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摘要:文章中首先是对二次衬砌的相关知识进行了简析,之后便主要介绍了二次衬砌在隧道施工中的施工要点、施工工艺及质量控制要点等。
关键词:隧道施工;二次衬砌;质量控制
引言
对隧道施工二次衬砌质量控制相关因素进行分析研究,不仅可以保证二次衬砌的施工质量,也可以为建筑业今后的隧道施工提供有效的施工经验。
1.二次衬砌的相关简介
1.1二次衬砌的定义
近些年来,隧道工程的发展迅猛,隧道工程在施工过程中对施工要求格外严格,而二次衬砌在隧道施工中的应用可以加固支护,提高隧道的使用年限。与初期支护共同组成复合式衬砌,隧道施工工程在初期支护内侧施作的模筑混凝土衬砌便是所谓的二次衬砌。也可以说,它是为了达到加固支护、美化隧道外观的目的,为了起到方便设置监测、通讯、照明等设施的作用,从而可以适应现代化高速道路隧道建设的要求,而在隧道已经进行初期支护的基础前提之上利用混凝土等材料修建的一种内层衬砌。它在隧道施工中被应用的施工前提条件是施工前需要保证隧道中线、高程和断面尺寸可以满足设计要求,隧道内通风良好,隧道的初期支护已达到验收标准并已经验收合格。
1.2二次衬砌施工的原则
二次衬砌作为有安全储备的一种施工技术,它在目前发展速度飞快的建筑工程中都是以现代支护理论和新奥法理论作为施工原则的。当隧道施工已经处于利用围岩或是围岩加支护构成稳定体系时,也就是说,此时的隧道已经初步成型,那么二次衬砌的应用便选择顺作法。所谓的顺作法便是施工时采取由下而上,先墙后拱的顺序来进行连续灌筑。
总的来说,在隧道施工中所应用的二次衬砌所应当遵循的最主要施工原则便是“仰拱超前、拱墙整体衬砌”。仰拱作为隧道结构的基本组成部分之一,是为了改善上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的一种反向拱形结构,它的存在有利于防水和增加结构稳定性。在隧道施工中的仰拱超前、拱墙整体衬砌主要是指隧道施工在初期支护完成后,仰拱尽量紧跟开挖面的步伐进行施工,待仰拱施工完成后,采用液压式衬砌台车进行二次衬砌,采取拱墙一次性整体灌注施工。
1.3二次衬砌的施工要求
二次衬砌在隧道施工中所扮演的角色对整个工程来说都至关重要,其在施工中的技术要求主要有以下几个方面。一是二次衬砌在隧道施工中多为混凝土的结构,因此施工时要求混凝土结构表面光滑、体积密实、在设计强度和防水性等方面的要求符合整体工程的要求。二是在混凝土施工前严格控制所需的水泥、骨料、养护用水、掺和剂等原材料的规格。三是二次衬砌的施工顺序必须严格按照仰拱超前,拱墙整体浇筑的顺序。四是由于隧道施工的工程量浩大,为了保证施工速度和施工质量,混凝土的拌和、输送、浇注应当选择机械化的作业线。
2.二次衬砌在隧道施工中的重要性
首先,二次衬砌在隧道施工中的应用可以保证隧道在使用年限长久的前提下还能继续稳定运营使用并保证其安全性和美观。其次,二次衬砌的基本模型便是模筑混凝土,它在初期支护很难保证围岩的长期稳定的一般地段中的应用可以起到立即加强围岩的变形支撑的目的。同时,模筑混凝土二次衬砌还可以达到加强初期支护体系封闭山体内水系的目的,继而保证隧道的不渗不漏。再者,二次衬砌在隧道施工中的应用还可以承受软弱围岩的蠕变压力、膨胀性地压或浅埋隧道受到的附加荷载。最为重要的一点便是,二次衬砌在隧道施工中的应用可以加强山体变化的支撑稳定,让隧道在经受地震、山体偏压等自然灾害时还能保证围岩的稳定,继而防止隧道坍塌事故的发生。
3.隧道施工二次衬砌各工序的简介及其质量控制要点分析
3.1施工前的准备工作及其质量控制要点
所谓无规矩不成方圆,隧道施工也亦然。二次衬砌在隧道施工中的应用其最基本也是第一步的工序便是施工前的准备工作。二次衬砌开工前,应当先将施工计划、材料储备、质量安全保证措施、应急措施都制定出一套完整的方案。之后便要求管理部门严格按照设计方案进行每一步准备工作的检查、监督。准备工作中最重要的一点便是要做好进入现场的原材料的质量控制,如此一来便可将一切隐患都扼杀在摇篮中。
施工前的准备工作任务繁重且意义重大,可以说,施工前的准备工作在隧道施工整个工程中的意义都非常重大,因此,此过程中的质量控制要点也就显得尤其重要。以下便是二次衬砌施工前的准备工作中的质量控制要点简介:
一是与此次工程施工相关的所有施工材料的准备情况。二次衬砌的施工要想得到保证,其质量要想达到预期的效果便需要杜绝光有口号而严重缺乏将施工计划、理念等落实到具体行动中来的意识。
二是施工所需原材料的控制情况。所有进入现场的原材料都必须保证其防水性、耐久性、规格都能满足设计要求。例如构成混凝土的砂、碎石、水泥、减水剂等原材料均需经检验合格后才能应用到施工中去,所有防水材料只有在满足外观、防水性的要求之后才能保证其在使用过程不会产生安全隐患。
三是二次衬砌的施工前的质量控制要点。初期支护的工程经具备合格资质的检测单位验收后才能进行二次衬砌。首先,应用激光断面仪对初期支护的断面进行检测。其次便是对隧道洞身的初期支护的拱部与边墙进行空洞检查,以确保其不会影响二次衬砌的施工进度和施工时间。再者,严格控制喷射混凝土质量。此要点有力的保证了二次衬砌施工中的安全。
四是混凝土的拌和、运输、灌筑等方面的质量控制要点。原料分量准备充足,拌和过程中严格控制搅拌时间。
3.2仰拱混凝土的施工及其质量控制要点
仰拱混凝土的施工应该在仰拱结构开挖后立刻进行混凝土的灌注,继而使其能够尽早的封闭成环。仰拱混凝土的施工在隧道施工中有着调整二次衬砌应力的作用,也可以提高隧道支护结构的整体承载力。
此过程中的质量控制要点主要有以下几个方面:一是混凝土灌注之前确保浇注表面无废渣或其它无关杂质的存在。二是选择小塌落度的混凝土进行灌注并将之捣固密实。三是仰拱混凝土施工时隔适当距离设置一个伸缩缝,用来防止仰拱混凝土收缩开裂,为了理想地将仰拱轴力传递出来应当选择适当的方法来进行衬砌混凝土与仰拱混凝土的施工缝的施工。四是为了便于检查以及控制仰拱断面而使用在灌注仰拱二次衬砌混凝土时,在每间隔2m处仰拱先制作仰拱大样的样板。五是严格控制仰拱厚度,保证其强度在合格标准内。
3.3二次衬砌混凝土的施工及其质量控制要点
二次衬砌可以说是隧道支护施工中的最后一道工序,也是最为关键的一道工序,其混凝土施工质量的好坏直接决定着整座隧道工程的质量与安全。因此,其施工前需要严格按照设计图来确认模板、防水板、钢筋等是否可以达到当初的预期。在现今的二次衬砌混凝土施工中多采取模板台车来进行,二次衬砌混凝土的施工质量可以保证隧道衬砌内实外美,衬砌轮廓线色泽均匀、美观。首先,进行混凝土浇筑时,先对模板台车进行自检,保证其各项操作参数都可以满足操作要求,再对钢筋、预埋件和防排水等安装进行重新检查,保证施工的有效性。其次,混凝土浇筑前确保旧混凝土面无任何杂物且有一定的湿润度。再者,施工前检查模板台车的挡头板是否有封堵严密,止水带的位置是否适中,长短是否合适,否则便很容易导致二次衬砌混凝土浇注过程中受混凝土压力而导致爆模或是产生漏浆现象。
3.4防排水结构的施工及其质量控制要点
防排水结构的施工其主要目的便是为了保证隧道施工整个工程的防渗防漏性,同时还可以保证工程的经济合理性而又不留其它后患。在此过程中的施工其主要施工原则便是防、排、堵、截四者相互结合,因地制宜。首先,在防排水结构的施工中,要想控制其施工质量便需要确保二次衬砌、边墙、仰拱混凝土的抗渗等级能够不低于八级,仰拱混凝土施工时采取防水混凝土。其次,在隧道拱墙环向施工缝中设置中埋式橡胶止水带,纵向施工缝中设置中埋式止水条。再者,二次衬砌拱部施工时,需要保证每隔3-5m的距离便预留出回填注浆孔,以方便混凝土达到设计图纸强度后进行充填注浆。注意在隧道初期支护与二次衬砌之间的拱部及边墙部位处铺设防水板与无纺土工布来达到防水目的,此时应当要注意防水板的厚度,保证其小于15cm,而这其中还需要保证两种防水材料均能达到设计、验收要求。
4.结语
综上所述,对隧道施工二次衬砌的各道施工工序及其质量控制要点进行研究有利于保证隧道工程的施工质量。
参考文献
[1]宋立岩.隧道施工二次衬砌质量控制要点[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2012(07)