CN110924437A - 一种隧道的明挖结构控制及管片预制拼装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隧道的明挖结构控制及管片预制拼装方法，包括：建设防护围墙、明挖结构建设、管片拼装步骤；另外，从明挖结构和管片预制和拼装方面进行详细规定，从而实现管片和隧道砼结构的良好耐久性和裂缝控制，解决了管片和隧道砼结构的耐久性和裂缝问题，基本消除管片和砼结构对隧道整体质量和安全的影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种隧道施工技术领域，具体涉及一种隧道的明挖结构控制及管片预制拼装方法。
背景技术
盾构管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构，盾构管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能。
隧道地下水对混凝土结构及钢筋均会造成不同程度腐蚀，混凝土受腐蚀后，当温度下降时析出盐晶体，晶体不断积累膨胀或与混凝土中某些成分相结合生成新的结晶物质膨胀，致使混凝土破坏。钢筋所处环境中含有氯离子等杂质时，会大大加快上述电化学腐蚀的速度，致使结构破坏。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种隧道的明挖结构控制及管片预制拼装方法，以实现管片和隧道砼结构的耐久性和裂缝控制，具体技术方案如下：
一种隧道的明挖结构控制及管片预制拼装方法，所述隧道的施工方法包括：建设防护围墙、明挖结构建设、管片拼装；所述明挖结构建设包括如下步骤：（1）使用土方台阶开挖方法进行土方开挖，将基坑开挖至基底，进行基底防水施工；（2）基坑侧墙进行防水施工；（3）顶板建设及顶板防水施工。
进一步地，从明挖结构和管片预制和拼装方面进行控制，所述明挖结构的控制方法为：
(1)严格控制砼的配合比及各项原材料的质量；
(2)浇捣内衬墙前，对挡土结构和接缝进行堵漏、凿毛、清洗处理；在施工缝施加两道止水带；内衬墙达到设计强度的80%后才能拆模，以增强其自身的刚度；
(3)防水层施作前，对喷射砼找平并注浆堵漏，使基面平整、无渗漏点，确保防水层的无水作业；
(4)防水层施作由具有相应丰富经验的专业队伍施工，确保防水层的铺设质量；钢筋搬运、绑扎及衬砌施工时加强对防水层的保护和检查；
(5)对混凝土的配合比、生产、运输、浇注、振捣、养护、拆摸、换撑等环节全过程监控，确保结构的自防水能力，这是工程的防水之本；
(6)施工缝和变形缝处的止水条、止水带要严格按设计安装，接头处的混凝土要认真振捣；
(7)台风、突然降温或升温等气候天气来临前，做好砼防护，严格控制已浇注砼的降温或升温梯度，防止产生对砼结构造成破坏的温度裂缝，防止砼因快速失水产生裂缝。
其中，所述管片预制和拼装的控制方法为：
（1）掺高性能混凝土外加剂和活性掺合料以获得高性能混凝土，并同时采用高强度等级的水泥和优质骨料；
（2）防水混凝土中各类材料的总碱量不得大于3.0kg/m3；氯离子含量不应超过胶泥材料的0.06%；氯离子扩散系数DRCM(28 天龄期)小于4×10-12m2/s。
（3）混凝土分层摊铺；采用高频附着式振动器，外弧面手工抹平、压实；
（4）管片预制采用蒸汽养护，严格控制升降温梯度，减少开裂；管片进行7天的湿润养护，因此经过养护池7天的养护后，必须再进行7天的湿润养生，应用自动喷淋养护；
（5）采用管片模具4套，钢模宽度及弧、弦长允许偏差为±0.1mm，宽度±0.4mm，弧、弦长±0.1mm，厚度-1~3mm。螺栓孔直径允许偏差为±1mm；试生产的管片满足三环拼装试验精度要求方可进行批量生产。
进一步地，在施工缝施加的两道止水带为遇水膨胀止水带和注浆止水带。
进一步地，管片采用管片外防腐涂层与牺牲阳极的阴极保护相结合的防腐措施；管片内弧面上安设有气泡混凝土作为消音材料的消音层。
进一步地，所述管片外侧采用热熔结环氧底层、聚合物胶黏剂层、聚乙烯外层的三层PE防腐层，热熔结环氧底层的厚度为60～80μm、聚合物胶黏剂层厚度为170～250μm、聚乙烯外层的厚度为1.5mm；采用Al-Zn-In 合金或者Al-Zn-In-Mg-Ti 合金作为牺牲阳极的阴极保护。
本发明通过对明挖结构和管片预制和拼装方面进行具体控制，解决了管片和隧道砼结构的耐久性和裂缝问题，基本消除管片和砼结构对隧道整体质量和安全的影响。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种隧道的明挖结构控制及管片预制拼装方法，所述隧道的施工方法包括：建设防护围墙、明挖结构建设、管片拼装；所述明挖结构建设包括如下步骤：（1）使用土方台阶开挖方法进行土方开挖，将基坑开挖至基底，进行基底防水施工；（2）基坑侧墙进行防水施工；（3）顶板建设及顶板防水施工。
进一步地，从明挖结构和管片预制和拼装方面进行控制，所述明挖结构的控制方法为：
(1)严格控制砼的配合比及各项原材料的质量；
(2)浇捣内衬墙前，对挡土结构和接缝进行堵漏、凿毛、清洗处理；在施工缝施加两道止水带；内衬墙达到设计强度的80%后才能拆模，以增强其自身的刚度；
(3)防水层施作前，对喷射砼找平并注浆堵漏，使基面平整、无渗漏点，确保防水层的无水作业；
(4)防水层施作由具有相应丰富经验的专业队伍施工，确保防水层的铺设质量；钢筋搬运、绑扎及衬砌施工时加强对防水层的保护和检查；
(5)对混凝土的配合比、生产、运输、浇注、振捣、养护、拆摸、换撑等环节全过程监控，确保结构的自防水能力，这是工程的防水之本；
(6)施工缝和变形缝处的止水条、止水带要严格按设计安装，接头处的混凝土要认真振捣；
(7)台风、突然降温或升温等气候天气来临前，做好砼防护，严格控制已浇注砼的降温或升温梯度，防止产生对砼结构造成破坏的温度裂缝，防止砼因快速失水产生裂缝。
其中，所述管片预制和拼装的控制方法为：
（1）掺高性能混凝土外加剂和活性掺合料以获得高性能混凝土，并同时采用高强度等级的水泥和优质骨料；
（2）防水混凝土中各类材料的总碱量不得大于3.0kg/m3；氯离子含量不应超过胶泥材料的0.06%；氯离子扩散系数DRCM(28 天龄期)小于4×10-12m2/s。
（3）混凝土分层摊铺；采用高频附着式振动器，外弧面手工抹平、压实；
（4）管片预制采用蒸汽养护，严格控制升降温梯度，减少开裂；管片进行7天的湿润养护，因此经过养护池7天的养护后，必须再进行7天的湿润养生，应用自动喷淋养护；
（5）采用管片模具4套，钢模宽度及弧、弦长允许偏差为±0.1mm，宽度±0.4mm，弧、弦长±0.1mm，厚度-1~3mm。螺栓孔直径允许偏差为±1mm；试生产的管片满足三环拼装试验精度要求方可进行批量生产。
进一步地，在施工缝施加的两道止水带为遇水膨胀止水带和注浆止水带。
进一步地，管片采用管片外防腐涂层与牺牲阳极的阴极保护相结合的防腐措施；管片内弧面上安设有气泡混凝土作为消音材料的消音层。
进一步地，所述管片外侧采用热熔结环氧底层、聚合物胶黏剂层、聚乙烯外层的三层PE防腐层，热熔结环氧底层的厚度为60～80μm、聚合物胶黏剂层厚度为170～250μm、聚乙烯外层的厚度为1.5mm；采用Al-Zn-In 合金或者Al-Zn-In-Mg-Ti 合金作为牺牲阳极的阴极保护。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种隧道的明挖结构控制及管片预制拼装方法，所述隧道的施工方法包括：建设防护围墙、明挖结构建设、管片拼装；其特征在于：所述明挖结构建设包括如下步骤：（1）使用土方台阶开挖方法进行土方开挖，将基坑开挖至基底，进行基底防水施工；（2）基坑侧墙进行防水施工；（3）顶板建设及顶板防水施工。
2.根据权利要求1所述的一种隧道的明挖结构控制及管片预制拼装方法，其特征在于，从明挖结构和管片预制和拼装方面进行控制，所述明挖结构的控制方法为：
(1)严格控制砼的配合比及各项原材料的质量；
(2)浇捣内衬墙前，对挡土结构和接缝进行堵漏、凿毛、清洗处理；在施工缝施加两道止水带；内衬墙达到设计强度的80%后才能拆模，以增强其自身的刚度；
(3)防水层施作前，对喷射砼找平并注浆堵漏，使基面平整、无渗漏点，确保防水层的无水作业；
(4)防水层施作由具有相应丰富经验的专业队伍施工，确保防水层的铺设质量；钢筋搬运、绑扎及衬砌施工时加强对防水层的保护和检查；
(5)对混凝土的配合比、生产、运输、浇注、振捣、养护、拆摸、换撑等环节全过程监控，确保结构的自防水能力，这是工程的防水之本；
(6)施工缝和变形缝处的止水条、止水带要严格按设计安装，接头处的混凝土要认真振捣；
(7)台风、突然降温或升温等气候天气来临前，做好砼防护，严格控制已浇注砼的降温或升温梯度，防止产生对砼结构造成破坏的温度裂缝，防止砼因快速失水产生裂缝。
3.根据权利要求2所述的一种隧道的明挖结构控制及管片预制拼装方法，其特征在于，所述管片预制和拼装的控制方法为：
（1）掺高性能混凝土外加剂和活性掺合料以获得高性能混凝土，并同时采用高强度等级的水泥和优质骨料；
（2）防水混凝土中各类材料的总碱量不得大于3.0kg/m3；氯离子含量不应超过胶泥材料的0.06%；28 天龄期的氯离子扩散系数小于4×10-12m2/s；
（3）混凝土分层摊铺；采用高频附着式振动器，外弧面手工抹平、压实；
（4）管片预制采用蒸汽养护，严格控制升降温梯度，减少开裂；管片进行7天的湿润养护，因此经过养护池7天的养护后，必须再进行7天的湿润养生，应用自动喷淋养护；
（5）采用管片模具4套，钢模宽度及弧、弦长允许偏差为±0.1mm，宽度±0.4mm，弧、弦长±0.1mm，厚度-1~3mm，螺栓孔直径允许偏差为±1mm；试生产的管片满足三环拼装试验精度要求方可进行批量生产。
4.如权利要求2所述方法，其特征在于，在施工缝施加的两道止水带为遇水膨胀止水带和注浆止水带。
5.如权利要求3所述方法，其特征在于，管片采用管片外防腐涂层与牺牲阳极的阴极保护相结合的防腐措施；管片内弧面上安设有气泡混凝土作为消音材料的消音层。
6.如权利要求5所述方法，其特征在于，所述管片外侧采用热熔结环氧底层、聚合物胶黏剂层、聚乙烯外层的三层PE防腐层，热熔结环氧底层的厚度为60～80μm、聚合物胶黏剂层厚度为170～250μm、聚乙烯外层的厚度为1.5mm；采用Al-Zn-In 合金或者Al-Zn-In-Mg-Ti合金作为牺牲阳极的阴极保护。
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| JP4335367B2 (ja) * | 1999-07-19 | 2009-09-30 | 清水建設株式会社 | 地下コンクリート構造物の打継目の止水方法及び止水構造 |
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| CN108789815A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-11-13 | 中铁隧道局集团有限公司 | 一种盾构用预制钢筋混凝土管片的制造方法 |
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