淺談混凝土襯砌模板臺車插入式灌注施工方法

蔣忠全，鐘鵬，喬磊，代竟，李國，李建高，李鵬毅，高小龍

（中鐵隧道集團三處有限公司，廣東 深圳 518000）

目前的隧道襯砌施工，采用模板臺車拱墻襯砌混凝土，灌注混凝土是從下至上，左、右對稱，在最后隧道頂部灌注混凝土，采用從頂端模板面板開口，通過管道泵送頂入的方式進行頂部灌注混凝土。由于模板與圍巖形成一個密閉的空間，不便于觀察其內部灌注是否灌滿，全憑經驗和混凝土灌注量、壓力判斷。在拱頂部灌注入的混凝土，要克服已灌注混凝土帶來的阻力和新入混凝土本身的重力，以及內部腔壓阻力等因素。很容易在頂部形成空洞，造成隧道襯砌病害。長期以來因怕襯砌出現空洞，強制性增加混凝土量或提高混凝土輸送額定壓力，其結果會損害模板臺車的模板，造成模板變形。如果在模板上預留二次注漿口，對其混凝土遺留的空洞進行二次注漿，又會增加一道施工工序、增加成本。病害形成容易、解決難，因此，從源頭開始防止才是最好的方法。

1 工程概況

大梅山隧道位于廣東省廣州市黃埔區，進口和黃登斜井位于黃登村境內，寶石斜井和出口位于九龍鎮金坑村境內，隧道下穿廣汕路，上跨地鐵21#線。其中，隧道進口里程DIIK33+404，出口里程DIIK37+653.79，隧道全長4249.79m，黃登斜井365m，寶石斜井277m。

試用本隧道混凝土襯砌模板臺車，見圖1。

2 創新主要思路

研發一種混凝土襯砌模板臺車插入式灌注施工方法適用于該工程。打破了隧道模板臺車混凝土施工中傳統的拱頂部混凝土灌注工藝方法，有效地防止混凝土灌注過程中形成空洞，是一種改革性隧道混凝土施工方法，是模板臺車混凝土施工的一種新思路、新理念，能夠有效防止隧道混凝土病害。

圖1 隧道混凝土襯砌模板臺車

3 創新原理

在隧道模板臺車拱頂模板最高處，隧道縱向軸線方向，每間距3m均勻布置插入式混凝土灌注口，將其輸送管道直接插入到混凝土最深接近圍巖處，提高混凝土的灌注入口點，使隧道拱頂部分的混凝土灌注也達到至下而上，在最容易形成混凝土空洞處，灌注加壓混凝土，防止最高點處混凝土產生空洞的施工目的。

4 創新做法

4.1 插入式混凝土灌注口的設計（見圖2、圖3）

圖2 混凝土灌注示意圖

圖3 混凝土的封閉示意圖

（1）灌注管口由內、外、側3根套管組成。

（2）內、外管道能相互滑動，且間隙很小。

（3）順直外管道與側管道交叉焊接成一體，并相互貫通。

（4）內管道通過油缸能在外管道內運動。

（5）內管道底端側面開口與外管道、側管道開口都對齊，混凝土能流暢通過。

（6）外管道上止脫塊封閉內管道混凝土，防止模板內混凝土脫落，形成空洞。

（7）模板外的密閉板最終密封模板上的模板灌注口。

5 具體實施方式

（1）制作插入式混凝土灌注口，見圖4。

圖4 插入式混凝土注漿口示意圖

（2）在隧道模板臺車拱頂模板最高處，沿隧道縱向軸線方向，每間距3m均勻布置插入式混凝土灌注口，灌注模板臺車混凝土至下而上，左、右對稱，當頂端模板以下的部位灌注完成后，泵送管道與側管連接。

（3）伸出油缸將內管道插入模板最深處。

（4）混凝土通過側管道進入內管道，泵送至頂端模板內。

（5）模板內混凝土灌注滿后，油缸將內管道收回至模板外。

（6）外管道上的止脫塊封閉內管道混凝土，防止模板內混凝土脫落而形成空洞。

圖5 插入式混凝土注漿口實施圖

（7）關閉頂端的密封板，封閉模板上的灌注口。

（8）拆除混凝土輸送泵管，沖洗內、外、側管道。

實施所述的隧道模板臺車混凝土灌注施工方法，在使用完成后，一定要清洗所有管道。模板臺車才能進行下一個循環，見圖5。

成功在混凝土襯砌模板臺車上實施插入式混凝土灌注施工方法，總體實施效果良好，灌注混凝土量與設計量基本相符，混凝土灌注時，泵送流暢，壓力波動小，模板受力平穩。沒有出現以前灌注法將結束時，最后幾方混凝土灌注阻力大，泵送壓力偏高，以至于最后幾方混泥土無法入模的現象。證明這一方法是可行的，隧道混凝土襯砌模板臺車上實施插入式混凝土灌注施工方法是一種改革性，在隧道施工技術中具有較高水平，提供出一套模板臺車施工新工法、新思路、新理念。應用效果良好，原始創新性高，有良好的經濟效益、較高的知識水平，值得推廣應用。

6 結語

由于采用了上述技術方案，本發明具有如下有益效果：

打破隧道模板臺車混凝土施工中傳統的拱頂部混凝土灌注工藝方法，有效防止混凝土灌注過程中形成空洞，是一種改革性隧道混凝土施工方法，是模板臺車混凝土施工的一種新思路、新理念，能夠有效防止隧道混凝土病害。此技術國家級專利（申請號或專利號：ZL201611043321.5）。