南干渠工程隧洞二次衬砌混凝土浇筑质量的控制研究

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1、一水利建设与管理2012年·第7期南干渠工程隧洞二次衬砌混凝土浇筑质量的控制研究张大成李震(北京市南水北调工程质量监督站100143)【摘要】南干渠工程二次衬砌C30W10自密实混凝土采用针梁式全圆液压衬砌模板台车一次浇筑成型。从浇筑结果看，二次衬砌混凝土表面腰部以下局部出现不同程度的气泡、麻面及砂线等外观质量缺陷。针对出现的问题，本文对自密实混凝土坍落扩展度变化现象和典型的施工工艺进行了研究。通过浇筑结果分析认为，自密实混凝土良好的和易性和浇筑的连续性是保证浇筑质量的前提，严格地控制浇筑时间、选择正确的

2、入仓方式和浇筑孔、在性能指标损失到规范要求最低值前尽快入模是避免出现混凝土外观质量缺陷的关键。【关键词】南干渠工程自密实混凝土针粱式全圆液压衬砌模板台车坍落扩展度流动性和易性1南干渠工程二次衬砌混凝土施工特点南干渠为地下暗涵输水工程，全长约27．2km。根据不同的施工方法将工程分为上、下两段，上段为两孔内径为3400mm的钢筋混凝土隧洞，初期支护采用浅埋暗挖施工(钢格栅+喷射C25}昆凝土)；下段为一孔内径4700mm的钢筋混凝土隧洞，初期支护采用盾构法施工(盾构管片)，初期支护完成后，隧洞浅埋暗挖段内径

3、为4100mm(盾构段为5400mm)，二次衬砌均采用针梁式全圆液压衬砌模板台车现浇C30W10自密实预拌商品混凝土，厚度为350mm(见图1)。隧洞内安图1隧洞断面图装+22HRB335的内、外环向钢筋，间距为100mm，纵向钢筋采用~b14HPB235钢筋，间距为200mm。环向钢筋连接采用闪光对焊和双面搭接焊，环向钢筋与纵向钢筋采用绑扎，留置迎水面和背水面各40ram的主筋保护层厚度(局部偏差不大于±1／4保护层厚度)，并有可靠的固定措施，二衬钢筋布置(见图2)。针梁式全圆液压衬砌模板台车是为全圆隧

4、洞全断面一次性混凝土浇筑而设计的专用台车(长约12m)，其针梁运至初期支护的隧洞内，使针梁竖横向中心与隧洞中心重合。当模板就位后支设好模板内所有支撑丝杠和台车两端抗浮装置。台车就位后安装模板和端头模板，钢模板的强度、刚度和稳定性符合设计及规范要求；端头图2二次衬砌钢筋示意图模板垂直，加固牢固、稳定(见图3)。·40·张大成等／gn干渠工程隧洞二次衬砌混凝土浇筑质量的控制研究由表4、表5可以看出，粉煤灰等量代替水泥后的中掺入一定量的粉煤灰、矿渣粉、聚羧酸高性能减水剂混凝土在90min内坍落扩展度损失150r

5、am，未掺入粉和引气剂可以改善混凝土的黏性和流动性，降低混凝煤灰的混凝土在90rain内坍落扩展度损失315ram；掺土拌和物流动性经时损失率，减少混凝土坍落扩展度入聚羧酸高性能减水剂的}昆凝土在90min内坍落扩展的损失。度增加55mm，未掺入聚羧酸高性能减水剂的混凝土在4自密实混凝土浇筑工艺研究90min内坍落扩展度损失225mm。因为，粉煤灰的活4．1入仓方式的选择性远低于水泥，拌和物的早期水化速度明显降低，粉煤受隧洞地上环境和洞内结构条件限制，浇筑一仓灰的比表面积大，表面吸附了大量的水，改善了混凝

6、土混凝土(浅埋暗挖段为lOm，盾构段为12m)可以选择拌和物的保水性。随着胶凝材料的增加，混凝土拌和井下小罐车运输和泵管泵送两种方式(见图5)。下面物的黏性和流动性有所增加，在一定程度上缓解了坍以最远浇筑仓(距混凝土下料孔底端约490m)为例，对落扩展度的过快损失。引气剂的掺入，引入了微小封隧洞内的两种入仓方式进行分析。各项性能指标合格闭型小气泡，迫使混凝土中不规则的气孔分解为有规的自密实混凝土到场后先高速旋转约Imin后卸料，混则的圆形气泡。掺入减水剂，在单位用水量不变的条凝土入仓温度控制在28℃以下。

7、件下，可以提高混凝土的流动性。因此，自密实混凝土图5混凝土运输示意图a．小罐车运输入仓。通过窜筒(已用同等级水泥现象(见图6)。浆润滑)将混凝土运至井下有搅拌能力的小罐车中，小通过分析认为，采用小罐车进行运输增加了自密罐车运至台车入仓浇筑，浇筑一仓总用时约9h。据测实}昆凝土的搅拌时间，因为混凝土搅拌时间长会造成算每辆小罐车运输和浇筑时间约15min，一仓约使用骨料吸水量加大，使混凝土熟料中的自由水分减少，容小罐车20运次。易造成混凝土坍落度的损失；而随着运输时间的增加，b．泵管人仓。在距浇筑仓约300m

8、地面处进行打混凝土由于发生化学反应、水分蒸发、骨料吸水等多方孔后采用泵管泵送入仓浇筑，浇筑一仓约6h。面原因，自由水分减少，也易造成混凝土坍落度经时损c．结果分析。达到设计强度拆模后发现，采用小失。再加上隧洞路况不平稳，转弯处增加了驾驶难度，罐车运输人仓方式浇筑的混凝土表面腰部及底拱均局并牵扯到车辆维护等因素，不能较好地保证混凝土连部出现了大面积的砂线、麻面和气泡现象，而采用泵管续性浇筑。泵运入仓的混凝土表面仅腰部局部出现了气