小断面隧洞组合模板衬砌施工技术.doc

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小断面水工隧洞组合小模板衬砌施工技术

内容摘要:

根据引红济石输水隧洞工程实际情况，本文重点论述利用组合小模板进行隧洞二次衬砌的施工技术和步骤。

关键词:

组合小模板、拱架、丝杆、衬砌

一、工程概况

引红济石调水工程是一项将汉江北岸褒河支流红岩河河水通过穿越秦岭的隧洞自流调入到石头河中的跨流域调水工程，工程受益区为陕西省关中地区中西部的咸阳、杨凌、西安三个市区。

引红济石输水洞工程起点位于太白县，输水洞长度约为19.76km。

主输水线路位于盆地南缘，洞室均位于基岩中，基岩面高程1623～1750m，高出洞顶160～300m。

引红济石调水工程地处秦岭山脉深处，气候特征属于典型的大陆性季风气候，由于区内海拔高度相差悬殊，气候特点各异。

川道四季分明，属于温带气候，高山区无夏季，春秋相连，冬季酷寒持续时间长，流域多年平均降水量817mm，平均气温7.6℃，极端最低气温-25.5℃，极端最高气温32.8℃，无霜期155天，最大冻土深度48cm，年平均风速20cm/s，相对湿度72%。

本段工程为引红济石输水隧洞上游K3+000～K3+213段边顶拱衬砌施工，该段属于不良地质段，围岩情况较差，对衬砌要求质量较高，目前该段已完成底板和35cm直墙衬砌施工，断面为圆拱直墙型，成洞尺寸3.0m×2.8m（高×宽），结合本工程隧洞特点，为节约工程成本投资和保证工程质量，该段边顶拱采用5mm厚的组合小模板每6m分段进行衬砌施工。

二、组合模板加工和支撑

2.1模板设计加工

根据引红济石工程实际情况，为保证衬砌施工质量，模板采用定制钢模板，边顶拱混凝土浇筑采用1.0m长的组合钢模板，厚度为5mm，初步加工12m，1#钢模为直线型，尺寸35cm×100cm，共2个；2#钢模为直线型，尺寸45cm×100cm，共4个；3#钢模为圆弧线型，尺寸50cm×100cm；共6个；4#钢模为圆弧线型，尺寸50cm×100cm；共2个，5#钢模为圆弧线型，尺寸39cm×100cm；共1个，每6m在2#上布设4个进料窗口，5#钢模布设2个进料口，两边分部设置3个附着式振捣器。

模板设计图（单位:

cm）

2.2组合模板支撑

内支撑钢拱架由14工字钢加工成型，间距1.0m，每榀内支撑钢拱架分三段，半圆拱架加工完后需用Φ25钢筋连接，保证加工成尺寸。

同榀钢拱架横断面用Φ100丝杆加固，丝杆壁厚1cm，Φ100丝杆两端各有15cm长的丝杆，用于调节钢拱架，内支撑钢拱架榀与榀间利用拉杆链接，拉杆采用Φ25钢筋，内支撑钢拱架具体尺寸见图。

图2-2内支撑及内支撑加固图

三、组合衬砌施工技术

3.1边顶拱混凝土浇筑施工工艺流程

衬砌施工步骤为矮边墙凿毛-钢筋绑扎-立模、内支撑钢拱架就位-仓面验收-混凝土浇筑。

具体图下图所示

规格修整、施工缝处理验收

测量放线

钢筋绑扎

止水、立模

取样试验

混凝土运输

内支撑钢拱架就位、校模

钢筋加工、运输

施工准备

仓面验收

混凝土入仓

平仓、振捣、抹面

脱模、混凝土养护

质量检查

3.2组合小模板支立和支撑

3.2.1组合小模板支立要求

1.模板从拱顶向两侧架设，模板与模板之间布设海绵条，模板扣件要牢固。

模板扣件无法安装时，加工螺栓对模板进行连接。

2.模板缝要保持在一条直线上，保证衬砌混凝土外观质量。

3.对有进料窗口的2#模板需进行加固处理。

3.2.2支撑要求

1.内支撑钢拱架要求支立保证垂直要求，底部支立牢固。

2.同榀拱架之间丝杆要求支撑到位，榀与榀之间用Φ25螺纹钢连接牢固。

3.支撑后要保证衬砌后内部衬砌符合设计规范要求。

3.4混凝土浇筑

3.4.1混凝土先从两边进料窗口入仓，最后从拱部2个进料口入仓，浇注砼的速度严禁大于6～7m3/h。

砼面应均匀水平上升，钢模板内前后砼高度差要求不超过60cm；左右砼高度差要求不超过50cm。

砼入仓之前，先用水润湿基岩面或砼缝面，并均匀铺盖一层富砂浆的砼，再分层下料摊铺砼，采用人工平仓、振捣。

振捣时间以30～45秒为宜，严禁过振、欠振、漏振，具体以砼不再显著下沉，气泡和水分不再逸出表面开始泛浆为准。

3.4.2严格控制混凝土的坍落度，做好混凝土试块取样。

3.4.3浇筑过程要切实关注模板和支撑是否发生变形，如发生位移及时停止浇筑，及时对支撑结构进行调整和加固。

3.5拆模养护

浇注结束后，顶拱砼在强度达到设计标号的75%后方可拆模。

拆模时需注意安全，做好防护措施，按照规范要求进行拆除，砼浇筑结束终凝后12h，应及时洒水养护，养护采用水泵抽水喷射养护，养护时间不得少于28天。

四、施工效果检查和分析

4.1存在问题和难点

（1）模板和拱架支立困难。

由于隧洞断面较小，模板拱架支立全部由技术工人进行人工拼装，为保证混凝土浇筑质量，这不仅难度大，而且对施工人员技术要求高。

（2）表面有气泡。

由于混凝土搅拌不均匀和振捣不到位，气泡不能及时排出去，吸附在模板表面从而产生气泡。

这需要施工过程中加强混凝土搅拌和振捣工作，确保混凝土中气泡及时排除.

4.2施工成果

（1）2012年12月9开始施工衬砌，至2013年1月23日保质保量的完成了全部上游k3+000-k3+213边顶拱衬砌施工任务。

（2）该段边顶拱衬砌施工质量较高，施工进度快，未发生任何安全事故，这达到了业主单位的一致好评，创造了良好的经济和生活效益。

五、施工总结

结合引红济石工程隧洞实际情况，我工程对上游213m边顶拱利用组合小模板进行衬砌施工，严格控制每个环节，协调各工序连接，顺利地完成衬砌施工任务，保证了施工的内在和外在质量，也节约了工程投资的成本，得到了业主单位的一致好评，给项目带来良好的经济效益，给公司带来了较好社会效益。