6隧道二次衬砌混凝土养护施工工法

隧道二次衬砌混凝土养护施工工法 中铁十八局集团贵广铁路工程指挥部 一、前言 客运专线高速铁路,除了对结构物、路基等工程的沉降变形要求严格外,对隧道工程,因高速行驶列车通过隧道时的风洞效应,对隧道二衬砼产生较大的压力,因而,隧道结构物除要满足沉降变形要求外,还要满足承受列车通过时的风压力,列车通过时,隧道结构稳定,二衬表面不掉块,不能危及列车安全。这就要求隧道二衬砼既要有足够的强度,又要满足耐久性要求。隧道砼强度耐久性影响因素,除原材料、配合比等外,还有一个重要影响因素——砼养护。混凝土浇注后,如气候炎热、空气干燥,不及时进行养护,混凝土中水分会蒸发过快,形成脱水现象,会使已形成凝胶体的水泥颗粒不能充分水化,不能转化为稳定的结晶,缺乏足够的粘结力,从而会在混凝土表面出现片状或粉状脱落。此外,在混凝土尚未具备足够的强度时,水分过早的蒸发还会产生较大的收缩变形,出现干缩裂纹,影响混凝土的耐久性和整体性。 但隧道工程施工中,长大隧道因洞内温度较恒定,洞内空气有一定湿度,从而在隧道砼养护工序控制上施工中控制不严,致使二衬砼表面颜色泛白,强度不足,耐久性大受影响。隧道二衬混凝土浇注后,如何养护?是值得客运专线高速铁路工程研究的一个课题。 二、工法特点 1、本工法工艺新、可操作性强、适用广泛。 2、施工方法操作简便,速度快,安全质量效果好,经济效益显著。 3、采取移动式模架,喷水管安装在养护台架上。规避了高空作业风险。 三、适用范围 本工法适用于隧道二次衬砌混凝土养护施工。 四、工艺原理 1、砼拆模后,及时进行养护,保持砼处于湿润状态,养护最低期限见 1 表4-1: 表4-1混凝土养护的最低期限 2、采用专用隧道二衬砼移动式养护台架,台架外侧设一环洒水养护喷嘴 ,开启进水开关后,水雾均匀喷洒到二衬砼表面,纵向移动台架,完成需养成护段二衬砼养护,根据施工条件,确定洒水喷雾间隔时间,确保二衬砼养护效果。 五、施工工艺 1、施工工艺流程及养护台架形式,见图5-1、5-2。 隧道二衬养护施工工艺流程图5-1 1386 1282隧道养护台架示意图 50 190 868 4012 单位:厘米 设计顶面△ 300 590 60 台架侧面图 台架 φ48水管 喷嘴 水管 风管连接软管 800 养护台架形式图5-2 2、工艺要求 ⑴施工准备,加工隧道二衬砼养护台架,养护台架走行装置采用直径50cm 胶轮,每侧2个,共4个,轮间距如图示。台架主梁采用工字钢,22b ,架体采用φ48钢管焊接,台架外环设一环φ48钢管,距二衬轮廓0.3-0.5m ,钢管外侧(正对二衬表面侧)间距50cm 焊接洒水喷嘴,钢管在隧道布设高压水管侧设进水软管接头及开关闸阀,钢管另一侧端头封闭。隧道高压风管在二衬砼养护段间距50m 设一接水闸阀,供应砼养护用水。 ⑵隧道二衬砼拆模后,立即养护,将养护台架移至刚拆模二衬段,用橡胶软管连接高压水管与养护台架进水接口。 ⑶养护洒水时,喷头距二衬混凝土面0.3-0.5m ,调整开关闸阀,控制喷水压力和水雾量,喷水时在同一定点位置持续喷水时间为5s 。 ⑷养护台架采用人工推动,移动时控制左右侧匀速前移,台架移速度为6m/min 。 ⑸养护期限,一般为14d ,喷洒水雾养护间隔时间2h ,确保砼处于湿润状态。 六、机具设备 机具设备见表6-1 七、劳动力组织 劳动力组织表7-1 八、质量控制及检验 1、质量控制 (1)养护喷洒水雾要均匀,不得出现漏喷。 (2)气温低于+5℃时不得喷水养护。 (3)混凝土拆模后,养护的最低期限应符合表4-1的规定,且不得中断,喷洒水雾间隔时间3h,确保砼处于湿润状态。 (4)混凝土养护期间,混凝土内部温度不宜超过60℃,最高不得大于65℃,混凝土内部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差不宜大于20℃,养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。 2、质量检验 (1)喷洒水雾次数必须严格控,保证混凝土处于湿润状态,混凝土养护用水应与拌合用水相同,水温应与环境气温基本相同。 (2)当环境气温低于5℃时不应浇水。 检查数量:每3h检查1次。 检验方法:观察、检查施工。 九、施工安全措施 施工中严格遵守有关施工安全规章、、操作规程,重点作好以下安全工作: 1、成立专业工班,专人负责,确保按时养护。 2、设专职质检员现场值班,进入施工现场应戴安全帽,登高作业超过2m时,养护人员要系安全带,穿防滑鞋,并检查其可靠性;工具应收放入工具袋内,严防坠落伤人。 3、养护用的管路和设备应经常检修,电路管理应符合用电规范要求。 4、登高检修与保养的操作人员,必须穿软底鞋,并将鞋底淤泥清除干净。 5、养护用的支架要有足够的强度和刚度,搭设要规范合理。 6、在保护好混凝土成品的同时,加强个人安全防护工作。 十、效益分析 贵广铁路洛香隧道隧道二次衬砌混凝土采用移动养护台架喷洒水雾养护法,保证了隧道二次衬砌混凝土强度和耐久性,砼外观质量取得了较好,人工费,水电费,机械台班费节约150万元,取得了良好的经济效益。 十一、工程实例 洛香隧道全长11232米,地处贵州黎平县境内。进口里程DK278+125,出口里程DK289+357,由中铁十八局集团承建,为了隧道二次衬砌混凝土质量,强度和耐久性满足要求,提高施工效率,降低养护工序成本,积极开展科技攻关,创新施工工艺,采用自自制移动式台架喷洒水雾养护法对隧道衬砌进行养护,加快了施工速度,解决了施工难题,保证了工程质量。