模筑衬砌
模筑衬砌
模筑衬砌是指在立拱架或模板之后修建的隧道衬砌。这种衬砌材料具有耐久性、耐火性和耐寒性,能够抵御化学物质和大气环境的侵蚀。
分类与特点
模筑衬砌可分为多种类型,包括砖石衬砌、片石混凝土衬砌、钢筋混凝土衬砌以及整体灌筑的混凝土衬砌。其中,砖石或混凝土预制块衬砌虽然可以迅速承受围岩压力并使用当地材料,但由于依赖手工操作,进度难以提升,且接缝易漏水,因此防水性能不佳。片石混凝土衬砌通常在地质条件良好、围岩压力小、沙土不易获取的情况下使用,但因其劳动生产率较低,速度较慢,一般不建议使用。钢筋混凝土衬砌适用于地质条件复杂、围岩压力大的情况,特别是在地震区域或有特殊设计需求的大跨度地下建筑中。而整体灌筑混凝土衬砌则是模筑衬砌的主要施工方式之一,广泛应用于各种类型的地下工程中,如铁路隧道、公路隧道、水工隧洞等。这种衬砌方式适合机械化施工,具有较好的整体性和抗渗性。然而,由于工序较多,施工进度相对较慢,且灌筑混凝土后不能立即承受荷载,化学稳定性也不佳。
施工流程
准备工作
在混凝土衬砌施工之前,需要进行测量,确保开挖断面符合设计要求。随后,搭建模板支架或拱架。拱架分为钢拱架、木拱架和钢木混合拱架三种,其中钢拱架因运输和安装便利、承载能力强等特点,常被工厂预制成套供应。对于曲线断面,可以通过添加梳形木来调整直线断面拱架。拱架的架设位置可以在边墙模板支架的立柱上或直接支撑在围岩上,架设时要考虑沉降量。为了补偿测量误差和混凝土灌筑时拱脚内的挤压影响,拱架的半径可以适当加大,以确保隧道净空。拱架的间距应根据围岩情况、拱圈跨度和衬砌厚度等因素确定。拱圈和边墙模板可以选择干燥无变形的木材制作,但现在更多采用的是钢材。
混凝土制备和运送
混凝土的制备和运送应尽可能采用机械设备,严格控制重量配比,并定期检查坍落度。如果混凝土运距较短,可以在洞外进行拌和,通过搅拌车送入;而对于较长的隧道,则可以在洞内设置搅拌机。
灌筑作业
混凝土的灌筑应分段进行,每段长度取决于地质条件、施工方法、衬砌类型和施工进度。拱圈混凝土的灌筑应从两侧拱脚开始向上分层对称进行,并进行捣固。混凝土拱圈封顶有两种方式:活封口和死封口。活封口是在逐段从两侧对称灌筑混凝土至拱顶时的合拢封口,每次封口时可以从纵向将混凝土送入剩余的槽口中。死封口则是在两端相向灌筑拱圈,当混凝土从四周包围时,在拱顶形成缺口,此时需要用特殊的封口盒装满混凝土向上顶送,将缺口灌满。
养护
混凝土衬砌需要按照规定的时间进行养护。拱圈和边墙背后的空隙应及时用片石回填密实。当围岩压力较大时,一般应在达到设计强度后再拆除拱架和模板。
衬砌背后压浆
在地质条件较差的隧道中,为了使衬砌与岩层紧密结合,防止围岩进一步变形,并增强衬砌的坚固程度,使其均匀受力,同时堵塞回填层中的空隙和围岩中的裂隙,起到良好的防水效果,可以在衬砌背后压注水泥砂浆。这项工作最好在衬砌拆模后及时进行。
综合机械化
在全断面开挖隧道灌筑整体混凝土衬砌时,可以实现综合机械化,如采用全断面的金属模板平车、风动混凝土输送器和混凝土泵,以及管道输送灌筑混凝土等。
参考资料
模筑衬砌.《中国大百科全书》第三版网络版.2024-11-06
模筑混凝土衬砌施工技术.doc.原创力文档.2024-11-06
衬砌技术在水利工程中的应用.应届毕业生网.2024-11-06
目录
概述
分类与特点
施工流程
准备工作
混凝土制备和运送
灌筑作业
养护
衬砌背后压浆
综合机械化
参考资料