隧道车行道边水沟预制技术应用

隧道车行道边水沟预制技术应用

Summary：隧道车行道边水沟通常采用现场立模浇筑、就地养护的方式，此类传统的方式需要在洞内施工时间长，安全风险高，对车行道路面结构层施工影响大，特别是在本项目中边水沟分层浇筑时传统方式的不足显得尤为明显。通过对传统工艺进行优化，采用边水沟预制安装施工工艺进行施工，并通过严格落实质量管理体系要求，有效的简化了施工流程，缩短了施工时间，提高了施工质量，降低了对车行道面层施工的影响，创造了良好的经济效益和工期效益。Keys：隧道工程；边水沟预制；施工技术ApplicationofprefabricationtechnologyforsideditchoftunnelroadwayAuthor：LIUJiang（SINOHYDROENGINEERINGBUREAU8CO.,LTD,Hunan,Changsha,410000）Abstract:Thesidewaterchanneloftunnelroadwayisusuallycastinsitebystandingformworkandmaintainedinplace.Thiskindoftraditionalmethodneedslongconstructiontimeandhighsafetyriskintunnel,whichhasgreatinfluenceontheconstructionofpavementstructurelayer,especiallyinthisprojectintheedgeoftheditchlayerpouringofthetraditionalwayisparticularlyobvious.Byoptimizingthetraditionaltechnology,adoptingtheconstructiontechnologyofedgeditchprefabricationandinstallation,andstrictlyimplementingtherequirementsofqualitymanagementsystem,theconstructionprocessiseffectivelysimplifiedandtheconstructiontimeisshortened,theconstructionqualityisimproved,theinfluenceonthepavementconstructionisreduced,andthegoodeconomicbenefitandconstructionperiodbenefitarecreated.Keywords:Tunnelengineering;edgeditchprefabrication;constructiontechnology0引言随着国内各种基建设施建设速度的不断加快，隧道施工逐渐从传统的人工施工转为机械化施工，“机械化减人、自动化换人”的隧道施工理念将不断被接纳并应用。在过去，隧道中央水沟及边水沟施工一般都是使用小块钢模或者木模拼接组合施工技术，这种传统的施工工艺存在很多不足，包括作业工序多、耗时长、加固支撑多、线性弯曲不直，整体外观欠佳、质量难控制，特别是混凝土的外观蜂窝麻面大面积存在，且施工现场交叉作业时施工难度大，施工成本比较高等，为了解决这些问题，选择作业工序简化，缩短施工时间，提高质量标准和施工进度。在洞外提前进行水沟预制[1]，在洞内拼装已成为发展的必然趋势。1工程概况本项目位于益阳市安化县东坪镇四方路，四方路起于东坪镇城埠坪与资江一桥相接，与罗绕典路相交，经过四方坡，止于东坪镇四方坡，与G536（原S308）线相交，道路全长0.961km。路幅宽度为24m，城市主干道，设计速度40km/h，交通等级为特重交通，汽车荷载等级为城-A级，人群荷载为3.5kN/m2。隧道边水沟采用30cm×30cmC20混凝土垫层+15cm×30cmC20边水沟主体（主体顶面水沟沟身尺寸为直径为10cm的半圆），整个边水沟施工贯彻隧道车行道15cm厚C20混凝土基层、20cm厚C40混凝土路面、10cm厚沥青混凝土路面施工全过程，与各级车行道路面结构交叉施工，且存在结构材料、标号、厚度不一致等影响因素，经慎重考虑，采用预制拼装的施工工艺替代分层现浇的施工工艺。隧道边水沟原设计图纸详见图1.1-1。图1.1-1隧道边水沟原设计图纸2预制水沟工艺与传统现浇水沟工艺对比分析现浇边水沟混凝土分为边水沟垫层、边水沟混凝土两次浇筑，采用隧道边水沟预制件预制及安装的施工方法可以有效的简化施工工序、缩短施工工期、减少对隧道内路面基层施工的影响。两种施工工艺的对比分析详见表1.1-1。分析结果表明，采用水沟预制施工技术能够显著提高施工安全，将安全风险降低50%以上；施工质量通病明显减少，隧道人行道施工质量整体提高至少55%；采用整体预制能够有效缩短50%的工期，节约施工成本，带来一定的经济效益。表1.1-1预制工艺与现浇工艺对比分析3施工工艺流程4关键技术控制4.1预制件图纸设计在进行边水沟预制施工之前，结合现场施工经验并与设计单位沟通，将水沟垫层与水沟主体作为一个整体的预制件，并将预制件接口处设置为凹凸隼口的形式以增强预制件的连接性和整体性，完成预制件图纸的设计和优化，本工程中隧道边水沟预制件设计图纸详见图4.1-1、图4.1-2。图4.1-1隧道边水沟预制件立面示意图图4.1-2隧道边水沟预制件平面示意图4.2边水沟预制件预制施工边水沟预制件模板施工：边水沟预制件模板采用根据边水沟预制件设计图纸定制的钢模（侧模+底模），模板安装前应对模板进行检查，对不符合标准的模板进行整形、磨光，并涂刷脱模剂。如果刷脱模剂后遇到下雨天气，用彩条布及时进行遮盖，下雨时及时对模具进行封闭，模具内水分未干严禁刷脱模剂。模具涂抹脱模剂后，要及时进行预制件混凝土浇筑，不能及时浇筑的模具需要进行覆盖，防止灰尘污染。每一仓预制件混凝土浇筑前需要对定型模具进行尺寸复核检验，确保预制件尺寸满足设计要求。脱模后及时对模具进行清理和保养。边水沟预制件混凝土浇筑和养护：混凝土浇筑前把模板缝隙封堵严实，模板内侧涂脱模剂，混凝土浇筑过程应连续，混凝土采用机械振捣，振捣棒的操作要做到快插慢拔，上下抽动均与振捣，振捣应以此进行，不要跳跃式振捣，以防发生漏振。混凝土表面水分不再显著下沉、不出现气泡、表面泛出灰浆方可停止振捣。混凝土浇筑完成后应立即养生，可采用覆盖旧麻袋、草袋洒水养生，根据现场实际情况和气温确定洒水频率。模板拆除：预制构件模板拆除时的混凝土强度应符合设计要求，当设计无具体要求时，应符合下列规定：上部沟槽造型的PVC管移除，在混凝土强度能保证构件不变形、棱角完整时，方可拆除；定型钢膜拆除（侧模+底模），在混凝土强度符合设计的混凝土标准值50%的要求后，方可拆除。拆模时要操作细致，不损坏混凝土的边、角，应尽量保持模板混凝土构件完好，模板应清洗干净，堆放整齐。4.3边水沟预制件吊装边水沟预制件强度达到设计强度后，且洞内具备施工边水沟施工条件后方可进行边水沟预制件吊装施工，经验算单个预制件重量为315kg，可采用东风3.2吨蓝牌随车吊进行吊装工作。吊装施工基本安全操作程序：边水沟预制件使用扁平环形吊带进行吊装，必须保持吊物平衡；试吊，检查吊绳牢靠后缓慢起升，将吊绳绷紧稍停，起升不得过高，试吊中指挥、司索、司机必须协调配合，如发现吊物重心偏移或其他物件粘连等情况时，必须立即停止起吊，采取措施并确认安全后人员撤离至安全区后方可起吊；摘绳，待构件落下、停稳后方可靠近，由木工支撑稳定后慢慢放松吊绳并摘钩，取钩不得站在吊物上面。4.4边水沟预制件接缝处理边水沟预制件吊装到位并固定后，预制件之间通过齿块咬合力自稳，对其预制件之间的接缝进行处理。凹凸隼口齿块处涂刷混凝土界面胶增强预制件之间的粘结力，确保边水沟的整体稳定性。5质量控制要点5.1试拼装施工隧道车行道边水沟预制件吊装施工在全面开始吊装施工前作试拼装，把标准实物化，统一操作要求，明确质量目标。通过试拼装确定接缝处理的方式及拼装后的外观质量符合规范要求，待验收合格后进行边水沟预制件吊运安装施工。5.2施工过程实行三检制三检制的质量管理的一种自检，互检、交接检查形式。一道工序完成在进入下道工序前，该施工班组首先对照规范和企业标准及样板进行自检并做出文件记录。在自检合格的基础上，由技术质量办组织项目专业技术负责人，质量检验员和下道工序施工班长相互检查，确保上下工序的衔接。交接检：凡上一道工序的工作成果将被下一道工作成果覆盖，完成后无法检查和证实的那一部分工程必须进行交接检查，交接检查的书面形式有两种，一种交接检查是隐蔽工程验收，另一种是以中间验收单或分部分项工程质量验收证明书形式，形成书面文件，隐蔽工程交接验收是指在施工单位自互检代替交接检验，未经交接检验验收不得进入下道工序施工。5.3质量验收要求预制边水沟外观质量符合要求，无松动、无破损，线型平顺。预制边水沟混凝土强度、结构尺寸等满足规范[2]要求。6结论隧道车行道边水沟采用预制的施工方法，多工序可协调同步进行，有效的简化施工工序、缩短施工工期、减少对隧道内车行道结构层施工的影响；其次车行道边水沟预制的施工方法很好的规避了传统方法带来的长时间在洞内进行立模、浇筑混凝土、养护等施工，降低了与洞内路面结构层施工的交叉影响，大大降低了洞内长时间施工及交叉施工带来的安全风险；而且采用隧道车行道边水沟预制件施工方法，结构尺寸严格按照设计图纸把控，边水沟预制件可采取工厂化施工，大大提高构件的质量和统一性，有利于整体把控边水沟的构件质量，避免了传统施工方法中常见的新老混凝土连接处处理等质量问题。该施工工艺的应用进一步完善了隧道工程车行道边水沟施工体系，实现了安全施工、环保施工、简便施工、优质施工，社会效益显著，安全、环保效益明显，具有广阔的推广应用价值