基本介紹
- 中文名：花邊牆襯砌
- 外文名：lining
- 屬性：建築術語
- 作用：防止隧道坍塌
概述,作用,類型,磚石或混凝土,片石混凝土,鋼筋混凝土,灌築混凝土,施工,準備工作,混凝土製備,混凝土灌築,襯砌背後壓漿,
概述
花邊牆襯砌指的是為防止圍岩變形或坍塌，沿隧道洞身周邊用鋼筋混凝土等材料修建的永久性支護結構。襯砌技術通常是套用於隧道工程、水利渠道中。襯砌簡單說來就是內襯，常見的就是用砌塊襯砌，可以是預應力高壓灌漿素混凝土襯砌。所謂花邊牆襯砌是邊牆做成連續拱形，厚薄相間或柱式時的隧道襯砌。
花邊牆襯砌
花邊牆襯砌作用
花邊牆襯砌的作用主要有：
（1）支護圍岩，使襯砌與圍岩聯合工作，保證隧洞安全正常運行。襯砌將阻止圍岩發生超限變形，保證圍岩穩定，共同承載。初期支護是為了解決隧洞在施工期間的穩定和安全的工程措施；當圍岩軟弱時，單靠初期支護尚難以保證隧洞的永久穩定和安全，應採用混凝土或鋼筋混凝土進行內層襯砌，即二次支護。初期支護與二次支護聯合作用，構成複合式襯砌。
（2）加固圍岩，增強圍岩的整體性，提高圍岩承受圍岩壓力、內水壓力和其他荷載的能力。
（3）保護圍岩，使圍岩免受水流、大氣、溫度變化、濕度變化的沖蝕破壞，提高工程運行的耐久性。
（4）防圍岩滲漏。混凝土襯砌透水性極小，是良好的隔水防滲材料。如混凝土襯砌出現較大的裂縫，則將通過裂縫漏水。因此，現行規範要求，襯砌應不出現裂縫，或者按限制裂縫開展寬度進行設計。
（5）為隧洞圍岩固結灌漿提供表面封閉層，以改善圍岩的受力性能。
類型
模築襯砌包括：磚石襯砌、片石混凝土襯砌、鋼筋混凝土、整體灌築的混凝土襯砌。
磚石或混凝土
它與就地灌築的整體混凝土襯砌比較，有在砌築後能立即承受圍岩壓力，並易於就地取材；但操作多半依靠手工，進度難於提高，且砌縫容易漏水，防水性能較差。各國早期及中國在50年代初期修築的隧道，均曾大量採用石料襯砌，已很少採用。
片石混凝土
只有在地質條件較好、圍岩壓力較小、砂子採集困難、運輸不便、又無適當定型石料可用的條件下，才考慮採用；但其勞動生產率低，進度較慢，一般不宜推薦。
鋼筋混凝土
只在地質條件複雜、圍岩壓力很大，並出現不對稱壓力或動荷載作用時套用；在八度及八度以上的地震區，隧道洞口也可採用。對有特殊設計要求，或跨度較大的地下建築物，宜採用鋼筋混凝土襯砌。在圍岩壓力較大、地質條件較差時，將用作支撐的鋼拱架作為骨架留存在混凝土襯砌中比較有利。
灌築混凝土
為模築襯砌中的一種主要施工方式，在鐵路隧道、道路隧道、水工隧洞及其他各類地下建築工程中均廣泛套用。這種模築襯砌便於機械化施工，其整體性和抗滲性均較好；在全斷面開挖時，有利於採用金屬模板台車灌築混凝土。缺點是工序多，施工進度慢，灌築混凝土後不能立即承受荷載，化學穩定性也較差。
施工
混凝土襯砌施工包括：準備工作、混凝土製備和運送、灌築作業、養護、拱圈背部回填和拆模等主要工序，必要時還需向襯砌背後壓漿。
準備工作
襯砌開始前，要進行測量，檢查開挖斷面是否符合設計要求，然後架設模板支架或拱架。拱架有鋼拱架、木拱架、鋼木混合拱架三種。鋼拱架運輸架設方便，能承受較大荷重(包括圍岩壓力、襯砌自重等)，拱架下空間大，干擾少，工作方便，一般由工廠預製成套供應。對曲線斷面，可利用直線斷面拱架，外加梳形木予以調整。拱架架設在邊牆模板支架的立柱上，或直接支承在圍岩上，架設時要預留沉落量。為彌補測量時發生的誤差，以及灌築混凝土時拱腳內擠的影響，可將拱架的半徑適當放大，以保證隧道淨空。拱架的間距應根據襯砌地段的圍岩情況、拱圈跨度和襯砌厚度，並結合模板長度和厚度確定。拱圈和邊牆模板可用乾燥無變形的木板製作，但已多採用鋼模板。
混凝土製備
儘可能採用機械拌和，並應嚴格按照重量配合比供料，系統地檢查其坍落度。混凝土運距較短時，拌和可在洞外進行，用攪拌車送入；隧道較長時，攪拌機可設在洞內。
混凝土灌築
應分段進行，每段長度應根據地質條件、施工方法、襯砌類型和施工進度確定。拱圈混凝土灌築時，應從兩側拱腳開始向上分層對稱進行，須每層進行搗固。混凝土拱圈封頂有活封口和死封口兩種。活封口是在逐段從兩側對稱灌築混凝土到拱頂時的合攏封口，每次封口時可改為由縱向將混凝土送入剩下的槽口。死封口則僅在兩端相向灌築拱圈，當混凝土從四面圍攏時，最後在拱頂出現缺口，此時須採用特製的封口盒子，盛裝混凝土向上頂送把缺口灌滿。
在地質條件較差的隧道（或地段）中，灌築拱圈混凝土時，須根據支撐受力情況，逐步拆除阻礙灌築作業的支撐。必要時可將拱部受力的木立柱換成支頂在拱架上的混凝土短柱，以頂替受力。後者可灌在拱圈內。頂部無法取出的橫樑、縱梁等臨時支撐，可留在襯砌背後。混凝土襯砌須按規定時間進行養護。拱圈和邊牆背後的空隙必須及時用片石回填密實。當圍岩壓力較大時，一般須達到設計強度後，才能拆除拱架和模板。
襯砌背後壓漿
於已修築好襯砌的地質條件較差的成洞地段，向襯砌背後壓注水泥砂漿，能使襯砌與岩層結合密實，以防止圍岩進一步變形，並相應地加固襯砌和使其均勻受力；同時堵塞了回填層中的空隙和圍岩中的裂隙，能起良好的防水作用。壓漿作業宜在襯砌拆模後及時進行。
在全斷面開挖隧道灌築整體混凝土襯砌時，可實行綜合機械化，如採用全斷面的金屬模板台車、風動混凝土輸送器和混凝土泵，以及管道輸送灌築混凝土等。
