南水北調(diào)中線穿黃工程穿黃隧洞內(nèi)襯邊頂拱施工技術(shù)總結(jié)與啟示
南水北調(diào)中線穿黃工程穿黃隧洞內(nèi)襯邊頂拱施工技術(shù)總結(jié)與啟示 摘要:南水北調(diào)中線穿黃工程穿黃隧洞內(nèi)襯邊頂拱正在緊張有序的施工之中,它所解決的各種施工技術(shù)難題對(duì)陜西省正在實(shí)施的引漢濟(jì)渭工程具有十分重要的借鑒意義,引漢濟(jì)渭工程工程號(hào)稱“陜西省的南水北調(diào)工程”,它的建設(shè)可緩解關(guān)中地區(qū)嚴(yán)重缺水制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸問題,因此類比研究南水北調(diào)中線下穿黃河隧洞的施工技術(shù),具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞:南水北調(diào) 穿黃隧道 施工 技術(shù) 總結(jié)
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一、工程概況
穿黃隧洞位于河南省鄭州市以西30km處孤柏山彎?rùn)M穿黃河。穿黃隧洞由由南、北岸豎井、過河隧洞和邙山隧洞組成。穿黃隧洞全場(chǎng)4250m。北岸豎井井深50.5m,過河隧洞長(zhǎng)3450m,南岸豎井井深39.5m,邙山隧洞水平投影長(zhǎng)800m。
穿黃隧洞為全圓斷面,內(nèi)徑7.0m,外徑8.7m。隧洞襯砌由內(nèi)外兩層組成,內(nèi)、外襯之間設(shè)排水墊層。外襯采用先進(jìn)的泥水加壓盾構(gòu)掘進(jìn), 7塊鋼筋混凝土預(yù)制管片錯(cuò)縫拼裝,采用C50高強(qiáng)防水鋼筋混凝土,管片厚40cm,環(huán)寬1.6m;內(nèi)襯采用現(xiàn)澆法施工(二次襯砌),為后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土整體結(jié)構(gòu),采用C40W12F200預(yù)應(yīng)力混凝土,厚45cm,標(biāo)準(zhǔn)分段長(zhǎng)度為9.6m。預(yù)應(yīng)力錨索間距為45cm,每束由12根預(yù)應(yīng)力鋼絞線集束而成。底部為便于運(yùn)行期檢修車輛通行,底部設(shè)3.1m寬平臺(tái)。隧洞內(nèi)襯共分為454段進(jìn)行澆筑。
二、工程難點(diǎn)
南水北調(diào)穿黃隧洞內(nèi)襯邊頂拱工程2011年2月具備施工條件,但考慮內(nèi)襯邊頂拱為薄壁砼結(jié)構(gòu)且有排水墊層、21條波紋管、21個(gè)預(yù)留槽模板等內(nèi)部構(gòu)件,降低了砼的流動(dòng)性,進(jìn)行了多達(dá)8次的地面、地下模型試驗(yàn),修改C40砼級(jí)配為一級(jí)配,灌注砼采用頂沖法(考慮能較好排氣),但砼澆筑均未完全成功,各種質(zhì)量問題仍然存在。經(jīng)行業(yè)專家及企業(yè)內(nèi)部經(jīng)驗(yàn)匯總,放棄傳統(tǒng)鋼模臺(tái)車以附著式振動(dòng)器振動(dòng)為主的施工工藝,改用以“插入式振搗器振搗為主,附著式為輔”的施工工藝,對(duì)原有鋼模臺(tái)車進(jìn)行改裝窗口設(shè)計(jì),最終獲得成功。
長(zhǎng)距離深埋狹長(zhǎng)隧洞豎井垂直吊運(yùn)、洞內(nèi)水平交通運(yùn)輸組織是施工另一大難點(diǎn)。
三、砼澆筑方案確立
穿黃隧洞內(nèi)襯施工在技術(shù)難度大、組織難度大、施工難度大、進(jìn)度壓力大等困難重重下,2011年10月21日~22日第224段試驗(yàn)段澆筑成功。驗(yàn)證了我部邊頂拱澆筑方案的正確性及可行性。即采用以“常規(guī)混凝土澆筑方法,從下向上、從中間向兩側(cè)、左右對(duì)稱均衡布料,左右兩側(cè)布料高差不能超過100cm。從底板至高位槽頂采用50-60cm/層的布料高度”的多窗口布料方式(整個(gè)臺(tái)車布置有45
個(gè)進(jìn)料口);采用以“腰線以下采用插入式振搗為主,附著式振動(dòng)為輔,腰線以上以附著式振動(dòng)為主”的振搗方式(附著式振動(dòng)器每側(cè)共設(shè)置5排,16個(gè),兩側(cè)共計(jì)32個(gè))。
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四、 排水彈性墊層施工
防排水墊層敷設(shè)采用膠粘法將排水墊層粘貼在管片上。墊層分塊鋪設(shè)時(shí),搭接處應(yīng)注意格柵連續(xù),不得斷開,采用綁扎絲連接牢固。敷設(shè)時(shí),墊層應(yīng)粘貼平順、平整、牢固,并應(yīng)做到無氣囊、無破損、不下垂、不鼓包,不留空隙。
五、鋼筋制安施工
鋼筋安裝:提前測(cè)設(shè)高、低位預(yù)留槽位置,并將其四邊用紅彩筆明顯標(biāo)識(shí),鋼筋安裝順序?yàn)椋?/p>
安裝外層鋼筋架力筋→安裝外層分布筋→穿箍筋(大致固定位置)→安裝加固外層主筋→焊接內(nèi)層架力筋→安裝內(nèi)層主筋(穿于箍筋下)→安裝內(nèi)層分布筋→安裝錨具槽自身的主筋、分布筋及加強(qiáng)鋼筋
六、模板加固
1、堵頭模板加固
根據(jù)分段縫處的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式,銅止水將堵頭模板分為內(nèi)、外(指銅止水至