小洞径圆断面隧洞混凝土衬砌施工技术探讨

小洞径圆断面隧洞混凝土衬砌施工技术探讨

林宇

云南省水利水电工程有限公司  云南昆明 671000

摘要：许多隧洞项目，在建设后期中，都会存在小洞径圆断面的现象。隧洞中岩石和土层的发育情况，因受到施工过程中的震动，表面就会出现断裂。在这种情况下，必须利用混凝土衬砌对其进行固化。除此之外，由于隧洞内的混凝土施工方式与传统施工有着很大的区别。，为此，应根据实际工程条件和隧洞施工的需要，选择合理的施工方案。对此，结合某隧洞改扩建工程实例，对隧洞改扩建中小洞径圆断面的施工技术进行分析，最后，总结了项目实施过程中存在的问题和解决措施。以期为我国小洞径圆断面隧洞的施工提供参考与借鉴。

关键词：小洞径；混凝土衬砌；技术分析

在水利水电工程中，由于隧洞的圆断面较小，施工路径较长，造成建筑效益低下，在此基础上，对其衬砌的质量提出了更高的要求。笔者根据多年的工作经验，结合实际情况，从施工工艺、工艺等方面进行了改进，得出了一系列行之有效的小洞径混凝土衬砌施工方案。

一、工程概况

在隧洞扩容施工中，通常采用的是爆破法，尽管隧洞成型速度快，施工效率高，但是在爆破施工中，隧洞的质量很难控制，最大的问题是隧洞直径的差异，而且，隧洞周边岩体的风化程度、类型和岩层的走向也会引起隧洞轴心的裂缝。一是建造的技术，二是隧道周围环境的不确定因素，二者结合在一起，形成了隧洞小洞径圆断面，基于此，必须先将洞体中的松散岩层清除干净，接着对洞体尺寸不足的部位进行持续挖掘，保证隧洞的大小符合项目施工的需要，最后对小洞径圆断面进行混凝土衬砌，成型的圆断面，其混凝土的宽应该超过2米，厚度达到0.5-0.6米左右。确保其强度足以承受隧道的外压。

二、施工布置

（一）施工用风

供风站点的布置要结合具体工程条件进行优化，并在施工过程中满足隧洞开挖和支护的空气需要。

（二）施工供水

第一，在混凝土搅拌区域修建一处中央储水室，储水室的容积按现场用水需要确定，也可以是砖砌的，外墙要抹上防水砂浆。在距离搅拌站较近的一条河流上设置泵站，然后采用离心水泵将水抽到贮水池。主要供应混凝土用水等。第二，在洞口位置修建一个高水位池，可以用砖石砌筑，并在内壁上抹上防水砂浆。用离心式水泵把河流中的水输送到水库中。主要目的是为隧洞施工提供水源，并为边坡喷锚支护、回填注浆和加固注浆。针对隧洞长度较长的情况，可以在隧洞内增设两个或多个方向的工作面，并在一定程度上保证给水源的正常供应。

（三）施工供电

根据现场的实际需要和所需的光照度来设置灯光，在户外工作时，应该使用白炽灯。在住宅、办公室、仓库等场所，可以荧光灯、白炽灯，或两者结合使用，在易燃、易爆、潮湿、以及某些特殊场所，可安装防爆或不透水的灯具，在隧洞内每10米安装一盏防水灯，在工作面安装一盏防水灯，并根据需要在洞口安装足够的防水灯。

（四）施工通风

隧洞开挖时，需要对隧洞内的工作面进行通风。按照隧洞工作人员、排烟用风和隧洞最低风速的要求，安装通风设备和软风管，采用加压送风和排烟方法。在施工阶段，掘进工作面产生的粉尘是最多的，从工作类别上看，在爆破、排渣阶段的粉尘浓度是最高的。防治方法：只要使用湿法凿岩，喷淋洒水，就能使粉尘从源头到蔓延的整个过程都受到控制。对于不能有效控制的浮尘，采用机械通风进行进一步的降尘处理。

三、施工难点

（一）圆断面小

混凝土衬砌台车进出隧洞有难度，不仅断面小、路径长，弯道多，而且转弯处的角度也大，在隧洞中安装、行走和转弯都很不方便。

（二）洞径小

隧洞尺寸较小，钢筋、模板等材料的调运及混凝土入仓困难，因其距离较长、孔径较小等特点，不适合用大车及搅拌罐车运输，只能用小三轮和搅拌罐车在避让车道上会车，且长距离倒运，工效较低，直接制约着工程效率。

（三）隧洞长

隧洞的洞身较长，工作面积较小，因此，隧洞的空气流通性较差。隧洞中运输车辆产生的尾气和施工设备排放的废气，造成隧洞中空气品质量差，应采取有效的防护措施，保证工人的身体健康。

四、施工环节要点

（一）测量放样与基础处理

1.测量人员按照施工图纸对建筑物的边线进行测量，重点掌握了衬砌底部的高度、腰线的位置，并以此为基础进行架设模板；在模板上进行模板定位，方便了钢筋的精确绑扎；所有样点都用不容易抹去，鲜明醒目的标记来表示。

2.在地基表面处理前，每隔8米，对洞内两边的腰线位置进行一次测量，并用油漆作记号，对桩号及高度进行标注，再用线定中心，用钢模检查洞内墙壁未挖到的位置，并对其进行处理。

3.以上过程结束后，进行基底表面的处理过程。用高压水洗去料仓表面的积水、泥浆、石屑、油污等，对其他有危害的附着物、松散物、半松散或风化石等，采用人工方法进行清理。要适当地引导和排取地下水。

（二）钢筋制安、止水、预埋件埋设

1.由钢铁厂生产制造，分类编号、挂牌，避免混淆。加工完成后，将钢筋拖到施工现场，并按照钢筋的编号有序地堆放，标号牌要显露出来便于寻找，然后用手搬运和绑扎。

2.地板配筋，在框架筋、底板和岩壁上标出底板的高度、结构的边线和分缝线，在框架上标出钢筋的间隔，用这个间隔作为基础来设置主钢筋，分支钢筋按主钢筋上标注的间隔为基准系紧。

3.在施工过程中，首先要将受力主筋一次性绑扎好，分支筋的下半部分按照混凝土浇筑的顺序，先将下半部分的环形钢筋安装好，上半部分的分支筋则移到仓面主筋之间，并进行合理的交叉安装。

4.紫铜止水板的安装：在止水板的内侧制作固定模板，在外侧的模板上进行现场组装，在安装止水板的时候，要用卡子把止水板固定住，避免在施工的时候出现弯曲和位移。

（三）衬砌混凝土的施工要点

1.在洞口搅拌站中，对混凝土进行搅拌，使用的是一台强制式搅拌机。此外，还设置了一个自动计量系统，并定期对计量系统进行校准，确保原料的称重偏差被控制在一个合理的误差范围之内，不会对项目产生任何的影响。

2.泵送混凝土，使用3立方米混凝土输送机将混凝土输送到工作面上，为了避免在泵送的过程中，混凝土中产生的水化热及离析，要合理地控制输送速率，通常为2-4 r/min，一般运送时间控制在一小时左右。使用3m3的运输机将混凝土运送到工作面，为防止混凝土在泵送过程中产生水化热及离析，要合理地控制输送速率，通常是2-4 r/min，运送不能过久，一般在一小时之内。为了保证工程的正常进度，混凝土的运输和浇筑不能间断，可使用的两台混凝土运输机，并在洞内设置一个备用的通道，运输车可以在洞内进行合理分配，满足浇筑的需求。

3.目前提出了一种新的施工方法，即利用全圆液压式整体钢模板衬砌台车，使混凝土浇筑过程自动化，从而加快了施工速度，提高了施工质量。这样既可以保证混凝土实现连续浇筑，又可以节约材料，确保混凝土质量，具有良好的造型和高精度的尺寸。同时，首先要对底层和两侧进行分层浇筑，保证上下层的混凝土达到初凝要求，避免两层出现冷缝。在顶拱浇注时，需将台模放入顶拱上冲管，并进行振捣，确保混凝土的密实度。混凝土浇注完毕后，应做好清扫工作。

结语：

总而言之，在我国的许多建设工程中，小洞径圆形隧洞有很大的应用前景。比如建造水库，修建隧道等。小洞径圆断面隧洞混凝土衬砌施工技术在我国的建设项目中发挥了重要作用。因此，要加大对其施工技术的研究，这将为国内隧洞建设开拓更大的空间。

参考文献：

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[2] 赵仁军. 隧洞混凝土施工中钢模台车的应用[J]. 建材发展导向,2023,21(4):35-37.

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