定位臺車安裝隧道二次襯砌鋼筋施工與質量控制

朱佳 裘松立

摘 要：利用自制的定位臺車安裝隧道二次襯砌鋼筋，進行內、外層鋼筋的定位安裝，能準確定位固定二次襯砌各種鋼筋與初期支護之間以及各種鋼筋相互之間的距離，流水化作業，程序化操作，質量明顯提高；同時，將臺車適當改造，作為隧道防水結構設置、二次襯砌檢查維修、后期機電等設施安裝檢查和維修的施工。

關鍵詞：隧道二次襯砌鋼筋 定位臺車 安裝施工 質量控制

中圖分類號：U445.7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）04（c）-0059-03

隧道二次襯砌鋼筋與初期支護共同組成復合式襯砌，起到圍巖加固支護、優化路線防排水系統、美化外觀、方便設置通訊、照明、監測等設施的作用。在隧道洞身開挖、初期支護和防水系統完成之后，安裝二次襯砌鋼筋，再用襯砌臺車澆筑。目前，隧道二襯鋼筋安裝一般采用人工逐根安裝形成骨架，再用臨時支撐固定鋼筋位置（圖1a），效率低下，鋼筋位置難以準確，可能由于鋼筋定位偏差影響二次襯砌結構的受力。二襯鋼筋骨架分段或整體制作安裝二襯鋼筋骨架主要由以下因素限制：一是鋼筋由于隧道施工一般由洞口向洞內開挖，二次襯砌也由洞口逐漸向洞內延伸澆筑，二次襯砌的內輪廓線小于二襯鋼筋骨架的外輪廓線，整體制作的二襯鋼筋骨架運輸不能通過已澆筑完成的二襯地段；二是二襯鋼筋安裝空間狹小，如二襯鋼筋骨架整體制作后難以采用大型起重機械安裝，如分段制作頂升安裝需建造專用設備則費用較高或采用手拉葫蘆吊裝將損壞已施工完成的防水卷材等排水系統；三是如整體制作的二襯鋼筋安裝和二襯從隧道內向洞口施工，違反施工程序，將存在嚴重的安全隱患。因此，有的工程項目采用整體制作安裝二襯鋼筋骨架的方法，該辦法一般適用于隧道明洞的施工（圖1b）。

筆者公司在沈海復線三門灣大橋接線工程龍山隧道的施工中，研制了隧道二次襯砌鋼筋定位臺車（見圖2），經過實際應用，加快了施工進度，提高了工程質量，二襯保護層厚度合格率達到95%以上，效果顯著。

1 施工操作要點

1.1 測量放樣

隧道防水層施工完成后，測量人員對二襯鋼筋安裝位置進行施工放樣，二襯施工每一模長度9m，每隔3m放出一個斷面，每一模共4個斷面。根據二襯鋼筋定位臺車的每個平臺高度，每個斷面測量放樣7個點，以便施工人員安裝定位二襯鋼筋。

1.2 二襯鋼筋定位臺車就位

二襯鋼筋定位臺車工設置8個滾輪，移動時采用鏟車拉動+人工推動的方式，將2根長度為6m的皮帶綁扎在臺車底部的工字鋼縱梁上，另一端掛于鏟車鏟斗的齒牙上拉動臺車，臺車兩側各安排兩人推動臺車控制方向。

1.3 二襯鋼筋定位臺車調整

（1）前期仰拱施工時采用準確放樣的方式確定了二次襯砌的位置，因此臺車的定位以仰拱的中心線為準。臺車在移動的同時，兩側人員進行測量臺車兩側與仰拱的距離，使兩側距離相等（誤差應小于1cm）。根據仰拱設計圖與臺車尺寸計算，滾輪到仰拱邊的距離應為1.32m。

（2）二襯鋼筋定位臺車制動固定。二襯鋼筋定位臺車位置調整完成后，用木條或木板塞與兩輪兩側，并用鐵錘敲打使木條或木板塞緊固定二襯鋼筋定位臺車。

1.4 二襯鋼筋加工、進場

（1）二襯鋼筋在隧道鋼筋加工廠采用數控設備按照設計尺寸進行集中加工，主筋焊接采用單面焊接，焊接長度不小于10dm。鋼筋拉直、彎鉤、彎折、彎曲采用冷加工。鋼筋型號、長度、鋼筋性能指標滿足設計及規范要求。鋼筋加工完成后放置在堆放區，鋼筋半成品堆放整齊。

（2）經自檢和監理檢驗合格后，按各種鋼筋安裝次序運送至現場預備安裝。

1.5 外層主筋定位安裝

（1）根據施工圖，外層主筋采用Φ22鋼筋，安裝間距為25cm。

（2）首先安裝經過測量的4個斷面主筋，鋼筋安裝時在臺車的每個平臺上配備一名施工人員，將焊接好的通長鋼筋通過每個平臺上的施工人員往上拉，使鋼筋布置在隧道二襯的環向斷面上。平臺最頂層的施工人員根據測量放樣數據確定鋼筋與防水層的距離后安裝好保護層墊塊，墊塊厚度為5cm。平臺兩側三層、二層、一層施工人員根據測量數據分別定位好鋼筋以及安裝好保護層墊塊，底層施工人員在將主筋與仰拱預留鋼筋進行焊接，焊接質量等滿足設計及規范要求。

（3）根據4個斷面的環向主筋安裝位置，在測量點位處安裝水平定位筋（代替掛線），共7根水平定位筋，其他外層鋼筋根據水平定位筋從兩端往中間安裝。外層主筋與水平定位筋采用扎絲綁扎，綁扎時注意絲頭朝內，主筋在安裝是不能使接頭處于同一斷面上。

1.6 外層鋼筋水平鋼筋定位安裝

（1）外層水平筋采用Φ12鋼筋，安裝間距為30cm，安裝時從環向兩側底部往頂部安裝，水平筋與主筋采用扎絲綁扎，綁扎時注意絲頭朝內。

（2）在外側安裝保護層墊塊，墊塊厚度為5cm，呈梅花形布置。

①保護層墊塊按照設計要求5cm，梅花形布置，用扎絲綁扎在主筋上。

②保護層墊塊安裝完成后，質檢員和現場監理員對鋼筋安裝間距、綁扎質量、焊接質量等進行全面檢查。檢查合格后方可進行下一道工序。

（3）根據斷面測量的數據，在各個測量點位上安裝固定鋼筋，固定鋼筋采用Φ22鋼筋，外側加工成彎鉤形，避免損壞防水層。定位鋼筋采用Φ22鋼筋，縱向將每一排固定鋼筋連接，連接位置為內層鋼筋的安裝位置。

1.7 內層主筋定位安裝

（1）首先內層鋼筋進行初步安裝，內層鋼筋安裝時在臺車的每個平臺上配備一名施工人員，將焊接好的通長鋼筋通過每個平臺上的施工人員往上拉，使鋼筋布置在隧道二襯的環向斷面上。平臺上的每個施工人員將內層鋼筋與定位筋進行綁扎，綁扎時注意絲頭朝內。

（2）內層鋼筋在初步安裝完成后再用臺車進行定位，將臺車上每個平臺的活動定位桿伸出，并采用人工方式利用活動定位桿將初步安裝好的內層鋼筋整排推至定位筋位置，并用扣件將每個活動桿扣緊，防止活動桿回縮。

（3）利用斷面測量數據檢查內層鋼筋安裝位置，如有偏差的，利用活動定位桿再進行微調，使經過測量的4個斷面鋼筋調整到設計位置。檢查每個扣件螺栓是否擰緊，避免在安裝水平筋和箍筋時產生移動。

（4）每個平臺上定位桿調整完成后，將每根內層鋼筋與仰拱預留鋼筋進行焊接，焊接質量等滿足設計及規范要求。

1.8 內層水平鋼筋、箍筋安裝

（1）內層水平筋采用Φ12鋼筋，豎向安裝間距為30cm，安裝時從環向兩側底部往頂部安裝，水平筋與主筋采用扎絲綁扎，綁扎時注意絲頭朝內。

（2）水平筋安裝完成后進行箍筋安裝，箍筋按照設計尺寸加工，兩端為灣溝，水平安裝間距為25cm，豎向安裝間距為30cm。安裝時將內外層Φ22主筋套于彎鉤中，并用扎絲進行綁扎。

1.9 二襯鋼筋定位臺車移位

（1）將所有平臺上的活動桿上的扣件拆除后，人工將活動定位桿移動到原處。

（2）移位時采用鏟車拉動+人工推動的方式將臺車移至下一模，將2根長度為6m的皮帶綁扎在臺車底部的工字鋼縱梁上，另一端掛于鏟車鏟斗的齒牙上拉動臺車，臺車兩側各安排兩人推動臺車控制方向。

1.10 澆筑二襯混凝土

龍山隧道襯砌臺車是以組合式鋼結構門架支撐大型鋼結構模板系統，采用C30防水，抗滲標號P8。采用分層、左右交替對稱澆注。二襯混凝土澆筑完成后試驗檢測人員對二襯鋼筋保護層厚度進行檢測，二襯鋼筋保護層厚度合格率必須滿足設計要求。

2 質量控制

2.1 主要質量控制措施

（1）鋼筋在加工彎制前需調直。鋼筋表面的油漬、鐵銹等清除干凈。鋼筋拉直、彎鉤、彎折、彎曲采用冷加工。

（2）橫向鋼筋與縱向鋼筋的每個節點均必須進行綁扎和焊接。

（3）鋼筋焊接搭接長度及焊縫需滿足設計要求。

（4）相鄰主筋搭接位置需錯開，錯開距離不小于1000mm。同一受力鋼筋的兩個搭接距離不小于1500mm。

（5）箍筋連接點在縱橫向筋的交叉連接處，必須進行綁扎或焊接。鋼筋的其他連接方式需符合相關規范的規定。

（6）安裝鋼筋時，鋼筋長度、間距、位置、保護層厚度應滿足設計要求。

（7）機械操作人員每天上班前要進行機械試運轉，檢查回轉、剎車、離合器情況，確保萬無一失。施工時按規定對施工機械進行注油、保養。機電設備不準帶病運轉，或超負荷作業，檢修設備時必須切斷電源，并掛牌警告。

（8）鋼筋保護層：鋼筋襯砌采用泵送，由于灌注速度快，鋼筋變形顯著，易造成拱部鋼筋保護層減小。因此要適當加大墊塊厚度并適當放慢混凝土灌注速度。

2.2 質量控制標準

（1）基本要求：鋼筋的品種、規格、形狀、尺寸、數量、間距、接頭位置必須符合設計要求和有關標準的規定。

（2）實測項目（見表1）。

（3）外觀鑒定：無污穢、無銹蝕。

3 結語

（1）隧道二次襯砌鋼筋定位臺車能夠準確定位固定二次襯砌各種鋼筋與初期支護之間以及各種鋼筋相互之間的距離，流水化作業，程序化操作，安裝質量明顯提高。與傳統的施工方法比較，節省二次襯砌鋼筋安裝時間，節約資源，降低工程成本。

（2）二次襯砌鋼筋定位臺車移動靈活，操作人員在工作平臺上操作，施工簡便，質量可靠，安全程度高。

（3）同時，臺車還能作為隧道內防水布、管線和機電設備安裝，一機多用。

參考文獻

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