大断面二衬施工工艺研究

时间:2022-02-12 09:17:07

大断面二衬施工工艺研究

1停车线大断面概况

南繁区间南端(近繁荣路站端)K23+062.562~K23+301.200范围右线隧道设计为停车线,断面形式为C、D、E型断面。断面开挖尺寸大,覆土浅。最大断面开挖尺寸12.1mx9.96m(宽×高),覆土最浅处只有5.29m。断面采用双侧壁导洞法施工,断面分6个导洞,上下2层,每层3导洞,相互错开开挖,导洞之间临时中隔壁及中层板采用I22a工字钢作为支撑,并喷射C20混凝土。

2原有施工工艺

停车线隧道主体结构均采用钢模板人工支模,拱部采用定型钢架支撑模板,模板材料配备2套。依据设计尺寸外放3cm。停车线段二衬施工每4m一组,每次破除原有中隔壁及中层板长度不超过4m。停车线段二衬施工自下而上,先破除仰拱部位中隔壁混凝土0.8m高,拆除临时支撑高度为仰拱混凝土浇筑顶面上70~80cm处,拆除支撑后,施工防水板及垫层,混凝土破除后,拆除2榀中隔壁临时支撑,防水垫层完成后,恢复一榀工字钢支撑,撑于防水垫层上,再次破除2榀,防水垫层完成后,再次恢复一榀,保证拆2撑1的原则。在防水、工字钢回撑完成后,进行绑扎钢筋施工,钢筋施工完成后,浇筑混凝土,后期统一拆除工字钢。同样施工边墙与顶板时,工字钢支撑拆除2榀,恢复1榀,保证拆2还1的原则。

3施工工艺变更

在右线K23+240-K23+250位置作为试验段,该试验段二衬一次性施做10m,破除原有初支混凝土,整体工字钢支撑不拆除,防水节点处做特殊处理。施工顺序为:停车线段二衬施工自下而上,先破除仰拱部位中隔壁混凝土0.8m高,破除混凝土后,原有工字钢支撑不拆除,直接铺设防水层,防水板按照固定尺寸裁剪,铺设至工字钢边缘,与粘接材料粘接后,利用小块防水材料对工字钢底部进行围焊,将工字钢一定高度进行包裹,并与工字钢上涂好的粘接材料进行粘接。工字钢节点处做防水特殊处理。底板施工完成后,施工边墙二衬,边墙二衬施工高度至中层板上方0.5m处,边墙破除混凝土1.0m,工字钢同样不拆除,防水处理方式与底板相同,做防水节点特殊处理。其余拱部一次性浇筑完成,拱部破除混凝土高度1.2m,同样采用不拆撑的方式,只破除混凝土,工字钢节点采用特殊处理的措施。重点:工字钢防水节点处理铺设防水板至工字钢边缘处时,在工字钢底部安装镀锌钢板,钢板布设焊接螺杆,将镀锌钢板及工字钢底部50mm高度范围内满涂橡化沥青非固化防水材料,3Kg/m2,防水板粘贴于沥青固化材料上,防水板上层同满涂橡化沥青非固化防水材料,在螺杆位置防水板上割孔,上方在布设一块镀锌钢板,将螺栓带紧,防水板夹于钢板中间,并沿工字钢高度铺设200mm,在涂沥青材料上方200mm处设5mm后镀锌防水钢板一处,镀锌钢板与工字钢接触上边缘处设置微膨胀止水胶条,在距工字钢两侧500mm处,各设置一道注浆管。浇筑二衬混凝土后,沿工字钢周边预留20mm深、15mm宽预留槽,对工字钢顶部进行处理,工字钢切断后,在切口顶部设置10mm厚封口钢板,与工字钢焊接密实,在预留槽周边设置18mm宽双组份聚硫密封膏,聚硫密封膏中间部位采用聚合物防水砂浆进行回填。

4对比分析

4.1原有施工优缺点。缺点:在原有施工条件的情况下,需要对临时支撑系统进行破除,会造成地表的二衬沉降,同时施工工序繁琐,增加破除与防水施工的交叉作业,增加施工工期。优点:在本施工工法的情况下,防水节点不需要做过多的特殊处理,有利于防水隧道防水施工,后期防水能得到较大保证。4.2变更后施工。缺点:在原有临时支撑不破除的情况下,所有防水节点需要做特殊处理,不利于隧道防水施工,防水难度相对于原有施工工法较大。优点:在施工中,防水与初支破除不进行交叉作业,大大缩短工期,每循环施工长度增加,可节约工期,同时在支撑不拆除的情况下,可保证施工断面的安全稳定,同时有利于控制地表沉降,施工安全系数大大增加。综合考虑:变更后设计更有利于施工工期的保证,安全系数更大,施工循环快,只是增加防水节点的特殊处理,针对现有施工、地址条件,变更后施工工法更有利于施工。

作者:兰振忠 单位:1.吉林大学建设工程学院 2.中铁二十三局集团第二工程有限公司