刘本栋

（中铁十四局集团有限公司　湖南　长沙　410000）

客专树木岭隧道大体积混凝土施工技术总结

刘本栋

（中铁十四局集团有限公司湖南长沙410000）

通过长株潭城际铁路树木岭隧道洞身明挖段主体结构大体积混凝土施工的实例，就大体积混凝土施工技术进行了简要的阐述，以供同类工程有应用参考。

隧道；大体积混凝土；施工技术

1　引言

大体积混凝土是指混凝土结构实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。近年来，随着地铁和高铁的迅猛发展，大体积混凝土越来越多的应用在铁路施工中。但由于大体积混凝土具有结构厚实、混凝土量大、工程条件复杂（一般都是地下现浇钢筋混凝土结构）、施工技术要求高、水化热较大，易使结构物产生温度变形、易产生裂缝等特点，在施工过程中，应该注意选择施工材料、制定混凝土浇筑方案和温控措施等保证施工质量。本文就长株潭城际铁路树木岭隧道洞身明挖段主体结构大体积混凝土施工技术做了总结。

2　工程概况

树木岭隧道洞身明挖段施工里程为DK8+902.5～DK9+743，合计840.5m。DK8+902.5～DK8+921.5为盾构始发井，DK8+921.5～DK9+741.5为明挖区间，后接湘府路站，为便于出渣，在DK9+ 055、YDK9+045处设置出渣井2座，为防灾救援需要，于DK9+ 350、YDK9+340.447、处设置联络通道，隧道轨面标高25.5～32.0m，隧道上方规划为圭塘河风光带，规划地表标高为46.5～50.0m，隧道左右线间距为18m，明挖区间采用两分离的钢筋混凝土矩形结构。

盾构井段（DK8+902～921.5）主体结构底板厚1.3m，底板尺寸33m×19.5m，一次性混凝土浇筑方量估计为837m3，属于大体积混凝土。

3　施工准备工作

大体积混凝土的施工技术要求比较高，为了避免混凝土施工因水泥的水化热引起的温度应力裂缝，需要合理选材，加强施工中的技术措施准备，确保主体结构底板大体积混凝土施工的质量得到保证。

3.1材料选择

（1）水泥：客专铁路混凝土施工采用高性能混凝土，选用的水泥必须水化热要低，而普通水泥产生的水化热普遍较高，施工中一般采用P.O.42.5硅酸盐水泥，水泥3d的水化热不宜大于240kJ/kg，7d的水化热不宜大于270kJ/kg，水泥中的铝酸三钙含量不宜大于8%，水泥在搅拌站的入机温度不应大于60℃

（2）粗骨料：采用碎石粒径10～31.5mm，含泥量不大于0.5%。为了保证混凝土的和易性和强度，应对碎石的粒径、级配进行详细配比，做到粒径大，级配良好，从而尽量降低水和水泥的用量。

（3）细骨料：采用中砂含泥量不大于3%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。

（4）粉煤灰：由于混凝土的浇筑方式为泵送，为了改善混凝土的和易性便于泵送，考虑掺加适量的粉煤灰。

（5）外加剂：根据设计具体要求进行，可以改善混凝土拌合物流变性能，调节混凝土凝结时间、硬化性能，改善混凝土耐久性等。

3.2混凝土配合比

（1）施工用混凝土由工区搅拌站供应，因此要求混凝土搅拌站和实验室根据设计混凝土标号和要求，提前对混凝土进行试配。

（2）混凝土配合比的确定应按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《粉煤灰混凝土应用技术规范》及《普通混凝土配合比设计规程》中的有关技术要求进行设计。

（3）粉煤灰用量以粉煤灰的细度、粉煤灰的需水量、粉煤灰的活性确定。并根据其性能，再以实际试配最终确定配合比。

3.3现场准备工作

（1）主体结构底板钢筋及墙插筋施工完毕，预留洞、预埋管、线到位，并进行隐蔽工程验收。

（2）主体结构底板采用木模板，支撑必须牢固模。

（3）将底板上表面标高抄测在墙钢筋上，并作明显标记，供浇筑混凝土时找平用。

（4）浇筑混凝土时预埋的测温管及保温随需的塑料薄膜、土工布等应提前准备好。

（5）进行施工用电线路检查，以保证混凝土振捣及施工照明用电。

（6）架子队长、技术主管到场参与协调、指挥大体积混凝土浇筑，安全员、质检员、施工员深入施工一线，跟踪监督检查现场的施工状况，保证混凝土连续浇灌的顺利进行。

（7）及时了解天气预报，应避开雨天进行混凝土浇筑施工。

4　大体积混凝土施工

4.1混凝土的输送方式

（1）采用混凝土泵车泵送混凝土施工。

（2）盾构井段底板采用两台汽车泵同时施工，汽车泵设在盾构井南侧基底平台上，东西两侧各一台。

（3）隧道流水段底板采用一台汽车泵施工，汽车泵设在隧道左右线结构外中间的施工便道上。

4.2混凝土的浇筑顺序

（1）盾构井段底板混凝土浇筑时两台泵车同时从东西两侧向中间顺序浇筑，泵车停放位置及浇筑顺序如图1所示。

图1　盾构井底板混凝土浇筑顺序示意图

（2）隧道区间底板混凝土浇筑时1台泵车停放在靠近隧道左右线结构外侧的便道上，由北向南顺序浇筑施工，泵车停放位置及浇筑顺序如图1所示。

5　大体积混凝土温度变化及其控制措施

本工程混凝土浇筑日期自2011年8月开始，根据长沙气象资料，浇筑时年平均气温为25℃，混凝土浇筑气温为33℃。为防止大体积混凝土因内外温差而产生的裂缝，制定温度应力估算及采取的裂缝控制技术措施。

5.1温度应力的主要成因

（1）大体积混凝土在硬化期间，水泥水化后释放大量的热量，使混凝土内部温度升高，而暴露在外界环境中的混凝土表面则温度较低，从而在整体的混凝土形成较大的温差，混凝土整体形成内部热胀，外部冷缩的情况，称为内部约束应力。

（2）混凝土的水化热经过3～7d达到温度最高点，由于散热导致冷缩，且由于水分的不断蒸发和散失，加剧了混凝土的收缩，这种收缩产生的应力称为外部约束应力。

5.2裂缝控制的施工技术措施

（1）养护时间：为了保证新浇筑的混凝土的整体质量和强度，防止混凝土在早期产生干缩裂缝，混凝土在浇筑完成后的12h应采取保湿措施。具体要求是：普通硅酸盐水泥拌制的混凝土养护不得少于14d，矿渣水泥、火山灰质水泥拌制的混凝土不得少于21d；

（2）养护方法：大体积混凝土浇筑完成后应采取保湿措施，冬季还应采取保温措施，具体的保湿措施为洒水或蓄水养护，也可以采取土工布等织物覆盖并洒水保湿，必须时刻保持土工织物的湿润；

（3）洒水养护过程中，如发现混凝土表面泛白或出现细小裂纹时，应加强养护工作，采取将混凝土结构整体覆盖洒水充足，并延长养护天数等措施加以补救。

6　质量控制要点

（1）混凝土原材进场需取样检测，检测合格后方可使用。

（2）混凝土拌合要严格控制配合比偏差，骨料偏差为2%，水泥、粉煤灰、水、外加剂偏差为1%。

（3）混凝土搅拌出仓后，要对每车混凝土进行检查，测定混凝土的坍落度、温度和含气量。混凝土罐车到达现场后，严禁随意加水调整坍落度，会导致混凝土和易性差甚至离析。

（4）在底板混凝土浇筑过程中，要派2～3人看模、看筋，发现问题及时解决，底板混凝土浇筑面的标高，严格按放线人员测定的标高来控制。

（5）在混凝土强度达到1.2MPa以前，不允许上人进行下道工序施工作业。

（6）加强混凝土试块制作及养护的管理，试块拆模后及时编号并送入标养室进行养护。

7　结束语

总之，大体积混凝土是目前城际铁路城市地下车站和隧道应用较多的一项新技术，只要严格按照施工规范，制定合理的施工方案，控制好施工关键环节，即合理选择施工材料，优化混凝土配合比，保障混凝土供应，落实温控措施等，就能保证混凝土的施工质量，达到质量优良的效果。

[1]《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）[S].

[2]《混凝土结构工程施工质量验收标准》（GB50204-2011）[S].

U455.4

A

1673-0038（2015）41-0272-02

2015-9-12

刘本栋（1985-），男，中级，本科，主要从事城市轨道交通和地下暗挖工程的施工管理工作。