公路隧道通风竖井混凝土衬砌施工技术

公路隧道通风竖井混凝土衬砌施工技术

摘要：结合笔者工程竖井混凝土衬砌施工实践，详细介绍了竖井二衬的施工工艺、设备选型、安全防护措施和施工计划安排，为类似公路隧道通风竖井建设提供有益的借鉴。

关键词：通风竖井混凝土衬砌施工技术

1 工程概述

本隧道是XX高速公路控制性工程，左线长6750m，右线长6765m，隧道中部设置两处竖井，2#竖井位于笔者承建的标段，井口标高496.7，井底标高279.3，井深217.4米。

竖井断面为圆型，内轮廓线直径7.0m，中间设置钢筋混凝土隔板。井口段为钢筋砼衬砌结构，井身段衬砌结构按新奥法原理采用复合式支护结构，二次衬砌采用模注砼结构，初支和二衬之间设置防排水层，二次衬砌砼抗渗要求为S8。

2 施工方案

首先选择竖井二衬的施工机具，目前使用的有拉杆式液压滑模、提升式整体模架，吊盘式组合钢模等，通过技术、经济、安全、进度方面综合比较，确定采用提升式整体模架二衬施工方法，该方法具有操作方便、施工进度快、安全可靠等优点，缺点是配套设备(稳车)相对较多。

采用自下而上二衬顺序，先行施作竖井底板部分用C30砼进行浇筑并调平，按设计要求植入预埋钢筋；然后在底板上拼装整体模架，最后按施工放样采用提升稳车准确定位。

图1二衬整体模架平面图

二衬混凝土输送方法竖井底部利用隧道砼输送泵供应，当衬砌高度超过泵送能力时，改用竖井口搅拌站供料，采用溜灰管将砼料送入模仓后浇筑。

模架在中隔板处隔开，由6台JZ-10/600A提升稳车控制，进行定位和脱模后向上提升至下一模处。中隔板模板顶面下10cm处预留3个PVC定位孔，方便下模螺栓穿孔定位模架。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 工艺流程

施工准备→切割井壁尖头→排水管安设→挂防水板→二衬模架定位→混凝土制备→混凝土浇筑→止水带、止水胶安设→脱模提架→下一个施工循环。

3.2 操作要点

3.2.1切割井壁尖头：对露出喷砼面的锚杆、钢筋等尖头必须逐一切除，并用砂浆等抹平。

3.2.2排水管安设：衬背竖向排水管采用四根Φ100mmHDPE波纹管，沿竖井每5m设置一根环向Φ50mmHDPE波纹管，排水管必须用土工布包裹，用圆头钉固定在井壁上。

3.2.3防水板铺挂：防水板要与井壁密贴并保持一定松散度，防止出现脱空现象，板与板间搭接、焊接质量必须良好。

3.2.4二衬模板定位：模架高度3m，用稳车吊装模架各部分，定位时要对中操平，保证井壁和中隔墙的垂直度、圆度和净直径，模板之间用螺栓牢固连接。

3.2.5混凝土制备及输送：前30m混凝土由隧道拌和站提供，采用砼输送泵直接入模，其余段的二衬砼由竖井口拌合站提供，采用Φ160mm的溜灰管输送入井，在吊盘上设缓冲器，然后经窜筒入模。

3.2.6混凝土浇筑：采用人工控制四周对称入模，插入式振捣器捣固，每层浇筑厚度为30cm，井壁与中隔墙同步施工，一次完成衬砌作业。

3.2.7止水带、止水胶施工：工作缝设置钢板止水带+遇水膨胀止水胶两道防水。钢板止水带规格300×3mm，接头必须进行焊接牢固，焊缝长度50mm以上；缓膨型止水胶规格为15×8mm，止水胶安置在钢板止水带的外侧二模接缝处。

3.2.8脱模提架：混凝土强度达到5Mpa后即可脱模，其方法是利用模架上气动千斤顶收缩模架，使模架脱离混凝土；脱模后利用稳车提升模架到预定位置进行下一模衬砌。

对设计是钢筋混凝土衬砌结构的，在提升模架必需先实施衬砌钢筋作业。

4 施工计划安排

4.1施工进度计划

竖井二衬素砼1d/模，钢筋砼2d/模，壁座2d/模，平均进度2.9m/模，竖井二衬总长度217.4m，需浇筑78模，共计安排施工时间92d(2#竖井钢筋砼40m，壁座8处)。

4.2材料与设备计划

表1 主要工程材料

序号材料名称规格序号材料名称规格

1 水泥P.O42.5 5 波纹管Φ50、Φ100

2 黄砂中砂 6 止水带钢板30×3mm

3 碎石 4.75～31.5mm 7 止水胶15×8mm

4 防水板1.2mm 8 钢筋Φ22、Φ12

表2绞车设备明细表

名称型号个数(个) 卷筒直径(m) 卷筒宽度(m) 钢丝绳直径(mm)

提升绞车JTP-1.6/1.2 1 1.6 1.2 Ф28

吊盘用绞车JZ-10/600A 4 0.8 1.0 Ф30

模板用绞车JZ-10/600A 6 0.8 1.0 Ф30

砼管用绞车JZ-16/800A 1 1.0 1.25 Ф30

封盖门绞车JZ-5/400A 1 0.5 0.8 Ф16

表3施工设备明细表

名称型号数量备注

变压器 315 kV A 2台

帐幕式钢井架D220 1套资质单位设计与安装

通讯设备KJX-SX-1型 1 声光信号

防爆投光灯DGC175/127型 4

吊罐座钩式2只容量1.5m3

吊盘双层 1 高3m

模板10mm钢板1 高3m

搅拌机 JS500型 1

4.3劳动力计划

表4-1 劳动力计划表

序号岗位数量(人) 责任范围

1 工地负责人 1 施工总负责

2 施工员1 施工技术、协助测量

3 质检员1 现场质量控制检查、施工记录、资料编制

4 测量员1 负责施工放样

5 试验员1 负责试验检测

6 安全员1 负责安全管理

7 材料员1 负责机料管理

8 电工 1 负责用电管理

9 机修工1 负责机械维修养护

10 绞车司机 2 负责绞车提升

11 信号工2 负责井上下信号联络

12 衬砌工12 负责防水层铺挂和混凝土浇筑

5 施工安全防护措施

5.1危险源辨识

二衬施工过程可能出现的风险主要有：坍塌、物体打击、高处坠落、触电等伤害。

5.2危险因素评估：物体打击和高处坠落属于重要危险源。