周鑫
摘 要:本文對影響隧道初襯混凝土表面平整度的原因作了分析,重點對噴錨施工、模板制作與安裝、拱架安裝等內容進行了介紹,通過加強初襯混凝土表面平整度施工控制,可減少或避免混凝土質量缺陷,保證隧道工程施工質量。
關鍵詞:隧道工程;初襯;混凝土;平整度
中圖分類號:U416.216 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)15-0106-01
在當前的隧道工程施工中,混凝土作為一種常見材料得到了廣泛應用,其施工技術雖具有較好的經濟效益,但施工環節卻會受到各種因素的影響而產生質量問題,尤其是在初襯混凝土施工中,會對其表面的平整度產生重要影響。因此針對這一問題,施工人員須采取相應的措施進行有效的改進和控制,從而提高工程的整體施工質量。
1 影響隧道初襯混凝土表面平整度的原因
施工原材料的內在質量和配合比設計,以及現場施工工藝的控制與操作方法,都會對混凝土表面平整度造成影響。其主要體現在以下幾點:(1)在混合料配合比確定的狀況下,對其質量有明顯影響的是混合料拌和時間的長短;拌和時間太短,易使混合料顆粒松散、粗澀,影響混凝土強度與表面的平整度,而拌和時間太長,則會致使混合料太稠,容易出現離析現象,從而影響到構造強度與施工整平。(2)劑量不準的影響;若配料沒有使用正確的計量裝置,會使骨料與水泥的比例不固定,從而影響拌和料的和易性,造成密實度與收縮不均。(3)混凝土的施工需用人工或機械在其凝固之前抹平其表面,而人工抹平勞動效率低,并且混凝土表面會有水分、水泥與細砂帶進去,導致混凝土多漿,最后因干縮性低而影響到平整度。(4)混凝土的噴射;由于其噴射的回彈量大,使混凝土出現開裂、脫落、外觀視覺效果差的現象,并會致使其出現折線狀、鼓肚、硬坎等缺陷,造成內壁弧度、隧道邊墻面不順直、不平整,表面過于粗糙的情況。
2 隧道初襯混凝土表面平整度的施工控制
2.1 保證混凝土的運輸
首先混凝土在運輸過程中,坍落度損失的大小應根據混凝土運輸所需時間和氣溫高低確定,一般考慮比設計加大20mm-30mm,同時要控制好混凝土的噴射時間,并保證混凝土的拌合料均勻。其次混凝土的運輸應采用專用的混凝土攪拌運輸車,并確保運輸車的數量和性能滿足噴射的連續性,防止運輸不及時而造成混凝土噴射中途停料的現象。另外根據隧道工程施工現場的不同部位,混凝土的噴射速度也會不同,因此在混凝土的運輸中,應及時加快或放慢混凝土的運輸速度,不得出現混凝土積壓等待噴射的情況。此外混凝土垂直輸送泵在使用前,應進行全面的檢查、保養,確保性能穩定,若工程施工中采用商品混凝土,應提前對供應廠商進行交底作業,并對混凝土的要求在交底中明確。
2.2 提高噴錨施工水平
首先混合料中的水泥需選用硅酸鹽水泥,標號不低于42.5級;細骨料采用堅硬耐久的中砂,細度模數大于2.5,含水率控制在5%~7%;而粗骨料采用堅固耐久的碎石,粒徑不大于15mm;摻有速凝劑的混合料的有效時間不超過20min。其次噴射作業需分片進行,并按照順序自下而上進行,一般分初噴、復噴兩次,以達到設計厚度,同時為保證鋼筋格柵拱架處的混凝土噴射質量,應先噴拱架背后,然后再噴兩拱架間的混凝土,混凝土的初噴厚度控制在5cm以上。同時,應使用技術水平較高的噴射工,加強噴射混凝土施工時質量控制。噴射工不得隨意更換,固定專人負責,技術人員要現場指導,指導噴射工的操作。噴射混凝土應分段分塊噴射,分塊大小不超過2m×2m,分段長度不超過6m,嚴格按先下后上、先墻后拱的順序實施噴射。噴嘴與噴巖面要盡量垂直,噴射距離應控制在0.6-1.2m之間,使受噴面均勻密實,噴射距離過小或過大會增加回彈量。嚴格控制水灰比、水壓、風壓、分層噴射的間隔時間和一次噴層厚度。檢查噴射設備狀況,保證水管不漏水,風管不漏風。此外,在正常的養護條件下,混凝土的強度會隨著齡期的延長而不斷增大,因此,要加強混凝土的后期養護,噴射混凝土終凝后約2小時進行養護,養護期要專人負責,定時灑水養護,從而確保隧道噴射混凝土的強度。綜合來看,隧道初襯混凝土不僅是工程主要的承力結構,對整個隧道結構的耐久性也起著重要作用,故在混凝土噴錨過程中,需進一步加強對其平整度的控制。
2.3 提升拱架安裝水平
拱架安裝前,應檢查開挖斷面輪廓、中線及高程,并確保兩側拱腳放在牢固的基礎上,同時還應將底腳處的虛渣及雜物徹底清除干凈,若腳底超挖、拱腳標高不足,應用噴射混凝土填充,一般拱腳高度應低于上半斷面底線15cm~20cm,而當拱腳處圍巖承載力不夠時,則應向圍巖方向加設鋼墊板、墊梁或澆注強度不低于C20的混凝土,以加大拱腳接觸面積。其次相鄰兩榀鋼架之間應用縱向鋼筋連接,連接鋼筋直徑不應小于18mm,間距不應大于1.0m,然后用定位筋固定,并且鋼架安裝時應垂直于隧道中線,豎向不傾斜、平面不錯位,不扭曲,上、下、左、右允許偏差±50mm,鋼架傾斜度應小于2°。另外在鋼拱架初噴混凝土后,應盡可能與圍巖或初噴面密貼,嚴禁采用片石回填,同時噴射混凝土時,應由兩側拱腳向上對稱噴射,并將鋼架覆蓋,而臨空一側的噴射混凝土保護層厚度應不小于20mm。
3 隧道初襯混凝土表面平整度的控制措施
測量工具為:激光掃平儀、自制吊錘、拉尺、靠尺、塞尺、水準儀。測量方法:(1)按作業面的大小,劃分為大板、中板和小板,大板測量9個點,中板7個點,小板5個點;(2)把激光掃平儀固定在一個位置,用水準儀分別測出紅外線在每個測量點塔尺上投射的標高;(3)混凝土平整度控制措施貫徹到整個施工過程當中為:在收面之前,需用3m靠尺找出混凝土表面的不平整之處,之后用刮尺來回刮動混凝土表面的砂漿層,以實施找平,同時在刮尺時,要運用兩把尺一起交錯重疊實施,兩把尺要重疊lm左右,以確保平整度的連續性。另外在人工刮尺整平作業后,需再次使用靠尺檢查,并應用刮尺平整不合格點,直至混凝土表面平整度符合設計要求,同時待混凝土達到初凝后,需再次使用機械抹面,并對中縫銜接處加強抹面處理,以消除兩板之間的結合高差。
4 結語
總之,隧道初襯混凝土表面的平整度,與其施工原材料的選取、配合比、施工工藝與施工技術等息息相關。而要想確保隧道初襯混凝土表面的平整度,就一定要使用先進的施工設備、優秀的施工辦法與科學的管理方法,嚴格控制各道施工工序,精心施工,從根本上保證混凝土施工質量。
參考文獻
[1]李建.隧道襯砌混凝土的表面缺陷控制[J].鐵道建筑,2006(06).
[2]公寧光,陳兆林,孫國峰.混凝土施工質量控制的對策措施[J].海岸工程,2007(01).
[3]李志清,丁春林,王科元,吳旭平.淺埋大斷面黃土隧道初期支護安全性分析[J].地下空間與工程學報,2014,10(5):1151-1157.
[4]王明年,郭軍,羅祿森,楊建民,譚忠盛.高速鐵路大斷面黃土隧道深淺埋分界深度研究[J].巖土力學,2010,31(4):1157-1162.endprint