纤维喷射混凝土单层衬砌施工技术探讨.pdf

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1、隧道工程纤维喷射混凝土单层衬砌施工技术探讨1，213杜国平，李晓红，宋战平（1.重庆大学土木工程学院，重庆400030；2.重庆高速公路集团有限公司，重庆401147；3.西安建筑科技大学，陕西西安710055）摘要：摩天岭隧道通风斜井左洞，坡度大于24°，长度接近1400m，在此条件下进行施工难度极大，特别是在二次衬砌的施工中，斜井内大规模混凝土的运输、衬砌台车的加固、定位和模筑混凝土的振捣等作业的危险性很大，施工质量难以保证。因此，该工程施工中采用了相对简单、方便，但强度满足工程运营要求的纤维喷射混凝土单层衬砌。论文以摩天岭隧

2、道斜井单层衬砌施工为工程背景，对大坡度斜井纤维喷射混凝土的工程特性及纤维喷射混凝土作为隧道永久衬砌的施工工艺等进行了介绍和探讨，其相关研究和结论直接服务和指导了摩天岭隧道的斜井施工。关键词：隧道工程；纤维喷射混凝土；单层衬砌；施工技术中图分类号：U45文献标识码：B喷射混凝土组成。Ⅴ级围岩地段二次衬砌采用45cm钢1概况筋混凝土衬砌；Ⅳ级围岩地段二次衬砌采用40cm模筑钢纤维混凝土作为一种新型建筑材料，近年来在国素混凝土衬砌；Ⅱ～Ⅲ二次衬砌采用35cm模筑素混凝土内外得到了迅速发展。与普通混凝土相比，钢纤维混凝衬砌。土不仅能明显改

3、善抗拉、抗剪、抗折以及抗渗能力，而在国内同类隧道中，坡度大于24°，长度接近且能大大增强断裂韧性和抗冲击等多项性能，所以在道1400m的斜井尚属首例，在此条件下进行施工难度极路路面、桥梁结构、隧道衬砌支护等工程中广泛应用。大，特别是进行二次衬砌的模筑混凝土施工。二次衬砌钢纤维喷射混凝土是由均匀散布有钢纤维的混凝土拌和施工中，斜井内大规模混凝土的运输、衬砌台车的定位料，借助压缩空气高速喷射成型的新型复合材料，随着固定、模筑混凝土的振捣等难度大、危险性高，施工质其在隧道和地下工程新奥法施工中的推广使用，已越来量难以保证；受斜井施工特点

4、限制，二次支护需待掘进越引起学术及工程界的重视，并在实际工程中取得了良完成后自下而上依次进行浇注，掘进、支护不能平行作好的应用效果。业，施工周期长，费用高，且工期难以保证。因此，以摩天岭隧道为一座上、下行分离的四车道高速公路摩天岭隧道斜井为依托，探讨安全可行、施工方便、质特长隧道。隧道最大埋深约880m，长7353m。根据隧量可靠的斜井衬砌施工新技术尤为必要。道需风量及地形地质条件等因素综合考虑，摩天岭隧道2纤维混凝土单层衬砌应用背景左右线均采用分段送排式纵向通风方案，左右线各设置斜井一座，分别对左右线进行送排风。斜井最大埋深摩天

5、岭隧道斜井目前已开挖960余米，其中，洞口822m，隧址区穿过的地层由新到老有下统嘉陵江组Ⅲ级以上围岩地段按设计进行了初期支护，跟踪进行的（T1j）和大冶组（T1d），岩层主要为薄至中厚层弱风化洞内位移监测表明，隧道围岩和支护结构已经稳定。Ⅱ隐晶质灰岩、白云质灰岩、泥灰岩。左线隧道斜井（1级围岩区在开挖后进行的毛洞收敛监测表明，开挖2天号斜井）长1367.31m，倾角24°21′48″（见图1所示）。后围岩日变形量均小于0.02mm，表明隧道毛洞变形已1号斜井洞身段原设计采用复合衬砌，Ⅲ～Ⅴ级围岩地趋于稳定。从隧道当前施工段掘进后

6、围岩状况可以看段初期支护由格栅钢架、径向锚杆、钢筋网及喷射混凝出：摩天岭隧道围岩为厚层状石灰岩，围岩完整，无明土组成；Ⅱ级围岩地段初期支护由径向锚杆、钢筋网及显节理、裂隙出露；隧道开挖周边残孔率100%，隧道作者简介：杜国平(1966-)，男，四川巴中人，教授级高级工程师，长期从事高速公路建设工作。82010年09期(总第69期)壁面干燥，围岩饱和抗压强度82.3MPa，隧道围岩完湿拌料投料搅拌和运输。湿拌料搅拌时投料顺序和整、稳定性良好。根据《公路隧道设计规范》（JTGD70-方法应正确，使用强制式搅拌机搅拌充分，保证钢纤维20

7、04），采用复合式衬砌在Ⅲ级以上围岩段时，由于初分散均匀，一次搅拌量不大于额定搅拌量的80%。投料期支护作为永久结构已可使围岩保持稳定，因而二次衬时按石、砂、水泥+钢纤维的顺序分3批投入，或者使砌仅作为装饰和安全储备，可按构造要求选定厚度，不用钢纤维加入机分散加入。为发挥外加剂的效果，外加必进行计算。剂应随后与20%～50%的拌和水一起加入拌和料中，不要加入干料中。砂、石、水泥、钢纤维、硅粉干搅拌2min以后，加入水和减水剂等搅拌3min，拌制好的混凝土应和易性好，经试验，坍落度满足要求才可使用。图1摩天岭隧道通风斜井左洞剖面图鉴

8、于摩天岭隧道斜井围岩壁面干燥、隧道稳定性好，其毛洞即可自稳；同时，采用模筑衬砌施工复杂、施工安全及施工质量和工期难以保证，因此研究采用纤维喷射混凝土单层永久衬砌是十分必要的。采用纤维喷射混凝土单层永久衬砌，喷层厚度较原设计方案中初次衬砌和二次衬砌的