本发明属于混凝土,更具体地说,本发明涉及一种免保温养护隧道模筑衬砌混凝土施工方法。
背景技术:
1、在建设过程中隧道主体结构普遍采用复合式衬砌结构形式,而其中二次衬砌混凝土结构是承受底层压力、防止围岩变形以及保障隧道长期耐久性的的主要构筑物。因此,确保隧道二次衬砌混凝土安全耐久服役是实现隧道长寿命服役的重要保障。然而,在建设过程中发现隧道衬砌与其它混凝土工程在拆模时间及养护方式方面存在着较大差异,从施工工期调研情况看,衬砌混凝土通常在浇筑完一天内就拆模,而这时候混凝土的内外温度还很高,极容易产生温度裂缝。另外,由于衬砌结构通常呈圆拱形且跨径较大,往往在拆模后难以养护甚至直接放弃养护,这就更进一步加大了混凝土开裂风险。近些年,地下空间结构越来越多,大量因为混凝土开裂导致结构出现大量的渗漏问题,造成了不可估量的经济损失。
2、对于隧道衬砌混凝土的养护目前主要以喷淋湿养护为主,该措施可一定程度减少表面干燥微裂纹产生,但是无法解决由于内外温差导致的温度裂缝,相反若是在早期喷淋水温过低,也可能进一步加剧温度裂缝的产生。另外,也有通过在拆模后采用全拱面覆盖保温材料进行养护的,虽然保温养护效果明显,但其施工操作极其复杂,其最核心的问题是需要解决保温材料在拱形衬砌表面的紧密贴合铺设与悬挂固定的问题,且常常需要付出较大的经济代价。采用全拱面覆盖保温材料保温养护的方式,虽然能解决隧道温度裂缝问题,但在实际工程中往往由于工序的复杂及现场管理等情况,需要对施工操作提出更高的要求,但施工现场往往难以达到,问题仍然无法解决。
技术实现思路
1、本发明为解决衬砌早拆模且难养护的问题,提供一种免保温养护隧道模筑衬砌混凝土施工方法。
2、为了实现上述目的,本发明采取的技术方案为:
3、一种免保温养护隧道模筑衬砌混凝土施工方法,包括如下步骤:
4、s1、在混凝土浇筑前,在衬砌结构中部沿长度方向预埋空心管;
5、s2、制备低温升衬砌混凝土,在混凝土配合比中掺入水化温升抑制剂,降低混凝土早期放热速率,使混凝土温峰值降低5~8℃;
6、s3、衬砌混凝土浇筑时,同步在空心管内通入循环冷却水,通过冷却循环水进一步降低混凝土内部温度,强度达到75%或75%以上,即可进行拆模且无需进行保温养护。
7、进一步的,步骤s1空心管为铸铁管、钢管或铜管。
8、进一步的,步骤s1中,在衬砌结构中部沿长度方向预埋1~2层内径为的空心管,同一层空心管水平间距为20cm~30cm,竖向间距20~50cm,第一层预埋空心管与施工缝的距离为20~50cm。
9、进一步的,步骤s1中,对于衬砌厚度尺寸在70cm以内的结构,在结构中部沿长度方向埋设一层空心管。
10、进一步的,步骤s1中,对于衬砌厚度尺寸超过70cm的结构,在结构中部沿长度方向埋设两层空心管。
11、进一步的,步骤s2中,低温升衬砌混凝土为胶凝材料中掺入按质量百分比1~2%水化温升抑制剂的混凝土。
12、进一步的,步骤s3中,低温升衬砌混凝土浇筑温度应控制在隧道环境日平均温度以下。
13、进一步的,步骤s3中,通过控制混凝土内部循环水温度和循环速率来控制混凝土内表温差和表面与环境温差最大温差均不超过15℃。
14、更进一步的,根据有限元模拟或同类构件的现场温度监测结果所确定的衬砌混凝土温度场变化情况。
15、采用本发明方案,同现有技术相比,具有以下有益效果:
16、(1)本发明提供的免保温养护隧道模筑衬砌混凝土施工方法,通过优化调整混凝土性能和施工工艺,在不影响工期的前提下,可解决衬砌早拆模和拆模后难养护的技术难题。
17、(2)通过事前工艺调整从根本上解决了隧道衬砌混凝土温度裂缝问题,使得衬砌混凝土浇筑后不会出现由温度收缩开裂引起渗漏问题,相比于现有大多数采取的事后修补措施,安全性更高、无修补维护成本、且可操作性实施性更强,保障隧道安全长期运营。
18、(3)在浇筑混凝土中添加了水化温升抑制剂,可降低水泥水化温升速率再配合冷却循环水持续控温,结合前期模拟计算工况、混凝土性能和施工工艺综合考量,能够实现对隧道衬砌混凝土拆模后无需保温养护,简化拆模后的混凝土养护工况,对同类工程具有较大借鉴意义。
19、以下将结合附图和实施例,对本发明进行较为详细的说明。
1.一种免保温养护隧道模筑衬砌混凝土施工方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种免保温养护隧道模筑衬砌混凝土施工方法,其特征在于,所述步骤s1空心管为铸铁管、钢管或铜管。
3.根据权利要求1所述的一种免保温养护隧道模筑衬砌混凝土施工方法,其特征在于,所述步骤s1中,在衬砌结构中部沿长度方向预埋1~2层内径为的空心管,同一层空心管水平间距为20cm~30cm,竖向间距20~50cm,第一层预埋空心管与施工缝的距离为20~50cm。
4.根据权利要求1所述的一种免保温养护隧道模筑衬砌混凝土施工方法,其特征在于,所述步骤s1中,对于衬砌厚度尺寸在70cm以内的结构,在结构中部沿长度方向埋设一层空心管。
5.根据权利要求1所述的一种免保温养护隧道模筑衬砌混凝土施工方法,其特征在于,所述步骤s1中,对于衬砌厚度尺寸超过70cm的结构,在结构中部沿长度方向埋设两层空心管。
6.根据权利要求1所述的一种免保温养护隧道模筑衬砌混凝土施工方法,其特征在于,所述步骤s2中,低温升衬砌混凝土为胶凝材料中掺入按质量百分比1~2%水化温升抑制剂的混凝土。
7.根据权利要求1所述的一种免保温养护隧道模筑衬砌混凝土施工方法,其特征在于,所述步骤s3中,低温升衬砌混凝土浇筑温度应控制在隧道环境日平均温度以下。
8.根据权利要求1所述的一种免保温养护隧道模筑衬砌混凝土施工方法,其特征在于,所述步骤s3中,通过控制混凝土内部循环水温度和循环速率来控制混凝土内表温差和表面与环境温差最大温差均不超过15℃。