隧道施工如何節約混凝土?在隧道工程中,為了降低工程造價、減少資源浪費,并滿足結構安全性和耐久性要求,通常采用多種技術來節約混凝土用量。以下詳細介紹幾種常用的隧道施工節約混凝土常用技術與方法:

1. 優化混凝土配合比
選擇優質原材料:
①水泥:選擇水化熱低、堿含量低的水泥,控制水泥的細度和比表面積,在保證強度的基礎上減少水泥用量。這樣既可以降低成本,又能提高混凝土的耐久性和穩定性。
②骨料:選擇級配良好、堅硬的骨料,控制骨料的粒徑和級配,使其在混凝土中形成緊密的堆積結構,提高混凝土的工作性能和強度,降低混凝土的空隙率,從而在一定程度上減少混凝土的用量。
③ 外加劑:摻加高效減水劑、緩凝劑等外加劑,可改善混凝土的工作性能,在保持混凝土流動性的同時,降低水灰比和用水量,從而降低混凝土的收縮率,提高耐久性,也有利于節約混凝土。
摻加礦物外加劑:適量摻加粉煤灰、礦渣等礦物外加劑,可改善混凝土的工作性能,在不降低混凝土強度的前提下,部分替代水泥,減少水泥用量,降低成本,同時提高混凝土的抗滲性等性能。
2. 采用先進的施工技術
① 自灌注襯砌施工系統:日本佐藤工業公司研發的系統采用自灌注混凝土技術,可將混凝土直接灌注至隧道頂部,無需振搗和管道切換。通過對滑拱設備和結構的改進,實現了混凝土澆筑高度左右自動平衡,在提高施工效率的同時,精確控制混凝土用量,避免浪費。
② 臂式混凝土澆筑機及360度潛望式澆筑裝置:臺車配備臂式混凝土澆筑機,可增加從拱線到拱頂的送料層數,實現拱頂受壓全覆蓋,縮短混凝土流動距離。360度潛望式澆筑裝置具備伸縮、旋轉功能,并可遠程控制。改變了傳統拱頂澆筑方式無法控制澆筑方向和流量的難題,有效消除了圍堰現象,大大降低了拱頂脫空的概率,提高了混凝土澆筑質量,減少了因脫空等問題引起的二次灌漿量。
③濕噴臺車噴涂技術:濕噴臺車集泵送、噴涂、行走、遠程操控等多種功能于一體。操作人員可遠程操控噴涂臂,調整噴涂位置和噴嘴角度,有效減少隧道內揚塵和混凝土回彈現象,并將混凝土回彈率降低至10%以下,大大減少材料浪費。
3. 精準施工管理與設計
①精準工程量計算:利用BIM等技術建立隧道三維模型,精準計算隧道開挖斷面和混凝土澆筑量,為材料采購和施工提供精準依據,避免混凝土采購過量造成浪費。
②優化隧道設計:在滿足隧道功能和安全要求的前提下,優化隧道結構設計,例如合理確定襯砌厚度和形狀。對于地質條件良好的地區,可適當減少襯砌厚度;可采用部分裝配式等新型隧道結構形式,減少現場混凝土澆筑量。
③嚴格施工過程控制:加強施工過程管理,制定嚴格的混凝土澆筑操作規程,確保混凝土澆筑的連續性和均勻性,避免漏澆、跑模等問題造成混凝土浪費。同時,嚴格控制混凝土運輸過程,防止運輸過程中出現離析、滲水等現象,影響混凝土質量和可用量。
通過以上技術的綜合應用,典型隧道工程噴射混凝土超耗率可由199%降低至約120%,二襯混凝土超耗率可由28%降低至約10%。需要注意的是,技術選擇需要結合地質條件(例如軟弱圍巖需要優先超前支護)、施工設備(例如濕噴操作機的普及)以及成本效益。




