【摘要】:青岛地铁8号线河套出入线区间CD法大断面隧道采用整体移动式模板台车进行隧道二衬施工,介绍了拆除临时支撑与二衬施工技术,现已二衬全部施工完毕,取得了良好的工程效果。
【关键词】:CD法;二衬施工;隧道
1 工程概况
河套停车场出入线区间(以下简称出入线区间)位于青岛市城阳区河套街道。矿山段区间起始里程为YRSK0+177.977~YRSK0+990,长812m,全隧为单洞双线马蹄形断面,隧道宽11.6m,高9.6m。出入线区间矿山段范围内的燃气管线只有部分管线具备迁改条件,且燃气管线距离场线隧道较近,环境风险等级为Ⅰ级,对YRSK0+494~YRSK0+913范围内的支护措施进行加强,长419m,斜下穿燃气管道段断面拱顶超前支护增加超前大管棚,设计为超前管棚及超前小导管复合式超前支护;侧穿段设计为双排超前小导管超前支护,同时该里程范围内的Ⅲ2级和Ⅳ1级围岩断面由台阶法调整为“CD法”。
本区间“CD法”施工段,超前支护为管棚和小导管,中隔壁采用工22b工字钢支撑,上台阶高度4747mm,下台阶高度4088mm,并使用连接筋连接,连接筋为HRB400 22钢筋,间距1000mm/根。安装完后挂网喷射混凝土支护,网片为φ8@200mm×200mm钢筋网片,混凝土为C25细石混凝土,厚度300mm。
区间断面二衬钢筋混凝土分二次浇注,先浇注仰拱,后浇注拱墙,二次衬施工完成后,组织中隔壁施工。二衬施工由双线明挖及四线明挖双向施作,采用混凝土罐车运输混凝土至敞口位置,泵送混凝土入模。
2中隔壁拆除
2.1拆除条件
1)临时中隔壁拆除前,监测数据要趋于稳定,即隧道周边变形速率明显下降并趋于缓和,或水平收敛(拱脚附近7d平均值)小于0.2mm/d、拱部下沉速度小于0.15mm/d,或二衬施工前累计位移值已达极限位移值的80%以上。另初支背后注浆完成,经扫描后无背后空洞。
2)中隔壁每次拆除长度8m,拆除后根据监测情况可适当调整拆除长度。拆除时先自上而下破除初支混凝土,隔榀拆除支撑,破除完成后用气焊将中隔壁工字钢切断。若监测数据不稳定或超过预警值,应及时恢复中隔壁支撑,重新制定施工方案后实施。
2.2拆除步骤
台阶法段(YRSK0+990~YRSK0+913)二衬混凝土施工距临时中隔壁12m时,拆除首段临时中隔壁,根据现场情况可适当调整二衬混凝土与中隔壁临时支撑拆除的间距,但一次拆除长度不超过8m,随二衬混凝土浇筑施工逐段拆除。
3防水施工
1)铺设防水层前对初期支护大致找平,侧墙及拱部补喷找平、底部砂浆找平。对外露的锚杆、注浆管等切除、磨平,水泥砂浆封堵找平等。
2)铺设土工布首先用简易作业台车将单幅土工布固定到预定位置,然后用专用热熔衬垫及射钉将土工布固定在喷射混凝土上。专用热熔衬垫及射钉按梅花型进行布置,拱部间距0.5~0.8m,侧墙间距0.8~1.0m。土工布铺设松紧适度,使之与紧贴在喷射混凝土表面,不致因过紧被撕裂;过松影响防水板挂设。土工布幅间搭接宽度大于10cm。
4二衬施工
4.1钢筋绑扎
区间二衬钢筋内外均层采用C22的环向筋@150mm,C16钢筋为纵向筋@150mm,C12钢筋作为钩筋@300mm×300mm,梅花形布置,加密区拉钩间距@150mm×150mm。
1)仰拱钢筋保护层及定位控制:受力钢筋为双层布置时,底层钢筋保护层采用砂浆垫块控制;双层钢筋之间采用马凳控制保护层及定位。
2)钢筋的接头方式:仰拱纵向受力钢筋采用搭接连接或焊接连接,侧墙及拱顶及环向钢筋采用搭接连接或机械连接。
3)仰拱钢筋绑扎顺序按照:马凳筋→下层环向主筋→下层分布筋→上层分布筋→上层环向主筋→拉筋。
4.2仰拱混凝土浇筑施工
1)台阶法施工段无初支无临时中隔壁,仰拱单次12m每段,曲墙6m每段。“CD”法施工段根据设计要求,临时中隔壁单次拆撑长度不超过6m,仰拱二衬单次施工6m,曲墙二衬单次施工6m。
2)仰拱混凝土的施作采用分段对称浇筑、一段浇筑CD法施工段6m,台阶法施工段12m。由于隧道仰拱为弧形结构,为控制好混凝土的结构形式,在隧道仰拱用短钢筋控制保护层厚度,浇注过程中,首先一次性浇注至钢模下口,并将钢模下口封闭,以确保在钢模内混凝土浇注时混凝土不会往下流动。钢模下口以下混凝土应该一边浇注一边修抹成型,待混凝土初凝之前,完成钢模内的混凝土浇注,钢模内混凝土振捣可采用橡皮锤敲打模板的方式,当采用振捣棒振捣时,严禁触及模板,使混凝土下漏。
3)仰拱混凝土为非承重结构,浇筑的砼强度达到2.5MPa即可拆模,拆模后洒水养护不少于14d。
4.3拱顶及侧墙混凝土浇筑
1)商砼由明挖基坑运送至隧道内,砼料经罐车运送至作业面,区间隧道采用输送泵输送砼输送,泵管径φ125mm,每施工100-120m挪移地泵一次,施工中具体长度根据施工情况确定。
2)模板台车及钢拱架模板安装加固后,经现场作业班组、技术员、专职质检员检查合格后,报监理进行检查,经监理验收通过后,开始砼浇筑。商品砼泵送施工,混凝土灌注时应按照台车或拱架上设置的灌注孔顺序进行分层、对称灌注。边浇筑边捣固,捣固采用附着式振动器振捣,配合插入式振动器,振捣不得触及防水层、钢筋、预埋件和模板。灌注在侧墙位置时应连续进行,混凝土浇筑至墙拱交界处可适当间歇后连续浇筑拱部混凝土,在拱顶部位采用泵送挤压法灌注混凝土,施工方法为:先通过拱预留灌孔浇筑靠近已成型衬砌的一端,然后通过后退挤压的方式依次浇筑台车中间部位及台车另一端拱部混凝土。拱部混凝土浇筑时,在台车拱部预留一观察孔,应派专人通过强力探照灯,对拱部混凝土浇筑情况进行观察,拱部浇筑满时,应立即停止输送砼。当二衬砼达到设计强度后,进行二衬背后回填注浆。
4.4中隔墙混凝土浇筑
中隔壁待区间二衬施工完成后组织施工,中隔壁采用移动式模板台车,模板采用钢模,对拉螺栓紧固。中隔墙采用C35商砼浇筑,中隔墙应每隔30m左右设置一条变形缝,变形缝宽2cm,缝内用沥青麻丝满填。
4.5二衬背后注浆施工
1)二次衬砌拱部混凝土施工难以达到密度,且由于混凝土的收缩产生收缩缝,拱部结构是自防水薄弱环节,在二次衬砌背后与防水板间应予注浆填充密实。
2)二次衬砌混凝土达到设计强度75%后,应对防水层和二衬之间的空隙进行回填注浆。二衬背后注浆应采取硬性浆液,注浆管安装于隧道二衬钢筋上,浆液采用水泥砂浆,注浆压力控制在0.2~0.3MPa,注浆压力不应过大,最终现场试验确定。
结束语
通过对青岛地铁8号线河套出入线矿山段隧道的临时支撑拆除及二衬施工工艺现场实施,笔者认为隧道初支完成后,二衬应及时跟进,拆除临时支撑时,应加强过程中监控量测,密切关注围岩及支护结构的安全性能,以后地铁隧道施工具有一定的借鉴意义。
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