摘要:中隔墻是整個(gè)連拱隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的關(guān)鍵,是連拱隧道最重要的結(jié)構(gòu)體,它對(duì)圍巖的支撐穩(wěn)定具有非常重要的作用。連拱隧道中隔墻施工,特別是中隔墻頂部回填是整個(gè)中隔墻施工中重要的環(huán)節(jié)之一,直接關(guān)系到整個(gè)隧道的受力安全,在實(shí)際施工中回填質(zhì)量容易被忽視。本文結(jié)合實(shí)例介紹中隔墻頂部回填方法及控制要點(diǎn),為類(lèi)似工程提供參考。

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工程概況

中隔墻頂部現(xiàn)狀包頭至茂名國(guó)家高速公路湖南省吉首至懷化段榆樹(shù)沖隧道為連拱隧道,隧道中隔墻為曲中墻,呈對(duì)稱(chēng)形式布設(shè),現(xiàn)場(chǎng)采用模筑施工。中隔墻混凝土采用泵送混凝土,坍落度為16耀20cm。隧道中導(dǎo)洞開(kāi)挖以后,在中隔墻頂部形成圓弧形區(qū)域(如圖1 所示),在施作中隔墻時(shí),由于采用泵送混凝土,混凝土坍落度較大,且頂部不完全圓順,凸凹不平,存在一定起伏,無(wú)法一次性灌滿(mǎn)混凝土,造成中隔墻頂部脫空,為不讓中導(dǎo)洞頂與中隔墻頂之間有間隙,確保中隔墻與中導(dǎo)洞初期支護(hù)結(jié)合良好并且山體壓力能傳遞到中隔墻上,需要對(duì)中隔墻頂部要進(jìn)行回填處理。

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回填方案選擇方案一

片石回填+噴射混凝土填充包裹,F(xiàn)場(chǎng)施工中,大多施工隊(duì)常采用澆筑中隔墻時(shí)在頂部預(yù)留一定高度,在上面填塞石塊,再用噴射混凝土填縫、包裹,或完全使用噴射混凝土填塞。此法主要的優(yōu)點(diǎn)在于便于中隔墻主體施工,中隔墻模板安裝時(shí)無(wú)需一次將模板裝滿(mǎn)到頂部,裝模和拆模比較方便,施工方法簡(jiǎn)單。但在實(shí)際操作過(guò)程中,存在如下弊端,施工隊(duì)常會(huì)就地利用不合格的石料填塞,石塊縫隙無(wú)法填塞密實(shí)現(xiàn)象,此外,由于洞內(nèi)空間狹小,特別是頂部橫向噴射混凝土極不容易操作,無(wú)法噴射密實(shí),從而形成空洞。

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方案二

壓注水泥漿回填。中隔墻混凝土澆注盡可能澆注到墻肩頂部甚至更高處,僅預(yù)留頂部圓弧區(qū)域,剩下的圓弧區(qū)域采用壓注水泥漿進(jìn)行回填,在中隔墻混凝土施工前在墻頂圓弧區(qū)預(yù)埋注漿管。本方法的優(yōu)點(diǎn)在于充分發(fā)揮水泥漿的流動(dòng)性,易于將頂部空隙填充完好。結(jié)合本隧道的設(shè)計(jì)特點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,在確保回填質(zhì)量及方便施工的前提下,最終采用了在弧頂預(yù)埋注漿管灌注水泥漿對(duì)頂部進(jìn)行回填的處理方案。

施工方法注漿管安裝

注漿管從中隔墻頂側(cè)面橫向穿入,管口伸至弧頂,鋼管上打眼,孔眼間距20cm(如圖2),外露段不打眼。注漿管通過(guò)綁扎或點(diǎn)焊在中隔墻內(nèi)的鋼筋上固定好,以防在混凝土澆筑過(guò)程中松動(dòng)、脫落或跑位。為防止注漿后漿液倒流同時(shí)控制好注漿壓力,在注漿管外露端口設(shè)置閥門(mén)。注漿管采用直徑42mm 的鋼管?v向間距3m,左右兩側(cè)交錯(cuò)布置。

頂部模板制作安裝

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由于中導(dǎo)洞拱頂局部存在起伏、不圓順的現(xiàn)象,事先要對(duì)中隔墻鋼模與拱頂連接處存在漏洞的地方補(bǔ)充模板,模板采用木模(竹膠)板,根據(jù)漏洞形狀、尺寸加工,安裝固定,所有接縫和縫隙采用泡沫膠進(jìn)行封堵。

中隔墻混凝土封頂

為確保中隔墻混凝土在澆筑過(guò)程中盡可能的灌注到最高位,沿線(xiàn)路縱向方向,往上坡方向澆筑混凝土,直到無(wú)法灌注混凝土為止。混凝土澆筑完成后,盡可能使頂部混凝土平整。

中隔墻肩頂噴射混凝土

封邊混凝土達(dá)到拆模時(shí)間后,拆除模板,檢查中隔墻頂部?jī)蓚?cè)混凝土與頂部圍巖結(jié)合狀況。經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn),有鋼拱架段落(IV 級(jí)圍巖段),在初期支護(hù)后,表面相對(duì)規(guī)則、平順,中隔墻混凝土澆筑后兩側(cè)與頂部結(jié)合良好,混凝土頂面要高于中隔墻肩部;而無(wú)拱架段落,初支表面不起伏大,不平順,中隔墻混凝土澆筑后,兩側(cè)肩部與拱頂結(jié)合差,大部分存在空隙。使用噴射混凝土對(duì)中隔墻肩部與拱頂為結(jié)合的部位進(jìn)行噴護(hù)密封,防止注漿過(guò)程中漏漿(見(jiàn)圖1)。

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壓注水泥漿

通過(guò)試驗(yàn)配置與中隔墻同標(biāo)號(hào)的M25 水泥漿,配合比如表1 中的方案3。壓漿機(jī)采用普通砂漿攪拌機(jī)及活塞式壓漿機(jī)。為提高功效,每?jī)赡V懈魤ψ{一次(每模10m)。壓漿從低位往高位壓,壓漿前打開(kāi)注漿管排氣閥門(mén),直到冒出濃漿后再逐一關(guān)閉,持續(xù)加壓1~2 分鐘。注漿壓力,以壓力表讀數(shù)為準(zhǔn),初壓0.5~0.7MPa,終壓:1.0MPa。

在注漿過(guò)程中實(shí)施中隔墻左右兩側(cè)交錯(cuò)注漿,確保注漿的密實(shí)性。注漿管有兩個(gè)作用,在一側(cè)注漿時(shí)相對(duì)另一側(cè)的注漿管打開(kāi),一是作為排氣管,二是檢測(cè)漿液是否注滿(mǎn)(若注滿(mǎn),漿液會(huì)從另一側(cè)的管中流出),漿液流出后停止注漿。施工中存在中隔墻兩側(cè)封閉不嚴(yán)的情況,存在漏漿的可能,若發(fā)生此情況,可在注漿12 小時(shí)后進(jìn)行二次注漿彌補(bǔ)。壓漿完成后,對(duì)噴灑在中隔墻頂面的漿液進(jìn)行清洗。

通過(guò)水泥漿的各項(xiàng)性能指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)成本比較,最終選擇編號(hào)為3 的配合比方案。

注漿管頭切割

為便于后期在中墻表面張掛復(fù)合防水板,待壓注漿液強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,使用砂輪切割機(jī)將注漿管頭切除,并打磨平整。

動(dòng)圖

控制要點(diǎn)

1、中隔墻混凝土澆筑完成,由于頂部空間狹小且受內(nèi)部鋼筋的影響,表面不便收平,現(xiàn)場(chǎng)工人在操作時(shí)處理比較毛糙,現(xiàn)場(chǎng)需要加強(qiáng)控制,嚴(yán)格要求,保證混凝土表面大致平整。

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2、澆注封頂砼時(shí),要加大泵送壓力,盡可能的將混凝土面提升至中隔墻肩部與拱頂結(jié)合線(xiàn)以上,一方面可以對(duì)兩側(cè)肩部進(jìn)行良好的封堵,另一方面,可以節(jié)省注漿量。

3、使用噴射混凝土封邊時(shí),要盡量封厚,封密實(shí),防止壓漿過(guò)程中漿液從側(cè)面泄露。

4、安裝注漿管時(shí),內(nèi)側(cè)端口要盡量位于中墻頂部空腔弧頂最高處,以確保將空腔注滿(mǎn)漿液。

5、注漿過(guò)程中要將漿液攪拌均勻并注意壓力,壓力不小于1.0MPa。

6、在前期中導(dǎo)洞施工時(shí)拱頂處錨桿頭應(yīng)外露30cm以上,并與中隔墻頂部鋼筋焊接在一起,以增加中隔墻與頂部圍巖的結(jié)合力,上下形成受力整體。

7、回填的弧頂部分,為避免水泥漿開(kāi)裂,適當(dāng)增加一些細(xì)絲鋼筋網(wǎng),增強(qiáng)其結(jié)構(gòu)性能。

8、在墻頂回填完成,漿液強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可開(kāi)挖主洞。因主洞靠中隔墻內(nèi)側(cè)的初期支護(hù)鋼拱架底腳一般支撐在中隔墻肩部,因此在開(kāi)挖主洞與中隔墻結(jié)合部位后,可以查看注漿是否密實(shí),墻頂是否有空洞。若發(fā)現(xiàn)有空洞,可使用噴射混凝土進(jìn)行填充。

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通過(guò)后期主洞開(kāi)挖后從側(cè)面觀(guān)察,中隔墻頂部回填密實(shí),沉降觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示拱頂無(wú)明顯下沉,以上處理辦法回填處理效果良好,達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

結(jié)束語(yǔ)

近些年來(lái),連拱隧道越來(lái)越廣泛地被應(yīng)用到山區(qū)公路中來(lái)。中隔墻作為連供隧道的主要受力結(jié)構(gòu),其施工方法的選擇及過(guò)程質(zhì)量控制非常重要,特別是中隔墻頂部處理尤為關(guān)鍵。現(xiàn)階段,我國(guó)正在進(jìn)行大規(guī)模的隧道施工,施工方法和工藝都相對(duì)比較成熟,但在細(xì)節(jié)的處理上還做得不夠,因此目前隧道施工應(yīng)更加重視細(xì)節(jié),提升隧道施工質(zhì)量。

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