每一个循环混凝土灌注作业时间可控制在9小时以内。
图1、大模板衬砌断面图
（2）、实测大模板台车上浮情况见下表：
表3、现场实测大模板上浮情况
测点 灌注前（mm） 灌注四车后复测（mm） 灌注六车后复测（mm） 灌注八车后复测（mm） 灌注十车后复测（mm）
1 289 285 280 279 280
2 295 291 285 284 284
3 297 293 288 288 288
4
290 287 280 280 280
由现场实测，产生浮力最大时为第五、第六车混凝土灌注时。
因此在灌注混凝土时，要控制好每车混凝土的开始灌注时间和整个混凝土灌注过程中灌注顺序。
在大模板水平中心线以下部混凝土灌注，特别是灌注第五、六车混凝土时，要控制混凝土灌注时间，防止灌注过快，造成模板浮力过大。
为了防止大模板产生较大的侧压，灌注混凝土时采用两侧交叉灌注，台车模板两侧混凝土面的高差不应大于1m。
大模板水平中心以下混凝土灌注时，坍落度控制在14±1cm。
前两车混凝土可即到取灌，每边灌一车（6m3），要控制好第三、四、五、六、七、八车混凝土开始灌注的时间。
假设混凝土初凝时间为t，第n车混凝土拌合终止时间为tn，那么第三车混凝土开始灌注时间为t1+t，第四车混凝土开始灌注时间为t2+t，依次类推，第八车开始灌注时间为t6+t，一般第九车就已灌注至拱腰了。
（2）配制优质符合要求的混凝土。
圆形钢模板台车产生浮力的根本原因是灌注的混凝土没有凝固呈胶凝状液态。
在混凝土中加入早强剂控制混凝土的初凝时间是解决浮力和减少模板变形过大的有效途径之一。
（3）在机械方面，通过卡轨器使台车固定在轨道上，台车上部前后各有一抗浮支撑，其作用是顶住洞顶或已衬砌段的一端或两端顶部，利用台车与模板的自重、卡轨器的拉力、抗浮支撑反力使台车抗浮。
台车下部有14根抗浮千斤顶，与大模板相连，主要是抵抗模板的侧压力。
通过试衬砌发现，衬砌台车前后两端的抗浮机构安全系数过小，无法满足衬砌时抗浮要求。
因此，在钢模板台车两侧的抗浮机构的基础上，各增加2个50t千斤顶，在千斤顶顶部设直径Ф8.8m的圆形槽钢。
在混凝土灌注过程中，混凝土产生的浮力通过槽钢以面接触传到洞壁上，从而加大抗浮的安全系数。
2、衬砌质量控制，主要指衬砌混凝土内在指标如混凝土抗压、抗渗、抗剪、耐久性等；外在指标如衬砌表面光泽度，颜色一致性，无错台、蜂窝麻面，渗漏水等的控制。
其技术措施如下：
（1）、混凝土由设在洞外的混凝土搅拌站生产，该搅拌站由电子计量，混凝土配合比处于受控状态。
（2）、防水板的性质、性能、规格应符合设计要求。
软式透水盲管固定在洞壁上，并与下部与仰拱泄水孔相接的PVC管接好，保证畅通。
环式铺设无纺布加PE板的复合式防水板，两环防水板的搭接宽度应大于10cm，搭接处用电动压膜机焊接，焊缝宽不小于2cm，焊缝要求无漏焊、假焊、烤焦等现象。
固定防水板的铆钉外用直径Φ4cm圆形塑料板电烙封堵，钉与钉间塑料板不紧绷，板面与混凝土面密贴。
富水段加密软式透水盲管，间距2m，必要时铺设两层防水板。
（3）每套大模板设置作业窗42个，水平间距2m，上下间距2.1m交错布置，其大小为580*554m。
作业窗的作用是安装混凝土灌注溜槽，灌注混凝土以及供观察混凝土灌注情况，进行混凝土振捣。
为防止模板受偏压变形跑模，同时也防止灌注混凝土不均匀，造成混凝土欠捣及过捣，混凝土进料按照作业窗左2—右2，左4—右4，左6—右6顺序对称灌注作业。
圆形大模板水平中心线以下混凝土灌注时，坍落度控制在14±1cm。
圆形大模板水平中心线以上混凝土浇筑时，坍落度控制在14cm~17cm。
混凝土封顶时，采用封顶孔压送混凝土。
当搭接段封顶时，应在顶模一端插入一根Φ50钢管，管端距岩壁1~2mm，作为排气孔及检查孔，当有浆液从管中流出时，说明顶部已经密实。
（3）、拱圈接缝处理。
拱圈接缝是拱圈的薄弱环节，据有关资料统计隧道渗水80%以上发生在拱节接缝。
在衬砌搭接处增设一条环向透水盲管，并保证与横向PVC连通。
灌注下一板混凝土时，先将接头处混凝土表面凿毛，冲刷干净。
（4）混凝土振捣。
模板水平中心线以下区域，别是模板底部0.8m以下区域，气泡与水泡不宜逸出，逸出的气泡与水泡易吸附在模板表面，造成衬砌混凝土表面气孔、水泡孔过多，因此模板下部的混凝土振捣是最关键工序。
模板下部灌注的混凝土呈一个弧形，而振捣棒却是直的，这要求振捣人员要把身体探到作业窗里面去振捣。
振捣插位要均匀，与模板间要保持不小于15cm的间距。
振动棒在振捣过程中要遵循快插慢拔,振捣延缓时间，应保证混凝土获得足够的密实度，以混凝土不再下沉，不出现气泡，表面开始泛浆为度。
3、工期控制。
在解决台车上浮与衬砌质量的基础上，细致深入地研究衬砌施工工艺是解决工期紧的重要途径之一。
（1）、衬砌施工流程图见图2。
单循环衬砌作业时间分配见图3。
图3、单循环衬砌作业时间分配图
从图3中可以看出，混凝土灌注作业占用的时间占一个循环时间的44%，是衬砌作业中控制工序。
在大模板水平中心以下混凝土灌注时，灌注的速度不能太快。
这要求在测量立模的同时，将输送泵前移固定，连接好输料管。
加强调度，提前通知洞外拌合站拌合混凝土。
运输工班及灌注工班应提前就位，立模就位即开始混凝土灌注作业。
加强输送设备的保养，输送泵堵管和混凝土供应不及时是导致混凝土灌注时间延长的两个主要原因。
在一个衬砌作业循环中灌注作业平均时间9小时，最短6小时，最长20小时。
（2）改变衬砌作业方式。
开始进行衬砌作业时立模方式采用的是顺接方式，顺接方式最大缺点是模板与模板顺接时浪费时间，顺接立模时间长达5~8小时。
在模板顺接时，由于两套模板两端的螺栓孔加工误差及施工时对接误差，模板的微小变形造成螺栓很难对接就位，且易出现错台。
后期采取平移跳打搭接方式，模板不需要两套模板对接，正常情况下，测量立模就位只需3小时，节省了大量时间。
下图是平移跳打搭接式作业顺序（见表4），衬砌组号由测
表4、平移跳打搭接作业顺序示意图
衬 砌 组 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
衬砌长度（m） 14 13.6 14 13.6 14 13.6 14 13.6 14
第一套模板作业顺序 1 2 3 4 5
第二套模板作业顺序 1 2 3 4
量班提前测量长度及立模位置。
第一套模板衬砌时，圆形模板前后均要安装堵头板，每模衬砌长度为14m。
第二套模板衬砌时，圆形模板前后均不需要安装堵头板，但需要用5cm厚海绵条或Φ3cm充气膨胀橡胶条安放在搭接处，以防在灌注时漏浆，造成已衬砌段混凝土表面不平顺和光洁度差，第二套模板每模衬砌长度13.6m。
为了防止因混凝土强度不够，第二套模板搭接衬砌时台车的抗浮机构将第一套模板已衬砌混凝土压碎，第二套模板衬砌要落后第一套模板3—4模。
二、小模板衬砌
秦岭隧道出口段钻爆法地段共有1421m采用传统的小模板衬砌。
小模板衬砌技术已经成熟，现在主要就立模及混凝土灌注等技术问题作一闸述。
1、立模。
（1）第一层模板要拉线找平。
（2）模板安装要自下而上逐层进行。
起拱线3m以下的模板扣件、插销必须全部上齐。
（3）立模要求模板的横、纵缝必须在一条直线上。
拼装质量要求：
全高竖向偏差≤8mm，相邻两模板高低差≤2mm，两组模板环节缝≤2mm。
（4）模板安装高度与混凝土灌注混凝土灌注面保持在1m为宜，立模前，模板表面要用“八寸”毛刷涂脱模剂，脱模剂由30%机油和70%柴油混合而成。
2、混凝土灌注
（1）混凝土灌注应水平分层进行，灌注层厚度为振动器作用部分长度的1.25倍，一般为40cm，即输送泵出料口不得依靠在已经立好的模板、拱架上。
用插入式振动器振捣，应符合下列规定：
插入式振动器的移动距离，不宜超过振动器作用半径的1.5倍。
在振动时，振动棒插入下层混凝土的厚度为5~10cm。
振动捣固混凝土时，要做到“快插慢拔二十秒”。
快插，可使上部和下部的混受到同样时间的振动，比较均匀；慢拔，可使振动棒周围的混凝土逐渐汇聚填实，避免振动棒位置形成空洞，操作中应不断地将振动棒上下略为拔动，使上下振捣均匀；每点振捣时间为20~30秒。
以混凝土不再下沉，不出现气泡、表面开始泛浆为度，但也应防止振动过度。
混凝土灌注要连续进行。
如必须间断，间断时间不宜超过2小时。
否则，应按照施工接缝处理：
在前接缝上，埋入接茬的钢筋，并使其露出混凝土外一半左右。
先凿除施工接缝面上的砂浆层，和表面上松动的石子或松弱混凝土层，并以压力水冲洗干净，使之充分湿润，不存积水。
灌注前在施工表面上先铺一层厚15mm，并与混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂浆，或铺一层厚约30cm的砼（按新灌注混凝土配合比减少10%粗骨料计）后，再接着灌注新的一层混凝土。
施工接缝处的混凝土应加强振捣，使新旧混凝土紧密结合。
三、湿喷钢纤维混凝土衬砌
1、湿喷混凝土的配合比设计
1—1原材料的选择
（1）水泥：
采用陕西省耀县水泥厂（大厂）生产的秦岭牌525R普通硅酸盐水泥，其性能指标符合现行水泥国家标准，其中：
初凝时间2h25min，终凝时间3h39min，3d、28d的抗折强度和抗压强度分别为5.5、7.9和57.2、59.7Mpa。
水泥中的硅酸三钙（C3S）>40%；硅酸二钙（C2S）>20%；铝酸三钙（C3A）<10%；烧失量及不容物质<3%，满足湿喷混凝土的要求。
（2）砂子：
采用陕西省柞水县河砂，其技术指标符合JGJ52—92《普通混凝土用砂质量标准》，其中：
细度模数为2.80，表观密度2.62，含泥量2.5%。
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（3）石子：
采用秦岭隧道开挖的新鲜的混合花岗岩和混合片麻岩石碴，经粉碎、冲洗、过筛加工成的5~12mm碎石，其技术指标符合JGJ53—92《普通混凝土用碎石（或卵石）质量标准》，并满足湿喷机要求。
（4）外加剂：
经试验，液体增稠剂，按水泥重量掺入1%；液体速凝剂，弱碱性（PH=10），按水泥重量掺入4~5%。
与水泥适应情况：
粘度6.75pas；初凝时间3min51s；终凝时间7min45s。
（5）钢纤维：
采用上海贝卡尔特二钢有限公司（比利时合资）生产的佳密克丝ZP305型（冷拉型）钢纤维，规格：
长32mm，直径0.25mm，长径比为128。
通过对钢纤维掺量不同（每立方米混凝土40kg和45kg）取样试验结果（见表1、2），每立方米混凝土掺入40kg钢纤维时，其湿喷钢纤维混凝土的弯曲韧度指数已达到美国规范ASTMC1018—89所规定的良好及优秀韧度指标等级。
因此，钢纤维掺量采用每立方米混凝土掺入40kg为宜。
表1、钢纤维混凝土弯曲韧度试验结果
钢纤维掺量（kg/m） I5 I10 I30 R30/10 等效抗弯
40 4.676 9.055 22.239 66.690 2.723
45 4.918 9.739 24.970 76.155 3.030
表2湿喷钢纤维混凝土弯曲韧度指数建议参考值*
等级 I10 I30 R30/10
临界 <4 <12 <40
中等 4 12 40
良好 6 18 60
优秀 8 24 80
*据美国规范ASTMC1018—89
1—2配合比确定
砂率：
Sp=50MxD-0.3320 ………………………………………………①
水灰比：
W/C=SpKW（50Mx）-0.6457 ………………………………………②
每立方米混凝土水泥用量：
C=（10gSp317Mx-0.
3）Kc ……………………………………③
配合比：
C/rc+S/rs+G/rg+C（W/C）+Vp=1000 …………………………④
S/（S+G）=50MxD-0.3320 ………………………………………⑤
式中：
C、S、G分别为水泥、砂、石的用量（kg）：
KW—系数，一般为0.18~0.20，本式计算取0.19；
Kc—系数，一般为1.0~1.15，本式计算取1.075；
Mx—砂细度模数2.80；
D—石最大粒径12mm；
rc、rs、rg—水泥、砂、石的密度，分别为3.1、2.62、2.74；
Vp—掺入外加剂占混凝土中的体积，一般为10—12L，本式取11L。
由上式计算得出，C30级湿喷钢纤维混凝土的配合比为：
水:
泥:
砂:
水=1:
2.31:
1.47:
0.48；C20级湿喷素混凝土的配合比为：
水泥:
砂:
石:
水=1:
2.31:
1.61:
0.48。
2、湿喷混凝土施工
3—1施工机械配备
（1）混凝土搅拌机械：
陕西省建筑工程机械厂生产的永立牌JS500型强制式双卧轴搅拌机。
（2）混凝土运输机械：
四川成都勤宏工程机械厂生产的轮胎式混凝土搅拌运输车，容积6m3,或用斗车。
（3）混凝土喷射机械：
四川成都岩峰科技发展有限公司生产的TK—961型转子活塞式混凝土湿喷机，生产能力5m3/h，该机用液体速凝剂。
3—2施工工艺流程注意事项
为了保证湿喷混凝土的正常进行和湿喷混凝土的优良品质，必须有严密的施工工艺和合理的技术保证。
进行湿喷钢纤维混凝土作业时，要注意以下几个问题：
（1）受喷面一定要在喷射混凝土前用高压水冲洗干净；
（2）用可溶胶粘结成排的钢纤维，在投入搅拌机之前，必须先放入水中搅拌分离；（3）由于混凝土拌合物停放的时间不能超过30分钟，因此，应保证混凝土拌合物的及时运输，并应保证湿喷机料斗内有足够的混凝土。
2—3喷射工艺
（1）湿喷机操作：
启动时，先送风，后送料，待混凝土从喷嘴喷出后，再供给液体速凝剂；停止时，先关闭液体速凝剂计量泵，然后停止供料，待喷嘴残留的少量混凝土及液体速凝剂完全吹净后，再停止送风。
在喷射时，特别要注意的是：
要控制好风压，风压过大，粗骨料易回弹；风压过小，粗骨料冲不进砂浆层而脱落，影响混凝土强度；另一方面，要控制好混凝土泵送的频率和压力。
（2）喷射操作：
喷射时按先拱后墙（拱部从拱脚开始，边墙自墙脚开始）自下而上分段分行进行。
每行喷射，应采取水平环形旋转叠压（一圈压半圈）移动方式，环形旋转直径约0.3m；喷第二行时，依顺序由第一行终点的上方开始喷射，行间搭接长度为2~3cm为宜。
喷嘴至受喷面的距离一般以0.6~1.0cm为宜，喷嘴与受喷面应基本垂直，经反复试验，喷嘴与受喷面法线的夹角为5。
~15。
时，效果较好。
开始喷射时，个别受喷面凹洼处应先喷找平。
3、效果分析
3—1湿喷法与干喷法比较
根据秦岭隧道出口段喷混凝土实测结果，湿喷法与干喷法相比，具有下列优点（见表3、4）
（1）混凝土的回弹量小：
湿喷法混凝土的回弹量比干喷法少20%~30%，因此可节约20~30%的混凝土。
湿喷混凝土的回弹小的原因，主要与混凝土能充分拌匀，粘度较大有关。
（2）喷混凝土时洞内的粉尘浓度低：
湿喷法洞内的粉尘浓度只有干喷法的1/13—1/18，这是由于湿喷法的混凝土是呈充分拌匀的，粘度较大的稀薄流输送，喷射时产生的粉尘较少。
因此，采用湿喷法可大大减少对洞内空气的污染，改善作业环境。
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（3）混凝土的强度、与岩面的粘结力高，抗渗性好：
喷混凝土产生的回弹物质主要是石子，粉尘主要是水泥，这两种成份减少，就明显地改变了混凝土的配合比，从而使混凝土的强度、与岩面的粘结力和抗渗性能降低。
由于湿喷混凝土的回弹量小、粉尘很少，因此混凝土的强度、与岩面的粘结力都较高，抗渗性能较好。
（4）一次喷射的厚度大：
由于湿喷混凝土的粘度，与围岩的粘结力以及初凝、终凝后的强度较高，因此一次喷射的厚度较大，隧道拱部可达9—10cm，边墙可达18—20cm，而干喷法拱部只能达到5—7cm，边墙只能达到10—15cm。
表3湿喷法与干喷法部分技术指标比较
喷射方法 喷射部位 回弹损失率（%） 一次喷射厚度（cm） 粉尘浓度（mg/m3）
喷射前 喷射时 由喷射产生的
湿喷法 拱部 13~15 9~10 1.5 1.7 0.2
边墙 5~9 18~20 1.7 1.86 0.16
干喷法 拱部 40~60 5~7 1.3 30.5 29.2
边墙 17~25 10~15 1.5 23.2 21.7中华工程网社区
表4喷混凝土的抗压强度、与岩面粘结强度及抗渗性能测定结果（平均值）
喷混凝土设计等级 喷射方法 抗压强度（28d）（Mpa） 与岩石粘结力*（Mpa） 抗渗性能
C30级喷钢纤维混凝土 湿喷法 35.7 3.29 >8
干喷法 24.8 2.15 =6
C20级喷素混凝土 湿喷法 26.9 2.37 >8
干喷法 20.8 1.65 =6
*现场采用直接拉拨法试验得出。
3—2湿喷钢纤维混凝土衬砌与湿喷素混凝土衬砌、复合式衬砌的比较。
（1）湿喷钢纤维混凝土与湿喷素混凝土相比，其抗拉强度和弯曲韧度都较高，具有较好的柔性和吸收变形的能力，而且试验证明试件破坏后混凝土未分离解体，还能承受一定荷载。
因此，在V、VI类围岩中有轻微岩爆地段，采用湿喷钢纤维喷混凝土衬砌，没有出现因围岩地应力的缓慢释放而产生的喷层开裂和剥落破坏，效果较好。
但湿喷钢纤维混凝土的成本较高，是湿喷素混凝土的3倍，因此在V、VI类围岩无岩爆地段，采用湿喷素混凝土衬砌较好。
（2）湿喷钢纤维混凝土衬砌与复合式衬砌相比，具有施工机械设备和施工工艺简单，速度快，成本低（其成本只有模筑混凝土衬砌的3/5）等优点。
因此，在围岩条件较适合的情况下，最好采用湿喷钢纤维混凝土衬砌。
但在V、VI类围岩中的岩爆发育地段，由于隧道开挖面上岩爆坑较多，且规模较大，断面不规则、圆顺，湿喷钢纤维混凝土衬砌的表面平整度达不到要求（矢跨比1/5）；另一方面，由于围岩还可能有较大的地应力继续释放，还可能再次发生岩爆，造成喷层开裂、剥落破坏。
因此
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