是隧道二次襯砌施工中的關(guān)鍵工藝,主要用于處理二襯結(jié)構(gòu)的弧形輪廓切割、缺陷修復(fù)或特殊構(gòu)造施工。以下從施工場景、工藝要點、設(shè)備選型、質(zhì)量控制等方面展開詳細(xì)說明:
一、施工場景與應(yīng)用需求
常規(guī)弧形結(jié)構(gòu)施工
隧道二襯通常為圓形、馬蹄形等弧形斷面,需按設(shè)計輪廓切割混凝土,確保襯砌厚度、弧度符合規(guī)范(如鐵路隧道二襯厚度一般≥30cm,公路隧道≥25cm)。
例:某公路隧道二襯設(shè)計半徑 5.2m,需沿弧線切割多余混凝土,保證凈空尺寸。
缺陷修復(fù)與改造
二襯混凝土局部超灌、錯臺或出現(xiàn)空洞時,需弧形切割去除缺陷部位(如錯臺>5mm 時需打磨或切割修復(fù))。
隧道后期新增管線、設(shè)備洞室時,需在二襯上切割弧形開口(如電纜溝弧形邊緣切割)。
特殊構(gòu)造施工
聯(lián)絡(luò)通道、車行橫洞與主隧道連接處的弧形接口切割,需保證接口密封性(如防水板搭接寬度≥15cm)。
二、核心工藝與操作要點
(一)施工流程
測量放線
使用全站儀按設(shè)計圖紙定位弧形切割線,誤差≤5mm,并用紅漆標(biāo)記(例:隧道拱頂 120° 范圍弧形切割線)。
設(shè)備就位與切割
根據(jù)切割厚度選擇設(shè)備(如厚度≤30cm 用液壓墻鋸,>30cm 用繩鋸),固定軌道或錨點,沿弧線勻速切割(線速度控制在 0.5-1m/min)。
混凝土塊移除
切割后用小型液壓錘破碎分塊,通過吊裝設(shè)備(如電動葫蘆)逐塊移除,避免損傷未切割結(jié)構(gòu)。
邊緣處理
用角磨機(jī)打磨切割面,保證平整度≤3mm/m,若涉及防水板修復(fù),需預(yù)留≥10cm 搭接寬度。
(二)關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)
項目 標(biāo)準(zhǔn)要求 示例場景
切割弧度偏差 ≤2°(按設(shè)計半徑 ±5cm) 半徑 5m 的弧形切割,偏差≤10cm
切割面平整度 ≤5mm/2m(用靠尺檢測) 隧道邊墻切割后需滿足裝飾層施工要求
混凝土塊分塊 單塊重量≤500kg(便于安全吊裝) 拱頂切割分塊尺寸≤1.5m×1m
三、設(shè)備選型與安全控制
(一)切割設(shè)備對比
設(shè)備類型 適用厚度 精度 效率 成本
液壓墻鋸 ≤30cm ±2mm/m 2-3m2/h 中等(設(shè)備租賃約 500 元 / 天)
金剛石繩鋸 >30cm ±5mm/m 5-8m2/h 較高(需配套液壓站)
手持切割鋸 ≤10cm ±10mm/m 0.5-1m2/h 低(適合小面積修補(bǔ))
(二)安全注意事項
支護(hù)加固:切割前對周邊二襯進(jìn)行臨時支撐(如架設(shè)型鋼支架),防止結(jié)構(gòu)失穩(wěn)(例:在切割段前后各 5m 架設(shè) I18 工字鋼)。
防塵降塵:切割時采用水霧噴淋(水壓≥0.3MPa),粉塵濃度控制≤2mg/m3(符合《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》)。
電氣安全:設(shè)備接地電阻≤4Ω,電纜需穿金屬波紋管,避免漏電(隧道潮濕環(huán)境需特別注意)。
四、質(zhì)量控制與常見問題處理
質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)
弧形輪廓度:用樣板尺檢查,間隙≤3mm(樣板尺長度≥2m)。
混凝土內(nèi)傷檢測:切割后用地質(zhì)雷達(dá)掃描,確保無深層裂縫(檢測范圍為切割面周邊 50cm)。
常見問題與解決措施
切割面崩裂:原因可能是切割速度過快(>1.5m/min),解決方法:降低速度,提前鉆孔釋放應(yīng)力(孔距≤50cm)。
弧度偏差超規(guī):多因測量放線誤差,解決方法:用全站儀復(fù)測,誤差>10cm 時重新切割并補(bǔ)噴混凝土(強(qiáng)度≥C30)。
五、案例參考:某地鐵隧道二襯弧形切割工程
工程概況:區(qū)間隧道二襯因超灌需切割拱頂 120° 范圍,厚度 25cm,長度 100m。
方案選擇:采用液壓墻鋸(型號 HS-300),軌道固定于臺車頂部,分 5 段切割(每段 20m)。
效果:切割面平整度≤4mm/2m,弧度偏差≤8cm,工期 5 天,較傳統(tǒng)風(fēng)鎬破碎效率提升 3 倍,粉塵濃度降低 60%。
六、延伸知識:新型切割技術(shù)應(yīng)用
激光切割技術(shù):在實驗室場景中,高功率激光(≥10kW)可實現(xiàn)弧形切割精度 ±1mm,但成本較高,暫未大規(guī)模應(yīng)用。
靜態(tài)爆破切割:用于大厚度二襯(>50cm),通過膨脹劑緩慢膨脹使混凝土沿弧線破裂,噪音≤60dB,適合城市敏感區(qū)域。
如需具體工程方案設(shè)計或設(shè)備選型計算,可提供隧道斷面圖及施工參數(shù),進(jìn)一步優(yōu)化工藝細(xì)節(jié)。