横坑隧道首件二次衬砌施工方案.docx

横坑隧道首件二次衬砌施工方案一、 工程概况 本合同段为丽（水）龙（泉）庆（元）高速公路龙泉至庆元（浙闽界）段A3合同段，起点为起点桩号为YK126+760.338（ZK126+749.101），终点桩号为YK134+067.243（ZK134+086.747），线路总长7.307km（右线）。本合同段共设有分离式隧道1座，即横坑隧道。桩号为YK130+555YK132+330，ZK130+500ZK132+412，左右洞单洞合计3687m。 隧道按远期交通量（2030年）设计，采用双洞双向行车双车道型式（上下行分离）。隧道几何线形与净空按100km/h设计，隧道照明按80km/h设计。隧道施工明洞采用明挖法、暗洞采用新奥法施工；隧道断面为三心圆，横断面采用锚喷支护复合模注砼衬砌，内夹防排水层，路面采用单向横坡。二、地形、地质、地震本工程位于浙西南低山丘陵区，山岚起伏，沟谷狭窄。受构造控制，河流、山脉走向多呈北北东向。高速公路主线处于侵蚀剥蚀丘陵区，间夹山麓沟谷堆积斜地，局部穿行于河谷冲积、冲洪积平原。隧道区属丘陵斜坡地貌，坡度约2025，植被发育。隧道最大埋深约224米。横坑隧道表部分分布残坡积的粉质粘土、含碎石粉质粘土，软可塑性，厚约5.79.9米，进、出洞口段残坡积层厚度较大，为高液限土，降雨作用下易滑塌。下伏基岩为片麻岩，属硬质岩，片麻理发育，片理产状为22540。根据国家质量技术监督局2001年2月发布的中国地震动参数区划图（GB18306-2001），工作区内地震动参数峰值加速度分区为0.05g区，相当于地震基本烈度度区。工作区地震具有震级小，烈度低等特点。根据交通部公路工程抗震设计规范（JT004-89）等有关规定，公路一般可不考虑地震设防。三、水文地质条件地下水主要为松散层孔隙水、基岩风化裂隙水，贮存于土层、强风化层、中风化层，水量较为贫乏，水文地质条件简单。地下水受大气降水及残坡积层孔隙潜水入渗补给，沿节理渗入，隧道开挖后可能会有滴水、淋水现象。地下水对混凝土一般无腐蚀性。四、隧道二次衬砌施工工艺1、主要机械设备情况序号名 称型 号数量备 注3装载机ZLC-502台4挖掘机PC-2001台5发电机GF-2501台6输送泵夹江HBT6081台7砼搅拌运输车JCK33台8砼搅拌站JS1000型强制式1套9衬砌台车自制9米1台10挂防水板台车自制1台2、班组划分情况每个隧道二衬混凝土施工共划分4个班，一班为防水布挂设班，负责喷砼表面的清理整平和防水布的挂设；二班为混凝土混凝土拌和班，负责混凝土的拌和和运输；三班为衬砌班，负责立衬砌台车、管线预埋、衬砌、养护等工作；四班为后勤班，负责测量定位、电线铺设等工作。3、 混凝土浇筑施工工艺及施工要点 3.1混凝土浇筑施工工艺(1)二次衬砌前提条件在洞身开挖后，围岩量测根据规范及设计要求进行，当：a各测试项目所显示的位移率明显减缓并已基本稳定；b周边位移速率小于0.10.2mm/d，拱顶下沉速率小于0.070.15mm/d；c已产生的位移占总位移量的80%以上。上述数据已满足时，进行二次衬砌 。(2)准备工作a对中线、高程和断面尺寸都在灌筑前重新校核，精确测量隧道中线，严格控制拱顶、起拱线、水沟底面标高，按设计要求使衬砌模板台车就位。b拱圈边墙的纵向端头外露的，立模时设置挡头板，挡头板必须与岩面紧密接触，防止跑浆。c在立模前要严格将边墙脚的浮渣、淤泥积水清除干净，以防止基脚下剩余残渣引起下沉使拱部开裂。d根据设计要求在将二次衬砌的模板台车范围内安装好预埋件。e在不同类别围岩接触地段设置沉降缝、伸缩缝，安止水带，每模之间设施工缝，安止水条。f对于级围岩应先按设计要求进行衬砌钢筋的安设，并与仰拱出露钢筋焊接牢固。(3)拌和砼拌和用设在洞口施工场地内的JS1000型砼拌和站，用砼搅拌运输车运输。砼所用的骨料、水泥均需检验合格，并按设计配合比及水灰比根据实际情况调整施工配合比。砂、石料通过自动计量设备计量，保证配合比正确。搅拌机拌和时间为1.55分钟。(4)灌筑与振捣a采用HBT60-8型砼输送泵浇筑，采用先墙后拱法浇注，从模板预留窗口灌注入模，右右对称浇筑，以防台车移位、模板变形，并连续完成一模混凝土浇筑。振捣方式采用插入式振捣器振捣。浇筑混凝土时，自由倾落高度不超过1.5m。混凝土分层浇筑每层厚度300-400mm，相邻两层的间隔时间不超过2小时。b混凝土分层浇筑时，做到在下层混凝土初凝前浇筑上层混凝土，以免在振捣上层混凝土时，破坏下层混凝土初步形成的内部结构，而降低混凝土强度。c浇筑混凝土时，采取措施防止混凝土倾倒在模板外侧，如撒落或倒在模板外侧时，及时予以清除。d混凝土的振捣时间每点振捣时间以2030S为宜。振捣时，混凝土表面平整没有明显下沉，表面泛出水泥浆，不再有气泡冒出时，表明振捣恰到好处，停止振捣。e灌筑砼要不间断地进行，若必须终止则不超过砼初凝时间，否则作间歇灌筑处理。(5)矮边墙施工应符合下列要求：a浇筑混凝土前，必须将基底石渣、污物和基坑内积水排除干净，严禁向有积水的基坑内倾倒混凝土干拌和物。b边墙扩大基础的扩大部分及仰拱的拱座，应结合边墙施工一次完成。(6)拱圈施工应符合下列要求：a拱圈灌筑顺序应从两侧拱脚向拱顶对称进行，砼输送一定高度后向另一边输送，以防止台车单边倾斜，间歇及封顶的层面应成辐射状。b分段施工的拱圈合拢宜选在围岩较好处。c拱圈封顶应随拱圈灌筑及时进行，以有利于结构稳定。(7)养护与拆模隧道内混凝土的相对湿度大于90%时，不洒水养护；相对湿度在90-60%，洒水保养714天；相对湿度小于60%时，洒水保养1421天。 拆模时间：二次衬砌混凝土强度达到2.5MPa（常温下18h，5-10时24h）时即可拆模。(8)防止二次衬砌混凝土开裂，可采取以下措施：a采用较大的骨灰比，降低水灰比，合理选用外加剂；b合理确定分段灌筑长度及浇筑速度；c混凝土拆模时，内外温差不得大于20；d加强养护，混凝土温度的变化速度不宜大于5/h；(9)泵送砼的施工a压送前的准备工作固定好输送泵以防止压送时的脉冲式振动而滑移。输送管直顺，转角处缓慢转，接头牢固。在正式输送前用水泥砂浆(同标号)进行预压送，以润滑泵和输送管内壁防止堵管。b砼的压送开始压送砼时，应使砼输送泵处于低速运转，并注意观察泵输送压力，当确认可以顺利运转后，才提高到正常运转速度。砼的压送要连续进行，尽量避免压送中断。砼压送过程中，有计划的停歇应事先确定中断浇筑位置，而且要进行间歇推动，每45分钟应进行不少于4次正反推动。砼压送过程中，输送管道的堵塞有可能是突然发生的，若发生应进行反复推动或用木锤敲击。当超过2h以后，要做施工缝处理。发生压送困难或堵管时，应及时检查，尽快检修砼入模时，软管的出口应向下，并接近砼表面。要配备足够的振捣机具和人员。清管：浇筑完成后应及时清洗输送管，以备下次施工使用。全断面液压衬砌台车示意图3.2混凝土浇筑施工要点(1)为了保证衬砌质量，混凝土应在集中搅拌站生产，输送和浇筑应采用混凝土搅拌运输车与泵车；(2)混凝土衬砌应采用整体液压台车进行作业，使用前应在样台上试拼装，经监理工程师检验合格后方可投入使用；(3)仰拱应先于衬砌浇筑前完成，仰拱填充采用C15片石混凝土，施工时应控制好片石含量；(4)二衬应在围岩变形稳定后进行，对于围岩较弱地段(超前锚杆、管棚及小导管注浆段等)，在初期支护完成后，为防止过大变形并从安全角度出发，应根据量测情况及时施工二次衬砌；(5)模板就位前应按隧道中线和标高对开挖断面进行复核和整修，确保衬砌厚度，应注意预留机电洞室及预埋管件的施工；(6)初期支护与二次衬砌间超挖部分在允许超挖范围内，采用同级砼回填，其他空隙应压注水泥砂浆填满；(7)砼应对称浇筑，高差应不大于50cm，浇筑过程应采用有效措施防止模板侧移、上浮，二衬应确保净空尺寸；(8)施工队应充分重视衬砌砼外观质量，模板表面光滑、不漏浆、不变形，挡头板与初喷砼缝隙应嵌堵紧密，脱模剂应采用优质的高效脱模油，砼外观一致，工作缝等结合良好。4、施工防排水设置4.1施工防排水工艺步骤(1)在围岩达到基本稳定条件后，进行防水层铺设，根据设计要求，采用隧道专用防水卷材，材料规格为：a门幅：2.0m或以上；b材质符合GB12952-2003（N类，型）规定；c阻燃性能GB2408-80，一级（水平燃烧法）；d同时具备热熔和粘合剂粘合两种搭接工艺。(2)在铺设前，对欠挖部位加以凿除，对喷射砼表面凹凸显著部位应分层喷射找平，外露的锚杆头及钢筋网头齐根切除，并用水泥砂浆抹平。(3)衬背防水层施工以可靠便利为原则，采用洞外先拼接成大块体，再在洞内大块体铺挂，防水层铺挂采用吊带铺挂，不允许用钉子将卷材钉在喷砼层表面上，铺持点壁面每1m2不少于1个，采用羊角钉或自制的U型钉（以无尖角为原则）。衬背防水层施工铺装超前隧道二次衬砌30-50m，防水层施工质量经监理工程师验收合格并签认后才能浇筑二次衬砌。(4)大块体制作：大块体在洞外平台上拼接而成，大块体沿隧道用3-4幅卷材拼接，环向长度以隧道喷砼层内壁周长决定，以设计理论值时考虑超挖影响，一般取1.11.15系数。(5)拼接要求：拼接缝宽度不小于10cm，大块体之间采用双接缝热熔工艺，两条接缝之间留空隙，以备充气（或吸气）检验焊缝质量。(6)焊缝检验：对于大块体，用带气压表的打气筒充气检验焊缝质量，大块体每焊缝均检验，将双缝之间空隙两端封闭，插入打气筒，打气加压至100Kpa，保持3min气压不降低即定为合格。对于洞内大块体之间接缝，当采用双接缝热熔工艺时用充气检验焊缝质量。(7)复合式衬砌中防水层的施工应满足下列要求：防水层应在初期支护变形基本稳定后，二衬施作前进行。防水层铺设前，喷砼表面不得有锚杆头或钢筋断头外露；对凹凸不平部位应修凿、喷补，使混凝土表面平顺；喷层表面漏水时，应及时引排。防水层用垫圈和绳扣吊挂在固定点上，其固定点的间距，拱部应为0.5-0.7m侧墙为1.0-1.2m，在凹凸处应适当增加固定点。点间防水层不得绷紧，以保证灌筑混凝土时板面与喷混凝土面能密贴。开挖和衬砌作业不得损坏防水层，当发现层面有损坏时应及时修补。防水层属隐蔽工程，二次衬砌灌筑前应检查防水层质量，做好接头标记，应保护不得弄脏和破损。(10)止水条、止水带的施工a在衬砌浇筑工作缝设置BF遇水膨胀橡胶止水条，沉降缝在隧道结构形式变更处设置，采用中埋式橡胶止水带防水；在所有施工缝、沉降缝位置设置背贴式塑料止水带，与防水板焊接使用。BF遇水膨胀橡胶止水条技术性能要求如下：1）检测试验方法按企业标准Q/YCA9-922）技术性能要求：尺寸：宽201mm，厚151mm；拉伸强度：3.5MPa；拉断伸长率：550%；硬度：405Hsa；静水膨胀率：250%（100%，1小时）；蒸发残留物：无。背贴式塑料止水带技术性能要求：背贴式塑料止水带技术性能指标见下表，本隧道选用优等品。项目技术指标优等品一等品合格品硬度变化(邵尔A)度656565拉伸强度Mpa12107拉断伸长率%300200150定伸强度，Mpa5.55.04.5吸水率%0.50.50.5脆性温度-35-35-35中埋式橡胶止水带A. 硬度（绍尔A度）： 605；B. 拉伸强度： 15.0Mpa；C. 拉断伸长率： 380%；D. 压伸永久变形（7024）： 35%E. 脆性温度： -45止水条、止水带使用前必须经检验合格。b止水带安设沿设计衬砌轴线，每隔不大于0.5m钻一直径为 12的钢筋孔；将制成的钢筋卡，由待灌混凝土侧向另侧穿入，内侧卡紧止水带之半，另一侧止水带平靠在挡头板上；待混凝土凝固后拆除挡头板，将止水带靠钢筋拉直、拉平，然后弯钢筋卡套上止水带即可；c止水带施工中应符合下列要求：止水带在安装时以及混凝土浇捣作业过程中，应注意对止水带的保护，不得被钢筋、石子刺破，如发现被刺破、割裂现象，必须及时更换；在固定止水带和浇注过程中，须防止止水带偏移；加强混凝土振捣，排除止水带底部气泡和空隙，使止水带和混凝土紧密结合。止水带的搭接宽度10cm。4.2防排水作业施工要点(1)明洞背部防水层采用1.2mm厚的隧道专用防水卷材，400g/m土工布，应选择晴朗天气施工，防水层外部应作2-3cm水泥砂浆保护再作填土；(2)在衬砌背面设置隧道专用防水卷材，土工布设置在防水卷材与喷砼层之间，二次衬砌采用自防水结构，采用低碱性膨胀水泥砼，自防水结构抗渗标号要求达到S8；(3)衬背防水层应在洞外先拼成大块体，再在洞内大块体铺挂，防水卷材应实现无钉孔铺挂，不允许用钉子穿透卷材钉在喷射混凝土层表面上，防水层不得绷紧，以保证砼与初期支护密贴；(4)防水层原则上只允许环向接缝，不允许纵向接缝，衬背防水层施工铺装应超前隧道二次衬砌30-50m，环向长度以隧道喷砼层内壁周长决定，防水层拼接宽度为10cm，采用双接缝热熔工艺；洞内在块体之间环向接缝允许使用专用粘合剂粘合，局部用玻璃胶补缝；(5)防水层接缝要进行质量检验，合格后方能使用；现场加工钢筋应防止电焊灼伤防水板；(6)防水层铺设前应仔细检查喷射砼表面并进行处理，对不平部位应修凿补平，应防止钢筋头、锚杆头等尖锐物刺破防水层；(7)在衬砌浇筑工作缝设置带注浆管遇水膨胀橡胶止水条，沉降缝在隧道结构形式变更处设置，采用中埋式橡胶止水带防水，在所有施工缝、沉降缝位置设置背贴式塑料止水带，与防水板焊接使用；(8)衬砌浇筑过程止水带应准确牢固定位，防止止水带偏离中心，以免产生单向透径缩短影响止水效果；在振捣过程中必须充分振捣混凝土，使之与止水带很好的结合；明洞与暗洞的防水层衔接必须牢固，以确保防水效果。(9)衬砌背面排水系统在防水卷材施工前铺设，衬砌肓沟应设置在防水层外面，固定在喷砼面上，要求防水板“U”型包裹纵、环向排水管；在渗水及富水区段应设置环向肓沟；(10)隧道用土工布、专用防水卷材、止水条、打孔波纹管等均要满足设7、通风和防尘隧道贯通后的通风主要依靠自然通风，贯通前采用压入式通风机供风，具体参见开挖施工中的通风工作要求；混凝土衬砌的排尘工作主要是砼运输扬尘引起，应加强地面洒水，主要依靠混凝土养护时进行洒水防排尘。五、 质量控制方法和手段（一）、质量控制方法1、本分项工程建立了以项目经理部负责制为中心的经理部、施工队、施工班组三级质量保证体系（见附图）；建立了有关奖罚管理制度， 在施工中坚持层层把关责任到人的管理制度。2、严格按设计和施工规范施工，执行质量“三检”制度和试验工作制度，并按照“跟踪检查”、“复检”、“抽检”三种方法进行检测。3、工程所需原材料和工程质量都严格检测，努力完善试验检测技术手段和操作程序。（二）、质量控制手段1、施工复测衬砌台车定位复测是二次衬砌中重要环节，项目部将采取如下措施进行控制：（1）、在二次衬砌施作前，项目部组织力量对洞内、洞口的原有控制点进行复测，以确保控制点坐标、高程的准确性。衬砌台车定位后，项目部负责对台车模板的中线、断面尺寸、净空及预留量进行复核和整修。（2）、施工放样时为了确保隧道净空达到设计要求，注意将放样尺寸加大5cm。如发现有欠挖时必须在台车就位前进行有效处理，确保二衬厚度达到设计要求。对超挖部分在二衬砼浇筑时补充填满。（3）、衬砌台车定位达到设计要求后，不得对台车进行移动和升降。（4）、在二次衬砌施工过程中，要经常对台车进行检查，若发现有异常变形，要及时查找原因并停工整修，报知现场质检人员及监理工程师，整修合格后经现场质检人员和监理工程师同意后方可重新投入施工。若台车损坏无法修复，要求尽快更换合格的衬砌台车。2、砼质量的控制砼的质量好坏直接影响到二次衬砌工程质量，除衬砌检查项目中的砼强度、抗渗指标、衬砌厚度、墙面平整度要求外，砼的外观质量尤为重要。砼的外质量包括：砼表面平整、密实、施工缝整齐、色泽一致、无蜂窝、麻面等。针对此项目部制定如下措施：（1）、对已进场的原材料按规范规定的检测项目进行检测，经自检合格后报检监理工程师，审批合格后方可投入使用，否则清退出场。（2）、砼的计量和拌和均采用能自动控制混合料的配合比、水灰比以及自动控制进料和出料，并自动控制混合料的拌和时间，拌和时间不小于2min，塌落度控制在1416cm。（3）、在模注砼的浇筑过程中，试验人员全过程旁站。（4）、进行混凝土浇筑前先用25 号细石混凝土润管，以防输送泵发生堵塞和保证输送顺畅。（5）、混凝土拆模后观察是否有错台现象，如有要仔细分析原因并采取有效措施，避免下一模施工因同一原因再次出现错台。错台尺寸不得大于设计值。3、施工缝、沉降缝防水处理控制根据本工程的施工技术规范要求，衬砌浇筑的工作缝设置遇水膨胀橡胶止水条，在设置沉降缝处采用橡胶止水带进行防水处理，施工中必须按以下要求进行处理：（1）、施工缝、沉降缝的防水处理要从思想意识上重视；（2）、膨胀橡胶止水条、橡胶止水带使用前必须经试验监理工程师的审批，合格后方可投入使用。（3）、止水带与止水条在施工过程中不得被钉子、钢筋、石子刺破，若有要及时修补。（4）、在浇筑砼时必须对止水条的正确位置预先预埋，连续浇筑相邻模时在正确位置安装止水条并固定止水条与止水带，灌筑过程中要防止止水条与止水带的偏移。（5）、浇筑过程中派专人检查加强此位置砼的振捣，排除止水带底部气泡和空隙，使止水带和砼紧密结合。六、安全生产规程职业健康安全保证措施是以实现安全生产，确保员工健康为目标，通过对安全事故和职业病等的控制达到员工的安全和健康的要求。我项目部将采取行之有效的安全措施，确保二衬工程的顺利进行。（一）、确保安全生产的措施：1、 建立起完善并能有效执行的安全管理系统，由安全负责人及安全质检员监察职能。将有关安全生产的注意事项以标牌的形式立在施工现场醒目的位置。2、 以“预防为主，安全第一”为宗旨将安全工作放在第一位来抓，增强职工的安全检查意识，夯实安全基础，强化安全保证体系，落实安全生产责任制，严格执行安规，把安全检查，安全奖惩制度落到实处，做到有效地控制施工安全，当安全与施工进度发生矛盾时，必须坚决服从安全。3、 加强各班组作业人员的安全生产教育，杜绝违章与违章操作，工作人员上岗前须进行工作技术培训和安全教育，严格执行施工纪律，凡达不到规定的设备及人员不准投入使用和上岗，上岗一律戴安全帽，严禁穿拖鞋上班。4、 安全生产的基础在班组，确保安全生产，必须强化工班建设和管理，培养和提高作业人员的素质，使全体作业人员具备较强的自我保护意识和能力。5、 建立健全各项安全制度，建立健全安全责任制及奖惩制度。6、 严格执行和规范各顶安全制度，如用电制度，衬砌台车操作注意事项等。7、结合本工程的具体情况，要及时进行安全教育，安全技术培训，积极开展安全检查评比，安全月活动。8、建立安全岗位责任，安全奖惩等行之有效的制度，认真贯彻执行。（二）、安全生产规程为了进一步加强二衬工作的安全生产管理，落实安全生产责任，项目部组织各作业班组对本分项工程的有关安规进行重新学习。项目部在二衬之前，要求并监督各作业班组必须学习如下安规：1、安全生产十大纪律2、起重工安全操作规程3、木工安全操作规程4、混凝土（浇捣）工安全操作规程5、钢筋工安全操作规程6、交（直）流电工安全操作规程7、配电室值班电工安全操作规程8、电焊（气焊）工安全操作规程9、汽车驾驶员安全操作规程以及项目部根据本工程的实际情况制定的有关安全注意事项。（三）、隧道二衬施工安全生产措施1、隧道二衬施工洞内设专人指挥调度，三管两线设专人管理，保证照明、通风、排水设施良好，道路平顺畅通、灯光明亮。设置好运输线路安全信号标志，确保洞内运输安全。2、 对于各作业平台、临时搭架、模板支架要进行稳定性分析，以确保安全生产。3、 灌注二次衬砌砼的作业人员应站在稳固的脚手架上，并配带安全带。4、应重视防止异物混入砼料斗中，当有异物进入料斗中时，首先应使拌和机停止运转，然后方可取出异物，以免损坏机械设备等隐患。5、当压送砼的管道或接头发生堵塞时，首先要消除管道中的压力，然后方可拆卸接头，进行疏通作业。此时，在接头前方不得站有其它作业人员，以免压送砼伤人事故发生。6、专职安全人员上岗必须佩戴安全人员袖标，凡进洞人员必须戴安全帽。7、重视洞口的稳定和排水，做好截水沟、防水围堰及排水沟，经常检查洞顶边坡的稳定情况。8、隧道开挖断面轮廓及时封闭，供电线路通过衬砌台车时，设置绝缘活动装置防止挂断电缆。9、施工现场有健全电气安全管理责任制度和严格的安全规程。电力线路和设备的选型需按国家标准限定安全载流量，所有电气设备的金属外壳做到具备良好的接地或接零保护，所有的临时电源和移动电具安装有效的漏电保护装置，做到经常对现场的电气线路、设备进行安全检查。对电气绝缘、接电零电阻和漏电保护器是否完好，指定专人定期测试。10、加强现场安全教育，对于缺乏安全意识的施工人员进行有效整顿，对于顽固分子应即使清出施工现场。安全管理人员应时刻在施工现场，对于存在安全隐患的施工点采取果断措施进行处理，封闭施工现场，确保绝对安全后才准许施工人员进场施工。11、各道施工施工前应对安全进行施工检查，对于安全隐患及时进行处理。同时规范施工行为，严格按操作规程和施工规范施工，做到在施工过程中零伤亡。（四）、机械操作1.机械操作人员属特殊工种，必须持操作工证，做到持证上岗。2.操作工必须有较强的安全意识，上班前对机械进行检查，并在规定时间内对机械进行保养和维护，做到操作过程中多观察，多留心。3.特别对于运输车辆，在进出隧道时不得随意载人，杜绝非施工人员进入现场。4.操作人员在上班时间内遵守工地规章制度，对于两班制必须交接好，不得酒后操作，不得疲劳操作。5、注意施工方法和施工要点，确保自身安全。七、环境保护措施