第十一章 洞室混凝土衬砌施工

第十一章洞室混凝土衬砌施工洞室混凝土衬砌施工洞室衬砌施工工艺概述模板结构与设计砼工程竖井衬砌施工壁后回填与压浆洞室衬砌施工工艺概述1、永久支护、在NATM法中属二次支护、与锚喷支护构成复合式支护。2、衬砌具有支护功能、装饰功能，这也是它广泛应用的原因。3、洞室砼衬砌工艺包括：帮扎钢筋、模板制作与安装、砼搅拌、运输与浇注、拆模与养护。4、砼衬砌是一项循环作业工艺。模板结构与设计模板的作用：模板是为了完成砼工程而设置的一个临时性结构物，它的作用是：

1、承受荷载

2、准确成型模板结构与设计模板的型式：模板的型式分类：分类按拼装方式分按制作材料分移动式模板拆装式模板钢模板木模板砼模板拆装模板是一种传统模板，这种模板每浇筑一模，都要拆成杆件进行下一模浇注安装。优点：制作容易，成本低，应用灵活，安装技术要求不高；缺点：拆装费工费时，多占净空。移动式模板，是借助于液压千斤顶收缩，使模板整体与砼表面脱离而脱模，并用台车将模板整体移动到下一浇筑段，再用千斤顶将模板张开、安装就位。优点：拆装简便，利用率高，有利于提高衬砌施工机械化程度；缺点：只在断面固定、长度较长的工程中使用时，才较经济合理。钢模板钢模板模板结构与设计模板的结构：

模板体系的组成：模板体系的组成接触模板支撑结构作用：模板是保证砼衬砌尺寸和准确成型，并承受砼的分布荷载。作用：将模板等荷载传递给地基模板结构与设计模板的结构：

拆装式模板的结构：

1、隧道拆装式模板由模板和支撑系统组成。

2、框架包括立柱、横梁、纵梁和支撑等。如图11-13、拱架，如图11-2、11-3、11-4模板结构与设计模板的结构：

移动式模板的构造：

1、平移式移动模板的工艺流程

2、移动式模板的基本构造：模板、模架、台车排架、调幅装置、轨道线路。如图11-5模板结构与设计模板的结构：

移动式模板的构造：

①模架：相当于拼装式模板中的拱架。模板上必须设置检查孔，用作观察砼浇注情况和使用振捣器，浇注时检查孔临时封闭。模板结构与设计模板的结构：

移动式模板的构造：

②台车排架：在衬砌施工过程中，台车排架用来支撑模板；在移动模板时，作运载工具用。所以台车排架设计既要满足强度、刚度要求，又要移动方便。模板结构与设计模板的结构：

移动式模板的构造：

③调幅装置：调幅装置是指设置在台车排架上的千斤顶，用以张开或收拢模板。常用的千斤顶形式有液压千斤顶和螺旋千斤顶两类。

④移动式模板对环境的要求移动模板台车移动模板台车移动模板台车移动模板台车模板结构与设计针梁式钢模台车：

针梁式钢模台车是一种全断面衬砌钢模台车，也是一种移动式模板。组成：针梁式钢模台车主要由钢模、大梁、千斤顶和自动移动装置等几部分组成。名称的由来：相对于钢模，大梁显的细长，象针在模板中穿行，故称针梁式钢模台车。针梁式钢模台车工艺流程如图11-6针梁式钢模台车模板结构与设计模板设计：作用于模板上的荷载计算：荷载种类及计算方法参见表11-1。模板的设计要点：①模板结构形式的选择和模板方案的确定；②确定材料、模板构造及截面尺寸；③内力计算及主要截面验算；④节点构造设计及主要节点验算（螺栓布置、钢模板节点）。混凝土工程砼浇筑工艺概述：

砼浇注过程包括混凝土配料、搅拌、运输、上料和振捣。要求：1配料的要求、2搅拌时间的要求、3运输的要求（三条）、4泵送砼的要求（三条）搅拌车：是一种用于长距离运送砼的运输机械，它能防止运送过程中砼产生离析现象。搅拌成的分类：无轨、有轨传统砼搅拌车砼搅拌车有轨砼搅拌车有轨砼浇注车混凝土浇筑方案砼浇筑方案：

方式分类：确定作业方式后，根据方式定方案浇筑方式平行交叉作业顺序作业混凝土工程砼浇筑方案：1、拆装式模板浇筑方式：拆装式模板浇筑方式分段浇筑连续浇筑分段浇筑是把整个洞室在长度方向分成大致相等的若干段，每一段是连续浇筑的，段与段之间设置施工缝。连续浇筑是沿洞室纵向长度连续浇筑，不留施工缝。混凝土工程砼浇筑方案：分段长度要求：从防水要求出发宜长些，减少渗漏水的薄弱环节，但从砼干缩应力和温度应力可能引起衬砌裂缝，分段长度又不宜过长。一般分段长度为15m左右。大跨度为4~8m，中、小跨度为20m。混凝土工程砼浇筑方案：2、移动式模板：根据工期要求确定分段长度和同时使用台车数。每月浇筑计划量为：混凝土工程砼浇筑方案：2、移动式模板：根据工期要求确定分段长度和同时使用台车数。台车长度为：混凝土工程砼浇筑方案：2、移动式模板：根据工期要求确定分段长度和同时使用台车数。浇筑强度为：混凝土工程砼浇筑方案：2、移动式模板：根据工期要求确定分段长度和同时使用台车数。浇筑强度为：混凝土工程砼浇筑方案：2、移动式模板：

浇注方案确定流程：分段长度各段砼浇筑量砼浇注强度浇捣方式选择运输机组织搅拌站混凝土工程砼浇筑方案：3、衬砌循环作业及参数确定：

①循环作业方式浇筑准备架立钢筋运输安装模板拆模砼养护浇筑砼各工序在时间安排上，可尽量平行进行混凝土工程砼浇筑方案：3、衬砌循环作业及参数确定：

②循环作业时间隧洞砼衬砌速度按下式计算：砼衬砌速度应大于或等于计划进度，否则需调整Lc或n混凝土工程砼浇筑方案：3、衬砌循环作业及参数确定：

②循环作业时间砼浇筑设备的生产能力为：

混凝土工程砼浇筑：1、砼浇筑的技术要求：

①砼必须有次序和均衡地分层浇筑（捣实）②必须保证浇筑的连续性（整体性）③砼浇筑时不应发生离析现象（均质性）混凝土工程砼浇筑：2、浇筑顺序：①横向顺序：先墙后拱法、先拱后墙法、墙拱一次施工法；洞室底板最后浇筑。②纵向顺序：由外向内逐段浇筑、由中部向两端逐段浇筑；底板由内向外逐步进行浇筑。③侧墙浇筑方法：两侧砼保持对称地均匀上升。④拱顶封口：活封口、死封口混凝土工程砼浇筑：3、砼捣固：捣固机械的形式很多，按其工作方式有：①插入式内部振捣器（侧墙、拱顶）②表面振捣器（底板）③外部振捣器混凝土工程砼浇筑：4、针梁式钢模的浇筑：①针梁式钢模上的设备②砼入仓③振捣④观察混凝土工程砼衬砌机械化作业线：1、机械化作业线的组成2、采用砼衬砌机械化作业线施工的组织方式：①砼输送泵和搅拌机布置在洞口②砼输送泵在洞内，搅拌机在洞外③砼输送泵和搅拌机布置在洞内混凝土工程砼的拆模与养护：1、模板拆除时间

P1612、拆模条件3、缩短拆模时间的技术措施地下建筑工程一般不采用蒸汽养护，而采用掺加早强剂的办法来缩短拆模时间。混凝土工程砼的拆模与养护：3、砼的养护：①养护目的:足够的湿度和适宜的温度，未达到1.2MP前，不受幢击和振动。②养护方法：喷水自然养护（地下工程）蒸汽养护、薄膜养护混凝土工程施工缝及变形缝的处理：1、施工缝处理：①分类:施工缝有预留施工缝和间歇施工缝两种。②预留施工缝：尽量与变形缝相结合；预留施工缝的处理方法；构造处理（图11-7、11-8、11-9）；③间歇施工缝处理：混凝土工程施工缝及变形缝的处理：1、变形缝处理：①变形缝的作用:P162②分类：伸缩缝、沉降缝③填缝式变形缝：图11-10④止水片变形缝：图11-11竖井衬砌施工井口衬砌施工：1、施工环境：井口和水平洞室的口部一样，处于松软而不稳定的冲积层或风化岩层中，底层的水平压力相当大，加以井口临时建筑物和地面施工荷载的影响，所以井口容易坍塌。2、施工特点：为了防止发生事故，竖井施工一般先修筑带锁口圈的井口。竖井衬砌施工井筒衬砌施工：2、井筒的衬砌方法：图11-12①自上而下开挖的竖井，衬砌也自上而下分段砌筑，但是每段都自下而上进行浇筑，而且每段都构筑壁座来支撑自重。②围岩稳定或反井时，开挖完工后，采用滑模（图11-13）一次浇筑完成。井筒与水平洞室连接段施工：保证衬砌质量和施工安全壁后回填与注浆壁后回填：1、定义：将岩壁与衬砌间的超挖部分用块石回填密实，该工艺称为壁后回填。2、回填的三种情况：①围岩稳定时—不填或局部回填②围岩欠稳时—全部回填或带状回填③有压水工隧道—全部回填壁后回填与注浆壁后压浆：1、定义：壁后压浆指向衬砌背部压注水泥砂浆，从而使衬砌与围岩结合密实，阻止地层变形和地层压力增加，改善结构受力条件。2、分类：①初次压浆（防水）②检查压浆（补救初次压浆）壁后回填与注浆壁后压浆：3、压浆孔分类：①预留孔（预留方法—插灌砂钢管法）②现钻孔（现场在衬砌上凿钻）4、压浆次序