二次衬砌施工作业指导书.docx

武广铁路客运专线浏阳河隧道出口拱墙衬砌施工技术交底编 制： 复 核： 审 核： 浏阳河项目分部第三作业队2007-5-11拱墙衬砌施工技术交底一、施工概况第三作业队段承担浏阳河隧道出口暗洞施工任务里程为：DIIK1569+650DIIK1568+891，长759m，其中下穿浏阳河段里程为DIIK1568+891DIIK1569+028，长137m。该施工段洞身埋深1129m。为双线铁路隧道，拱墙衬砌断面厚0.5m，大腰净空13.4m，填充面到拱顶高9.94m。进洞为下坡段，坡度为20。该段位于R=9000m的左偏曲线上。岩层主要由紫红色夹灰紫色泥质粉砂岩、钙质粉砂岩、泥灰岩等组成，弱含孔隙裂隙水，据压水试验结果，渗透系数平均值：0.0106m/d，渗透性等级：弱透水。该段围岩属弱富水区，洞身单位长度最大涌水量为0.68m3/（d.m），正常涌水量为40m3/d，最大可能涌水量约为423 m3/d。结构设计采用防水形式，隧道二次衬砌采用防水混凝土，抗渗等级不小于P12。二衬施工完成后，衬砌背后进行回填注浆。二、拱墙衬砌施工前提条件1、进行拱墙衬砌的作业区段的初期支护、防水层、环纵向排水系统等均已验收合格；防水层表面粉尘应清除。2、隧道中线、标高、断面尺寸和净空大小均须满足设计及规范要求。3、仰拱上的填充层已施工完毕，地下水已合理引排；施工缝已按规范处理合格，基础部位的虚碴及积水必须清理干净。4、整体模板衬砌台车、拌和站、输送泵、运输车、捣固机械等处于正常运转状态，计量准确，设备能力满足隧道二次衬砌混凝土施工需要。5、二次衬砌作业区段的照明、供电、供水、排水系统满足衬砌正常施工要求，隧道内通风条件良好。6、电气化设备预埋件接口的各种预埋件位置符合规范要求。三、施工方案及方法拱墙衬砌施工的主要工序内容：施工准备、挂设防水板、安装钢筋、模板台车就位、安装止水条（带）、预埋件安装、灌注前检查验收、混凝土灌注、养生、拆模等。拱墙衬砌施工工序流程：不合格合格施工准备防水板铺设钢筋绑扎 台车检修钢筋弯制及 运输涂脱模剂台车就位安注浆管安止水带隐蔽检查灌筑混凝土混凝土运输输送泵就位制作试件混凝土养生 脱 模 1、准备工作先由测量技术人员进行断面检查，如果有欠挖则需处理后方可进行防水板的挂设。自粘防水卷材铺贴前，应先对隧道初期支护喷射砼表面进行处理，切除锚杆、钢筋头，并用细石砼抹平覆盖，凹坑深宽比应控制在1 ：7以内；深宽比大于1：7的凹坑应用细石砼抹平，凹坑太大处要补喷砼，确保喷射砼表面平整，干净、干燥、无尖锐棱角。对于新进场模板台车应进行检查验收，应满足以下要求：模板台车的外轮廓在灌注混凝土后应保证隧道净空，门架结构的净空应保证洞内车辆和人员的安全通行，同时预留通风管位置；模板台车的门架结构、支撑系统及模板的强度和刚度应满足各种荷载的组合；模板台车侧壁作业窗宜分层布置，层高不宜大于1.5m，其净空不宜小于450500mm，并设有相应的混凝土输送管支架或吊架；顶模应设置通气孔、注浆管；模板台车应设置足够的承重螺杆支撑和径向模板螺杆支撑； 各种材料的含碱量应小于3kg/m3。2、防水板施工工序施工平台就位 初期支护砼表面找平 裁掉初期支护表面的钢筋端头 按试铺环长定制防水板 防水板铺设专用台车就位 铺设土工布和热塑垫圈 固定防水板于垫圈上 防水板幅之间焊接 铺设的质量检查 二衬钢筋施工防水板宜采用自下向上的顺序铺设，松紧适度并留有余量，检查时要保证防水板全部面积均能抵到围岩。两幅防水板的搭接宽度不应小于10cm。环向铺设时，先拱后墙，下部防水板应向上压住上部防水板；纵向铺设时，应顺坡搭接，下坡段防水板向上压住上坡段防水板。分段铺设的卷材的边缘部位预留至少60cm的搭接余量并且对预留部分边缘部位进行有效的保护。防水板破损处修理：自粘防水卷材出现破损或鼓泡时，必须及时修补，应将破损部分清洁干净后，用大于破损部位边缘100mm的卷材修补压实封口。防水板铺设超前二次衬砌施工10m，并设临时挡护以防损伤，同时与掌子面保持一定安全距离。3、钢筋加工及安装隧道衬砌施工采用钢筋混凝土作为二次衬砌的永久结构物，其对钢筋的绑扎及布设要求较高，特别是对钢筋间距、保护层厚度的要求极高。钢筋施工时严格按照规范操作，按照以下步骤进行：绑扎钢筋的作业台架就位后，技术人员根据模板台车的长度确定出不少于3个横断面的钢筋固定断面，每个横断面标出不少于9个定位点，由钢筋工在定位点处搭设固定钢筋的骨架。钢筋绑扎施工以前根据测量放线位置进行T型钢筋支架的施工。T型钢筋支架一端支抵在初期支护面上（T型端在初支表面防水板上，以保护防水板不被破坏），另一端焊接在工作平台上进行固定。钢筋按设计要求在洞外工厂化加工预制，运料车运输到现场，在作业台架上人工安装绑扎。将钢筋预弯后，首先绑扎定位处的拱墙钢筋，以定位处的钢筋为模型，加密进行其他钢筋的绑扎。绑扎按照”先外圈，后内圈，先主筋，后连接筋、箍筋”的顺序施做。主筋要进行预弯加工处理，确保安设的圆顺度；主筋要与支撑拱架的主筋处于同一圆面上，纵向成一条线，横向处于同一法线上。将每隔3m固定好的外层主筋之间用尼龙线连接，以尼龙线为基准绑扎其他外层主筋。外层主筋绑扎结束后根据内外层钢筋间距逐根绑扎内层钢筋，然后是纵向连接筋及箍筋的绑扎。为确保钢筋绑扎质量，质检人员必须在内层钢筋绑扎前、作业平台移动前分3次进行纵向拉线对每根钢筋进行检查，确保钢筋位置准确。拱墙钢筋绑扎前，先要将边墙钢筋按照设计尺寸调整。使其纵向成一条直线，横向都处于法线方向；钢筋的纵横向间距都符合设计、规范要求（注：双排钢筋、上排钢筋于下排钢筋间距允许偏差正负15mm;同一排中受力钢筋间距拱部允许偏差正负10 mm，墙部允许偏差正负20 mm）。钢筋的绑扎焊接要求：钢筋搭接长度必须符合施工规范要求。根据现场情况可采用单面焊接、双面焊接、绑扎。双面焊接焊缝长度不小于5d，单面焊接，焊缝长度不小于10d，扎丝绑扎搭接长度不小于35d。钢筋固定：钢筋绑扎过程中，为防止钢筋由于自重或砼灌筑过程中发生变形，按照纵向间距2m、环向间距2.5m的要求，将“T”型短钢筋同固定钢筋的骨架焊连，“T”型短钢筋一端支抵在防水板上（支点处用废弃的防水板双层支垫），另一端与钢筋骨架主筋焊接，从而将整个钢筋网固定并加固，防止钢筋整体变形，从而确保钢筋的准确位置。保护层的控制：钢筋绑扎完成后，按中线标高进行轮廓尺寸检查，合格后于内层钢筋梅花形挂设5cm厚垫块（每平方米不少于4个），以确保混凝土灌筑后钢筋净保护层厚度。防水板的保护：钢筋绑扎时，严禁损伤防水板，钢筋焊接时，用防火板(石棉板)对防水板进行遮拦，以防烧伤防水板。钢筋接头的截面面积占总截面面积的百分数要求：焊（连）接接头在受弯构件的受拉区不得大于50%，绑扎接头不得大于25%。钢筋接头应避开钢筋弯曲处，距弯曲点的距离不得小于钢筋直径的10倍。在同一根钢筋上应少设接头。“同一截面”内，同一根钢筋上不得超过一个接头。两焊（连）接接头在钢筋直径的35倍范围且不小于500mm以内、两绑扎接头在1.3倍搭接长度范围且不小于500mm以内，均视为“同一截面”。 钢筋绑扎安装全部结束后，现场领工员通知现场值班技术人员、质检人员，对整个钢筋绑扎情况进行全面地检查。重点检查钢筋的圆顺度，保护层厚度，钢筋间距及数量，最后确认钢筋绑扎安装符合设计、规范要求后，向监理工程师报检。4、模板台车就位及加固模板台车作业程序流程：台车就位前，进行测量放线。台车轨道枕木间距不大于m，轨道中线同隧道中线重合，两根钢轨高差不得大于1cm。台车就位时，须用仪器严格控制拱顶高度及中线，起拱线尺寸，大腰中线尺寸和轨面中线尺寸。中线、标高偏差控制在5mm以内。组间环向接头错台不大于2mm。曲线隧道应考虑内外弧长差引起的左右侧搭接长度的变化，以使弧线圆顺，减少接缝错台。台车模板应与混凝土有适当的搭接（10cm，曲线地段指内侧），撑开就位后检查台车各节点连接是否牢固，有无错动移位情况，模板是否翘曲或扭动，位置是否准确，保证衬砌净空。 模板台车就位后，立即对模板表面涂抹脱模剂，脱模剂要均匀涂抹在模板上，严禁局部淤积或将脱模剂喷洒到钢筋上。模板台车先锁定，后进行加固支撑。为避免在浇筑边墙混凝土时台车上浮，还须在台车顶部加设木撑或千斤顶。加固时必须牢固，避免机械碰撞支撑。台车固定好后必须经质检或专职技术人员检查合格后，方准开盘灌注。模板台车在施工时，要消除加工误差、提高精度；加固要牢固、避免碰撞与松动；要对台车及时保养与维修；同时严格照要求进行混凝土灌注，避免混凝土错台、跑模等通病发生。挡头板的安装：台车端部的挡头板应能保证设计衬砌厚度，并可适当调整以适应其不规则性，挡头板结构应能保证衬砌环向接缝榫接，以保证接头处质量，增强其止水功能。施工缝处理：纵向施工缝表面刷涂混凝土界面剂（白色乳液，粘度0.0250.06pa.s，抗拉粘结强度0.2MPa，剪切强度0.4MPa，干燥时间2h），设镀锌钢板止水带和遇水膨胀橡胶止水条；环向施工缝设置外贴式橡胶止水带、中埋式钢边止水带（长30cm，中间厚3.8）和可维护注浆止水管（20打孔PVC管，孔距17）；变形缝处理：变形缝全环设置外贴式橡胶止水带、中埋式钢边橡胶止水带、沥青木丝板塞缝、聚硫密封胶（SGJL851M型新型防水聚硫密封胶，密度1.60.1g/3，适用期26h，表干时间24h，颜色接近混凝土）等，保证隧道拱墙衬砌的全环防水。止水条安装：施作橡胶止水条设于施工缝处，止水条安装在混凝土端面的凹槽内，安设程序为：清洗混凝土表面涂刷粘接剂粘贴止水条用砼钢钉固定灌注新混凝土。止水带搭接：止水钢板纵向搭接长度为3cm，焊接密实，并用沥青涂抹。背贴式橡胶止水带搭接10cm 以上，如下图，把粘结面削成斜面，热焊胶结并用沥青涂抹。中埋式钢边橡胶止水带，橡胶部分连接同背贴式橡胶止水带，钢边采用焊接，并用沥青涂抹。膨胀橡胶止水条，搭接10cm，将粘结面削成斜面，热焊胶结，用沥青涂抹。 止水带接头形式5、拱墙衬砌混凝土混凝土生产采用自动计量的拌合站、搅拌输送车运输、混凝土泵送入模的机械化流水作业线，以保证拱墙衬砌混凝土的质量。拱墙衬砌混凝土的搅拌时间不应小于3min。混凝土泵送的坍落度不宜过大以避免离析或泌水。如发现坍落度不足，不得擅自加水，应当在技术人员的指导下用追加减水剂的方法解决。施工缝的留设位置和处理应符合设计要求。混凝土采用泵送浇注工艺，由下至上分层、左右交替、对称灌注。泵送混凝土入仓自下而上，从已灌注段接头处向未灌注方向。充分利用台架上、中、下三层窗口分层、对称浇注混凝土，在出料管前端加接35m同径软管，使管口向下，避免水平对混凝土面直泵。混凝土浇注时的自由倾落高度不超过1.5m，否则加设串通或溜槽。两侧混凝土灌注面高差宜控制在50cm以内，同时应合理控制混凝土浇注速度；混凝土不得直冲防水板板面流至浇筑位置，垂距应控制在1.5m以内，以防混凝土离析。上层混凝土在下层混凝土初凝前完成振捣，振捣时间宜为1030s，振捣时，不得碰撞模板、钢筋和预埋件。插入式振动棒需变换其在混凝土中的位置时，应竖向缓慢拔出，不得在混凝土浇筑仓内平拖。泵送下料口应及时移动，不得用插入式振动棒平拖驱赶下料口处堆积的拌和物将其推向远处。为确保混凝土均匀密实，以及外观光滑平整，可于模板上安装附属式振捣器，按顺序进行振捣。当混凝土浇注至作业窗下50cm，作业窗关闭前，应将窗口附近的混凝土浆液残渣及其他脏物清理干净，涂刷脱模剂，将其关闭严密，防止窗口部位混凝土表面出现凹凸不平的补丁甚至漏浆现象。当混凝土浇注面高于模板台车顶部，进入封顶阶段。封顶采用顶模中心封顶器接输送管，逐渐压注混凝土封顶，为便于空气排出，封顶混凝土尽量从内向端模方向灌注。当挡头板上观察孔有浆（实为混凝土表层的离析水、稀浆）溢出，即标志封顶完成。另外，混凝土施工中应满足以下要求：钢筋应调直，表面的污渍、水泥浆和浮皮铁锈等均应清除干净，利用冷拉方法矫直钢筋时，钢筋的矫直伸长率：级钢筋不得超过2%，级钢筋不得超过1%，且加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕。耐久性混凝土必须按设计要求严格进行混凝土配合比选定试验；耐久性混凝土施工过程中应派专人负责记录混凝土出仓时间和出仓坍落度、运送至工作面的时间、浇筑时间和浇筑时的坍落度、浇筑时洞内温度与混凝土浇筑温度、浇筑段长度、浇筑高度的控制以及养护方式、养护过程，包括养护开始时间、养护中的衬砌表面温度与降温速率、拆模时间与拆模时洞内温度等；耐久性混凝土的早期强度，在不掺缓凝剂的情况下，要求12小时抗压强度不大于8MPa或24小时不大于12MPa；混凝土的入模温度应视洞内温度而调整，冬季施工时，混凝土的入模温度不应低于5；夏季施工时，混凝土的入模温度不宜超过30。衬砌结构任一截面在任一时间内的内部最高温度与表层温度之差一般不大于20，新浇筑混凝土与上一区段衬砌混凝土或围岩之间的温差不大于20，洒于混凝土表面的养护水温度与混凝土表面温度的差值不大于15，混凝土的降温速率最大不宜超过3/h；6、混凝土养生混凝土灌筑后应根据气候条件，12h内即应进行养护，养护时间应满足混凝土强度要求，当气温过低时不得进行洒水养护。混凝土养护的最低期限为14d，且不得中断，混凝土养护期间，混凝土内部温度不宜超过60，最高不得大于65，混凝土内部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差不宜大于20，养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15。当采用养护剂养护时，养护剂应符合水泥混凝土养护剂（JC901）规定。养护时间应符合下表的规定。7、拆模拆模采用最后一盘封顶混凝土试件达到的强度来控制。拆模时混凝土芯部与表层、表层与环境之间的温差不得大于20。混凝土内部开始降温前不得拆模。拆模的时间应符合试验室提供的强度要求，避免脱模过早出现微裂纹。拱墙衬砌混凝土结构表面的非受力裂缝最大宽度不得大于0.20 mm，拱墙衬砌混凝土施工过程中如果出现裂缝，要记录裂缝出现的时间、部位、尺寸和处理等情况。四、质量保证措施1、防止混凝土表面颜色不一致的措施：模板面脱模剂或油要涂刷均匀；混凝土灌注时严禁将泵管或溜槽直接对着模板，避免砼灌注后脱模剂或油局部淤积；砼捣固要充分，消除水泥净浆局部沉淀。2、防止模板缝漏浆出现砂面的措施：模板面要及时清洗到位，脱模后不得粘带混凝土；环向接缝要严密，搭接长度符合要求；与堵头板接茬要密实，避免局部漏浆。3、防止混凝土灌注跑模的措施：支撑加固要牢靠、受力要均匀；机械、器具不得碰撞支撑，避免形成松动；两侧对称灌注，严格控制单侧灌注高度；设立专人进行观模。4、防止混凝土施工间隙缝的措施：灌注间隙时间不得过长；制定混凝土灌注施工工艺且要操作到位；灌注过程中及时移动输送管、不得用捣固棒对混凝土引托；捣固要到位，避免漏捣、不捣或过捣现象。5、混凝土质量控制与检验：二次衬砌在浇筑混凝土时在模板台车拱顶处预留注浆孔，间距为10m；纵向注浆管用20聚乙烯管（管壁开缝）、注浆口采用20镀锌钢管制成，长度等于衬砌厚度加35cm（外露），一端应有连接管路的装置。注浆管在二次衬砌时预埋。穿过挡头板在拱顶纵向贴置聚乙烯管。在二衬砼终凝后，实施补充注浆。预贴注浆花管采用20聚乙烯管，长度等于衬砌段长度加20cm（外露），外露端应有连接管路的装置。 预贴PVC注浆花管处理拱顶干缩性空隙示意图注浆注浆材料采用1：1水泥砂浆，注浆压力：0.050.1Mpa.五、现浇混凝土常见的质量通病和防治措施1、错台现象（包括施工缝错台、纵向错台）产生原因：模板拼装不平整，搭接不严密。模板体系的刚度、强度及稳定性不足，支撑不牢固，混凝土下料方式不当，冲击力过大，造成模板整体变形和跑模。振捣时振捣棒接触模板过度振捣，造成模板跑模预防措施安装模板前要修整调节模板，拼装严密平整，于前期混凝土搭接要严密。模板加固体系和支撑体系要保证足够的刚度、强度和整体稳定性，下料高度不大于2m。随时观察模板情况，发现变形和位移要停止下料进行修整加固。振捣时振捣棒避免接触模板。2、混凝土蜂窝、麻面、孔洞产生原因：模板表面粗糙并粘有干混凝土，浇灌混凝土前浇水湿润不够，或模板缝没有堵严，浇捣时，与模板接触部分的混凝土失水过多或滑浆，混凝土呈干硬状态，使混凝土表面形成许多小凹点。混凝土搅拌时间短，加水量不准，混凝土和易性差，混凝土浇筑后有的地方砂浆少石子多，形成蜂窝。混凝土浇灌没有分层浇灌，下料不当，造成混凝土离析，因而出现蜂窝麻面。混凝土浇入后振捣质量差或漏振，造成蜂窝麻面。预防措施：浇灌混凝土前认真检查模板的牢固性及缝隙是否堵好，模板应清洗干净并用清水湿润，不留积水，并使模板缝隙膨胀严密。混凝土搅拌时间要适宜，从搅拌站运到工地，罐车不应停止搅拌。混凝土浇筑高度超过2m时，要采取措施，如用串筒、溜管或振动溜管进行下料。混凝土入模后，必须掌握振捣时间，一般每点振捣时间约20-30秒。合适的振捣时间可由下列现象来判断：混凝土不再显著下沉，不再出现气泡，混凝土表面出浆且呈水平状态，混凝土将模板边角部分填满充实。3、露筋产生原因：混凝土振捣时钢筋垫块移位，或垫块太少，钢筋紧贴模板，致使拆模后露筋。钢筋混凝土构件断面小，钢筋过密，如遇大石子卡在钢筋上水泥浆不能充满钢筋周围，使钢筋密集处产生露筋。混凝土振捣时，振捣棒撞击钢筋，将钢筋振散发生移位，因而造成露筋。预防措施：钢筋混凝土施工时，注意垫足垫块，保证厚度，固定好。钢筋混凝土结构钢筋较密集时，要选配适当石子，以免石子过大卡在钢筋处，普通混凝土难以浇灌时，可采用细石混凝土。混凝土振捣时严禁振动钢筋，防止钢筋变形位移，在钢筋密集处，可采用带刀片的振捣棒进行振捣。4、混凝土裂缝产生原因：混凝土在施工过程中由于温度、湿度变化，混凝土徐变的影响，地基不均匀沉降，拆模过早，早期受振动等因素都有可能引起混凝土裂缝发生。预防措施：加强混凝土早期养护，浇灌完的混凝土要及时养护，防止干缩，冬季施工期间洞口段及明挖地段要及时覆盖养护，防止冷缩裂缝产生。加强施工管理，混凝土施工时应结合实际条件，采取有效措施，确保混凝土的配合比、坍落度等符合规定的要求并严格控制外加剂的使用，同时应避免砼早期受到冲击。七、安全措施1、施工人员佩戴好安全防护用品，规范操作。2、钢筋绑扎严禁赤身作业，以防划伤、烫伤。钢筋焊接时焊机要有良好、牢固接地。3、模板台车上应设置不低于1米的栏杆。梯子应安装牢固并防滑。模板台车架下应设明显的限界及缓行标志。台车工作台上满铺底板，谨防坠落。4、洞内车辆行驶速度不能大于5km/h，注意自身和他人的安全。附图： 衬砌断面图 衬砌钢筋图一衬砌钢筋图二防水施工图一防水施工图二防水施工图三