上置式針梁鋼模混凝土襯砌施工工法

《上置式針梁鋼模混凝土襯砌施工工法》是中國水利水電第十四工程局完成的建築類施工工法，完成人是王仕虎、陳炳興、邱東明。該工法適用於水利水電地下工程縱坡小於12%的圓形輸水平洞混凝土襯砌施工。

《上置式針梁鋼模混凝土襯砌施工工法》主要的工法特點是：節約時間、加快進度；節省材料和勞動力、降低成本；隧洞成形質量好。

2008年1月31日，《上置式針梁鋼模混凝土襯砌施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家二級工法。

基本介紹

• 中文名：上置式針梁鋼模混凝土襯砌施工工法
• 工法編號：YJGF271-2006
• 完成單位：中國水利水電第十四工程局
• 主要完成人：王仕虎、陳炳興、邱東明
• 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
• 主要榮譽：2005-2006年度國家二級工法

形成原因

在水利水電工程中，水工隧洞占地下工程建築大部分，結構上不僅要考慮圍岩壓力，而且要考慮內水壓力，要求表面光滑平整，糙率低，一般採用混凝土襯砌。20世紀90年代以前，隧洞混凝土襯砌常採用拱架（鋼、木）配合小模板（鋼模、木模）進行襯砌，對於地質條件差的地段，常採用開挖一段，澆築一段的方法。這樣不僅施工質量得不到保證，而且施工進度緩慢。自新奧法的概念深入中國的地下工程技術界後，初期支護不僅解決了圍岩穩定問題，而且是作為永久支護的一部分，就混凝土襯砌安排在隧洞開挖支護結束後進行。從廣東省廣州抽水蓄能電站（下稱廣蓄電站）到廣東惠州抽水蓄能電站（下稱惠蓄電站），中國水利水電第十四工程局（下稱水電十四局）不斷進行科技創新，通過對傳統針梁模板成功經驗的基礎上進一步改進創新，從最初的小斷面、水平隧洞施工發展到2005年的上置式、大直徑、有坡度（最大可達8%）針梁鋼模，施工工藝日趨成熟。在惠蓄電站輸水平洞中利用《上置式針梁鋼模混凝土襯砌施工工法》取得了成功，新型上置式針梁鋼模配合底拱翻轉模板人工抹面進行全斷面混凝土襯砌施工工藝的成功套用，使隧洞混凝土襯砌表面平順、光潔，能實現混凝土作業的高效、優質、安全、並達到節省人工、材料及減輕勞動強度的目的。

工法特點

《上置式針梁鋼模混凝土襯砌施工工法》的工法特點是：

一、節約時間、加快進度

針梁鋼模是隧洞混凝土襯砌機械施工的一種重要設備，上置式針梁鋼模配合底拱翻轉模板人工抹面進行全斷面混凝土襯砌施工工藝一次成形澆築混凝土，取消了水平施工縫。在2小時內可以完成鋼模的定位和校正工作，節約了立模和處理施工縫的時間，改善了混凝土外觀的整體成形質量。同時，針梁鋼模上有配套的風、水、電、混凝土振搗設備，縮短了澆築混凝土的準備過程。因此，加快了隧洞襯砌施工速度，月澆築進度可達16塊（144米），月澆築強度可達3600立方米。

二、節省材料和勞動力、降低成本

針梁鋼模與過去傳統的人工立模相比，省掉了勞動力，降低了工人的勞動強度。鋼模的行走、定位、振搗都配有相應的設備，對混凝土澆築各工序的人員都大為減少，比傳統採用拱架立模的方法節省約勞動力30%。再者，勞動強度和施工環境的改善，有利於施工人員的安全和健康。其次，針梁鋼模為整體運動，模板損耗率低，周轉次數多，節約了鋼材、木材，有利用環保要求，具有社會效益。

三、隧洞成形質量好

針梁鋼模的模板接縫經特殊處理，防止了模板接縫間的漏漿，混凝土成形後，外觀平滑，無漏漿，混凝土密實性好。另外由於鋼模剛性好，穩定性高，保證了混凝土設計體型和施工安全。消除了模板移動變形等不良現象和施工安全隱患。上置式針梁鋼模採用針樑上置，解決傳統針梁鋼模（針梁下置，底拱模板呈封閉狀）澆築混凝土時底部氣泡孔難以根除的問題，避免由於混凝土中存在的氣孔在高速水流條件下產生氣蝕破壞，確保混凝土的內在與外觀質量。

操作原理

適用範圍

《上置式針梁鋼模混凝土襯砌施工工法》適用於水利水電地下工程縱坡小於12%的圓形輸水平洞混凝土襯砌施工。

工藝原理

《上置式針梁鋼模混凝土襯砌施工工法》的工藝原理敘述如下：

針梁鋼模是靠針梁和模板組之間的相對運動來實現模板的位移。固定針梁模板便可在針樑上沿隧洞縱軸線方向前後移動；固定模板，針梁便可在模板中沿隧洞縱向前後穿行當進行隧洞混凝土襯砌時，利用針梁及前後支腿形成一簡支梁，承載模板組和混凝土施工荷載，因針梁處於圓形斷面模板組的中間，模板可以合成一封閉的圓筒狀，進而滿足進行全斷面襯砌需要，具有整體抗應變能力。針梁的主要作用是通過掛架和行走裝置，完成與模板間的相對運動以及針梁鋼模整體行走。為解決傳統針梁鋼模澆築混凝土時底部氣泡孔難以根除的問題，上置式針梁鋼模採用針樑上置，下部留出較大的施工空間；底拱3米範圍採用翻轉模板，在混凝土初凝前翻起翻轉模板，人工輔助抹面，方便了施工操作。

施工工藝

• 工藝流程

《上置式針梁鋼模混凝土襯砌施工工法》的隧洞針梁鋼模施工工藝流程見下圖。

針梁鋼模施工工藝流程圖

操作要點

《上置式針梁鋼模混凝土襯砌施工工法》的操作要點如下：

一、施工程式安排

基岩面驗收→針梁支座預留段鋼筋安裝（鋼筋利用上塊混凝土施工時針梁前置已綁紮）、灌漿管、止水、接地安裝→針梁鋼模就位、校模堵頭模板封堵、驗收→混凝土澆築→脫模。其中基岩面驗收、頂拱鋼筋安裝兩道工序超前，不占用直線時間，所以每循環各道工序時間如下：

1.預留段綁紮鋼筋、灌漿管、接地安裝：3小時；

2.針梁鋼模就位、校模、堵頭封堵：9小時；

3.混凝土澆築和脫模：36小時。

澆築一塊混凝土共需48小時（2天）時間，每月可澆築混凝土15塊，即135米。充分顯示了針梁鋼模配套設備的優越性。

二、針梁鋼模安裝及運行

1.針梁鋼模的構造

針梁鋼模主要有模板組、針梁、支腿裝置、掛架和行走裝置、液壓系統等五個部分組成，見下圖1~下圖3。針梁鋼模的牽引方式採用電動葫蘆牽引，配置液壓操作台1個，油箱容積300L，支腿液壓缸四個，橫向移動採用絲桿裝置。模板組分邊模和頂模三大塊，邊模為2114.3度，頂模為90度，底拱41.3度為開敞範圍，邊模與頂模為鉸接連線，在模板組底拱103度及頂拱155度處分別對稱開兩排450毫米×600毫米視窗，可供進料、進人以及檢查之用。每排3個，總計12個視窗。

2.針梁鋼模操作原理

針梁鋼模在完成一個倉位的襯砌後，將繼續轉移到下一個待澆倉位施工，是一個相同工序的不斷循環過程，工作循環程式如下：針梁運行→放置支腿→脫模→下降針梁→模板運行→立模→模板定位→澆築混凝土→收回支腿→針梁運行（下一循環）。立模：模板就位後，扳動絲桿裝置使模板對中然後升支腿、側模油缸，到位後，將手動撐桿上緊脫模：拆去手動螺旋撐桿及上、下撐桿，先收底模油缸，然後再收側模油缸，最後降下支腿油缸完成脫模；移動：模板和針梁之間的相對運動使用電動鏈條葫蘆進行，模板就位後針樑上部兩端的電動鏈條葫蘆應與模板拉緊，以保證模板不自由移動。

3.注意事項

（1）立模前，必須檢查隧洞開挖輪廓，不允許出現欠挖。

（2）針梁移動前，檢查支腿是否回到位，支架上的輔助支撐、針梁中間支撐是否已鬆開，掛架上的行走輪是否在軌道中部。

（3）在澆築好的底拱混凝土面上移動針梁時，針梁的荷載由模板傳至混凝土面，模板受力沿針梁移動方向逐漸增加，於混凝土澆築塊末端模板的受力最大，由於混凝土未達到設計齡期強度，易把端頭混凝土壓裂，若待混凝土有足夠強度，等待時間過長又滿足不了施工工期要求所以在模板端頭加兩根手動撐桿，在針梁行走時，把手動絲桿與地面撐牢，使整個模板受力均勻從而避免端頭混凝土被模板壓裂。

三、灌漿管埋設及封堵

1.施工程式

灌漿管施工程式為：測量定位→切割下料（採用Φ50黑鐵管）→外連線埠封堵→綁紮定位→內連線埠封堵→檢查→油漆標記→澆築過程中的保護→打開管口→灌漿前管口保護。

2.位置與角度

按設計圖紙中的位置及角度參數嚴格確定灌漿管安放位置、角度。

3.下料長度

下料長度根據設計位置和實際超挖情況確定，要求灌漿管的外連線埠抵到岩面，內連線埠距設計混凝襯砌表面3厘米下料時應注意：根據所測量的尺寸，長短搭配進行，使單根灌漿管原材料的余料最短。

4.內外連線埠的封堵

灌漿管連線埠應妥善封堵，以防混凝土流進管內引起堵塞，外連線埠用水泥包裝紙堵塞，內連線埠用海綿卷塞緊外連線埠堵塞長度為20厘米，內連線埠海綿堵塞長度為6~7厘米，這樣既可避免灌漿管在模板就位時因受到過度擠壓而破壞，又可使海綿有充分的伸縮餘地保證與鋼模緊貼。

5.檢查和標記

灌漿管安裝好後，在鋼模台車就位前，逐一認真檢查安裝質量是否合格，是否漏埋。並用紅色油漆塗抹在海綿外端頭以便脫模後能立即找到灌漿管口位置。

6.澆築過程中的保護

澆築過程中，為避免灌漿管移位、破壞，嚴禁倉內作業人員踩踏灌漿管。在人可人倉的情況下，應檢查澆築過程中灌漿管是否移位或出現其他不良情況，並及時採取措施進行糾編復位和保護。

7.找出灌漿管

脫模移模後，及時找到並打開灌漿管口，出露的管口嚴禁投入雜物，尤其是鋼筋頭和鐵件。底拱部分已找出的管口必須進行保護以防雜物掉進孔內將灌漿管堵死。

四、混凝土襯砌主要工藝說明

1.基礎清理

理完畢後，用高壓水槍或高壓風槍沖洗岩面，保持岩面清潔濕潤、無鬆散石渣、灰塵及質挖處先檢查基礎面是否有欠挖，對於局部欠挖用風鎬處理，大面積欠挖則採用鑽孔爆破處理。

2.止水條、接地扁鋼安裝

止水條安裝是一件細緻的工作，首先在先澆築塊端堵頭模板（1/2襯砌厚度處）釘一圈與止水條尺寸大小相適的木條，拆除堵頭模後及時取出木條形成鍵槽，然後將已澆築端堵頭表面清理乾淨，沿鍵槽用小鋼釘將橡膠止水條固定在已澆築混凝土端堵頭上，鋼釘間距為0.5米，參見下圖。接地鍍鋅扁鋼布置於隧洞底板以上1.3米（高壓隧洞1.5米）的混凝土襯砌內。鍍鋅扁鋼每隔10米與結構鋼筋用電焊連線，在混凝土分塊處穿出堵頭模板，鍍鋅扁鋼焊接時，搭接長為扁鋼寬度的2倍，扁鋼與鋼管外壁焊接時，焊接長度不小於10厘米。

止水條安裝示意圖

3.鋼筋安裝

各澆築塊由現場技術人員按圖紙要求開出鋼筋下料單，在鋼筋加工廠加工製做為防止鋼筋運輸和施工中出現混亂，每一型號的鋼筋必須作好記號並掛牌明示，受力鋼筋連線採用焊接連線，分布鋼筋採用綁紮搭接，綁紮和焊接的搭接長度按施工技術規範要求執行，運至現場的鋼筋必須按編號分開堆放，並在下部墊上枕木，並用彩條布進行遮蓋，防止鋼筋變形和污染。隧洞鋼筋分底拱和邊頂兩部分進行安裝，邊頂鋼筋安裝利用上塊混凝土施工時針梁前置超前安裝，邊頂拱鋼筋安裝完成後，再進行針梁前支腿處底拱預留鋼筋安裝。為使鋼筋安裝到設計位置，施工中設立架立筋作為鋼筋的支撐架。架立筋由深入岩石的錨筋和錨筋上焊接的水平縱向鋼筋組成，架立筋採用Φ20鋼筋，每倉採用10排錨筋。架立筋安裝好後即可進行受力鋼筋和分布鋼筋的安裝，鋼筋保護層利用50毫米×50毫米×30毫米的混凝土預製塊進行控制。

4.混凝土拌制、運輸、入倉、澆築

混凝土按監理工程師批准的混凝土配合比進行拌制，並在澆築現場進行混凝土試塊取樣，用6立方米攪拌車水平運輸至工作面，混凝土在運輸過程中不得發生分離、泌水及過多降低坍落度等現象。當氣溫為20~30攝氏度時，運輸時間不應超過45分鐘，氣溫10~20攝氏度時，不應超過60分鐘，5~10攝氏度時，不應超過90分鐘。混凝土入倉採用泵送入倉，入倉坍落度按12厘米控制，出機口坍落度根據天氣情況和運距的變化及時調整。入倉由低向高分次序進行，見下圖。要求將混凝土導管鋪設在針樑上進行腰線以下部位混凝土輸送，底拱敞開範圍採用從針樑上吊溜筒至倉面入倉，或接混凝土導管至倉面退管法入倉，如下圖①-1~3；腰線以下模板封閉範圍採用從針樑上搭溜槽至模板視窗②、③人倉；腰線以上部分改用退管法④-1~2接溜槽入倉，要求每塊混凝土下料點不少於兩個。澆築過程中保證兩側對稱下料，高差不大於50厘米，以確保鋼模的穩定。針梁鋼模上裝有36個附著式振搗器，澆築頂拱時主要靠附著式振搗器振搗，邊拱澆築根據倉面大小由人工進入倉內採用插入式振搗器振搗或在視窗採用插入式振搗器振搗。

混凝土入倉次序圖

5.抹面、壓光

底拱採用人工抹面，混凝土澆築結束後，應充分掌握抹面時機，混凝土剛開始初凝且在終凝之前及時抹面。抹面用混凝土原漿，嚴禁人工拌砂漿抹面。抹面過程中嚴禁外來水流入倉面內。

6.養護

混凝土終凝後開始噴水養護，使保持濕潤狀態，底拱混凝土可採用麻布覆蓋。養護時間不少於28天，在高溫季節，可採用表面流水養護混凝土，這樣有利於表面散熱。

• 工藝改進

《上置式針梁鋼模混凝土襯砌施工工法》因底拱均為圓弧狀，在實際澆築過程中混凝土初凝前自身由於底部開敞部位的存在而難以自穩，混凝土順著洞身圓弧形下滑堆積在底部，致使開敞部位刮模施工和抹面難度增大，振搗和抹面時機不容易掌握，遇堆積量過大時，需停倉待凝來處理，影響了澆築速度和混凝土施工質量。

根據上述情況，對上置式針梁鋼模進行局部改進，在開敞部位設定加工弧形鋼模，模板的尺寸大小以方便人工拆卸為宜，採用定型鋼管拱架做模板背楞，拱架間距每隔75厘米一澆築時將底部翻模安裝好，進行澆築，待混凝土澆築至腰線部位時（具體時間根據混凝土初凝情況確定），將底模翻起，利用混凝土原漿進行底拱開敞部位抹面，這樣加快了混凝土澆築速度和保證混凝土內在和表觀質量。

• 勞動力組織

《上置式針梁鋼模混凝土襯砌施工工法》的勞動力組織情況見下表。

勞動力組織情況表

工種	管理人員	技術員	安全員	質檢員	模板工	混凝土工	鋼筋工	電焊工	電工	駕駛員	測量工	雜工	合計
人數	2	1	1	1	5	9	7	3	2	3	2	2	40

材料設備

《上置式針梁鋼模混凝土襯砌施工工法》無需要特別的材料，採用的機具設備見下表。

主要機具設備表

序號	設備名稱	型號及規格	單位	數量	用途
1	拌合站	HZS50	座	1	用於拌制混凝土
2	混凝土拖泵	HBT60A	台	1	輸送混凝土人倉
3	混凝土攪拌運輸車	6立方米	輛	3	水平運輸混凝土
4	載重汽車	10噸	輛	1	長貨箱用於運輸鋼筋
5	針梁鋼模	9米長，Φ8.5	套	1	混凝土襯砌
6	插人式振搗器	Φ50	台	6	振搗混凝土
7	附著式振搗器	/	台	36	安裝於鋼板上振搗混凝土
8	污水泵	80WG	台	3	抽排施工廢水
9	鋼筋彎曲機	GW40-1	台	1	鋼筋加工
10	鋼筋切斷機	GQ50-1	台	1	鋼筋加工
11	電焊機	AX5-500	台	6	鋼筋加工

質量控制

《上置式針梁鋼模混凝土襯砌施工工法》的質量控制要求如下：

一、工程質量控制標準

隧洞襯砌混凝土施工質量執行《水電水利基本建設工程單元工程質量等級評定標準》（第1部分：土建工程），混凝土單元工程的質量標準由基礎面或混凝土施工縫、模板、鋼筋、混凝土澆築工序及混凝土外觀等的質量標準組成。

1、基礎面或施工縫檢查項目和質量標準按下表執行。

基礎面或施工縫檢查項目和質量標準

項次	檢查項目		質量標準
主控項目	1.基礎岩面	建基面	無鬆動岩塊
		地表水和地下水	妥善引排或封堵
	2.軟基面	建基面	預留保護層已挖除，地質符合設計要求
	3.混凝土施工縫	表面處理	無乳皮、成毛面、微露粗砂
一般項目	1.基礎岩面	岩面清洗	清洗乾淨、無積水、無積渣雜物
	2.軟基面	墊層鋪填	符合設計要求
		基礎面清理	無亂石、雜物，坑洞分層回填夯實
	3.混凝土施工縫		清洗潔淨、無積水、無積渣雜物

2、模板質量檢查項目和質量標準按下表執行。

模板質量檢查項目和質量標準

項類	檢查項目			質量標準
				外露表面	隱蔽表面
主控項目	1.穩定性、剛度和強度			符合模板設計要求
	2.結構物邊線與設計邊線		外模板	0、一10毫米	15毫米
			內模板	+10毫米、0
	3.結構物水平截面內部尺寸			±20毫米
	4.承重模板標高			+5毫米 0
一般項目	1.模板平整度	相鄰兩板面高差		2毫米	5毫米
		局部不平（用2米直尺檢查）		5毫米	10毫米
	2.模板縫隙			2毫米	2毫米
	3.模板外觀			規格符合設計要求，表面光潔、無污物
	4.脫模劑			質量符合標準要求，塗抹均勻
	5.預留孔洞	中心線位置		5毫米
		截面內部尺寸		+10毫米、0
註：1.外露表面、隱蔽內面系指相應的混凝土結構物表面最終所處的位置。2.高速水流區、流態複雜部位、機電設備安裝部位的模板，除參照表中要求外，還必須符合有專項設計的要求。

3、混凝土澆築質量檢查項目和質量標準按下表執行。

混凝土澆築質量檢查項目和質量標準

項類	檢查項目	質量標準
		優良	合格
主控項目	1.人倉混凝土料（含原材料、拌合物及硬化混凝土）	無不合格料人倉	少量不合格料人倉，經處理滿足設計及規範要求
	2.平倉分層	厚度不大于振搗棒長度的90%，鋪設均勻，分層清楚，無骨料集中現象	局部稍差
主控項目	3.混凝土振搗	垂直插人下層5厘米，有次序，間距、留振時間合理，無漏振、無超振	無架空、無超振
	4.鋪料間歇時間	符合要求，無初凝現象	上游迎水面15米以內無初凝現象，其他部位初凝累計面積不超過1%，並經處理合格
	5.混凝土養護	混凝土表面保持濕潤，連續養護時間符合設計要求	混凝土表面保持濕潤，但局部短時間有時乾時濕現象，連續養護時間基本滿足設計要求
一般項目	1.砂漿鋪築	厚度不大於3厘米，均勻平整，無漏鋪	厚度不大於3厘米，局部稍差
	2.積水和泌水	無外部流人，泌水排除及時	無外部流人，有少量泌水，且排除不及時
	3.插筋、管路等埋設件以及模板的保護	保護好，符合要求	有少量位移，處理及時，符合設計要求
	4.混凝土澆築溫度	滿足設計要求	80%以上的測點滿足設計要求，且單點超溫不大於3攝氏度
	5.混凝土表面保護	保護時間、保溫材料質量符合設計要求，保護嚴密	保護時間與保溫材料質量均符合設計要求，保護基本嚴密

4、鋼筋質量檢查項目和質量標準按下表執行。

鋼筋質量檢查項目和質量標準

項類	檢查項目			質量標準
主控項目	1.鋼筋的材質、數量、規格尺寸、安裝位置			符合產品質量標準和設計要求
	2.焊接接頭的力學性能			符合規範及設計要求
	3.焊接接頭和焊縫外觀			不允許有裂縫、脫焊點和漏焊點，表面平順，沒有明顯的咬邊、凹陷、氣孔等，鋼筋不得有明顯燒傷
	4.套筒的材質及規格尺寸			符合質量標準和設計要求，外觀無裂紋或其他肉眼可見缺陷，擠壓以後的套簡不得有裂紋
	5.鋼筋接頭絲頭			符合規範及設計要求，保護良好，外觀無鏽蝕和油污，牙形飽滿光滑
	6.接頭分布			滿足規範及設計要求
	7.螺紋匹配			絲頭螺紋與套筒螺紋滿足連線要求，螺紋結合緊密，無明顯鬆動，以及相應處理方法得當
	8.冷擠壓連線接頭擠壓道數			符合形式檢驗確定的道數
一般項目	1.閃光對焊	接頭處的彎折角		≤4度
		軸線偏移		<0.1d且≤2毫米
	2.搭接焊或幫條焊	幫條對焊頭接頭中心的縱向偏移		0.5d
		接頭處鋼筋軸線的曲折		≤4度
		長度		-0.5d
		高度		-0.05d
		寬度		-0.1d
		咬邊深度		0.05d，不大於1
		表面氣孔和夾渣	在2d長度上的數量	不多於2個
			氣孔、夾渣的直徑	不大於3毫米
一般項目	3.熔槽焊	焊逢余高		≤3毫米
		接頭處鋼筋中心線的位移		≤0.1d
	4.窄間隙焊	橫向咬邊深度		≤0.5毫米
		接頭處鋼筋中心線的位移		≤0.1d且≤2毫米
		接頭彎折		≤4度
	5.機械連線	帶肋鋼筋套筒冷擠壓連線接頭	壓痕處套簡外形尺寸	擠壓後套簡長度應為原套筒長度的1.10~1.15倍，或壓痕處套簡的外徑波動範圍為原套簡外徑的0.8~0.9倍
			接頭彎折	≤4度
		直螺紋連線接頭	外露絲扣	無1扣以上完整絲扣外露
		錐螺紋連線接頭	擰緊力矩值	應符合DL/T 5169的要求
			接頭絲扣	無1扣以上完整絲扣外露
	6.綁紮	搭接長度		應符合DL/T 5169的要求
	7、鋼筋長度方向的偏差			±1/2淨保護層厚
	8.同一排受力鋼筋間距的局部偏差	柱及梁中		±0.5d
		板及牆中		±0.1倍間距
	9.同一排中分布鋼筋間距的局部偏差			±0.1間距
	10.雙排鋼筋，其排與排間距的局部偏差			±0.1間距
	11.梁與柱中鋼筋間距的偏差			0.1倍箍筋間距
	12.保護層厚度的局部偏差			±1/4淨保護層厚
註：d為鋼筋直徑。

5、混凝土外觀質量檢查項目和質量標準按下表執行。

混凝土外觀質量檢查項目和質量標準

項次	項目	質量標準
		優良	合格
主控項目	1.形體尺寸及表面平整度	符合設計要求	局部稍超出規定，但累計面積不超過0.5%，經處理符合設計要求
	2.露筋	無	無主筋外露，箍、副筋個別微露，經處理符合設計要求
	3.深層及貫穿裂縫	無	經處理符合設計要求
一般項目	1.麻面	無	少量麻面，但累計面積不超過0.5%，經處理符合設計要求
	2.蜂窩、空洞	無	輕微、少量、不連續，單個面積不超過0.1平方米，深度不超過骨料最大粒徑，經處理符合設計要求
	3.碰損、掉角	無	重要部位不允許，其他部位輕微少量，經處理符合設計要求
	4.表面裂縫	無	有短小、不跨層的表面裂縫，經處理符合設計要求

二、質量保證措施

混凝土外觀質量控制措施主要包括：保證混凝土表面平整度、垂直度和平順；控制混凝土表面蜂窩、氣泡、麻面、錯台、掛簾的出現；防止表面裂縫的出現；保持表面混凝土顏色一致。

1、保證表面平整度、垂直度和平順

保證混凝土表面平整度、垂直度和平順，使用優質的模板和合理的施工工藝是關鍵，採用剛度滿足混凝土襯砌要求的上置式針梁鋼模施工，模板表面平整、光滑、平順。為延長模板使用壽命和方便脫模，應使用脫模劑。

2、控制表面蜂窩、麻面、氣泡、錯台及掛簾的出現

控制表面蜂窩、麻面、氣泡，需嚴格按照混凝土配合比，其次採取合理的人倉方式，混凝土人倉後立即並充分振搗，不允許出現倉面混凝土堆集。為減少混凝土表面錯台、掛簾的出現，要求模板與模板之間及鋼模台車搭接環與老混凝土之間加固緊密，保證模板結合處不留縫隙。

3、防止表面裂縫出現

（1）混凝土的溫度控制：合理的溫控措施能有效防止混凝土表面裂縫的出現，採取的主要溫控措施如下：

①選用水化熱低的水泥，在滿足施工圖紙要求的混凝土強度、耐久性和和易性的前提下，改善混凝土骨料級配，加優質的粉煤灰和外加劑以適當減少單位水泥用量降低水化熱，並對灰罐採用自來水（山澗溪水）噴淋及遮陽的措施。

②為了減少料倉內的太陽輻射熱，在骨料倉和皮帶機上設防曬棚，必要時可採用在骨料倉（砂倉除外）上灑水蒸發降溫或用冷水預冷骨料。骨料倉內骨料的堆積不小於6米，以避免淺倉、空倉以防止輻射熱。

③混凝土拌合時，應適當延長拌合時間，並儘量縮短混凝土運輸及等待卸料時間，混凝土運輸總時間按上述第5.2.3節第4款控制，高溫季節時，可對混凝土攪拌運輸車採取用濕麻袋覆蓋加頂棚的做法或對混凝土運輸車外進行灑水降溫，以防止混凝土攪拌運輸車直接受太陽暴曬導致混凝土溫度回升，降低混凝土運輸過程中的溫度回升率。

④在高溫季節施工，混凝土澆築儘量安排在早晚、夜間。在混凝土澆築過程中，應至少每4小時用溫度計測量混凝土出機口溫度、入倉溫度和現場澆築溫度。

（2）混凝土變形縫和施工縫的設定：混凝土變形縫和施工縫的設定是否合理，也是導致混凝土產生裂縫的另一個原因，合理的分層分塊對防止混凝土溫度裂縫具有重要作用，根據施工經驗分塊長度為9米時較為合適，遇結構斷面變化處設定結構縫。

4、保持表面顏色一致

保持混凝土表面顏色一致，要求水泥、粉煤灰及外加劑品種儘量選用同一廠家的產品，脫模劑的選擇也應儘量是同一類型。並保持模板表面清潔。此外，施工過程中對已澆築好的永久外露面採取有效的保護措施，避免污物對外觀顏色的影響或其他硬物對外觀的磨損、破壞。

5、其他注意事項

（1）泵送混凝土入倉坍落度不大於12厘米並保證混凝土澆築的延續性。

（2）保證鋼模台車模板組表面平整，模板安裝偏差應符合規範要求且加固牢靠，在模板就位前必須刷脫模劑；嚴禁在模板上隨意開孔，如果開了孔，在澆筑前必須用封口膠將孔口封嚴，補縫必須用舊層板、木條，並貼封口膠，避免出現漏漿。

安全措施

採用《上置式針梁鋼模混凝土襯砌施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

1、認真貫徹執行“安全第一、預防為主的方針，根據國家有關規定、條例，結合施工單位實際情況和工程的具體特點，組成專職安全員和班組兼職安全員以及工地安全用電負責人參加的安全生產管理網路，執行安全生產責任制，明確各級人員的職責，完善安全檢查工作制度。

2、施工現場按符合防火、防風、防雷、防洪、防觸電等安全施工要求進行布置，並完善布置各種安全標識。

3、進入洞內的所有人員必須正確佩戴安全帽、防塵（毒）口罩、反光衣服等防護用品，不得穿拖鞋、赤腳及短褲，進入施工區，高空及危險作業要系好安全帶，洞內施工應有充足的照明。

4、施工前應給作業人員進行安全技術交底，對作業人員進行安全教育，增強安全意識和自我保護能力。

5、按規範要求在鋼模台車和鋼筋台車上搭設安全作業平台，用鋼管搭設欄桿，搭設方便人員上下的樓梯，並加固牢靠。

6、電工作業人員經常檢查電氣線路，作業人員及時反映情況，相互溝通。

7、特種作業人員應進行現場用火安全教育，充分認識了解現場情況。

8、危險作業必須按要求進行個體安全防護，並進行安全教育，使作業人員具有正確使用安全防護用具的能力。

9、制定車輛專項管理制度，規範行車安全管理，對施工便道進行保養維護，對車輛進行定期檢查、檢修。

環保措施

《上置式針梁鋼模混凝土襯砌施工工法》的環保措施如下：

1、成立對應的施工環境衛生管理機構，在工程施工過程中嚴格遵守國家和地方政府下發的有關環境保護的法律、法規和規章，加強對施工燃油、工程材料、設備、廢水、生產生活垃圾、棄渣的控制和治理，遵守有關防火及廢棄物處理的規章制度，做好交通環境疏導，隨時接受相關單位的監督檢查。

2、生產廢水含泥量高，污染物主要為懸浮物，直接排放對水源環境影響較大；因此，對於混凝土攪拌合倉面沖洗等產生的生產廢水必須引入隧洞（或施工支洞）排水溝匯集到洞口污水處理池，經三級沉澱處理後排放，沉澱池定期清理，統一運至棄渣場。

3、廢油的處理措施：停車場和全部維修車間全部用混凝土鋪面，場地四周設定截油槽，集中併入集油池，定期清理集油池，集中焚燒；杜絕任何油污進入水排沖溝。加強對施工人員的管理，嚴格執行油類使用制度。

4、施工中優先選用先進的環保機械。採取設立隔聲牆、隔聲罩等消聲措施降低施工噪聲到允許值以下。

5、對施工場地道路進行硬化，並在晴天經常對施工通行便道進行灑水，防止塵土飛揚，污染周圍環境。

效益分析

《上置式針梁鋼模混凝土襯砌施工工法》的效益分析如下：

一、經濟效益

1、直接經濟效益

傳統隧洞混凝土襯砌施工中，採用拱架立模或頂、底模台車進行襯砌作業，頂拱和底拱分開澆築，設有一水平施工縫。當利用中國水電工程中流行的頂、底模台車澆築時，勞動力投入與針梁鋼模相近，但仍存在水平施工縫，工序循環次數多；採用上置式針梁鋼模配合底拱翻轉模板人工抹面進行全斷面混凝土襯砌施工工藝一次成形澆築混凝土，取消了水平施工縫。在2內可以完成鋼模的定位和校正工作，與傳統人工立模相比，省掉了部分勞動力，節約了立模和處理施工縫的時間，混凝土澆築各工序的人員都大為減少。綜合底拱和頂拱並按流水作業施工計算，傳拱架立模或頂、底模台車進行襯砌作業每塊（9米）需耗時6天、勞動力44人，而采該工法施工每塊（9米）耗時2天、勞動力40人，與傳統施工方法相比節約工期60%，勞動力節省30%，直接體現經濟效益。

2、間接經濟效益

運用上置式針梁鋼模襯砌工法，針梁鋼模的行走、定位、振搗都配有相應的設備，降低了工人的勞動強度，擺脫了隧洞襯砌施工那種低速度和直接體力勞動的現象，勞動強度的降低和施工環境的改善，有利於施工人員的安全和健康。另外，由於鋼模剛性好，穩定性高，保證了混凝土設計體型和施工安全，降低了施工企業的安全風險。針梁鋼模的模板接縫經特殊處理，防止了模板接縫間的漏漿，並採用不設底模人工抹面，混凝土成形後外觀平滑、無漏漿、混凝土密實性好。減少混凝土表面缺陷修補的費用，從綜合效益看，提高了混凝土外觀與內在質量，延長混凝土使用壽命，間接節約工程成本。

二、社會效益

1、該工法加快了隧洞混凝土襯砌施工速度，在水電工程中為電站提前發電及在水利工程中為項目提前竣工過水帶來社會效益。

2、針梁鋼模為整體運動，模板損耗率低，周轉次數多，節約了鋼材、木材，有利於環保要求。

三、技術效益

新型上置式針梁鋼模台配合底拱翻轉模板人工抹面進行全斷面混凝土襯砌施工工藝在中國水利工程施工中尚屬首例，填補了中國該項技術的空白，為類似工程施工提供可靠的依據。

套用實例

《上置式針梁鋼模混凝土襯砌施工工法》在廣東惠州抽水蓄能電站水道及廠房系統土建工程的套用情況如下：

一、工程概況

廣東惠州抽水蓄能電站位於廣東省博羅縣城郊，是（截止2005年前）世界上最大型高水頭大容量純抽水蓄能電站。總裝機容量2400兆瓦，分A、B兩廠布置，電站分上下兩個蓄水庫，自然高差531米，樞紐建築物由上水庫、下水庫、輸水系統、地下廠房洞室群及地面開關站等建築物組成。輸水系統均為一洞四機供水方式，A、B廠輸水系統上平洞、尾水隧洞總長分別為2956米、2650米，最大縱坡分別為4%、5.148%，總長5.6千米，採用40厘米和60厘米厚鋼筋混凝土襯砌，隧洞成形斷面尺寸為Φ8.5米，鋼筋混凝土總量10萬立方米，配備兩套上置式針梁鋼模進行全斷面混凝土襯砌。

二、施工情況

該工程項目於2006年4月開始進行輸水系統上平洞混凝土襯砌，截止2005年前A廠上平洞已澆築完成1300米，A廠尾水隧洞澆築完成650米，平均每月施工108米（12塊），隧洞成形形體尺寸及表面平整度滿足設計要求，結構輪廓線條直順美觀，於2009年5月完成全部平洞襯砌。施工過程中混凝土入倉方式採用泵送，入倉坍落度按12厘米控制，保證兩側對稱下料，高差不大於50厘米，以確保鋼模的穩定。澆築頂拱時主要靠附著式振搗器振搗，邊拱澆築根據倉面大小由人工進入倉內採用插入式振搗器振搗。底拱3米開敞部位採用人工抹面，混凝土澆築結束後，應充分掌握抹面時機，混凝土剛開始初凝且在終凝之前及時利用原漿抹面。

三、效益情況

採用上置式針梁鋼模配合底拱翻轉模板人工抹面進行全斷面混凝土襯砌施工工藝一次成形澆築混凝土，取消了水平施工縫，加快了隧洞混凝土襯砌施工速度，根據澆築速度和勞動力使用情況，A廠上游水道充水比原計畫提前3個月。與傳統施工方法相比，按勞動力市場40元/人·天的單價計算，輸水平洞混凝土襯砌節省人工費450萬元人民幣，為電站提前運營發電提供可靠保證，帶來社會效益。

另外，採用不設底模人工抹面，減少了底拱砌襯表面氣泡，將減少混凝土表面缺陷修補的費用，從綜合效益看，提高了混凝土外觀與內在質量，延長混凝土使用壽命，間接節約工程成本。

註：施工費用以2005-2006年施工材料價格計算

榮譽表彰

2008年1月31日，中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2008]22號”檔案發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》，《上置式針梁鋼模混凝土襯砌施工工法》被評定為2005-2006年度國家二級工法。