比较不同隧洞衬砌混凝土施工方法

2010年11月山西水利科技

SHANXIHYDROTECHNICSNo.4（TotalNo.178）

Nov.2010

1006-8139（2010）04-35-03

比较不同隧洞衬砌混凝土施工方法

卫瑞岗

（山西省水利建筑工程局，太原030006）

摘要：针对万家寨引黄北干1号隧洞工程、张峰供水发电洞工程、张峰输水16号隧洞工程及坪上引水隧洞（段家庄～甲子湾）工程不同洞身衬砌混凝土施工方法进行比较分析，总结得出隧洞衬砌混凝土采用的最佳方法。

关键词：隧洞；混凝土衬砌；施工方法；比较分析TV554中国分类号：

文献标识码：B

输水隧洞断面形式主要采用圆形断面和城门断面形式。近年来山西省新建水利输水隧洞工程的不同断面形式的代表工程中：万家寨引黄工程北干线1号隧洞工程和张峰水库供水发电洞工程为圆形断面隧洞，张峰水库输水总干16号隧洞工程和坪上应急引水（段家庄～甲子湾）隧洞工程为城门形断面隧洞。针对隧洞不同断面形式、不同洞径、不同混凝土衬砌厚度及洞身长度的不同，洞身混凝土衬砌需采用不同的施工方法。1

工程情况概述

始于偏关县万家寨引黄北干1号洞位于山西省西北部，

无压隧洞。下土寨，终点位于朔州市中沟湾，总长43.696km，单段隧洞衬砌混凝土最大长度为789m，洞身采用C25混凝衬砌后内径4.1m。土衬砌，厚度为20cm，

张峰供水发电洞位于晋城市沁水县郑庄镇，总长约480m，洞身采用C25混凝土衬砌，厚度为20cm，衬砌后内径3.6m。

张峰输水工程16号洞位于晋城市沁水县郑庄镇，总长1659m，洞身净宽2.0m，直墙高1.9m，顶拱拱角135°，半径1.523m，拱高0.735m。侧墙和底板采用C15混凝土衬砌，侧墙为25cm，底板为20cm。

坪上引水洞位于山西五台县境内，全长4221m。底宽3.1m，直墙段高2.6m，拱高0.895m，顶拱中心角120°；洞身采用C25混凝土衬砌，厚度分别为20cm和30cm两种，洞内设纵向钢筋混凝土隔墙分隔输水，墙厚0.3m，高2.6m。2

施工方法选择

2.2张峰供水发电洞洞身衬砌施工方法

在洞口上、下游侧空地上各布置一台混凝土拌和站，在

拌和站下安设一台混凝土输送泵，由混凝土输送泵直接泵送入仓。2.3

张峰输水16号洞洞身衬砌施工方法

混凝土由矿斗车直接运输至隧洞浇筑现场附近，底板和侧墙人工倒运入仓，顶拱衬砌混凝土由混凝土输送泵泵送入仓。2.4

坪上引水洞洞身衬砌施工方法

混凝土运输采用3m3混凝土罐车运输至浇筑仓面附近，卸料至洞内安设的混凝土输送泵内，由混凝土输送泵泵送入仓。33.1

具体施工方法

万家寨引黄北干1号洞洞身衬砌具体施工方法顶拱混凝土拟采洞身底拱混凝土拟采用拖模浇筑，侧、用定型钢模台车浇筑。拖模浇筑工艺流程为：冲洗→测量放线→风钻打孔→钢筋安装→道轨埋设→支模→架设输送管→混凝土浇筑→养护。钢模台车浇筑工艺流程为：施工缝凿毛冲洗→钢筋安装→粘止水条→预埋灌浆管和排水管→支模→架设输送管→混凝土浇筑→拆模→养护。3.1.1

底拱混凝土施工

底拱比侧顶拱混凝土应提前3～5段。底拱混凝土浇筑时采用定型钢拖模，每一个浇筑段钢筋安装完毕后，根据钢拖模轨距和底拱混凝土面高程在底拱中心安装供钢拖模行走的轨道，道轨底部应高出混凝土表面1cm～2cm。钢拖模长度为2.0m，钢拖模支撑在钢轨道上，并在上面压一定量的配重。底拱衬砌混凝土从里向外进行浇筑，混凝土在洞外集中拌制，由2m3混凝土搅拌车直接运输至洞内卸料至输送泵内，由输送泵泵送入仓。入仓从底拱左右两侧进行，两边混凝土浇筑高度均衡上升，每层铺料厚度不大于50cm，采用软轴振

2.1万家寨引黄北干1号洞洞身衬砌施工方法

混凝土运输采用2m3混凝土罐车运输至浇筑仓面附近，卸料至洞内安设的混凝土输送泵中，由混凝土输送泵泵送入仓。

［收稿日期］2010-06-21［作者简介］卫瑞岗，男，1980年生，2009年毕业于太原理工大学水利水电工程专业，助理工程师。

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第4期（总第178期）

2010年11月

卫瑞岗：比较不同隧洞衬砌混凝土施工方法

No.4（TotalNo.178）

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捣器从两侧进行振捣。在一节钢拖模长度范围内的混凝土浇筑完毕后逐渐向前移动钢拖模，继续向前浇筑混凝土，脱离钢拖模的底拱混凝土面，人工进行压面抹光。3.1.2

侧顶拱混凝土施工

混凝土输送泵内，由输送泵泵送入仓，附着式振捣器振捣密实。顶拱模板采用小钢模，满堂红脚手架进行支撑。3.4

坪上引水隧洞洞身衬砌具体施工方法

输水隧洞混凝土包括隧洞衬砌混凝土和隔墙混凝土。为加快施工进度，主洞侧顶拱混凝土可从里向外分块跳仓浇筑，侧顶拱浇筑时采用单节长度为2.1m的定型钢模板，每一个浇筑段用4（5）节定型侧顶拱钢模板进行拼装。主洞侧顶拱混凝土入仓浇筑方法：混凝土熟料运输同主洞底拱混凝土相同，先从侧面模板预留进料口处入料并振捣，混凝土浇筑至低位预留口后将其封堵，混凝土再从高位预留口入料，直至浇筑至最顶面预留入料口。混凝土入仓时应注意两侧要均衡，并在堵头模板上预留观察孔，观察浇筑情况。浇筑时要时刻注意堵头模板变形、跑浆。侧顶拱混凝土采用附着式振捣器振捣。3.2张峰供水发电洞洞身衬砌具体施工方法

供水发电洞工程洞身衬砌混凝土施工方法与3.1基本相同，只是混凝土运输方法不同。将混凝土拌和站直接安置在隧洞进出口，将混凝土输送泵直接安放在搅拌站出料口下。混凝土衬砌从洞内中部向外浇筑，以减小混凝土输送距离同时加快浇筑进度。3.2.1

底拱混凝土施工

底拱混凝土浇筑时采用自制定型钢拖模，隧洞底拱衬砌混凝土从中间向外进行浇筑。具体施工方法与3.1.1衬砌方法相同。3.2.2

侧顶拱混凝土施工

侧顶拱混凝土在底拱混凝土浇筑完成100m后，从中间向进出口倒退法浇筑。混凝土浇筑采用钢模台车施工。具体施工方法与3.1.2衬砌方法相同。

3.3张峰输水工程16号洞洞身衬砌具体施工方法

16号隧洞对于Ⅲ、Ⅳ类围岩洞段，只对直墙和底板进行衬砌混凝土；对于Ⅴ类围岩洞段，全断面衬砌混凝土。隧洞混凝土浇筑在隧洞全部贯通后进行，由内向外施工。隧洞开挖完工后，将电瓶车轨道抬高至隧洞底板高程以上重新安装一次，并将矿斗车车斗改为下开式，以方便混凝土入仓。3.3.1

底板混凝土

底板混凝土熟料由电瓶车运输至施工现场直接卸料入仓，人工摊铺，50软轴振捣器振捣密实，顶面平板振捣器振捣。底板混凝土采用跳仓法浇筑，先浇一、三、五块，后浇二、四、六块。3.3.2

侧墙混凝土

侧墙混凝土浇筑在底板混凝土强度达到设计要求后进行，同样采用跳仓法进行浇筑。混凝土由电瓶车运输至浇筑现场后，先卸料至底板上，而后由人工铲料翻运入仓，软轴振捣器振捣。侧墙一次分层浇筑成型，每层浇筑厚度不大于40cm。侧墙模板安装时在墙体中部和顶部每2m预留一进料口，以方便混凝土入仓和捣实，混凝土浇筑至预留口时再将模板安装好。3.3.3

顶拱混凝土

洞口Ⅴ类围岩顶拱混凝土熟料直接从搅拌机内卸料至

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对于Ⅲ类围岩洞段，只对直墙和底板衬砌混凝土；对于Ⅳ类围岩洞段，全断面衬砌钢筋混凝土；隔墙混凝土位于整条隧洞中部。隧洞混凝土浇筑在隧洞全部贯通后进行，由内向外施工。

隧洞混凝土跳仓浇筑，每三段为一个循环，每一循环的三段混凝土同时浇筑。无顶拱段分底板和墙体两次浇筑成型，有顶拱段底板浇筑一次，墙体和顶拱浇筑一次。前期先集中进行底板混凝土的施工，先浇一、三、五段，再浇二、四、六段。待底板混凝土施工6段后，进行墙体混凝土的施工，后期底板和墙体混凝土穿插进行，底板混凝土始终超前于墙体混凝土2～3个循环（6～9段）。每浇筑完成一个循环的混凝土后，将模板移运至下一循环。为方便混凝土泵送入仓，尽量将输送泵安设在距离浇仓位最近的部位，根据浇筑顺序，输送泵输送距离为60m～120m。3.4.1

底板混凝土

底板混凝土熟料由3m3混凝土罐车运输至隧洞内，卸料至混凝土输送泵泵送入仓，人工摊铺，软轴振捣器和平板振捣器振捣。3.4.2

侧墙、隔墙及顶拱混凝土

侧墙及隔墙混凝土同样由混凝土输送泵泵送入仓，软轴振捣器振捣密实。对于无顶拱段，混凝土直接从上部入仓口进料，侧墙和隔墙一次浇筑成型，仓内分层铺料，每层铺料厚度不大于50cm；

对于有顶拱段，侧墙、中隔墙和顶拱一次分层浇筑成型，侧墙混凝土先从模板中上部每隔3m预留的入仓口进料，待混凝土浇筑至预留入仓口高度后，及时封闭入仓口，接着再从顶部进料口入仓，完成侧墙上部和顶拱混凝土的浇筑。为保证混凝土结构的浇筑尺寸，应先浇筑中隔墙，后浇筑两侧侧墙，两侧侧墙应均衡下料浇筑。4

对各种隧洞混凝土衬砌施工方法比较分析

万家寨引黄北干1号隧洞前期已衬砌成型部分隧洞，混凝土运输距离最远处可达2km，

混凝土运输采用小型混凝土罐车直接运输至浇筑部位附近，既可保证混凝土质量，又便于混凝土直接卸料至混凝土输送泵内。混凝土衬砌采用泵送混凝土和钢模台车施工，降低人工支模工作量，节约人工；提高了浇筑速度，缩短了施工工期。

张峰供水发电洞混凝土衬砌分两个工作面从内向外进行施工，单个工作面衬砌长度约为240m。混凝土由混凝土输送泵直接泵送至浇筑仓内，这样混凝土运输减少了水平运输。洞身模板采用钢模台车施工，同样可节约人工，缩短工期，保证混凝土浇筑质量。

张峰输水16号隧洞混凝土衬砌分两个工作面从内向外进行施工，单个工作面衬砌长度约为830m，混凝土运输设备采用前期石方开挖出渣设备电瓶车牵引矿斗车运输。将矿斗

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车轨道直接安设至隧洞进出口混凝土搅拌机下，由矿斗车直接运输混凝土至浇筑部位，底板直接入仓，侧墙人工翻倒入仓。由于隧洞断面较小，混凝土运输直接采用出渣设备，不需另增加混凝土运输设备，降低设备投入；底板可直接入仓，减少其它运输设备的倒运情况；侧墙墙体较薄，人工翻倒入仓，增加了人工，加大劳动强度；顶拱衬砌位于隧洞进出口至洞内50m范围内，混凝土由输送泵直接泵送入仓，可减少混凝但相土水平运输。隧洞侧墙混凝土衬砌投入了较多的人工，对于其它混凝土入仓方法，比较经济合理。侧墙模板支撑采用内拉内顶式，不影响洞身施工空间。

坪上引水隧洞（段家庄～甲子湾）混凝土衬砌分两个工作面从内向外进行施工，单个工作面衬砌长度约为2110m。混凝土水平运输采用3m3混凝土罐车运输，由于隧洞为隔墙分隔输水，隧洞衬砌模板支撑后，没有空间可利用，混凝土入仓只能采用混凝土输送泵泵送入仓。

以上各隧洞根据不同断面形式、不同洞身长度以及不同衬砌厚度而采取的不同混凝土衬砌方法。隧洞混凝土衬砌施隧洞前期开挖设备的利用、隧洞断面尺工根据隧洞的长度、

寸的大小、混凝土运输设备的选用、混凝土衬砌的厚度以及混凝土衬砌的部位进行综合考虑来确定经济合理的施工方案，以提高混凝土浇筑速度、缩短施工工期；提高混凝土施工质量，尽量采用机械作业，降低人工投入，降低综合成本，节约能源。5

结束语

现有机隧洞衬砌混凝土施工方法应根据现场施工条件、械设备、隧洞断面形式、隧洞尺寸大小、隧洞长度等来确定。各隧洞工程衬砌混凝土应根据工程特点来确定混凝土衬砌施工方案。

ComparingDifferentConstructionMethodstoBuildConcreteLiningofTunnel

WEIRui-gang

Abstract：Inthepaper，thedifferentconstructionmethodtobuildtunnel'sconcreteliningarecomparedandanalyzedforNO.1tunnelofNorthMainLineofWanjiazhaiYRDP，ZhangfengWatersappyandpowertun－nel，ZhangfengNO.16tunnelandPengshangwaterdiversiontunnel，andatlastthebestmethodsfordifferenttunnelliningaresummarized.

Keywords：tunnel；concretelining；constructionmethod；comparingandanalyzing

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（上接第28页）

RealizingtheshowofMapinOnlineNavigation

ZHANGQing-yong

Abstract：Thisarticledescribesthedifferenceaboutthemapoftheoff-linenavigationandthemapoftheonlinenavigation，analyzestheprocessoftheonlinemapinthenavigation，andhopestousethemaptoothersimilartreatmentneedstohaveareference.

Keywords：online；off-line；onlinenavigation；offlinenavigation；POI

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