隧道溶洞超大體積混凝土分層分區(qū)增設(shè)預(yù)留孔澆筑施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于隧道穿越溶洞混凝±建筑的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種隧道溶洞超大體 積混凝±分層分區(qū)增設(shè)預(yù)留孔德筑施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)普通混凝±配合比設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，大體積混凝±是指最小斷面尺寸Im W上， 其體積和尺寸已經(jīng)達(dá)到必須采取措施控制溫差、合理解決溫度應(yīng)力并控制裂縫開(kāi)展的混凝 ±結(jié)構(gòu)。大體積混凝±比較厚，且混凝±導(dǎo)熱系數(shù)比較小，因此混凝±內(nèi)部的水化熱不易向 外散發(fā)，導(dǎo)致混凝±內(nèi)部溫度很高，而混凝±外部的水化熱容易向外散發(fā)，該樣使混凝±內(nèi) 外形成溫差而產(chǎn)生溫度應(yīng)力?；炷纼?nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，混凝±表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超 過(guò)混凝±極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝±表面就產(chǎn)生裂縫。該種溫度裂縫的走向無(wú)一定規(guī)律，大面 積結(jié)構(gòu)裂縫通?？v橫交錯(cuò)，往往是貫穿性的有害裂縫，對(duì)結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性、整體性、耐久性甚 至承載能力十分不利。所W大體積混凝±德筑時(shí)必須采用降溫措施，例如預(yù)埋散熱管，外配 套冷卻水，利用水循環(huán)進(jìn)行降溫。
[0003] 在隧道施工時(shí)會(huì)遇到穿越溶洞的情況，在穿越特大溶洞的時(shí)候，混凝±回填量甚 至達(dá)到幾萬(wàn)方，屬于超大體積混凝±，如果利用傳統(tǒng)的大體積混凝±德筑方法同時(shí)采用降 溫措施，施工難度特別大，投入成本巨大，而且施工空間有限，環(huán)境復(fù)雜，混凝±質(zhì)量控制難 度很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為了解決現(xiàn)有大體積混凝±德筑方法在隧道穿越溶洞時(shí)施工難度大、成本 大的問(wèn)題，提供了一種隧道溶洞超大體積混凝±分層分區(qū)增設(shè)預(yù)留孔德筑施工方法。
[0005] 本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案實(shí)施；一種隧道溶洞超大體積混凝±分層分區(qū)增設(shè)預(yù) 留孔德筑施工方法，所述施工方法適用于溶洞回填混凝±方量大，回填混凝8萬(wàn)方，采 用Im厚分層，分2區(qū)德筑，其中采用C20混凝±回填，配合比如下；水泥；石子即（還是或） 石灰?guī)r：砂；水；粉煤灰：外加劑即減水劑=1點(diǎn)07 ;4. 33 ;0. 87 ;0. 47 ;0. 0141 ; 在C20混凝±回填體中設(shè)置寬度為1. 8m、長(zhǎng)度為2. 2m矩形孔洞，孔洞周邊距離巖壁約 3m，孔洞橫、縱向間距5m，孔洞采用硬質(zhì)巖填料回填密實(shí)，空洞豎向每隔8m設(shè)置一 2m高的拾 橫聯(lián)。
[000引 具體步驟如下： 1)、混凝±內(nèi)部最高溫升的計(jì)算，混凝±配比確定：混凝±外約束拉應(yīng)力為 0. 993 (Mpa)，C20 混凝±的抗拉強(qiáng)度值為 1. 27 (Mpa)，其 ft/ 6 ( t ) =1. 28 > 1. 15,在混 凝±德筑厚度為Im，齡期為2天的情況下，大體積混凝±不會(huì)產(chǎn)生裂紋；齡期為3d時(shí)內(nèi)部 溫度達(dá)到溫度達(dá)到最大值37. 19C，之后開(kāi)始緩慢下降，溫升值滿足規(guī)范要求的5(TC ;德筑 過(guò)程中中也點(diǎn)與空氣接觸部分的里表溫差最大值22C，滿足規(guī)范要求的25C ;在大體積混 凝±德筑時(shí)，須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)溫控監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)和德筑方案；當(dāng)混凝±德 筑溫度大于2(TC時(shí)，采用分層間歇德筑施工，間歇時(shí)間根據(jù)熱工計(jì)算確定； 2) 、孔洞設(shè)置；混凝±回填采用設(shè)置2. 2m*l. 8m散熱孔的方案，立方體底面及頂面距離 溶腔底部及頂部均為3m，立方體縱橫向間距5m*5m中對(duì)中； 混凝±空也預(yù)留段采用竹膠板拼裝，042鋼管、10cm*10cm的方木與拉筋加固；空也混 凝±段加固方式與側(cè)面模板加固方式相同；模板內(nèi)側(cè)設(shè)置井字形腳手架并安裝爬梯，方便 人員上下； 3) 、模板工程；側(cè)壁模板采用竹膠板拼裝，側(cè)面每0. 5m設(shè)置一道方木，每單元模板按照 縱向長(zhǎng)度10m，高度5m，自下向上逐層施工，橫向與洞壁連接，每層向內(nèi)收1. Om，模板安裝前 對(duì)混凝±基底及溶洞側(cè)壁進(jìn)行清理并德水潤(rùn)濕，但不得有積水，接縫采用企口縫，分節(jié)組拼 成整體，模板在吊裝前進(jìn)行打磨，模板的加固采用042鋼管、方木與拉筋進(jìn)行固定連接； 4) 、混凝±運(yùn)輸；混凝±回填采用多種方式共同進(jìn)行混凝±運(yùn)輸，在溶洞大廳段采用滿 管腳手架+拖車式混凝±粟來(lái)運(yùn)輸混凝±，在施工溶洞大廳段底部混凝±時(shí)采用粟送的方 式進(jìn)行運(yùn)輸，在施工上部混凝±時(shí)采用溜槽腳手架進(jìn)行運(yùn)輸； 5) 、混凝±施工，采用Im厚分層分2區(qū)進(jìn)行：混凝±振搗時(shí)，混凝±的入模采用溜槽及 輸送粟配合入模，人工振搗棒振搗，采用插入式振搗棒振搗時(shí)，按"快插慢拔"操作，混凝± 分層灌注時(shí)，要求如下： A. 混凝±分層德筑，層厚控制在40?50cm，混凝±垂直運(yùn)輸采用輸送粟進(jìn)行； B. 振搗前振搗棒應(yīng)垂直或略有傾斜地插入混凝±中； C. 插入振搗棒時(shí)稍快，提出時(shí)略慢，并邊提邊振，W免在混凝±中留下空洞； D. 振搗棒的移動(dòng)距離不超過(guò)振搗器作用半徑的1. 5倍，并與模板保持5?10cm的距 離，振搗棒插入下層混凝± 5?10cm，保證上下層混凝±之間的結(jié)合質(zhì)量； 混凝±德筑施工時(shí)，要求如下；底板德筑方法采用分層分區(qū)進(jìn)行德筑，每層厚度不超過(guò) 100cm ;在保證混凝±不出現(xiàn)冷縫的前提下，盡量使入?；炷郎⒉济娣e大W增加散熱與熱 量交換；德筑時(shí)，使混凝±自然緩慢流動(dòng)，然后全面振搗，振搗棒插入混凝±的深度W進(jìn)入 下一層混凝± 50mm，做到快插慢拔，振搗密實(shí)；水處理；用污水粟隨時(shí)將積水抽出； 6) 、混凝±養(yǎng)護(hù)及溫度監(jiān)控： 6. 1)混凝±養(yǎng)護(hù)；德筑完畢后，12小時(shí)內(nèi)對(duì)混凝±加^覆蓋并保濕養(yǎng)護(hù)；拆模后的混 凝±立即使用保溫保濕的±工布覆蓋，外貼隔水塑料薄膜，使用自動(dòng)噴水系統(tǒng)和噴霧器，不 間斷養(yǎng)護(hù)，避免形成干濕循環(huán)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7d后，拆除±工布，再用塑料薄膜緊密覆 蓋，保濕養(yǎng)護(hù)14d W上； 6. 2)、溫度監(jiān)控；采用建筑電子測(cè)溫儀配合預(yù)埋測(cè)溫導(dǎo)線進(jìn)行測(cè)溫，混凝±德筑過(guò)程中 按照每層10m-個(gè)斷面埋設(shè)測(cè)溫元件，每個(gè)斷面在高度方向上間隔40cm埋設(shè)測(cè)溫元件，每 個(gè)斷面在底面、中也和上表面設(shè)置測(cè)溫元件，整體平面位置上在混凝±中部和邊角區(qū)設(shè)置 測(cè)溫元件，測(cè)溫時(shí)具體操作如下： 混凝±德?lián)v前測(cè)出各測(cè)溫探頭的初始溫度值，并作記錄；混凝±德?lián)v前測(cè)出大氣溫度 及入?；炷罍囟炔⒆饔涗洠蛔曰炷廊肽Ｖ恋?lián)v完畢的四天期間內(nèi)每隔二小時(shí)測(cè)溫一 次，W后每隔四小時(shí)測(cè)溫一次，十?十四天后停止測(cè)溫，或溫度梯度< 20度時(shí)，停止測(cè)溫； 每測(cè)溫一次，記錄、計(jì)算每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的升降值及溫差值，混凝±強(qiáng)度滿足拆模要求，且芯部 混凝±與表層混凝±之間的溫差、表層混凝±與環(huán)境之間的溫差均《15°C時(shí)拆模。
[0007] 混凝±德筑體表面與大氣溫差大于2(TC，采取措施進(jìn)行降溫；在大體積混凝±德 筑時(shí)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)溫控監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)和德筑方案；當(dāng)混凝±德筑溫度大 于2(TC時(shí)，采用分層間歇德筑施工，間歇時(shí)間應(yīng)根據(jù)熱工計(jì)算確定。德水養(yǎng)護(hù)時(shí)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間 不少于7天，多次德水W保持混凝±處于濕潤(rùn)狀態(tài)。
[0008] 本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果；本發(fā)明所述某隧道溶洞大廳混凝±德筑 施工方法在施工過(guò)程中采用電子測(cè)溫儀進(jìn)行溫度檢測(cè)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果基本一致，在施工完 成后大體積混凝±未出現(xiàn)裂紋。根據(jù)《大體積混凝±溫度應(yīng)力與溫度控制》（朱伯芳）中絕 熱升溫理論計(jì)算大體積混凝±芯部溫度及溫度應(yīng)力的方法可行，可W再后續(xù)類似工程中進(jìn) 行推廣。為降低大體積混凝±水化熱對(duì)混凝±施工的影響，減少水泥用量、設(shè)置孔洞的方 式，保證了大體積混凝±的施工質(zhì)量。施工簡(jiǎn)單，成本較低。對(duì)比現(xiàn)有施工工藝控制了大體 積混凝±芯部溫度溫升值及里表溫差計(jì)算數(shù)值與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)均能滿足規(guī)范要求，可W減少混 凝±的養(yǎng)護(hù)工作量。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1為實(shí)施例隧道巖洞示意圖，圖2為實(shí)施例中特大溶洞橫斷面圖；圖3為實(shí)施例 中D2K473巧50第十層中部測(cè)溫曲線圖；圖4為實(shí)施例中D2K473巧60第十層中部測(cè)溫曲線 圖。
[0010] 圖中；1-C25拾護(hù)拱；2-C25拾回填；3-銷網(wǎng)噴防護(hù)；4-洞回填；5-左線線路中線； 6-隧道中線；7-右線線路中線。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 實(shí)施例： 某隧道全長(zhǎng)505m，全隧位于灰?guī)r巖溶區(qū)。DK473巧30掌子面右側(cè)出現(xiàn)3X 2m的溶洞洞 口，該溶洞大廳底部縱向長(zhǎng)約90m，橫向?qū)捈s53m，溶洞呈"梨"狀，向上收窄變小，高約58m， 隧道靠近該溶洞邊頂部通過(guò)，隧底距溶洞底部約45m，溶腔內(nèi)無(wú)水。
[0012] D2K473巧05?D2K473+620段溶洞處理，先清理溶洞底部碎石±，溶腔底部W下 20m范圍采用（35 76鋼花管注漿加固處理，注漿采用純水泥漿；該段隧底均采用C20混凝± 分層錯(cuò)臺(tái)回填，溶腔洞壁與回填C20混凝±之間采用棄磋回填，溶洞大廳處理混凝±回填 約8萬(wàn)方。D2K473巧20?D2K473+800段暗河處理，先清除溶腔底部的碎石±，該段落隧底 處在暗河空腔內(nèi)，采用C20混凝±回填，混凝±回填與洞壁空腔部位采用棄磋回填?；炷?回填共計(jì)14萬(wàn)方?；炷阑靥罘搅看螅篌w積混凝±施工難度