全圆隧洞钢筋保护层垫块施工方法及其保护层垫块

技术领域

本发明涉及一种在全圆隧洞施工中需要使用的钢筋保护层垫块结构。

背景技术

在钢筋混凝土构件中，混凝土中保护层太薄容易渗入潮湿气体和水，钢筋 接触空气而被氧化导致锈蚀，过厚则易产生裂缝，这些都可能使钢筋锈蚀并膨 胀，从而使混凝土遭受破坏，影响水工隧洞使用和结构安全。因此，在当前的 质量验收工作中，保护层厚度的控制越来越受到重视，新规范规定在验收过程 中要进行实体检测。

为解决上述问题，人们采用垫块结构来控制保护层的厚度。传统的保护层 垫块使用的是水泥砂浆，在施工现场制作垫块并在中间插入铁丝绑在钢筋上。 但是这种工艺在实际操作中往往存在以下几点问题：①制作的垫块薄厚不规则， 不能保证预设混凝土保护层厚度，时有漏筋现象；②水泥砂浆垫块强度低，容 易破碎，同样不能保证保护层厚度。为此，人们又发明了各种其他形状或者规 格的砂浆垫块或塑料垫块。

但是，不论采用何种材质以及规格的垫块，在全圆形一次性浇筑隧洞中均 出现了问题。全圆形隧洞中钢筋保护层使用砂浆和塑料垫块的技术方案，全圆 隧洞要求必须一次性连续完成浇筑，一般使用针梁台车作为模板浇筑。钢制安 装时，将砂浆垫块利用绑丝捆绑于内圈主筋上，来控制保护层厚度。由于混凝 土浇筑时模板受到浮力过大，而上述所有垫块均利用绑丝或铅丝固定于钢筋上， 模板上浮后又触碰到垫块，很容易将其压碎或挤偏，会造成保护层不足，甚至 出现漏筋现象。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于：提供一种全圆隧洞钢筋保护层 垫块施工方法及其保护层垫块，解决全圆形隧洞混凝土一次性浇筑过程中容易 出现混凝土钢筋保护层不足，甚至出现漏筋的现象的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种保护层垫块，用于安装到二衬钢筋上，该二衬钢筋包括同轴设置的内 圈钢筋和外圈钢筋，其特征在于：该保护层垫块包括横筋以及一端与该横筋中 部垂直焊接的竖筋，在竖筋的外伸端上还套有塑料套；该保护层垫块的横筋与 该外圈钢筋固定连接，该保护层垫块的竖筋与该内圈钢筋固定连接，该竖筋的 外伸端沿法向突伸到该内圈钢筋的内侧的预定长度处。

所述的保护层垫块，其中：该数个外圈钢筋之间用外圈纵向筋固定，该保 护层垫块的横筋绑扎固定在该外圈钢筋的外圈纵向筋上。

所述的保护层垫块，其中：该竖筋的外伸端经倒角处理。

所述的保护层垫块，其中：该保护层垫块间隔布置在二衬钢筋的上拱120 度范围内。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案还包括：

一种全圆隧洞钢筋保护层垫块的施工方法，其采用如权利要求1至4中任 一项所述的保护层垫块，其特征在于，包括如下步骤：

(1)保护层垫块制作：

竖筋的一端垂直焊接于横筋的中部，竖筋的外伸端上套有塑料套；

(2)保护层垫块安装：

将保护层垫块的横筋与外圈钢筋绑扎固定，将保护层垫块的竖筋与该内圈 钢筋绑扎固定，并使该竖筋的外伸端沿法向突伸到该内圈钢筋的内侧的预定长 度处。

所述的全圆隧洞钢筋保护层垫块的施工方法，其中，还包括如下步骤：

(3)台车模板安装；

(4)浇筑混凝土，凭借该竖筋的外伸端突伸的预定长度，使得二衬钢筋的 内侧形成一层混凝土保护层。

所述的全圆隧洞钢筋保护层垫块的施工方法，其中，横筋长度＝外圈钢筋的 两根相邻钢筋的环向间距+2cm，竖筋长度＝内圈钢筋与外圈钢筋的径向间距+预 设混凝土保护层厚度。

所述的全圆隧洞钢筋保护层垫块的施工方法，其中，步骤(1)中，竖筋的 外伸端套塑料套前，使用切割锯切割，并将端头边缘打磨出倒角。

与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：由于本发明的“保护层垫 块”与内圈钢筋固定，模板上浮挤压支架顶端后，利用内圈主筋成环形而具有 弹性和钢塑支架本身具有刚度的特点，钢塑支架型垫块可连带着内圈钢筋向外 做小幅度(0～2cm)的移位，可以解决模板上浮压碎或挤偏垫块的问题，有效保 证钢筋混凝土保护层厚度满足设计要求。

附图说明

图1是本发明提供的全圆隧洞钢筋保护层垫块的安装结构轴向示意图；

图2是本发明提供的保护层垫块的结构示意图；

图3是本发明提供的全圆隧洞钢筋保护层垫块的安装结构放大示意图。

附图标记说明：内圈钢筋1；外圈钢筋2；内圈纵向筋3；外圈纵向筋4； 保护层垫块5；横筋6；竖筋7；塑料套8；混凝土保护层A；预定长度B。

具体实施方式

首先，介绍现有的用于形成全圆隧洞的二衬钢筋结构，如图1所示，其包 括同轴设置的内圈钢筋1和外圈钢筋2，该内圈钢筋1之间用内圈纵向筋3固定， 该外圈钢筋2之间用外圈纵向筋4固定。在浇筑之后，希望混凝土填充在该内 圈钢筋1与外圈钢筋2之间，而且在该内圈钢筋1的内侧再形成一定厚度的混 凝土保护层A。

为此，本发明提供的保护层垫块5，其结构如图2所示，包括横筋6以及一 端与该横筋6中部垂直焊接的竖筋7，在竖筋7的外伸端上还套有塑料套8。优 选情况下，该竖筋7的外伸端经倒角处理，以避免刺穿该塑料套8，该塑料套8 底部的厚度也优选大于或等于2mm，以增大强度。

安装的时候，如图1、图3所示，该保护层垫块5的横筋6固定(优选绑扎 固定)在外圈纵向筋4和/或该外圈钢筋2上，该保护层垫块5的竖筋7与该内 圈钢筋1和/或内圈纵向筋3绑扎固定，并使该竖筋7的外伸端沿法向突伸到该 内圈钢筋1的内侧预定长度B处。这样，在浇注混凝土的时候，可以依靠竖筋 7的外伸端形成的距离B，控制混凝土保护层A的厚度。

由于二衬钢筋在混凝土浇筑时，混凝土上浮力较大，不易控制，台车主要 易向上偏移，因此，保护层垫块5主要布置在二衬钢筋的上拱120度范围内， 间距优选1.2m，呈梅花形布置。另外，根据实际要求，两侧拱也可布置保护层 垫块5，可有效避免台车横向偏移而影响保护层。

由于本发明的“保护层垫块5”与内圈钢筋固定，模板上浮挤压支架顶端后， 利用内圈主筋成环形而具有弹性和钢塑支架本身具有刚度的特点，钢塑支架型 垫块可连带着内圈钢筋向外做小幅度(0～2cm)的移位，可以解决模板上浮压碎 或挤偏垫块的问题，有效保证钢筋混凝土保护层A的厚度满足设计要求。

在此，再详细论述本发明提供的全圆隧洞钢筋保护层垫块5的施工方法， 其包括如下步骤：

(1)保护层垫块5制作：

使用Φ16钢筋按照现场尺寸焊接成T字形，横筋6与竖筋7必须垂直。下 料长度：横筋6长度＝外圈钢筋2的两根相邻钢筋的环向间距+2cm，竖筋7长度 ＝内圈钢筋1与外圈钢筋2的径向间距+预设混凝土保护层A厚度；塑料套8采 用无毒塑料材料，顶部厚度为2mm。

竖筋7端头套塑料套8前，必须使用切割锯切割，并将端头边缘打磨出3mm 的倒角，以利于与塑料套8较好接触，避免塑料套8受力过大而被刺穿。焊接 完成后，竖筋7端头套上塑料套8即可。

(2)保护层垫块5安装：

将保护层垫块5的横筋6与外圈纵向筋4和/或该外圈钢筋2绑扎固定，将 保护层垫块5的竖筋7与该内圈钢筋1和/或内圈纵向筋3绑扎固定，并使该竖 筋7的外伸端沿法向突伸到该内圈钢筋1的内侧。

(3)台车模板安装：

二衬钢筋及钢塑支架型垫块安装固定完毕后，进行台车模板安装。根据测 量人员放线，专业操作人员将台车入仓就位、加固，根据台车设计计算方案， 采取足够的抗浮措施。

(4)浇筑混凝土：

模板台车安装完成后，全圆一次性完成浇筑成型，使得二衬钢筋的内侧形 成一层厚度合适的混凝土保护层A。

本发明提供的保护层垫块5，制作相对简便，保证率较高，很好的适应了针 梁台车模板一次性浇筑过程中的各种不利情况，从而较好地克服了“排骨印” 等现象，避免出现混凝土保护层A薄厚不均的问题，保证了工程质量。