淺談淺埋暗挖二襯自密實砼施工質量控制

張澤

摘 要：為緩解水資源短缺問題，我國進行了一系列的大型水利工程建設，在工程施工中需要進行較多的隧洞施工，為保證隧洞工程施工質量，需要在初期襯砌與二次襯砌混凝土之間設置防水層，然而二襯混凝土無法實現拉結設置，且其混凝土振搗及模板穩固控制較為困難。結合南水北調工程中南干渠工程，在淺埋暗挖二襯施工中應用自密實混凝土，有效解決了以上問題。重點對二襯自密實混凝土施工質量控制措施進行研究，實踐證明，保障自密實混凝土施工質量，在提高工程施工質量，實現施工綜合效益等方面發揮著重要現實作用。

關鍵字：淺埋暗挖 二襯 自密實混凝土 施工質量控制

中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-01-0153-02

一、工程概況

南干渠工程第八標段輸水洞線起點樁號為9+797.04，終點樁號為11+302.04，中心導線全長1505米。包括淺埋暗挖隧洞、15～17號排氣閥井、郭公莊分水口、節制閥井、2號排空井、穿京九鐵路及京滬高鐵段。 在南干渠工程中，其暗挖隧道為雙線內徑3.4m圓形隧洞，二襯厚度為350mm，采用C30自密實鋼筋砼，抗滲標號W10。隧洞采用整圓襯砌一次成形，以減少施工縫，提高二襯自身防水能力。在該工程中，保障二襯自密實混凝土質量是實現工程施工質量的關鍵，為此，提出對淺埋暗挖二襯自密實混凝土施工質量控制研究。

二、自密實混凝土特性研究

自密實混凝土其性能較高，相對傳統混凝土而言，自密實混凝土其化學性能與物理性能更為突出，在自密實混凝土施工中不需要進行振搗作業，其填充作業完全依靠其自重來實現。在應用中，自密實混凝土表現出以下應用優勢：其一，自密實混凝土流動填充，澆筑速度快。在自密實混凝土中摻入一定量減水劑，其流動性較好，填充過程依靠自身重力作用來實現，澆筑效率較高，且在自密實混凝土流動填充過程中可以有效減少縫隙，提高其密實性；其二，粘聚性良好，穩定性能強。自密實混凝土在配置過程中應用了高效減水劑，可以有效避免出現混凝土離析現象，內部結構穩定性較好；其三，施工工藝簡單，在傳統混凝土施工過程中需要采取振搗措施以提高混凝土密實度，在自密實混凝土施工中，則省略了振搗作業程序，僅僅需要依靠其流動澆筑成型即可，密實度良好，在保證混凝土施工質量的基礎上提高了施工效率；其四，經濟性較好。因自密實混凝土施工工藝簡單，施工效率較高，其綜合效益較好。

三、自密實混凝土實驗室配合比的確定

在南干渠工程施工過程中，為進行自密實混凝土施工質量控制，保障自密實混凝土質量，按照南干渠工程施工設計要求，在混凝土配置中摻入粉煤灰及礦渣粉，以達到降低混凝土水化熱，提高混凝土整體質量的目的。對自密實混凝土所應用骨料進行檢測，嚴格檢測骨料堿活性，禁止應用高堿活性材料，嚴格檢驗混凝土各種原材料性能及指標，保證其應用符合水利工程建設相關要求。通過試驗研究最終確定自密實混凝土配合比，在保證其性能的基礎上進行配合比優化，并按照設計配合比進行混凝土配置與澆筑，通過現場試驗，檢驗其性能及指標，保障其應用綜合效益。

四、南干渠工程施工中淺埋暗挖自密實混凝土施工工藝及施工質量控制

（一）二襯自密實混凝土施工流程

二襯自密實混凝土施工流程示意圖如下：

圖1：二襯自密實混凝土施工流程示意圖

在南干渠工程施工中，為保障工程施工質量，采取二襯自密實混凝土施工工藝，其自密實混凝土應用商品混凝土，通過輸送泵或輸送管進行混凝土輸送，采取質量控制措施，以實現工程施工質量。本文以自密實混凝土分段澆筑方案、模板支立、混凝土灌注口設置、混凝土澆筑與混凝土養護為重點，對二襯自密實混凝土施工質量進行控制。

（二）二襯自密實混凝土施工工藝及質量控制

1、分段澆筑設計方案

在南干渠工程施工過程中，因其中心導線全長1505米，工程施工量較大，根據工程施工進度及實際情況，選擇采取分斷澆筑設計方案，并在工程自密實混凝土施工中設置永久伸縮縫，保障施工質量。在南干渠工程暗涵施工中，采取二次襯砌自密實混凝土分段澆筑工藝。

2、模板支模作業

在南干渠工程中其二襯模板采取的是全圓式液壓針梁模板臺車，這種針梁模板臺車長度為24m，有效長度設計為10m，模板臺車采取電力驅動行車，應用全液壓系統進行模板支立，在進行模板臺車定位操作時，先進行中線調整，保持抬車中線與隧洞中線完全重合，并調整模板臺車標高，調整液壓系統。在模板體系采取鋼支架體系，在自密實混凝土澆筑之前，嚴格檢查模板剛度及承載力，保證在混凝土澆筑過程中模板穩固性良好。

3、混凝土灌注口設置

在該工程中，其混凝土灌注口設置形式如下：于頂板模板與邊墻模板中設置環向五排灌注窗口，縱向設置間距為3-4m。根據工程實際澆筑段長度，合理進行混凝土灌注口設置。一般頂板灌注窗口設置于頂板中間位置。采取措施將設置灌注口與模板連接位置進行加強處理，保障淺埋暗挖二襯自密實混凝土施工效果。

4、自密實混凝土澆筑施工

在南干渠工程中，應用C30W10自密實商品混凝土，其混凝土高流動性、不離析、均勻性和穩定性，澆筑時依靠其自身重力流動，無需振搗而達到密實，其主要控制指標為坍落擴展度（650±50mm）、U型箱試驗填充高度（≥320mm）、V漏斗通過時間（7～25s）和混凝土含氣量控制在（1.5%～3%）。在進行混凝土澆筑施工之前，對模板臺車、鋼筋、預埋件設置等進行全面檢查，保證模板內部不存在雜物，保證設備運行質量。為保證工程二襯自密實混凝土施工質量，首先要求控制自密實混凝土坍落擴展度的損失，保證自密實混凝土流動性較強；保持自密實混凝土澆筑過程的連續性；采取抗浮措施保證模板臺車剛度及穩定性；及時涂刷脫模劑定期對臺車面膜進行打磨剖光以保證拆模效果。

5、混凝土養護措施

在完成自密實混凝土施工后，應及時采取養護措施，一般采取灑水保溫養護措施；嚴格控制拆模作業，當混凝土強度達到設計強度的75%時，方可進行頂模拆除作業，在混凝土強度達到3.5MPa時，方可進行側模拆除作業，避免過早拆模對混凝土造成損傷，引起混凝土施工質量問題。

在南干渠工程施工中，為保證二襯自密實混凝土施工質量，首先應保證其原材料質量，合理配置并優化混凝土配合比，嚴格按照施工工藝及施工規范進行混凝土施工；在混凝土運輸及泵送過程中，應嚴格控制其時間，如是長距離輸送混凝土，應在澆筑施工之前檢測混凝土性能，保證其和易性；適當摻入粉煤灰及高效減水劑，可以有效提高自密實混凝土質量；及時安排混凝土養護。該工程采取質量控制措施，有效提高了施工質量，實現了自密實混凝土施工綜合效益。

五、結語

在大型水利工程施工中需要進行大量的隧洞工程施工，為保證隧洞施工質量，在淺埋暗挖二襯施工中應用自密實混凝土。本文結合南水北調南干渠工程，對自密實混凝土特性進行分析，重點對自密實混凝土施工流程、自密實混凝土施工工藝及質量控制進行研究。控制自密實混凝土原材料質量，優化混凝土配合比，嚴格執行施工規范及標準，做好養護措施是實現自密實混凝土施工質量的重要措施。通過實踐證明，保障二襯自密實混凝土施工質量，可以有效提高工程施工質量，實現施工綜合效益。

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