TBM底拱混凝土施工方法.docx

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TBM底拱混凝土施工方法

TBM底拱混凝土施工方法

1、底拱台车设计

本标段底拱衬砌施工采用栈桥+滑模台车的组合设计形式，栈桥上可以通行有轨运输车辆，为后续的边顶拱衬砌运输材料和其它物资。

底拱衬砌台车见附图1-1。

台车底部设置养护区、浇筑区、钢筋绑扎区、底部清理区，可实现连续施工，满足衬砌施工进度需要。

台车具有提升机构、自动走行机构、液压系统和抗震设计等功能，利用原有轨运输轨道行进。

台车前后两端设置上下坡道，坡度3%，满足有轨运输需求。

底拱衬砌台车在TBM拆卸完成后进场，在洞内完成组装、调试。

本标段TBM段断面内径为R2650~2900mm，底拱滑模可实现升降，完成一定范围内不同衬砌断面的施工要求。

特殊部位，可通过调整或更换滑模的方法完成底拱浇筑施工。

2、底拱模板设计

底拱滑模台车设计为两套，组合施工。

模板长10m，一次浇筑底拱长度20m。

模板背面设计附着式振动器，与插入式振捣器结合使用，混凝土边浇筑边振捣。

3、底拱模板抗浮计算

为了确保混凝土浇筑过程抗浮要求，模拟现场施工进行抗浮验算。

最不利工况是在混凝土浇注满第一层以后所产生的浮力，浮力大小为模板排开混凝土的重量。

浮力计算简图见图1-1。

图1-1浮力计算简图

△V排=（1×2.65-0.994×2.603）/2×16=0.626m3

△F浮=△G排=0.626×25=15.65KN=15.65×100kg=1.565t

混凝土对滑模产生的浮力为1.565T，而模向滑模自重约为6T，整套设备自重超过80T，由此可见，混凝土对横向滑模产生的浮力依靠滑模的自重完全能够克服，模板不会产生跑模、移位等现象，满足设计要求。

4、施工步骤

施工工艺流程图见图4-1：

.4.1清底

底部清理采用人工进行清理，将底部松散的石渣和喷锚料清除，之后利用高压风进行清理，最后用高压水进行冲洗，使清理质量达到验收标准。

4.2钢筋安装

（1）测量定位筋

基岩面验收合格后，测量安装定位插筋，定位插筋环向间距2m，纵向3m，三角形支架固定，采用电钻打孔，孔深10厘m，φ22钢筋用锚固剂锚固。

定位插筋安装后，在每个定位筋上标出环向筋的位置。

图4-1底拱衬砌施工工艺流程图

（2）环向筋安装

首先将环向筋按照计算的数量摆放在底部，然后安装纵向定位筋，纵向定位筋按照测量的标位焊接在定位筋上，要确保焊接牢固，焊好后将环向筋按照设计间距逐根焊接、绑扎牢固；其中环向筋应长短错位设置作为预留筋，预留量符合相关规范要求。

（3）纵向筋安装

环向筋安装后，按照设计间距从中间向两边安装纵向钢筋并焊接、绑扎牢固。

4.3模板就位

模板移到安装好的钢筋位置后，采用模板自带的液压系统进行模板精确调整，整个过程测量全程监控，确保就位后符合设计要求。

模板就位效果见图4-2。

图4-2模板就位效果图

4.4挡头板安装

如果进行首次浇筑，两侧都要安装挡头板，挡头板采用木模板，现场按实际尺寸进行加工，要与滑行轨道的内沿挡板齐平，与围岩表面吻合。

连续浇筑时只有一侧有挡头板，另一侧的滑行轨道小挡头要拆除，只留一侧。

挡头板采用钢筋绑扎加固，在挡头板外侧加木板的斜支撑。

挡头板安装效果见图4-3。

图4-3模板就位效果图

4.5环缝止水安装

环缝止水由闭孔泡沫板、复合GB止水带、双组份聚硫密封胶和微膨胀砂浆嵌缝组成。

施工过程中，按照设计要求安装相应部位的止水材料，并定位准确，验收合格后再进行混凝土浇筑施工。

4.6混凝土运输

为了保证运输混凝土时不发生分离、漏浆、严重泌水、过多温度回升和坍落度损失，派专职试验员对混凝土进行全程的监控。

运输采用专用的有轨运输搅拌罐，根据浇筑量和现场实际情况安排，保证混凝土的质量。

4.7混凝土浇筑

模板验收合格后，即可进行混凝土浇筑施工，浇筑之前清理模板外表面，涂抹脱模剂，以减少脱模时表面粘结力。

（1）边墙浇筑高度定位

边墙浇筑高度定位采用φ6钢筋焊接定位。

由测量班在模板就位后测出边墙浇筑高度线，沿该线焊接φ6钢筋定位。

（2）封底混凝土

浇筑开始时，滑模先移至侧边，进行封底混凝土浇筑。

采用分层、对称进行混凝土浇筑，每层浇筑厚度不得大于1m，两侧高度差控制在50cm以内，输送管管口至浇筑面垂距控制在1.5m以内，以防混凝土离析。

封底混凝土用量比较大，要确保混凝土连续浇筑，避免停歇造成“冷缝”，间歇时间一般不得超过45min，否则按施工缝处理。

封底施工见图4-4。

（3）滑模对接

封底混凝土浇筑到稍高于底拱中心设计高程时，将一侧滑模抹去多余混凝土，然后将左右两侧滑模移至中间，两块滑模对接。

滑模对接见图4-5。

（4）浇筑混凝土并左右间隔滑行

向滑模内浇筑混凝土，同时确保振捣到位，浇筑高度要达到滑模边沿齐平。

一侧浇筑结束后，浇筑另一侧，两侧完成浇筑后滑移先浇筑的一侧模板，每次滑移30cm，左右侧交替进行，直至设计高度。

在滑移后，进行初次抹面，采用取原浆抹面的方式，见图4-6。

混凝土浇筑时的操作要点有：

1）浇筑时，两侧混凝土最大下落高度不能超过30cm。

2）浇筑时，滑模前后左右混凝土高度差不能超过3cm。

3）严格控制混凝土的塌落度，及时检测混凝土的和易性。

4）浇筑过程中注意不要让液压油污染到钢筋和混凝土仓面。

5）混凝土的浇筑速度和滑模提升速度应该是匀速前进的，混凝土的入仓和振捣要分层进行，防止振捣不及时造成混凝土质量下降。

图4-4混凝土封底施工

图4-5滑模对接

图4-6模板滑移后进行初次抹面

（5）模板滑动

滑模施工时，其滑动速度必须与混凝土早期强度增长速度相适应。

依据下列情况进行鉴别：

滑动过程中能听到“沙沙”的声音，出模的混凝土无流淌和拉裂现象，手按有硬的感觉，并留有1mm左右的指印。

模板滑动效果见图4-7。

图4-7模板滑动效果图

（6）升模

两侧混凝土浇筑高度达到定位高度后，在混凝土初凝前（通过试验确定）将模板及支架整体升高10cm，然后将模板向下滑移，对露出的混凝土抹面。

4.8混凝土养护

混凝土浇筑完成后，将模板移至下一板混凝土浇筑位置，用土工布进行覆盖混凝土，8小时后洒水养生。

（1）一般要求

1）混凝土浇筑完成后，待表面收浆后尽快对混凝土进行养护，洒水养护应最少保持7d。

2）混凝土结构不应有由于混凝土的收缩而引起的裂线缝。

3）对于混凝土结构在拆模以前均应连续保持湿润。

4）养护期间，混凝土强度达到2.5MPa之前，不得使其承受行人、运输工具、模板、支架及脚手架等荷载。

（2）洒水养护

1）养护用水应清洁，洒水养护宜用自动喷水系统和喷雾器，湿养护不应间断，不得成干湿循环。

2）洒水养护应根据温度情况，掌握恰当的时间间隔，在养护期内保持表面湿润。

3）气温低于+5℃时，应覆盖保温，不得洒水养护。

5、注意事项

（1）滑行轨道安装的精度制约着混凝土体型及施工质量，尤其是底拱混凝土的成型质量直接影响到边顶拱的成型质量，故安装时轨道精度要严格控制，采用前部、中部、后部三道控制，且轨道弧度加工要精确。

（2）模板在运输吊装的过程中，设置足够的临时固定设施，以防变形和倾覆。

同时，按设计图纸进行模板安装的测量放样，重要结构设置必要的控制点，以便检查校正。

（3）混凝土浇筑过程中注意检查模板加固情况，防止模板发生上浮和左右位移。

（4）使用台车时必须注意：

台车行走轨中心线必须与隧洞中心线重合；混凝土两端挡头板，安装牢固可靠不漏浆，浇筑时两侧对称进行，不得使台车受到偏压；台车前后轮的相反方向固定牢靠，防止位移。

（5）模板滑动前，应仔细检查电机有无故障，链条松紧是否恰当，两个端头链条中间有无杂物，在模板滑动时严禁下面站人，模板滑到高处时，必须安装上卡轨器，防止模板发生意外下滑造成安全事故。