養護7天后，通過對3組試塊強度分別進行檢驗，其抗壓強度分別為32.64MPa、33.96MPa、32.73MPa，平均抗壓強度為33.1MPa。
經過對混凝土配合比多次調整后，試驗時采用的混凝土拌合物塌落度、塌落擴展度、V型漏斗通過時間及28天抗壓強度等均滿足設計要求，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《自密實混凝土應用技術規程》要求，計劃每6m在鋼管頂部布設一個布料點用于澆筑混凝土，并在最高的布料點處預埋2個Ф40鋼管，其作用為澆筑時做為排氣管。技術規程7.3.12第2條要求鋼管自密實混凝土結構澆筑時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類圍巖計算為4.7m，滿足規程要求。
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鋼襯段混凝土采用C25W6自密實混凝土�；炷劣媱澰谠撍矶闯隹谶M行拌制，1m3混凝土罐車拉運至施工面，采用混凝土泵泵送入倉，鋼管擋頭模板采用木模板。根據設計圖紙要求鋼筋采用Φ12、Φ14、Φ18、Φ20為HRB400級鋼筋，根據設計圖紙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進行綁扎安裝，靠近鋼管側鋼筋我部計劃在隧洞外與鋼管一次性綁扎成型。每倉伸縮縫內填充2cm厚瀝青衫板，并設紫銅片止水�；炷翐躅^模板采用木模板;混凝土洞內運輸采用1m3罐車運輸，入倉采用泵送入倉。
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一加工，隧洞靠近巖石面外側鋼筋由三輪運輸車運輸至施工面進行綁扎安裝，隧洞IV、V類圍巖段根據測量控制點先綁扎外層環向定位筋，漿縱向鋼筋漿定位筋連接，外層鋼筋網片 每隔50cm布置5cm厚砂漿墊塊，確保5cm后的外層鋼筋保護層厚度�？拷摴軆葌蠕摻钤诙赐夂弯摴芤淮涡越壴尚停捎�3cm砂漿墊塊，確�；炷翝仓箐摻畋Ｗo層厚度。
(2)銅止水施工
按照設計圖紙的要求和現場具體施工情況，每隔 15m設置一橫向永久變形縫，并設置銅片止水。 由于止水安裝的特殊性，必要時設置一些簡易的托架、 夾具將止水片固定在設計位置上，止水片凹槽一定要安放在縫面中間，且使其與模板結合嚴密。銅止水的銜接， 根據其厚度分別采用折疊咬接、 搭接或對縫焊接， 搭接長度不小于 20mm，咬接、搭接后采用雙面焊接，無法雙面焊接的部位加長搭接長度。
3.3.2模板制安
端頭模板采用木模板進行人工拼裝封堵，封堵結束后檢查堵頭模板接縫處是否堵塞密實，以免漏漿。在混凝土澆筑前，確認倉號內無虛渣、積水及其他雜物，并應采取排水措施，澆筑混凝土前以及澆筑過程中應對堵頭模板、支架、鋼筋骨架、預埋件等進行檢查。
3.3.3自密實混凝土襯砌施工
按照《自密實混凝土應用技術規程》JGJ/T283-2012中7.3.8條要求自密實混凝土澆筑最大水平流動距離不宜超過7m，每6m在鋼管頂部布設一個布料點用于澆筑混凝土，并在最高的布料點處預埋2個Ф40鋼管，其作用為澆筑時做為排氣管�；炷猎谠撍矶闯隹诎韬险景柚疲捎�1m3混凝土罐車運輸至施工面，混凝土泵泵送入倉。
3.3.4鋼管開孔后修復
鋼襯混凝土澆筑完成后，在鋼管頂部開孔的進料口、回填灌漿孔、排氣孔進行恢復焊接。先焊鋼管外壁，內壁清根后進行焊接，由焊工對稱施焊，焊接時一定要嚴格控制每層焊道厚度不能大于5mm，管內施焊單面焊雙面成型進行焊接，嚴格按焊接工藝評定流程進行施工，確保焊接每道工序合格，保證焊縫焊接質量。
四、應用效果
(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，混凝土在施工過程中依靠人工無法進行振搗，不能滿足工程的實際需求，自密實混凝土良好的技術性能完全能徹底解決上述施工過程的難題，提高工程施工效率。
(2)自密實混凝土的應用不僅可以緩解熟練工人日益短缺的危機,減弱了工人的勞動強度，提高了文明施工和現代化施工管理水平。同時由于自密實混凝土良好的流動性,大大減少了對于混凝土輸送泵等設備的磨損,提高了設備的使率,加快了施工進度。
(3)由于自密實混凝土良好的技術特性,毋須振搗即能密實成型,能夠在自重作用下自動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程的加水、振搗不實或過度振搗的現象,使傳統混凝土的施工技術產生質的飛躍
五、結束語
綜上所述，在引水隧洞混凝土襯砌施工期間，相關人員一定要結合工程施工環境特點與技術要求，加強對混凝土襯砌施工重點、難點的整體分析，合理選擇施工原材料與設備設施，編制切實可行的施工方案，進而保證混凝土襯砌施工與工程質量、進度與經濟等要求間的相符性。——論文作者：魏文平
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