盾构隧洞环向预应力锚索智能张拉施工管理技术.pdf
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1、施 工 安 全水上安全 2023 年 第10 期172第一作者简介:瞿加俊,男,本科,工程师,研究方向为市政、水利工程施工技术管理。盾构隧洞环向预应力锚索智能张拉 施工管理技术瞿加俊,孙翰阳(中国水利水电第七工程局成都水电建设工程有限公司,成都 610041)摘要:在水工隧洞结构中采用后张拉法预应力混凝土衬砌,以承受高内水压力,是一种可代替钢板衬砌,既经济又实用的方法。目前后张法无黏结预应力水工隧洞衬砌在我国的应用较少,且规模有限。文章以珠江三角洲水资源配置工程,在有压隧洞衬砌中使用后张法环向无黏结预应力钢绞线为基础,结合智能张拉技术进行分析和总结,该方案具有经济、高效、结构易布置、结构应力均
2、匀、张拉施工简便等特点,确保了预应力衬砌施工的安全和高效。关键词:水资源;隧洞;无黏结;钢绞线;智能张拉0 引言珠江三角洲水资源配置工程是我国确定的 172项节水供水重大水利工程之一,工程输水线路总长113.1km,计划总投资约 338 亿元,是迄今为止广东省历史上投资额最大、输水线路最长、受水区域最广的水资源调配工程。由于输水隧洞的特殊性,部分有压隧洞的二次衬砌均采用无黏结预应力钢绞线1。为了提升项目建设质量和施工效率,项目采用智能张拉控制系统进行钢绞线的张拉。通过该系统进行操作,张拉前预设工艺参数,能够实现钢绞线张拉的一键智能张拉自动化控制,张拉力、位移、伸长量、张拉实时曲线、保压、释放等
3、过程一目了然、实时采集显示,张拉数据自动记录存储,通过 4G 和无线网络实时上传到后方管理平台,实现张拉数据的信息化、数据化管理等2。1 工程概况本工程某施工标段工程量主要穿越东莞市沙田镇、厚街镇和虎门镇,线路全长 8774m、3 个外径8300mm 的区间隧洞,拱顶埋深 43 45m。隧道开挖采用直径 8.6m 的盾构机掘进,衬砌 350mm 厚的C50 预制混凝土管片。内径 7.5m 的隧道洞通后,在隧洞内安装钢筋、钢绞线、监测管线,进行 C50W12F50预应力混凝土的二次衬砌等。项目包含标准长度为11.84m 的 710 个浇筑仓段,共需 16330 束锚索。预应力张拉设计采用型号为
4、1*7-15.2mm、抗拉强度标准值 1860N/mm2、公称直径为 15.2mm,公称截面面积 140mm2的高强度低松弛预应力热镀锌无黏结钢绞线。每束 8 根钢绞线双层双圈环形布置(局部区段为 6 根钢绞线)。无粘接护套厚度 1.8mm,锌层重量不小于 300g/m2。钢绞线符合以下规范的规定:1)SL/T2122020水工预应力锚固技术规范;2)GB/T52242014预应力混凝土用钢绞线;3)GB/T333632016预应力热镀锌钢绞线。防腐润滑油脂应符合以下规范的规定:1)JG/T4302014无粘结预应力筋用防腐润滑脂中 2 号油脂的要求;2)JG/T1612016无粘结预应力钢绞
5、线。护套性能应符合以下规范的规定:1)GB/T111152009聚乙烯(PE)树脂;2)JG/T1612016无粘结预应力钢绞线。采用密度在 0.942 0.965g/cm3范围内的高密度聚乙烯树脂制作护套。锚具、夹具和连接器应符合 GB/T143702015 预应力筋用锚具、夹具和连接器的规定。锚具采用 HM15-8、HM15-6 环锚体系,锚具槽纵向中心间距为 500mm,左、右两侧 45位置交替布置,标准仓有 23 个锚具槽,锚具槽模板采用超高韧性纤维混凝土(ultra-hightoughnesscementitious-composites,UHTCC)预制成组合免拆式(每套由 2 个
6、侧模、2 个端模、1 个底模共 5 块组成)。施 工 安 全Maritime Safety 水上安全1732 内衬施工工艺流程及施工管理要点图 1 为二次衬砌施工主要工艺流程图。施工单位应尽早与设计单位进行充分的沟通,并开展工艺试验和确认设计图,及时审批和完善施工方案,以利于后续各施工资源的组织和准备,比如人员组织、材料和设备组织等。通过充分的准备和策划,可以节约工期成本,利于项目有序施工,避免作业面展开后的施工无序、被动3。隧洞二衬施工不同于露天施工,多数材料、作业面可根据需要及作业面的推进分批次进场。隧洞施工所需材料只能通过竖井、洞口,将钢筋、钢绞线提前运输到安装工作面,避免因模板台车及钢
7、筋台车进洞后材料运输困难。因此需要根据进场施工计划,核实供货单位的供货能力并确定好供货计划,同时还应做好材料货款的资金预算策划,避免因材料供应不及时、资金短缺造成项目运行困难及物资采购货款不能按时支付的违约风险。随着隧道技术的智能化,土建施工阶段需要安装运营期所需的各种监控管线。安装前应定位和固定准确,安装后做好防护,特别是钢筋焊接和混凝土浇筑,应做好安全防护措施。避免因人为原因造成损失和堵塞,造成后期穿线困难。钢绞线下料及安装前需尽早开展工艺实验,确定最佳下料长度,以免造成材料耗损。安装后应注意隧洞内的通风和防火,做好安全措施。本工程的锚具槽采用免拆模板,模板安装应确保端模板方向正确,有缺棱
8、掉角及质量缺陷的不得投入使用,安装后还应保证模板的各接合面连接紧密(视需要进行填缝密封处理)、各模板连接定位连接牢固,防止浇筑时漏浆和跑模。内衬混凝土浇筑过程中,若由于特殊原因导致混凝土超出初凝时间会出现混凝土整环或其他全仓纵向裂缝的情况,则应停止浇筑。钢绞线张拉前应检测混凝土的密实度、强度和顶拱脱空情况。遇有特殊情况要采取可行的针对性措施进行处理后方可张拉。张拉前应通过工艺试验确定合理的施工工艺,每一名张拉施工人员都要认识到张拉的重要性。锚固系统的张拉工程量大,各工序的安装和张拉都需要精心组织、认真施工,杜绝马虎大意会带来的问题。同时由于隧洞线性施工的特殊性,应合理组织多个工作面,每道工序同
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