第十一章 洞室混凝土襯砌施工

1、第十一章洞室混凝土襯砌施工洞室混凝土襯砌施工n洞室襯砌施工工藝概述洞室襯砌施工工藝概述n模板結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)模板結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)n砼工程砼工程n豎井襯砌施工豎井襯砌施工n壁后回填與壓漿壁后回填與壓漿洞室襯砌施工工藝概述 1、永久支護(hù)、在NATM法中屬二次支護(hù)、與錨噴支護(hù)構(gòu)成復(fù)合式支護(hù)。 2、襯砌具有支護(hù)功能、裝飾功能，這也是它廣泛應(yīng)用的原因。 3、洞室砼襯砌工藝包括：幫扎鋼筋、模板制作與安裝、砼攪拌、運(yùn)輸與澆注、拆模與養(yǎng)護(hù)。 4、砼襯砌是一項(xiàng)循環(huán)作業(yè)工藝。模板結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)n模板的作用模板的作用： 模板是為了完成砼工程而設(shè)置的一個(gè)臨時(shí)性結(jié)構(gòu)物，它的作用是： 1、承受荷載 2、準(zhǔn)確成型模板結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)n模板的型式

2、模板的型式： 模板的型式分類(lèi)：分類(lèi)按拼裝方式分按制作材料分移動(dòng)式模板拆裝式模板鋼模板木模板砼模板拆裝模板是一種傳統(tǒng)模板，這種模板每澆筑一模，都要拆成桿件進(jìn)行下一模澆注安裝。優(yōu)點(diǎn)：制作容易，成本低，應(yīng)用靈活，安裝技術(shù)要求不高；缺點(diǎn)：拆裝費(fèi)工費(fèi)時(shí)，多占凈空。移動(dòng)式模板，是借助于液壓千斤頂收縮，使模板整體與砼表面脫離而脫模，并用臺(tái)車(chē)將模板整體移動(dòng)到下一澆筑段，再用千斤頂將模板張開(kāi)、安裝就位。優(yōu)點(diǎn)：拆裝簡(jiǎn)便，利用率高，有利于提高襯砌施工機(jī)械化程度；缺點(diǎn)：只在斷面固定、長(zhǎng)度較長(zhǎng)的工程中使用時(shí)，才較經(jīng)濟(jì)合理。鋼模板鋼模板模板結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)n模板的結(jié)構(gòu)模板的結(jié)構(gòu)： 模板體系的組成：模板體系的組成接觸模板支撐結(jié)構(gòu)

3、作用：模板是保證砼襯砌尺寸和準(zhǔn)確成型，并承受砼的分布荷載。作用：將模板等荷載傳遞給地基模板結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)n模板的結(jié)構(gòu)模板的結(jié)構(gòu)： 拆裝式模板的結(jié)構(gòu)： 1、隧道拆裝式模板由模板和支撐系統(tǒng)組成。 2、框架包括立柱、橫梁、縱梁和支撐等。如圖11-1 3、拱架，如圖11-2、11-3、11-4模板結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)n模板的結(jié)構(gòu)模板的結(jié)構(gòu)： 移動(dòng)式模板的構(gòu)造： 1、平移式移動(dòng)模板的工藝流程 2、移動(dòng)式模板的基本構(gòu)造：模板、模架、臺(tái)車(chē)排架、調(diào)幅裝置、軌道線路。 如圖11-5模板結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)n模板的結(jié)構(gòu)模板的結(jié)構(gòu)： 移動(dòng)式模板的構(gòu)造： 模架：相當(dāng)于拼裝式模板中的拱架。 模板上必須設(shè)置檢查孔，用作觀察砼澆注情況和使用振搗器

4、，澆注時(shí)檢查孔臨時(shí)封閉。模板結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)n模板的結(jié)構(gòu)模板的結(jié)構(gòu)： 移動(dòng)式模板的構(gòu)造： 臺(tái)車(chē)排架：在襯砌施工過(guò)程中，臺(tái)車(chē)排架用來(lái)支撐模板；在移動(dòng)模板時(shí)，作運(yùn)載工具用。所以臺(tái)車(chē)排架設(shè)計(jì)既要滿(mǎn)足強(qiáng)度、剛度要求，又要移動(dòng)方便。模板結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)n模板的結(jié)構(gòu)模板的結(jié)構(gòu)： 移動(dòng)式模板的構(gòu)造： 調(diào)幅裝置：調(diào)幅裝置是指設(shè)置在臺(tái)車(chē)排架上的千斤頂，用以張開(kāi)或收攏模板。 常用的千斤頂形式有液壓千斤頂和螺旋千斤頂兩類(lèi)。 移動(dòng)式模板對(duì)環(huán)境的要求移動(dòng)模板臺(tái)車(chē)移動(dòng)模板臺(tái)車(chē)移動(dòng)模板臺(tái)車(chē)移動(dòng)模板臺(tái)車(chē)模板結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)n針梁式鋼模臺(tái)車(chē)針梁式鋼模臺(tái)車(chē)： 針梁式鋼模臺(tái)車(chē)是一種全斷面襯砌鋼模臺(tái)車(chē)，也是一種移動(dòng)式模板。組成：針梁式鋼模臺(tái)車(chē)主要由鋼

5、模、大梁、千斤頂和自動(dòng)移動(dòng)裝置等幾部分組成。名稱(chēng)的由來(lái)：相對(duì)于鋼模，大梁顯的細(xì)長(zhǎng)，象針在模板中穿行，故稱(chēng)針梁式鋼模臺(tái)車(chē)。針梁式鋼模臺(tái)車(chē)工藝流程 如圖11-6針梁式鋼模臺(tái)車(chē)針梁式鋼模臺(tái)車(chē)模板結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)n模板設(shè)計(jì)模板設(shè)計(jì)：作用于模板上的荷載計(jì)算：荷載種類(lèi)及計(jì)算方法參見(jiàn)表11-1。模板的設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 模板結(jié)構(gòu)形式的選擇和模板方案的確定； 確定材料、模板構(gòu)造及截面尺寸； 內(nèi)力計(jì)算及主要截面驗(yàn)算； 節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)及主要節(jié)點(diǎn)驗(yàn)算（螺栓布置、鋼模板節(jié)點(diǎn)）。混凝土工程n砼澆筑工藝概述砼澆筑工藝概述： 砼澆注過(guò)程包括混凝土配料、攪拌、運(yùn)輸、上料和振搗。要求：1配料的要求、2攪拌時(shí)間的要求、3運(yùn)輸?shù)囊螅ㄈ龡l）、4泵

6、送砼的要求（三條）攪拌車(chē)：是一種用于長(zhǎng)距離運(yùn)送砼的運(yùn)輸機(jī)械，它能防止運(yùn)送過(guò)程中砼產(chǎn)生離析現(xiàn)象。攪拌成的分類(lèi)：無(wú)軌、有軌傳統(tǒng)砼攪拌車(chē)砼攪拌車(chē)有軌砼攪拌車(chē)有軌砼澆注車(chē)混凝土澆筑方案n砼澆筑方案砼澆筑方案： 方式分類(lèi)：確定作業(yè)方式后，根據(jù)方式定方案澆筑方式平行交叉作業(yè)順序作業(yè)混凝土工程n砼澆筑方案砼澆筑方案：1、拆裝式模板澆筑方式：拆裝式模板澆筑方式分段澆筑連續(xù)澆筑分段澆筑是把整個(gè)洞室在長(zhǎng)度方向分成大致相等的 若干段，每一段是連續(xù)澆筑的，段與段之間設(shè)置施工縫。連續(xù)澆筑是沿洞室縱向長(zhǎng)度連續(xù)澆筑，不留施工縫。混凝土工程n砼澆筑方案砼澆筑方案：分段長(zhǎng)度要求： 從防水要求出發(fā)宜長(zhǎng)些，減少滲漏水的薄弱環(huán)節(jié)，但

7、從砼干縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力可能引起襯砌裂縫，分段長(zhǎng)度又不宜過(guò)長(zhǎng)。一般分段長(zhǎng)度為15m左右。大跨度為48m，中、小跨度為20m?；炷凉こ蘮砼澆筑方案砼澆筑方案：2、移動(dòng)式模板：根據(jù)工期要求確定分段長(zhǎng)度和同時(shí)使用臺(tái)車(chē)數(shù)。 每月澆筑計(jì)劃量為：nLTtLkPc30混凝土工程n砼澆筑方案砼澆筑方案：2、移動(dòng)式模板：根據(jù)工期要求確定分段長(zhǎng)度和同時(shí)使用臺(tái)車(chē)數(shù)。 臺(tái)車(chē)長(zhǎng)度為：tnkLTLc30混凝土工程n砼澆筑方案砼澆筑方案：2、移動(dòng)式模板：根據(jù)工期要求確定分段長(zhǎng)度和同時(shí)使用臺(tái)車(chē)數(shù)。 澆筑強(qiáng)度為：nTLSSTQMCmax242412混凝土工程n砼澆筑方案砼澆筑方案：2、移動(dòng)式模板：根據(jù)工期要求確定分段長(zhǎng)度和同時(shí)

8、使用臺(tái)車(chē)數(shù)。 澆筑強(qiáng)度為：TLSSTQMCmax242412混凝土工程n砼澆筑方案砼澆筑方案：2、移動(dòng)式模板： 澆注方案確定流程： 分段長(zhǎng)度 各段砼澆筑量 砼澆注強(qiáng)度 澆搗方式 選擇運(yùn)輸機(jī) 組織攪拌站混凝土工程n砼澆筑方案砼澆筑方案：3、襯砌循環(huán)作業(yè)及參數(shù)確定： 循環(huán)作業(yè)方式 澆筑準(zhǔn)備 架立鋼筋 運(yùn)輸安裝模板 拆模 砼養(yǎng)護(hù) 澆筑砼各工序在時(shí)間安排上，可盡量平行進(jìn)行混凝土工程n砼澆筑方案砼澆筑方案：3、襯砌循環(huán)作業(yè)及參數(shù)確定： 循環(huán)作業(yè)時(shí)間 隧洞砼襯砌速度按下式計(jì)算： 砼襯砌速度應(yīng)大于或等于計(jì)劃進(jìn)度，否則需調(diào)整Lc或nnTLVcc混凝土工程n砼澆筑方案砼澆筑方案：3、襯砌循環(huán)作業(yè)及參數(shù)確定： 循

9、環(huán)作業(yè)時(shí)間 砼澆筑設(shè)備的生產(chǎn)能力為： 1tWLPcc混凝土工程n砼澆筑砼澆筑：1、砼澆筑的技術(shù)要求： 砼必須有次序和均衡地分層澆筑（搗實(shí)） 必須保證澆筑的連續(xù)性（整體性） 砼澆筑時(shí)不應(yīng)發(fā)生離析現(xiàn)象（均質(zhì)性）混凝土工程n砼澆筑砼澆筑：2、澆筑順序：橫向順序：先墻后拱法、先拱后墻法、墻拱一次施工法；洞室底板最后澆筑?？v向順序：由外向內(nèi)逐段澆筑、由中部向兩端逐段澆筑；底板由內(nèi)向外逐步進(jìn)行澆筑。側(cè)墻澆筑方法：兩側(cè)砼保持對(duì)稱(chēng)地均勻上升。拱頂封口：活封口、死封口混凝土工程n砼澆筑砼澆筑：3、砼搗固：搗固機(jī)械的形式很多，按其工作方式有：插入式內(nèi)部振搗器（側(cè)墻、拱頂）表面振搗器（底板）外部振搗器混凝土工程n砼

10、澆筑砼澆筑：4、針梁式鋼模的澆筑：針梁式鋼模上的設(shè)備砼入倉(cāng)振搗觀察混凝土工程n砼襯砌機(jī)械化作業(yè)線砼襯砌機(jī)械化作業(yè)線：1、機(jī)械化作業(yè)線的組成2、采用砼襯砌機(jī)械化作業(yè)線施工的組織方式： 砼輸送泵和攪拌機(jī)布置在洞口 砼輸送泵在洞內(nèi)，攪拌機(jī)在洞外 砼輸送泵和攪拌機(jī)布置在洞內(nèi)混凝土工程n砼的拆模與養(yǎng)護(hù)砼的拆模與養(yǎng)護(hù)：1、模板拆除時(shí)間 P1612、拆模條件3、縮短拆模時(shí)間的技術(shù)措施 地下建筑工程一般不采用蒸汽養(yǎng)護(hù)，而采用摻加早強(qiáng)劑的辦法來(lái)縮短拆模時(shí)間?；炷凉こ蘮砼的拆模與養(yǎng)護(hù)砼的拆模與養(yǎng)護(hù)：3、砼的養(yǎng)護(hù)： 養(yǎng)護(hù)目的:足夠的濕度和適宜的溫度，未達(dá)到1.2MP前，不受幢擊和振動(dòng)。 養(yǎng)護(hù)方法：噴水自然養(yǎng)護(hù)（地

11、下工程）蒸汽養(yǎng)護(hù)、薄膜養(yǎng)護(hù)混凝土工程n施工縫及變形縫的處理施工縫及變形縫的處理：1、施工縫處理： 分類(lèi):施工縫有預(yù)留施工縫和間歇施工縫兩種。 預(yù)留施工縫：盡量與變形縫相結(jié)合；預(yù)留施工縫的處理方法；構(gòu)造處理（圖11-7、11-8、11-9）； 間歇施工縫處理：混凝土工程n施工縫及變形縫的處理施工縫及變形縫的處理：1、變形縫處理： 變形縫的作用:P162 分類(lèi)：伸縮縫、沉降縫 填縫式變形縫：圖11-10 止水片變形縫：圖11-11豎井襯砌施工n井口襯砌施工井口襯砌施工：1、施工環(huán)境：井口和水平洞室的口部一樣，處于松軟而不穩(wěn)定的沖積層或風(fēng)化巖層中，底層的水平壓力相當(dāng)大，加以井口臨時(shí)建筑物和地面施工荷

12、載的影響，所以井口容易坍塌。2、施工特點(diǎn)：為了防止發(fā)生事故，豎井施工一般先修筑帶鎖口圈的井口。豎井襯砌施工n井筒襯砌施工井筒襯砌施工：2、井筒的襯砌方法：圖11-12 自上而下開(kāi)挖的豎井，襯砌也自上而下分段砌筑，但是每段都自下而上進(jìn)行澆筑，而且每段都構(gòu)筑壁座來(lái)支撐自重。 圍巖穩(wěn)定或反井時(shí)，開(kāi)挖完工后，采用滑模（圖11-13）一次澆筑完成。n井筒與水平洞室連接段施工井筒與水平洞室連接段施工： 保證襯砌質(zhì)量和施工安全壁后回填與注漿n壁后回填壁后回填：1、定義：將巖壁與襯砌間的超挖部分用塊石回填密實(shí)，該工藝稱(chēng)為壁后回填。2、回填的三種情況： 圍巖穩(wěn)定時(shí)不填或局部回填 圍巖欠穩(wěn)時(shí)全部回填或帶狀回填 有壓水工隧道全部回填壁后回填與注漿n壁后壓漿壁后壓漿：1、定義：壁后壓漿指向襯砌背部壓注水泥砂漿，從而使襯砌與圍巖結(jié)合密實(shí)，阻止地層變形和地層壓力增加，改善結(jié)構(gòu)受力條件。2、分類(lèi)： 初次壓漿（防水） 檢查壓漿（補(bǔ)救初次壓漿）壁后回填與注漿n壁后壓漿壁后壓漿：3、壓漿孔分類(lèi)： 預(yù)留孔（預(yù)留方法插灌砂鋼管法） 現(xiàn)鉆孔（現(xiàn)場(chǎng)在襯砌上鑿鉆）