Ⅲ级围岩仰拱及仰拱填充施工作业指导书样本.doc

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Ⅲ级围岩仰拱及仰拱填充施工作业指导书
1、 适用范围
本作业指导书适用于仲家山隧道进口Ⅲ级围岩仰拱及仰拱填充施工; 可作为时速200km/h以上及客运专线铁路隧道仰拱及仰拱填充施工参考。
2、 目的
明确仲家山隧道进口仰拱及仰拱填充施工作业的工艺流程、 操作要点和相应的工艺标准, 指导、 规范铁路隧道仰拱及仰拱填充施工作业。
3、 编制依据
1、 《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》( 铁建设 [ ]08号) ;
2、 《铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10417- ;
3、 《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》TB10424- ;
4、 《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》铁建设[ ]157号;
5、 《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》 ( 铁建设函[ ]285号) ;
6、 《施工图设计文件》。
4、 基本要求
1、 所用原材料的品种、 规格必须满足规范和设计要求。
2、 高性能耐久、 防水混凝土各项指标必须满足设计和规范的要求。
3、 施工前, 其中线、 高程、 断面等尺寸应符合规范和设计要求。
4、 仰拱应及时施作, 开挖长度不超出12m。
5、 仰拱及仰拱填充混凝土应分开浇筑。
6、 仰拱施工前, 应将隧底虚碴、 杂物、 泥浆、 积水等清除干净, 并用高压风将隧底吹洗干净, 超挖应采用同级混凝土回填。
5、 施工准备
5.1技术准备
5.1.1仰拱施工时间的确定
根据隧道施工新奥法原理, 仰拱应尽早及时施作, 紧跟掌子面, 但又不能干扰掌子面开挖、 支护作业, 可视现场实际情况适时施作仰拱。一般情况下, Ⅲ级围岩不得超过90米。
5.1.2隧底断面检查
在仰拱施工前, 技术人员应组织测量人员对隧道隧底断面进行检查, 以确保仰拱厚度。如隧底有初期支护的, 应在初期支护施工时确保尺寸符合设计要求。
5.1.3选定配合比
Ⅲ级围岩仰拱采用C30耐久性素混凝土; 仰拱填充采用C20素混凝土; 衬砌混凝土抗渗等级不得低于P8。在仰拱施工前, 试验室应按现行的有关规定, 选定经济合理可行的配合比。
5.1.4 测量放样
在仰拱施工前, 应按设计现场测放出预浇筑段仰拱及仰拱填充的定位桩及高程: 隧道中线桩、 左右边桩、 内轨高程( 每10m一点) , 以利于仰拱及仰拱填充模板及沟槽定位。
5.2材料及机具准备
5.2.1仰拱栈桥
隧道仰拱及仰拱填充混凝土分开浇筑。为不干扰和影响掌子面的开挖和支护作业, 采用仰拱栈桥辅助施工作业。根据每循环仰拱及仰拱填充混凝土浇筑长度不同, 选用不同长度的栈桥, 一般情况下, 长度以12m为宜, 配置2副( 4片) 。栈桥采用32a工字钢制作, 必须保证足够的刚度和稳定性。栈桥制作材料及尺寸见图一所示。

图一、 仰拱栈桥
5.2.2仰拱及仰拱填充模板
根据设计文件中仰拱及仰拱填充混凝土尺寸, 场外预制好仰拱及仰拱填充模板。为保证模板的刚度和稳定性, 挡头模板采用钢板制作成分块小钢模, 肋采用角钢加固, 仰拱模板为方便止水带的安装, 止水带安于止水带上下两片模板中间。模板图见下图
图二: 仰拱顶模:

仰拱顶模示意图

图三、 仰拱及仰拱填充模板

图四、 模板横断面图( 仰拱端头中埋式橡胶止水带安装断面示意图)

5.2.3 其它机具
在仰拱施工前, 除以上机具外还必须准备好以下其它施工机具: 混凝土全自动搅拌站1座、 混凝土运输车4辆、 插入式振动器4台、 溜槽1副、 装载机1辆、 挖掘机1辆。并对机械进行检修及试运行等工作, 以保证施工中机械正常运行。需配置的机具见表一。
5.3原材料
在仰拱施工前, 应对原材料进行检验, 如水泥、 粉煤灰、 钢材、 砂、 石、 水、 外加剂等。材质必须满足设计和规范要求, 对不合格的材料禁止使用, 并及时清除出施工场地, 以免混用。
5.4人员准备
仰拱及仰拱填充施工前, 相关施工人员必须进场, 除了必要的搅拌站及汽车等车辆司机外, 混凝土浇筑作业人员不宜少于10人。并对其进行安全教育、 技术培训, 使其熟悉有关施工工艺流程、 技术标准和注意事项。相关作业人员数见表一。
表一、 隧道仰拱及仰拱填充施工机具及作业人员配置一览表
序号
机具名称
作业工序
规格及型号
数量
作业人员数
1
混凝土搅拌站
拌制混凝土
HZN120E
1
3
2
混凝土罐车
运输混凝土
载重8m3
4
4
3
栈桥
/
自制
4
/
4
溜槽
浇筑混凝土
自制
1
2
5
插入式振动器
振捣混凝土
ZN-70
4
4
6
挖掘机
移动栈桥
PC-220
1
1
7
装载机
移动栈桥
ZLC50C
1
1
8
/
电工
/
/
1
9
/
模板安装, 脱模
/
/
6
10
/
混凝土灌注
/
/
6
6、 施工工艺
6.1工艺流程
仰拱及仰拱填充施工工艺流程框图见图三。

图三、 仰拱及仰拱填充施工工艺流程框图
无碴轨道仰拱填充预留30cm找平层, 其余工艺流程与有碴轨道相同。

6.2施工工艺要点
6.2.1仰拱模板、 止水带的安装及加固
⑴仰拱模板采用定型钢模, 模板安装前, 根据测量桩在隧道两侧边墙上用红油漆标出模板位置, 安装外贴式橡胶止水带, 外贴式橡胶止水带在环向方向伸出混凝土表面不小于30 cm, 然后挂线安装仰拱模板, 以保证模板线条平直。模板安装好后, 根据测量放出的水平点用水平管打标高, 用红油漆在模板上标出仰拱混凝土顶面标高, 保证仰拱混凝土顶面坡度平顺。模板与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂。模板安装好后, 采用钢管支撑并加固, 紧贴在模板上的钢管架应做成横带、 竖带形式, 利用钢管扣将钢管架连成整体, 最后支撑于未开挖的隧底岩石上, 如前面已开挖, 应在隧底竖向打钢筋头, 然后撑在钢筋头上, 以保证支撑稳固。模板安装必须稳固牢靠, 接缝严密, 不得漏浆。
⑵仰拱端头下块模板安装好后, 安装中埋式橡胶止水带并固定仰拱端模上块模板( 不得用钉子或铁丝等物将止水带穿孔) , 止水带在环向方向伸出混凝土表面不小于30 cm, 止水带接缝平整、 牢固、 不得有裂口和脱胶现象, 并不得有穿孔, 混凝土浇筑前应校正止水带位置, 保持其位置准确、 平直。
⑶待仰拱端头模板安装完成后, 拼装仰拱顶模。
6.2.2浇筑仰拱混凝土
经过自检、 监理工程师检查合格后, 开始浇筑仰拱混凝土。混凝土采用混凝土搅拌站集中拌制, 经过输送车运输, 人工摊铺, 由已浇筑一端向另一端摊铺, 并由仰拱中心向两侧对称进行。当距离较远时, 混凝土从运输车出来后采用溜槽辅助施工。采用插入式振捣器振捣, 振捣方法: 开动振动棒, 振捣手握住振捣棒上端的软轴胶管, 快速插入混凝土内部, 振捣时, 振动棒上下略为抽动, 振捣时间为20～30秒, 但以混凝土面不再出现气泡、 不再显著下沉、 表面泛浆和表面形成水平面为准。使用插入式振动器应做到快插慢拔, 插点要均匀排列, 逐点移动, 按顺序进行, 不得遗漏, 做到均匀振实。移动间距不大于振动棒作用半径的1.5倍( 一般为30～40 cm) , 靠近模板距离不应小于20 cm。振捣上一层时应插入下层混凝土面5～10 cm, 以消除两层间的接缝。混凝土应连续浇筑, 如必须间歇, 其间歇时间应尽量缩短, 并应在前层混凝土初凝之前, 将次层混凝土浇筑完毕。超过2小时应按施工缝处理。仰拱两侧浇筑到设计标高后, 待混凝土初凝前, 安装中埋式钢边止水带及接茬筋。
6.2.3安装中心沟和仰拱填充模板
待仰拱混凝土终凝后, 混凝土强度达到5MPa以上, 开始进行仰拱填充施工。
⑴测量放线, 定出隧道中线、 设计标高, 挂线( 或用红油漆在仰拱面标出) ; 人工安装中心沟模板( 预留中心水沟沟身宽度) 。
⑵安装仰拱填充模板, 其方法和步骤与安装仰拱模板相似。
6.2.4浇筑仰拱填充混凝土
经过自检、 监理工程师检查合格后, 开始浇筑仰拱填充混凝土, 其方法和步骤与灌注仰拱混凝土相同。
仰拱填充混凝土收面是项关键工序, 采用滚筒式收面法, 能够保证混凝土面坡面平顺、 水流畅通。利用100mm的钢管制作成滚筒, 长度为半幅仰拱填充面宽, 两端用12mm的钢筋焊成套管拉手; 收面时, 两人拖动滚筒各一端, 利用其自重将混凝土面压平。待混凝土初凝后, 人工再次收面, 将混凝土面摸平顺、 光滑。
其次, 仰拱填充面中心排水沟的施工亦极为重要, 若施工不当, 排水沟则不平顺, 排水不畅。在混凝土初凝前, 用200mm( 根据设计尺寸要求) 的钢管进行压沟, 钢管长度应根据每次浇筑长度而定, 压沟之前, 应标示出中线位置。
6.2.5混凝土拆模及养护
⑴拆除非承重模板时, 混凝土强度不得低于2.5MPa, 并应保证其表面及棱角不受损伤。
⑵混凝土浇筑完毕后, 应按施工技术方案及时采取有效的养护措施, 并应符合下列规定:
①应在浇筑完毕后的12h以内对混凝土加以覆盖并保湿养护;
②混凝土浇水养护的时间大于14天;
③浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态; 混凝土养护用水应与拌合用水相同, 水温应与环境气温基本相同;
④采用塑料布覆盖养护的混凝土, 其敞露的全部表面应覆盖严密, 并应保持塑料布内有凝结水;
⑤混凝土强度达到5MPa前, 不应在其上安装模板及支架; 混凝土强度达到设计强度的100％后方能允许车辆通行;
⑥当环境气温低于5℃时不应浇水。
6.2.7仰拱填充混凝土与仰拱混凝土不得同时浇筑, 且施工缝应错开0.5～1.0m距离, 形成台阶式。
7、 仰拱及仰拱填充施工质量要求
隧道仰拱及仰拱填充施工各项标准应符合现行铁路验收标准:
⑴仰拱及仰拱填充混凝土所用的水泥、 外加剂、 细骨料、 粗骨料等原材料检验应符合要求。
⑵混凝土强度等级必须符合设计要求, 隧道衬砌应采用同条件养护试件检测结构实体强度。仰拱混凝土抗压强度标准条件养护试件的试验龄期为56d, 混凝土强度试件应在混凝土的浇筑地点随机抽样制作。隧道仰拱每200m应采用同条件养护试件检测结构实体强度1次。试件的取样与留置必须符合下列规定:
①每拌制100盘且不超过100m3的同配合比的混凝土, 取样不得少于一次。
②每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时, 取样不得少于一次。
③现浇混凝土的每一结构部位, 取样不得少于一次。
④每次取样应至少留置一组试件。
⑤标准条件养护试件的留置组数应按设计要求、 相关标准规定和实际需要确定。
⑶仰拱及仰拱填充厚度及各部尺寸应符合设计要求。
⑷施作仰拱混凝土前必须清除隧底虚碴、 淤泥、 积水和杂物, 超挖部分应采用同级混凝土回填。仰拱混凝土应分段连续浇筑, 一次成型, 不留纵向施工缝。
⑸仰拱应及时施作, 开挖长度不超过12m。
⑹仰拱顶面高程和曲率应符合设计要求, 高程允许偏差为±15 mm。
⑺仰拱及仰拱填充混凝土结构表面应密实平整、 颜色均匀, 不得有露筋、 蜂窝、 孔洞、 疏松、 麻面和缺棱掉角等缺陷, 且不积水。
⑻仰拱填充混凝土不得与仰拱混凝土同时浇筑, 仰拱填充混凝土浇筑前应清除仰拱表面的杂物和积水。表面处理应符合设计要求。
8、 安全及质量措施
8.1安全措施
⑴加强对技术及施工人员的培训, 提高全体参建人员的安全意识。
⑵按新奥法施工原理, 仰拱超前, 衬砌紧跟。
⑶仰拱及时施作, 开挖长度不超过12m。
⑷车辆经过仰拱栈桥时, 由安全员负责指挥经过。
⑸制定安全施工应急预案, 日常做好应急物资储备。
⑹配备专职电工, 严禁非电工人员接线。
⑺当掌子面有爆破作业时, 所有人员必须撤离至安全距离。
8.2质量措施
⑴加强对技术及施工人员的培训, 提高全体参建人员的质量意识。
⑵加强对水泥、 粉煤灰、 砂、 石、 外加剂等原材料的进场验收, 严禁使用不合格材料, 并及时清退出场。
⑶现场技术人员加强施工过程控制:
① 仰拱及仰拱填充混凝土及预埋件的尺寸、 标高必须符合设计要求;
② 混凝土浇筑过程旁站;
③ 混凝土及时按要求进行养护;
⑷每循环进行测量放样, 定期对测量控制点进行检查、 复核, 避免由于隧底下沉、 上鼓、 不均匀变形及人工或机械碰撞等原因对控制点的损害。
9、 注意事项
⑴新建隧道为电气化铁路, 混凝土中有较多预埋件及孔洞, 施工中应仔细看清设计图纸, 统筹安排, 避免遗漏。
⑵仰拱混凝土强度低于5MPa时, 不得进行仰拱填充施工。
⑶隧道在整个施工过程中, 其作业环境应符合下列职业健康及安全标准:
①空气中氧气含量, 按体积计不得小于20%;
②粉尘永许浓度, 每立方空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg, 每立方空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg;
③有害气体最高允许浓度: 一氧化碳的最高允许浓度为30mg/m3, 在特殊情况下, 施工人员必须进入工作面时, 浓度可为100mg/m3, 但工作时间不得大于30min; 二氧化碳按体积计不得大于0.5%; 氮氧化物( 换算成NO2) 为5mg/m3以下;
④隧道内气温不得高于28℃;
④ 隧道内噪声不得大于90Db。
⑷仰拱及仰拱填充混凝土应整幅浇筑, 不得半幅施工, 保证混凝土的整体性。
⑸仰拱填充混凝土不得与仰拱同时浇筑。
⑹隧道施工作业地段必须保证足够的照明。不安全因素较大的地段应加大照度。在主要交通道路、 洞内抽水机站应设置安全照明。