水工隧洞砼衬砌采用组合钢模板施工技术总结

浅谈水工隧洞砼衬砌采用组合钢模板施工技

术总结

摘要：本文基于青海湟水北干渠扶贫灌溉一期工程二十标23#输水隧洞混凝土衬砌施工的现场经验，了解该水工隧洞混凝土衬砌施工中的诸多客观因素，分析并制定对应的技术方案。对小断面水工隧洞混凝土衬砌中使用组合钢模板施工的技术进行总结和分析,达到降低成本，优化资源，加快施工进度的目的。

关键词：水工隧洞混凝土衬砌组合钢模板泵送混凝土施工技术

正文：

1.工程概况

青海省湟水北干渠扶贫灌溉一期工程二十标位于湟水流域 (黄河一级支流)湟水河北岸，途经青海省互助县东沟乡曹家村，是一项以乡镇农牧业和农业灌溉为主兼顾生态建设用水的大（2）型水利工程。工程地区地形复杂，平均海拔为2800m，隧洞全长1565米，其中23#隧洞长1262m。断面为城门洞形，尺寸为2.8m×3.05m，衬砌砼标号为C20，底坡为1/1200。隧洞表层为15 -41m 的黄土，其下为冲击砂砾石层，厚度大于20m，结构中密-密实，为强透水层，允许承载力[R]=0.5-0.65Mpa,洞线处在黄土与砂砾石的接触面上，成洞条件极差，采用边开挖边支护边衬砌，为防止因渗漏产生接触流失，从而造成隧洞破坏，必须采取严格的防渗措施，按要求隧洞全部进行混凝土衬砌，整个隧洞以四类围岩为主，部分地段为五类围岩。四类围岩的混凝土衬砌设计厚度为30cm，五类围岩的混凝土衬砌设计厚度为35cm，衬砌混凝土标号为C20，总浇筑混凝土约为54430方。为由于隧洞断面小，作业面狭窄，在隧洞开挖时，衬砌并没有跟进，隧洞贯通后先将底板板全部浇筑完成，随后将侧墙及顶拱集中进行浇筑。

2.施工准备

该水工隧洞断面狭小，施工面较长，导致材料运输和设备安放都比较拥挤。混凝土衬砌为影响工期的关键工作，工程量大，而外界气候条件恶劣，雨季、冬期持续时间长，给施工造成了很多困难。因此，合理的资源安排和施工工作面布置是非常必要的。

根据工程实际情况采用两套组合钢模板进行混凝土衬砌施工，每套模板长12m。洞身混凝土衬砌先将底板浇筑完，然后支设组合钢模板进行先侧墙后顶拱一次性浇筑。两套模板同时进

行，搭接施工，保证三天浇筑两跨的进度。内布设一台HBT30型拖式混凝土输送泵。由于隧洞断面尺寸限制，砼罐车无法进洞，为确保浇筑工序连续且混凝土料和易性符合泵送要求，需在输送泵进料斗前设一台JS350型混凝土搅拌机。采用洞外拌合干料，三轮车将干料运至洞内二次搅拌成品混凝土直接进入输送泵进料口，泵送入仓。

施工当地气候条件恶劣，年平均气温在0—3℃，因此工作面、混凝土拌合站、料场都必须做好保温措施。冬期施工来临前，在洞口处设封闭门，来提高洞内空间温度。混凝土拌合站及料场利用钢管和棉布搭设保温棚。雨季长，且暴雨冰雹常见，洞口做好排水系统，防止暴雨涌入洞内，洞外拌合站及料场必须做好防雨防涝措施。

3.测量放线与基础面处理

经测量放出结构边线，测量重点把握衬砌底板高程，在基础面处理之前，先通过测量确定洞室两侧腰线位置，一般每10m测量定出腰线位置，然后用喷漆作标记，标出桩号和高程位置，拉线绳定中心，检查洞壁是否存在欠挖部位，如存在大面积欠挖，用手风钻钻孔，进行爆破处理。如存在个别点欠挖，用风镐进行处理，以保证满足设计衬砌厚度，底板是否欠挖可以自制标尺参照腰线点测量。然后对基础面进行处理，将仓内积水妥善引排，淤泥、积渣杂物、松动岩体清理干净，方可进行底板混凝土施工。

4.钢筋制安及止水带安装

钢筋进场必须有出厂合格证及复试报告方可制作。钢筋根据图纸配筋表进行下料，成型好的钢筋按平面布置的指定地点堆放，防止锈蚀和污染。钢筋绑扎必须严格按照施工图纸组织施工，钢筋绑架尺寸、间距、位置正确，所有钢筋搭接和锚固长度必须满足设计和施工规范要求，钢筋绑扎完后，必须垫好混凝土保护层。

止水带安装要求比较高，如果止水带安装固定不好，在浇筑过程发生卷曲或移位，可能发生安装止水带处漏水的质量问题。为此，在安装止水带的同时，要用钢筋卡子将止水带固定好，每仓施工缝处止水带必须夹在堵头模板中间。

5.组合钢模板施工

湟水北干渠23#输水隧洞混凝土衬砌采用组合钢模板，每12m为一仓。两套模板采用跳仓浇筑，搭接施工，并有利于结构混凝土散热，避免温度裂缝。模板施工前须将侧墙与底板施工缝凿毛并清理干净。模板组合安装必须紧密，避免产生缝隙漏浆。模板之间用螺栓固定上紧，不得漏上，否则浇筑混凝土过程中模板因受力而产生位移，导致混凝土面产生错台。

5.1布设支撑架立筋

由于衬砌混凝土为封闭式灌注，所以必须按要求做好每一道工序，保证保护层厚度满足要求，为防止模板位移、跑模、胀模等造成混凝土质量缺陷，模板内侧需均匀布置一定数量支撑架立筋止支撑与外侧支撑体系协同固定模板。防止架立筋施工完后露筋，可在架立筋与模板接

触位置布设混凝土垫块。

5.2模板支撑体系

模板支撑体系采用[16钢拱架及脚手架组合支撑，确保满足强度、刚度及稳定性要求。钢拱架根据单元模板长度，每单元接缝处设一榀，每一榀之间搭设架子管使其连接为整体。

5.3模板安装

安装模板前，要将模板面清理干净，并涂刷脱模剂。在安装模板时，先安装侧墙模板，要注意模板定位并且控制垂直度符合要求。侧墙模板安装完之后固定钢拱架，使其与模板贴紧。将带注料窗的模板安装在指定位置。组合模板拼装时要保证接缝严密而且平整，防止漏浆或产生错台。

5.4安装堵头模板

由于开挖轮廓不规则，所以堵头采用木模板现场量取尺寸加工成型，并用方木固定安装牢靠。止水带须夹在中间，不得有褶皱。

6.混凝土浇筑

①混凝土拌合及运输：各项工作准备就绪后，开始拌合混凝土。由于隧洞断面小距离长，且混凝土罐车无法进洞，为确保混凝土料具有良好的泵送性能且浇筑的连续性，所以采取洞外拌合干料，洞内混凝土输送泵前设二次拌合站三轮车运至洞内二次加水拌合后直接泵送入仓。两次拌合都必须严格按照实验室提供的施工配比配料，混凝土外加剂必须严格控制掺量。

②混凝土浇筑：灌注混凝土前须用水将基底冲洗干净，检查无异物，然后泵送润滑料，可采用1:1或1:2的水泥砂浆，均匀铺筑，厚度不大于3cm，既能保证新老混凝土施工缝结合良好，又对管道起润滑作用。混凝土浇筑过程中，应保持浇筑的连续性，如因故超过允许间歇时间，但混凝土能重塑者，可继续浇筑，如局部初凝，单位超过允许面积，则在初凝部位铺水泥砂浆后可继续浇筑。若混凝土已出现严重初凝时应视为施工缝处理。

③混凝土振捣：侧墙采用φ50软轴振捣棒振捣，顶拱主要采用附着式振捣器振捣。侧墙及顶拱浇筑时应对称下料，混凝土铺料厚度每层铺筑厚度为50cm，保持混凝土面均匀上升。要有专人检查密实度情况，可以通过对泵管压力的观察看进料情况，通过对钢模的敲打听是否有空响。顶拱混凝土采用退管法或垂直法封拱。

④拆模、养护：混凝土浇筑完毕后10—20h，人工洒水养护，一般连续养护7—14天时间，拆模时间要在混凝土浇筑完毕等24小时后方可进行。

7.施工注意事项

①模板、钢筋、水泥、外加剂、骨料等必须遵照《水工混凝土施工规范》执行。

②混凝土灌注前及灌注过程中，应对模板、支架、钢筋骨架、止水带等进行检查，发现问题应及时处理。