定位台车安装隧道二次衬砌钢筋施工与质量控制

朱佳 裘松立

摘 要：利用自制的定位台车安装隧道二次衬砌钢筋，进行内、外层钢筋的定位安装，能准确定位固定二次衬砌各种钢筋与初期支护之间以及各种钢筋相互之间的距离，流水化作业，程序化操作，质量明显提高；同时，将台车适当改造，作为隧道防水结构设置、二次衬砌检查维修、后期机电等设施安装检查和维修的施工。

关键词：隧道二次衬砌钢筋 定位台车 安装施工 质量控制

中图分类号：U445.7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）04（c）-0059-03

隧道二次衬砌钢筋与初期支护共同组成复合式衬砌，起到围岩加固支护、优化路线防排水系统、美化外观、方便设置通讯、照明、监测等设施的作用。在隧道洞身开挖、初期支护和防水系统完成之后，安装二次衬砌钢筋，再用衬砌台车浇筑。目前，隧道二衬钢筋安装一般采用人工逐根安装形成骨架，再用临时支撑固定钢筋位置（图1a），效率低下，钢筋位置难以准确，可能由于钢筋定位偏差影响二次衬砌结构的受力。二衬钢筋骨架分段或整体制作安装二衬钢筋骨架主要由以下因素限制：一是钢筋由于隧道施工一般由洞口向洞内开挖，二次衬砌也由洞口逐渐向洞内延伸浇筑，二次衬砌的内轮廓线小于二衬钢筋骨架的外轮廓线，整体制作的二衬钢筋骨架运输不能通过已浇筑完成的二衬地段；二是二衬钢筋安装空间狭小，如二衬钢筋骨架整体制作后难以采用大型起重机械安装，如分段制作顶升安装需建造专用设备则费用较高或采用手拉葫芦吊装将损坏已施工完成的防水卷材等排水系统；三是如整体制作的二衬钢筋安装和二衬从隧道内向洞口施工，违反施工程序，将存在严重的安全隐患。因此，有的工程项目采用整体制作安装二衬钢筋骨架的方法，该办法一般适用于隧道明洞的施工（图1b）。

笔者公司在沈海复线三门湾大桥接线工程龙山隧道的施工中，研制了隧道二次衬砌钢筋定位台车（见图2），经过实际应用，加快了施工进度，提高了工程质量，二衬保护层厚度合格率达到95%以上，效果显著。

1 施工操作要点

1.1 测量放样

隧道防水层施工完成后，测量人员对二衬钢筋安装位置进行施工放样，二衬施工每一模长度9m，每隔3m放出一个断面，每一模共4个断面。根据二衬钢筋定位台车的每个平台高度，每个断面测量放样7个点，以便施工人员安装定位二衬钢筋。

1.2 二衬钢筋定位台车就位

二衬钢筋定位台车工设置8个滚轮，移动时采用铲车拉动+人工推动的方式，将2根长度为6m的皮带绑扎在台车底部的工字钢纵梁上，另一端挂于铲车铲斗的齿牙上拉动台车，台车两侧各安排两人推动台车控制方向。

1.3 二衬钢筋定位台车调整

（1）前期仰拱施工时采用准确放样的方式确定了二次衬砌的位置，因此台车的定位以仰拱的中心线为准。台车在移动的同时，两侧人员进行测量台车两侧与仰拱的距离，使两侧距离相等（误差应小于1cm）。根据仰拱设计图与台车尺寸计算，滚轮到仰拱边的距离应为1.32m。

（2）二衬钢筋定位台车制动固定。二衬钢筋定位台车位置调整完成后，用木条或木板塞与两轮两侧，并用铁锤敲打使木条或木板塞紧固定二衬钢筋定位台车。

1.4 二衬钢筋加工、进场

（1）二衬钢筋在隧道钢筋加工厂采用数控设备按照设计尺寸进行集中加工，主筋焊接采用单面焊接，焊接长度不小于10dm。钢筋拉直、弯钩、弯折、弯曲采用冷加工。钢筋型号、长度、钢筋性能指标满足设计及规范要求。钢筋加工完成后放置在堆放区，钢筋半成品堆放整齐。

（2）经自检和监理检验合格后，按各种钢筋安装次序运送至现场预备安装。

1.5 外层主筋定位安装

（1）根据施工图，外层主筋采用Φ22钢筋，安装间距为25cm。

（2）首先安装经过测量的4个断面主筋，钢筋安装时在台车的每个平台上配备一名施工人员，将焊接好的通長钢筋通过每个平台上的施工人员往上拉，使钢筋布置在隧道二衬的环向断面上。平台最顶层的施工人员根据测量放样数据确定钢筋与防水层的距离后安装好保护层垫块，垫块厚度为5cm。平台两侧三层、二层、一层施工人员根据测量数据分别定位好钢筋以及安装好保护层垫块，底层施工人员在将主筋与仰拱预留钢筋进行焊接，焊接质量等满足设计及规范要求。

（3）根据4个断面的环向主筋安装位置，在测量点位处安装水平定位筋（代替挂线），共7根水平定位筋，其他外层钢筋根据水平定位筋从两端往中间安装。外层主筋与水平定位筋采用扎丝绑扎，绑扎时注意丝头朝内，主筋在安装是不能使接头处于同一断面上。

1.6 外层钢筋水平钢筋定位安装

（1）外层水平筋采用Φ12钢筋，安装间距为30cm，安装时从环向两侧底部往顶部安装，水平筋与主筋采用扎丝绑扎，绑扎时注意丝头朝内。

（2）在外侧安装保护层垫块，垫块厚度为5cm，呈梅花形布置。

①保护层垫块按照设计要求5cm，梅花形布置，用扎丝绑扎在主筋上。

②保护层垫块安装完成后，质检员和现场监理员对钢筋安装间距、绑扎质量、焊接质量等进行全面检查。检查合格后方可进行下一道工序。

（3）根据断面测量的数据，在各个测量点位上安装固定钢筋，固定钢筋采用Φ22钢筋，外侧加工成弯钩形，避免损坏防水层。定位钢筋采用Φ22钢筋，纵向将每一排固定钢筋连接，连接位置为内层钢筋的安装位置。

1.7 内层主筋定位安装

（1）首先内层钢筋进行初步安装，内层钢筋安装时在台车的每个平台上配备一名施工人员，将焊接好的通长钢筋通过每个平台上的施工人员往上拉，使钢筋布置在隧道二衬的环向断面上。平台上的每个施工人员将内层钢筋与定位筋进行绑扎，绑扎时注意丝头朝内。

（2）内层钢筋在初步安装完成后再用台车进行定位，将台车上每个平台的活动定位杆伸出，并采用人工方式利用活动定位杆将初步安装好的内层钢筋整排推至定位筋位置，并用扣件将每个活动杆扣紧，防止活动杆回缩。

（3）利用断面测量数据检查内层钢筋安装位置，如有偏差的，利用活动定位杆再进行微调，使经过测量的4个断面钢筋调整到设计位置。检查每个扣件螺栓是否拧紧，避免在安装水平筋和箍筋时产生移动。

（4）每个平台上定位杆调整完成后，将每根内层钢筋与仰拱预留钢筋进行焊接，焊接质量等满足设计及规范要求。

1.8 内层水平钢筋、箍筋安装

（1）内层水平筋采用Φ12钢筋，竖向安装间距为30cm，安装时从环向两侧底部往顶部安装，水平筋与主筋采用扎丝绑扎，绑扎时注意丝头朝内。

（2）水平筋安装完成后进行箍筋安装，箍筋按照设计尺寸加工，两端为湾沟，水平安装间距为25cm，竖向安装间距为30cm。安装时将内外层Φ22主筋套于弯钩中，并用扎丝进行绑扎。

1.9 二衬钢筋定位台车移位

（1）将所有平台上的活动杆上的扣件拆除后，人工将活动定位杆移动到原处。

（2）移位时采用铲车拉动+人工推动的方式将台车移至下一模，将2根长度为6m的皮带绑扎在台车底部的工字钢纵梁上，另一端挂于铲车铲斗的齿牙上拉动台车，台车两侧各安排两人推动台车控制方向。

1.10 浇筑二衬混凝土

龙山隧道衬砌台车是以组合式钢结构门架支撑大型钢结构模板系统，采用C30防水，抗渗标号P8。采用分层、左右交替对称浇注。二衬混凝土浇筑完成后试验检测人员对二衬钢筋保护层厚度进行检测，二衬钢筋保护层厚度合格率必须满足设计要求。

2 质量控制

2.1 主要质量控制措施

（1）钢筋在加工弯制前需调直。钢筋表面的油渍、铁锈等清除干净。钢筋拉直、弯钩、弯折、弯曲采用冷加工。

（2）横向钢筋与纵向钢筋的每个节点均必须进行绑扎和焊接。

（3）钢筋焊接搭接长度及焊缝需满足设计要求。

（4）相邻主筋搭接位置需錯开，错开距离不小于1000mm。同一受力钢筋的两个搭接距离不小于1500mm。

（5）箍筋连接点在纵横向筋的交叉连接处，必须进行绑扎或焊接。钢筋的其他连接方式需符合相关规范的规定。

（6）安装钢筋时，钢筋长度、间距、位置、保护层厚度应满足设计要求。

（7）机械操作人员每天上班前要进行机械试运转，检查回转、刹车、离合器情况，确保万无一失。施工时按规定对施工机械进行注油、保养。机电设备不准带病运转，或超负荷作业，检修设备时必须切断电源，并挂牌警告。

（8）钢筋保护层：钢筋衬砌采用泵送，由于灌注速度快，钢筋变形显著，易造成拱部钢筋保护层减小。因此要适当加大垫块厚度并适当放慢混凝土灌注速度。

2.2 质量控制标准

（1）基本要求：钢筋的品种、规格、形状、尺寸、数量、间距、接头位置必须符合设计要求和有关标准的规定。

（2）实测项目（见表1）。

（3）外观鉴定：无污秽、无锈蚀。

3 结语

（1）隧道二次衬砌钢筋定位台车能够准确定位固定二次衬砌各种钢筋与初期支护之间以及各种钢筋相互之间的距离，流水化作业，程序化操作，安装质量明显提高。与传统的施工方法比较，节省二次衬砌钢筋安装时间，节约资源，降低工程成本。

（2）二次衬砌钢筋定位台车移动灵活，操作人员在工作平台上操作，施工简便，质量可靠，安全程度高。

（3）同时，台车还能作为隧道内防水布、管线和机电设备安装，一机多用。

参考文献

[1] 高墅.隧道内衬钢筋保护层不足的成因分析及治理[J].国防交通工程与技术，2017（3）：53-55.

[2] 曹阳.隧道多功能作业台车工作装置设计及结构优化[D].湘潭大学，2013.

[3] 吴胜红.可调定位装置钢筋台车安装隧洞拱部钢筋工法[J].科技情报开发与经济，2008，18（16）：192-194.