央企信托-53号浙江湖州项目

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新闻资讯：

与初期支护共同组成复合式衬砌

    隧道二次衬砌是隧道工程中的一项重要环节，衬砌质量的好坏对隧道的使用寿命、使用功能和隧道的外观等都有重要影响

    混凝土的质量就关系到二衬质量的好坏

    石家庄地铁1号线平安大街站48米暗挖段的二次衬砌施工过程、质量控制可以作为后续工程的借鉴

       关键词：二次衬砌  使用寿命  混凝土质量  质量控制   引言   随着城市轨道交通的发展，地铁以其舒适便捷、低噪音、占用公共交通资源少在近些年备受各大城市的青睐

    在石家庄地铁1号线施工中遇到的工程难点及解决办法可以作为经验借鉴到其他方面的施工中去

    二次衬砌是隧道施工中重要的一环，因此控制好二次衬砌的质量至关重要

       石家庄地铁1号线平安大街站位于平安大街和中山东路十字路口处，沿中山路东西向布置

    车站采用中间单层暗挖、两端双层明挖的方法进行施工

    中间采用暗挖法施工，暗挖段里程K10+761.700—K10+809.700，长度48.00米，为单层三跨拱顶曲墙符合衬砌结构，采用“柱洞法”施工，结构高度约9.87m，结构宽度约22.6m,结构覆土约9.1m.   1、二次衬砌混凝土主要质量缺陷产生原因   ①施工工艺或现场操作不规范；   ②原材料质量差或配合比设计不合理；   ③模板加工时前后断面尺寸存在偏差，造成前后端断面局部尺寸不一致，易造成衬砌环接缝错台；   ④混凝土未对称分层浇筑，致使两侧混凝土对模板产生的侧压力存在压力差（偏压），使模板产生横向位移   ⑤由于二次衬砌底板侧墙与仰拱之间设置矮边墙，在矮边墙的施工过程中，由于矮边墙边线不顺直，致使二次模板不能精确定位

       2、混凝土施工过程   1.1二衬混凝土规格   二次衬砌混凝土采用C40防水混凝土，抗渗标号P8

    坍落度要求180±20mm

       1.2混凝土浇筑   ①边跨底板混凝土浇筑   边跨底板浇筑时，应分层进行，保证混凝土连续供应

       混凝土的振捣需从下端开始，逐渐上移

    混凝土浇筑成形后在初凝前用铁滚筒滚压、长刮尺控制标高及平整度，最后用木抹子收面，以防止产生收缩裂缝   ②边跨侧墙、顶拱混凝土浇筑   边跨侧墙及拱顶混凝土浇筑时，按设计要求在拱顶预留注浆孔

    浇筑墙体混凝土前，底部先填以3mm厚与墙体混凝土相同配比减石子砂浆，避免墙体底部混凝土出现烂根

    侧墙混凝土浇筑时分层浇筑，每次浇筑高度0.3～0.4m

    每层浇筑时间间隔不大于1.0h，以防止形成冷缝

    混凝土浇筑到边墙浇筑口位置后，封堵孔口，再由拱顶浇筑口进行灌注，直至浇筑完成

    浇筑时由观察口插入Φ30振捣棒进行振捣，顶部用附着式振捣器振捣，振捣间距3m

    浇筑拱顶时，必须由一端开始逐渐移动以保证模板仓内空气排出和支撑的安全

    拱部模板应预留1～2cm混凝土自重下沉量

    模板与防水层之间的净空应符合二衬混凝土厚度的要求

    端头模板用木模拼装，由于混凝土浇筑顺序是从低处向高处，故应在端头模板位置设ф32钢管进行排气

       ③混凝土运输及养护   砼采用地泵运输，按照设计分段，浇筑段长度为4-6m，环向进料口设置不少于2环，每环拱顶一个，边墙两个进料口

       拆模后及时进行混凝土养护，根据实际情况采用喷洒混凝土养护剂或安排专人喷水养护，每日两次

    养护时间不得少于14d

       3、混凝土施工工艺   混凝土施工工艺不当，是二次衬砌混凝土表面产生蜂窝麻面的主要原因

       ①混凝土配合比不当或砂、石子、水泥材料用量不准，造成砂浆少，石子多，粗骨料下沉，浆液上浮，从而造成起拱线附近混凝土表面产生蜂窝麻面

    施工配合比应随原材料、气候、机具等条件的改变随时调整

       ②在泵送混凝土时，利用上、中、下三层开窗，分层浇筑混凝土，落差应小于1m，并且两侧轮流浇筑或采用对称地连续全断面泵送灌浆

    这一点应严加注意，防止偏压使模板变形

       ③掌握正确的振捣方式

    振捣时间太短易形成上层收缩裂缝，强度不均匀

    要求振捣棒插入下层混凝土内的深度不小于50mm，并且延长振捣时间

    要求振捣棒与模板距离控制在1cm左右

    距离过小易触击模板发生震动，而模板的震动易造成大量的气泡向模板集中，若气泡得不到有效逸出，将影响混凝土的外观质量

       ④脱模及养护时间

    二次衬砌混凝土脱模时，保证混凝土抗压强度大于2.5MPa及抗拉强度大于0.5MPa

    拆模后应对混凝土洒水养护，养护应大于14d

       ⑤其他方面

    比如外加剂及掺和料的选择，确保质量，合理采用双掺技术（掺粉煤灰和抗裂防水剂等）是降低水化热和防渗防裂的有效措施，同时增大坍落度及混凝土粘度，保持混凝土不泌水

       4、混凝土质量控制   4.1控制混凝土坍落度   对搅拌站运输到施工现场的混凝土进行坍落度测试，坍落度应满足配合比中给定的坍落度要求

    如果到达现场的商品混凝土的坍落度不能满足要求，不得添水或外加剂，及时通知实验工程师进行调试

       4.2混凝土的浇注   ①浇筑前应在底部填以厚度50mm厚的同标号水泥砂浆

       ②砼浇筑的间歇时间为1～1.5小时

       ③根据本工程的特点采用汽车泵或地泵进行浇注混凝土

       ④混凝土浇注前模板上必须均匀涂刷润滑剂，保证混凝土浇注完成后脱模不粘模

       ⑤边墙混凝土在浇注过程中，边墙严格按对称浇注，且高度在50厘米左右

       4.3混凝土养护   ①在养护工序中，应控制混凝土处在有利于硬化及强度增长的温度和湿度环境中

    使硬化后的混凝土具有必要的强度和耐久性

       ②混凝土养护是防止混凝土成形后因曝晒、风吹、干燥、寒冷等自然因素影响而出现不正常的收缩、裂缝等破坏现象

       ③混凝土浇注完成后达到终凝，在混凝土表面用草席进行覆盖并洒水养护

       ④自然养护期间，应在混凝土浇筑完毕后1h内对混凝土进行保温保湿养护，大气干燥，日平均气温大于5℃且小于10℃时，养护时间为28天，当环境温度低于5℃时禁止洒水养护

       ⑤混凝土上每天的洒水次数应能使混凝土表面保持湿润

     总结   隧道工程施工是一项周期长、施工过程复杂的工作，隧道二次衬砌作为隧道作业中的关键环节，施工工序及方法的准确适用对隧道的质量至关重要

    而隧道二次衬砌过程中混凝土浇筑的质量控制是提高隧道二次衬砌质量，保证隧道的安全运行的重要步骤，因此需要引起建设人员的充分重视

    只要能合理选用衬砌材料、混凝土配合比及施工方法，并不断总结施工经验和提高相关人员质量意识，就可以控制混凝土的表面缺陷，保证工程质量，从而取得良好的社会效益和经济效益

       参考文献   【1】石家庄城市轨道交通1号线一期工程防水通用图（2013年8月）   【2】《地铁设计规范》（GB50157-2003）   【3】张庆欣.齐岳山.隧道出口二次衬砌施工技术【J】.铁道建筑技术，2006，3. 随着材料工业和机械工业的发展，适合于预应力技术的高性能混凝土、低松弛钢丝、钢绞线、各种形式的锚具以及各种张拉设备的生产系列化、规模化，再加上各专业生产厂的相继建立使得竞争加剧，预应力技术水平得到了极好的发展基础，得以广泛运用于公路桥梁建设方面

    通过预应力不仅能够提高受力构件的刚性、抗性以及弹性，避免公路桥梁的主要受力部位发生形变而产生破损，影响正常使用，而且还能够有效地减少混凝土的用量，降低公路桥梁的重量以及建筑成本

     一、后张法预应力混凝土桥梁施工技术 　　1、预应力张拉设备的选择设备的选择

    （1）施加预应力前应对张拉设备进行核查

    施加预应力所用的机具设备以及仪表应由专人使用和管理， 并应定期维护和校验

    千斤顶及其配套的油汞、油压表一起进行校验

    校验仪器可采用压力试验机、标准测力计或传感器等， 一般采用长柱压力试验机的方法

    与每台油泵配套的压力表应有两快， 在操作时， 一块作为备用

    张拉力与压力表之间的关系曲线通过校验得出

    （2）张拉机具设备应与锚具配套使用， 并应在进场时进行检查和校验

    对长期不使用的张拉机具设备， 应在使用前进行全面校验

    使用期间的校验期限应视机具设备的情况确定， 当千斤顶使用超过6 个月或200 次或在使用过程中出现不正常现象或检修以后应重新校验

    弹簧测力计的校验期限不宜超过2 个月

     　　2、支架安装、模板搭设

    安装支架前，对立柱和支承面应详细检查，准确调整支承面和顶部标高，并复测跨度，确认无误后方可进行安装

    各支架在同一节点处的标高应尽量一致，以便于拼装平联杆件

    在风力较大的理地区，应设置风缆；支架和拱架应稳定、坚固，应能抵抗在施工过程中有可能发生的偶然冲撞和振动

    预应力现浇梁模板的制作与安装必须正确、牢靠，安装误差应符合规定

    后吊杆和下限位拉杆孔道应严格按计划尺寸准确预留

    梁段的预应力筋、管道、钢筋、预埋件的加工及安装应符合规定

     　　3、钢筋绑扎

    普通钢筋绑扎完毕并焊接完固定架后方可敷设波纹管，并在管内穿入预应力筋

    敷设好的波纹管一定要固定支架上

    预应力筋穿束用人工单根穿束

    穿束时，为防止波纹管被预应力筋划破，必须用胶布、软布紧紧包缠穿束端

    预应力筋穿束完毕后还要全面检查波纹管外观质量，如发现破损部位应立即用防水胶带包缠

     　　4、孔道安装

    施作钢筋绑扎阶段，宜通过轨道固定法固定预应力孔道使其保持圆顺

    绑扎时所用的塑料波纹管必须确保其刚度和强度符合施工要求，套管长度则要根据管道长度而定

    如有接头，为避免该部位漏浆，必须用封口纸严密包覆接缝部位；按要求装设的波纹管，要保证其在与跨中相距4m的范围内无论任一方向的偏差都小于4mm，其他部位的偏差只要控制在6mm内即可

    安装好的波纹管一定要进行加固处理

    在拐弯处安装波纹管，不仅要定位准确，而且要保证形状圆滑，否则浇筑混凝土时波纹管极易上浮或被压弯

     　　5、钢绞线安装：安装前检查钢绞线的外观和质量，严禁使用外观锈蚀、破损或存在油污的钢绞线

    安装时如有必要进行钢筋焊接，可用湿纸板隔挡，以防波纹管被焊接火花击穿出现破损，如果破损不可避免，安装前也要适当修补

    同一孔道内的钢绞线在贯穿时需全部一次性穿入，但是必须逐根标记其穿束位置，以便穿束后逐根查看钢绞线的穿入位置，防止孔道内钢绞线相互缠绕；将每根钢绞线在穿入时对应圆盘式锚具孔内，按指定位置安装好锚具后在所有锚具孔内放置好夹片式锚具放置

     　　6、孔道压浆及封锚

    孔道压浆是后张法预应力工艺的重要环节

    须注意压浆用水泥标号应符合设计或规范要求， 水泥浆水灰比例控制在0.4～ 0.45之间， 3 h 后泌水率不宜大于2%最大值不超过3%

    24 h后泌水应全部被浆吸收

    为减少水泥浆收缩， 可掺0.05% ～ 0.1% 的膨胀剂， 并应与水泥浆均匀混合， 水泥浆稠度应满足规范要求

    灌浆前用压力水冲洗孔道， 压力宜控制在0.3 MPa～ 0.5MPa

    灌浆顺序应先下后上， 直线孔道灌浆可以从构件一端到另一端， 曲线孔道应从最低点开始向两端进行， 在最高点设排气管

    孔道末端应设置排气孔， 灌浆时待排气孔溢出浓浆后， 才能将排气孔堵住继续加压到0.5 M Pa～ 0. 6 M Pa， 并稳定2 m in， 保持孔道内压力

    每条孔道应一次灌成，中途不应停顿， 否则将已压的水泥浆冲洗干净， 从头开始灌浆

    锚固区发生裂纹必须停止一切张拉和混凝土作业， 查明原因并及时处理后方可复工

    对需要封锚的锚具， 压浆后应先将其周围冲洗干净， 并对梁端混凝土凿毛， 然后按设计布设钢筋网浇注封锚混凝土

    但要严格控制封锚后的梁体长度

    对于外露的锚具， 应用高标号砂浆抹上， 防止锈蚀

     二、桥梁建设对后张发预应力技术施工工艺的控制 　　1、后张发预应力混凝土结构的张拉时间

    后张发预应力技术在桥梁施工建设中的成功应用在很大程度上需要依靠后张发预应力混凝土结构的质量

    而后张发预应力混凝土结构质量主要取决于工程材料

    因此，建筑施工单位对工程材料管理的重要性不言而喻，在桥梁建设施工的时候，施工单位要切实按照相关的要求和标准存放后张发预应力钢筋，以保证其质量与安全

    同时，施工人员可以利用早强剂来提高后张发预应力混凝土早期强度，在浇筑砼3d后就开始后张发预应力的张拉，以使混凝土的强度满足后张发预应力的张拉条件

    但是在使用早强剂的时候，施工人员要保持其强度增长速度与弹性模量的增长速度相一致，否则会导致后张发预应力混凝土的承载能力受限，桥梁会出现裂缝，从而影响其使用年限和安全性能

     　　2、后张发预应力的钢筋管道问题

    如果工程施工人员缺乏技术经验或者施工过程中没有相应的保护措施，就会出现后张发预应力的钢筋管道堵塞情况，使张拉后张发预应力的钢筋无法通过，进而影响后张发预应力的张拉效果，以致桥梁建设施工工期延长，资源的消耗和支出成本相应提高

    因此，施工人员要严格遵循管道安装的标准和规范进行施工操作，精确定位施工管道的内部位置，以免出现管道的弯折和扭曲情况，进而出现后张发预应力的钢筋管道堵塞

    同时，施工人员要具备安全意识和质量意识，要遵循专业人员的指示，避免野蛮施工作业，在进行孔道施工的时候，掌控好抽芯的时间，在最大程度上保证管道的畅通，以利于后张发预应力钢筋的施工作业

     　　3、后张发预应力结构的张拉力控制

    如果桥梁建设时的后张发预应力施工过程不规范，或者施工人员对张拉力的控制不遵循相关的执行标准，很容易就会对桥梁质量造成不利影响

    因此，施工人员在进行张拉作业的时候，要严格控制后张发预应力筋的伸长量和使用的张拉力，做到以张拉力为主，同时利用其伸长值对张拉力进行校核

    一般情况下，张拉力的计量单位为1.5级油压，存在着较大的误差，如果施工人员在进行张拉作业的时候不能集中注意力或者施工人员缺乏技术经验，就会使误差更大或者读错数值，使张拉力出现时高时低的情况

    尤其在进行多束张拉作业的时候，施工人员不但要考虑不同束的张拉力不同，还需要准确计算后张发预应力筋的伸长量，很容易在弹性模量的取值中出现错误，从而导致张拉力作业处于失控状态

     　　4、后张发预应力孔道的压浆质量

    后张发预应力的孔道压浆的作用有两方面：一方面是保证后张发预应力筋与结构可以共同工作；另一方面是使后张发预应力筋不受锈蚀

    但是在实际的建设施工过程中，常常出现后张发预应力孔道的压浆缺乏密实和饱满的情况，以及漏浆和漏灌的现象

    究其原因根本，既有施工单位忽视孔道压浆作业工序的原因，也有浆体配置的水灰比没有达到施工建设要求的因素

    同时，即使施工所用的水灰比配置符合相关的标准和规范，孔道的浆体有时还可能有泌水情况的出现，从而影响孔道的饱满和密实

    因此，施工单位要注重施工人员的培训，提高施工技术人员的整体素质，确保操作过程的规范和操作方法的正确，以保证孔道压浆的质量

     　　结束语：桥梁建设的成功与否，直接会影响城市的规划以及交通

    这就要做到在施工中加入先进技术的同时，还要配合合理的应用方案才能起到事半功倍的效果

    我国也应该针对此方面基于更多的关注，以帮助建筑团队建设出更多的优秀桥梁

    

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