城市地铁矿山法二衬施工技术

城市地铁区间矿山法二衬施工技术

内容摘要

城市地铁区间隧道矿山法施工具有很高的普遍性和适应性，目前国内已经有十分成熟的施工工法和经验。通过广州地铁广佛十五标沙园站至燕岗站区间隧道矿山法二衬施工技术研究，对区间二衬施工过程的不断总结，分析、提炼，遇到问题及时发现并解决问题。

（一）工程概况：

沙园站～燕岗站区间矿山法段起点为沙园站南端长约20m的暗挖区间接口，沿工业大道往南，终点为沙燕区间盾构始发井（兼轨排井）本区间矿山法区间自沙园站南端起点开始，由上下重叠段隧道逐渐过渡到左右线平行隧道，左线全长776.415m，右线全长777.458m，其中重叠段隧道长256.824m。区间左右线各设三个曲线，曲线半径最大为3000m，最小为2000m。左线线路最大纵坡为10.528‰，拱顶覆土12.1～21.0m，右线线路最大坡度未27.45‰，拱顶覆土10.4～18.24m。

（二）施工步骤：

1．基面清理：在铺设土工布之前应清理多余初支后留下的钢筋头，小导管以免扎破防水板.

2.铺设防水层：用材料用400g/㎡土工布作为缓冲层，然后用1.5mm厚pvc 防水板。

3.绑扎钢筋：环向筋用@200Φ16钢筋（重叠隧道采用@200Φ20钢筋）,水平筋用@200Φ14钢筋，保证焊接质量及搭接长度。

4.台车定位：要求测量人员计算精准严禁超限。

5.浇筑混凝土：保证浇筑过程中振捣，严格按照操作步骤。浇筑后12小时拆模，并拆掉上方收口网，以便二次注浆能顺利流通。每日养护3次。

（三）隧道二次衬砌衬常见问题及控制

（1）布设垫块；焊接外侧定位钢筋及做好防水板的保护

完成钢筋工程后，就准备就位衬砌台车了。在此之前，在已绑扎好的纵向钢筋上纵、环向两每米安设塑料垫块，呈梅花形布置起到控制钢筋保护层的作用。行走台车及台车就位。从档头处和台车的窗口中检查钢筋保护层的情况，垫块的设置有效的解决了钢筋保护不够的情况；但也存在钢筋保护层过厚和保护层厚度不均

匀的情况，此时只有通过加设的定位钢筋顶在防水板上防止钢筋出现外移而导致保护层过厚和不均匀的问题。施做此工作一定要注意，防止将防水板戳通而留下隐患：

梅花形布置

（2）浇筑混凝土

在混凝土的浇筑过程中要尽量避免震动棒打在二衬钢筋上，边浇筑边检查特别是在开启附着是振动器时，要仔细检查衬砌台车是否有跑模情况，及时加固。

（3）外观质量

公路隧道断面尺寸大，混凝土二衬外观质量控制是一个难点。存在的常见问题有：环形接缝错台、漏浆；工作窗处错台、冷缝多；混凝土表面存在花斑、颜色不一致；处理不好直接影响隧道二衬外观质量。出现上述问题原因是多方面的，但主要是由于施工方法和工艺不当所致。

原因分析

（4）模筑混凝土施工工艺控制要点

原材料必须经检验合格后方可使用，混凝土坍落度边墙宜小，拱部的宜偏大。在保证混凝土可泵性的情况下，宜尽量减小混凝土的坍落度，并提高混凝土的和易性、保水性，避免混凝土泌水，一般选16cm左右。

为改善混凝土的和易性，增加其流动性，可适量掺加高效缓凝型防水剂；在衬砌混凝土中掺加粉煤灰有利于提高混凝土的和易性、保水性和密实度，有利于二衬的外观质量。

混凝土灌注采用分层、左右侧交替对称浇筑，每层浇筑厚度宜不大于1m台车前后混凝土高差不超过60cm，左右两侧高差控制在50cm以内，以防止侧压造成台车侧移及台车上浮。浇筑过程要连续。混凝土振捣应定人、定点、分区进行，一般采用插入式振动棒应保证二衬接缝不外露同时要严格控制振捣时间，一般控制在20s～30s。现场拼装完成后，应进行检查校正，最后对模板板块拼缝进行焊接并将焊缝打磨平整，应优先使用大块模板，以有效抑制翘曲变形。

（5）粗细骨料

砂石原材料产地必须固定，同时严格控制针片状含最和含泥最。针片状石子含最大将会影响混凝土的流动性及混凝土表面颜色的不均匀。含泥量大将会使混凝土的颜色加深。

（6）配合比

（1）水灰比变化的影响，由于对用水量掌握不准。混凝土时干时稀一般情况下水灰比小的混凝土干硬后多呈青灰色。颜色相对较深。水灰比大的混凝土干硬后多呈灰白色。颇色相对较浅。

2)混凝土内部质地不均。混凝土拌和质量不良影晌了混凝土内部各处均匀性发生变化。极易造成颇色上的差异。这是为什么同一盘混凝土浇筑的结构物表面颜色会出现明显差异的原因。

防治措施:

1)混凝土搅拌站应做到混凝土配合比各原料计且准确，特别是用水量的准确。确保水灰比在极小范围内波动，理论上只要能满足施工的振捣要求。混凝土坍落度越小混凝土的泌水越少，气泡也越少。建议非泵送混凝土的坍落度控制在8cm一10cm泵送混凝土控刹在16cm,同时应采取措施保证坍落度损失值。

2)严格控制混凝土的拌和质量。适当延长混凝土的拌合时间。确保拌和质最稳定。

3）掺入优质粉煤灰可改善混凝土的和易性便于浇筑成型。但掺量过大将造成混凝土表面倾色缺乏光泽。色泽不均。因此应严格控制粉煤灰的梅量。经过试验粉煤灰的掺量应控制在水泥用量10%以下较好。

（7）模板脱模剂

混凝土成型必须使用符合要求的模板。而施工中除了在模板上使用隔离剂外难免会依附其他各种物质。但是在混凝土达到一定强度以后，这些物质也便依附于混凝土构件表面，形成各种难看的污点。严重者将直接影响构件的外观质量。当然在模板比较光洁的情况下。混凝土表面的颜色不仅表现为基色，而且由子受脱模剂的影响，在混凝土构件表面将同时突出地表现出来因此对脱模剂的选用尤为要。

由于模板之间很难做到整体性，因此模板之间也就存在接头。由于制造、使用、保养等原因造成模板之间的接缝不密贴。在混凝土浇筑过程中，透过不密贴的部位出现漏浆、漏水;由于水泥浆的流失和随着混凝土养生的进行水分的蒸发。在接缝不密贴部位就形成麻面、翻砂或呈青黑色或者是花斑毛面状。

防治指施:

1）模板表面应光洁平整、尽量减少接缝。

2）对施工用模板的涂刷应及时均匀，并且使用质量好的脱模剂。如环氧树脂型脱模剂等。以阻止锈源的产生

3）一但混凝土出现锈斑，应及时处理。通常表面积小可用钢刷刷除。范圈较大则采用1: 10的草酸溶液进行擦洗后再进行砂轮机打磨以还原混凝土本色。（8）夹层水线

通常施工缝的附近混凝土颜色深。且多呈条带状斑块，俗称水线。与混凝土浇筑的分层厚度基本一致。特别影响混凝土的外观形象，其主要形成原因为: 1）工地浇筑作业不连续。

2）由干混凝土的泌水、离析或施工中遇到雨水等原因造成混凝土局部表面有积水现象。在振均过程中振动棒有时会碰到模板，模板的振动会产生缝隙，积水就沿着缝隙往下流。从而形成带走水泥浆只剩下砂子和石子就形成了一条条松弱的流水痕迹就是水线，还有如果模板接缝不严就会漏浆。漏浆带走砂浆和水泥浆也会造成水线的现象。

3）相邻两层混凝土施工存在较长的时间间隔，在混凝土浇筑过程中。一般在一定厚度分层施工己达到振倒密实的效果。在第一层振倒完毕后顶面部分的混凝土将会有较多的砂浆。时间一长使该部分混凝土处于半初凝状态。流动性差、当第二层继续浇筑施工时。就很难将该部分夹层中较多的砂浆均匀上提。从而使这部分混凝土中砂浆含量较多。因砂浆不易硬化且产生颜色较深。所以就会在该层留有施工缝色差。