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隧道二次衬砌混凝土养护施工工法 一、前言 客运专线高速铁路,除了对结构物、路基等工程的沉降变形要求严格外,对隧道工程,因高速行驶列车通过隧道时的风洞效应,对隧道二衬砼产生较大的压力,因而,隧道结构物除要满足沉降变形要求外,还要满足承受列车通过时的风压力,列车通过时,隧道结构稳定,二衬表面不掉块,不能危及列车安全。这就要求隧道二衬砼既要有足够的强度,又要满足耐久性要求。隧道砼强度耐久性影响因素,除原材料、配合比等外,还有一个重要影响因素——砼养护。混凝土浇注后,如气候炎热、空气干燥,不及时进行养护,混凝土中水分会蒸发过快,形成脱水现象,会使已形成凝胶体的水泥颗粒不能充分水化,不能转化为稳定的结晶,缺乏足够的粘结力,从而会在混凝土表面出现片状或粉状脱落。此外,在混凝土尚未具备足够的强度时,水分过早的蒸发还会产生较大的收缩变形,出现干缩裂纹,影响混凝土的耐久性和整体性。 但隧道工程施工中,长大隧道因洞内温度较恒定,洞内空气有一定湿度,从而在隧道砼养护工序控制上施工中控制不严,致使二衬砼表面颜色泛白,强度不足,耐久性大受影响。隧道二衬混凝土浇注后,如何养护?是值得客运专线高速铁路工程研究的一个课题。 二、工法特点 1、本工法工艺新、可操作性强、适用广泛。 2、施工方法操作简便,速度快,安全质量效果好,经济效益显著。 3、采取移动式模架,喷水管安装在养护台架上。规避了高空作业风险。 三、适用范围 本工法适用于隧道二次衬砌混凝土养护施工。 四、工艺原理 1、砼拆模后,及时进行养护,保持砼处于湿润状态,养护最低期限见表4-1: 表4-1混凝土养护的最低期限 混凝土类型水胶比洞内平均气温T(℃)养护期限(d)胶凝材料中掺有矿物掺合料<0.455≤T<102110≤T<2014T≥2010 2、采用专用隧道二衬砼移动式养护台架,台架外侧设一环洒水养护喷嘴,开启进水开关后,水雾均匀喷洒到二衬砼表面,纵向移动台架,完成需养成护段二衬砼养护,根据施工条件,确定洒水喷雾间隔时间,确保二衬砼养护效果。 五、施工工艺 1、施工工艺流程及养护台架形式,见图5-1、5-2。 二衬混凝土浇筑 拆模 养护开始 连续进水管 打开进水闸阀调整喷雾量 移动养护模架 养护移动模架到位 至规定时间后,结束养护 完成养护 隧道二衬养护施工工艺流程图5-1 养护台架形式图5-2 2、工艺要求 ⑴施工准备,加工隧道二衬砼养护台架,养护台架走行装置采用直径20cm胶轮,每侧2个,共4个,轮间距如图示。主骨架采用φ60钢管,主水管道环向采用φ42钢管,分水管采用φ12.5镀锌钢管,喷头采用可调节喷雾器喷头(铜型),布置采用梅花型布置,距二衬轮廓0.3-0.5m,钢管在隧道布设高压水管侧设进水软管接头及开关闸阀,钢管另一侧端头封闭。隧道高压风管在二衬砼养护段间距50m设一接水闸阀,供应砼养护用水。 ⑵隧道二衬砼拆模后,立即养护,将养护台架移至刚拆模二衬段,用橡胶软管连接高压水管与养护台架进水接口。 ⑶养护洒水时,喷头距二衬混凝土面0.3-0.5m,调整开关闸阀,控制喷水压力和水雾量,喷水时在同一定点位置持续喷水时间为5s。 ⑷养护台架采用人工推动,移动时控制左右侧匀速前移,台架移速度为6m/min。 ⑸养护期限,一般为14d,喷洒水雾养护间隔时间2h,确保砼处于湿润状态。 六、机具设备 机具设备见表6-1 序号设备名称规格型号数量1移动式养护台架自制1台2喷水设备自制1套3橡胶软管若干七、劳动力组织 劳动力组织表7-1 序号工种人数1质检员12工班长13洒水工人2八、质量控制及检验 1、质量控制 (1)养护喷洒水雾要均匀,不得出现漏喷。 (2)气温低于+5℃时不得喷水养护。 (3)混凝土拆模后,养护的最低期限应符合表4-1的规定,且不得中断,喷洒水雾间隔时间3h,确保砼处于湿润状态。 (4)混凝土养护期间,混凝土内部温度不宜超过60℃,最高不得大于65℃,混凝土内部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差不宜大于20℃,养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。 2、质量检验 (1)喷洒水雾次数必须严格控,保证混凝土处于湿润状态,混凝土养护用水应与拌合用水相同,水温应与环境气温基本相同。 (2)当环境气温低于5℃时不应浇水。 检查数量:每3h检查1次。 检验方法:观察、检查施工记录。 九、施工安全措施 施工中严格遵守有关施工安全规章制度、标准、操作规程,重点作好以下安全工作: 1、成立专业工班,专人负责,确保按时养护。 2、设专职质检员现场值班,进入施工现场应戴安全帽,登高作业超过2m时,养护人员要系安全带,穿防滑鞋,并检查其可靠性;工具应收放入工具袋内,严防坠落伤人。 3、养护用的管路和设备应经常检修,电路管理应符合用电规范