二衬混凝土作业指导书070314.doc

中铁四局武广客运专线
XXTJⅡ标项目经理部第三项目队

隧道二衬混凝土
作业指导书

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二○○七年七月十四日
隧道二衬混凝土作业指导书
隧道二衬混凝土设计为C35耐久混凝土，其主要技术标准应符合100年耐久性混凝土技术要求。为确保混凝土施工质量，混凝土在装配有自动电子计量系统的拌和站集中拌制，混凝土输送罐车水平运输，混凝土输送泵垂直运输。
隧道二衬混凝土由拌和站统一供应，由混凝土搅拌罐车运输到现场，采用混凝土输送泵泵送浇筑。故本作业指导书重点介绍在混凝土运输、浇注和养护过程中的质量控制和施工工艺。
施工前强调以下几点：
1）、增加浇筑前对防水板的复检，确保无破损；
2）、对衬砌台车的定位进行检查，由隧道技术人员复查台车的中线及标高，确保定位准确；
3）、浇筑前对隧道初支断面进行检查，二衬厚度不足处要凿除，保证砼厚度，浇筑后要及时复测二衬断面，确保二衬无侵限；
4）、浇筑前对各项过轨管道，综合接地等预埋件进行详细检查，确保不错埋、漏埋；
5）、砼入模坍落度控制在16～18cm左右。
1、编制依据及目的
1.1、编制依据
1.《铁路混凝土工程施工技术指南》(TZ210-2005)；
2.《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》；
3.《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设（2005）160号）；
4.中铁四局武广客专线XXTJⅡ标三项目队编制的《实施性施工组织设计》；
5.其它相关标准和规定。
1.2、目的及适用范围
为确保武广客运专线工程质量，满足高速、重载列车开行的高安全性和舒适度的要求，对主要承重结构提出满足100年的使用寿命期的要求。实施本作业指导，在施工过程中对隧道二衬混凝土浇注工序进行监控，确保该过程处于受控状态。
本作业指导书适用于本管段内所有隧道二衬混凝土浇筑。
2、高性能混凝土配合比设计
隧道二衬采用的混凝土配比是根据粗骨料、细骨料、水泥等原材料的品质，C35耐久混凝土施工工艺的要求，通过试配、调整等步骤选定。
根据《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》（科技基（2005）101号）及《铁路混凝土结构耐久设计暂行规定》（铁建设（2005）157号）规定。为了提高混凝土的耐久性，改善混凝土的施工性能和抗裂性能，应在混凝土中掺加适量粉煤灰、矿碴粉或硅灰等矿物掺和料。
2.1、计量标准：
混凝土原材料严格按照施工配合比要求进行计量，最大允许偏差符合下列规定(按重量计)：胶凝材料(水泥、矿物掺合料等)±1%；专用复合外加剂±1%；粗、细骨料±2%；拌合用水±1%。
2.2、搅拌次序：
混凝土搅拌时，先投入细骨料、水泥、矿物掺合料和专用复合外加剂，搅拌均匀后，再加入所需用水量，待砂浆充分搅拌后再投入粗骨料，并继续搅拌至均匀为止。每阶段的搅拌时间不少于30s，总搅拌时间2～3min。
2.3、原材料的储存与管理：
储存散装水泥，应采取措施降低水泥的温度或防止水泥升温；粗骨料应实行分级采购、分级运输、分级堆放、分级计量。
2.4、试验与抽检：
原材料及成品混凝土检测工作严格按照验标规定及试验检测的规定的要求批次、数量、检验方法进行，拌和站与现场检验分别设专职试验员负责试验工作。
3、混凝土运输
混凝土由拌和站集中供应，混凝土水平运输采用混凝土罐车运输，罐车容量8～9m3，根据运输距离及混凝土施工时间计划配备罐车，确保混凝土浇注连续，不能间断。同时为确保混凝土在运输过程中保持均匀性，使混凝土在运输过程中不分层、不离析、不漏浆，必须保证运输混凝土的道路平坦畅通，最终满足耐久混凝土各项技术要求。在运输组织上应从以下几个方面考虑：
①混凝土罐车统一调配，确保混凝土运输到入模时间连续，并要保证充分的预留量，尽量减少混凝土的运输时间，从搅拌机出盘到浇筑完毕的延续时间以不影响混凝土的各项性能为限。混凝土宜在搅拌后60min内泵送完毕，且在1/2初凝时间前入泵。在交通堵塞和气候炎热等情况下，应采取特殊措施防止坍落度损失过大。
②混凝土输送泵的位置应靠近浇注地点。配置混凝土输送管时尽量缩短管线长度，少用弯头，输送管应平顺，内壁光滑，接口不得漏浆。
③运输混凝土过程中，对运输设备采取保温隔热措施，防止局部混凝土温度升高(夏季)或受冻(冬季)，采取措施覆盖罐车混凝土出口，防止水分进入运输容器或蒸发，严禁在运输过程中向输送车内加水。
④泵送混凝土前，先采用水泥浆或与泵送混凝土配合比相同但粗骨料减少50％的混凝土通过管道进行润管。
⑤混凝土在运输途中，拌筒应保持2～4r/min的慢速转动，输送车到达浇筑现场后高速旋转20～30s，再将混凝土拌合物喂入泵车受料斗。
⑥泵送管路起始水平管段长度不少于15m。除接口处采用软管外，管路的其他部位均不得采用软管。管路采用支架、吊具、U型关卡等加以固定。因隧道净宽较大，为减少泵送砼管节拆移时间，在适当部位设置三通管。另需多配一套出口软管，以利于砼的浇筑。
4、混凝土浇筑
4.1、机械设备准备
在混凝土施工前，检查混凝土输送设备运转情况、检查混凝土输送管有无堵管情况，检查现场施工用电等各项工作准备情况。避免施工中故障出现。
4.2、浇筑前的技术准备工作
A. 浇筑混凝土前，仔细检查钢筋保护层垫块的位置、数量及其紧固程度，并指定专人作重复性检查，以确保钢筋保护层厚度，构件侧面和底面的垫块至少为4个/m2，绑扎钢筋的铁丝头不伸入保护层内。
B. 混凝土入模前，再次测定混凝土拌合物的温度、坍落度、含气量和泌水率等工作性能，其性能满足要求后方可入模浇筑。混凝土浇筑时的自由倾落高度不大于2m，保证混凝土不出现分层离析现象。
C. 灌注混凝土前，仔细检查模板的尺寸和牢固程度；
4.3、混凝土浇筑顺序
砼浇筑采用混凝土输送泵输送砼，混凝土在台车工作窗内入模，每层均需开窗浇筑（拱顶除外），导管底面与混凝土灌注面保持在1m以内。
混凝土的灌注采用斜向分段、水平分层法，由一端向另一端灌注，其斜度为30°-45°，水平分层厚度不大于30cm，斜向分段长度为4m。先后两层混凝土的间隔时间不得超过初凝时间。
4.4、混凝土浇筑和振捣
A. 现场施工设备状态良好，各项技术措施落实到位；钢筋、模板各项预埋件、综合接地预埋件均按设计及施工规范的要求施工完毕，自检合格，并经监理工程师验收。
B. 灌注过程中设专人看护和加固模板，以防漏浆和跑模。
C. 混凝土振捣采用插入式振捣棒并辅以附着式振捣器进行振捣。采用插入式振捣棒振捣时要避免碰撞模板、钢筋及预埋件。振动棒移动距离不超过振动棒作用半径的1.5倍，一般振动棒插振间距35-40cm，每次振捣时间20-23s，振捣时布点均匀。每点的振捣时间以表面泛浆或不冒大气泡为准，一般不超过30s，避免过振。
4.5、混凝土浇筑注意事项
混凝土浇筑时采用混凝土输送泵进行泵送，施工中特别注意如下事项：
①在满足泵送工艺要求的前提下，泵送混凝土的坍落度尽可能小，以免混凝土在振捣过程中产生离析和泌水。
②泵送混凝土时，输送管路起始水平管段长度不小于15m。除出口处采用软管外，输送管路的其它部位均不采用软管。高温或低温环境下，输送管路分别用湿帘和保温材料覆盖。
③混凝土在搅拌后60min内泵送完毕，且在1/2初凝时间前入泵，并在初凝前浇筑完毕。
④因各种原因导致停泵时间超过15min时，每隔4～5min开泵一次，使泵机进行正转和反转两个方向的运动，同时开动料斗搅拌器，防止斗中混凝土离析。如停泵时间超过45min，应将管中混凝土清除，并用压力水或者其他方法冲洗管中残留的混凝土。
5、混凝土养护
混凝土养护：人工喷水养护，养护期14天。
6、混凝土质量保证措施
6.1、耐久性保证措施
61.1、保证混凝土质量满足耐久性的主要途径
加强管理，从传统的按强度控制转变为按耐久性控制，保证混凝土质量。在施工中，委派专人记录混凝土运送到工地的时间和出机坍落度、灌注时间和灌注时坍落度、气温、灌注温度、灌注数量以及混凝土的养护方式和养护过程。耐久混凝土施工中，重点保证质量专门措施的内容：结构表层混凝土的密实性、均匀性与良好的养护、混凝土保护层厚度、混凝土裂缝控制等。
6.1.2、保证混凝土耐久性的技术措施
①为保证主体混凝土结构的长期耐久性能，采用高性能性混凝土。混凝土耐久性主要涉及到抗渗性、抗冻性、抗裂性，抗冲磨性、碳化、抗侵蚀性及碱骨料反应等性能。
②混凝土施工采用有自动计量和检测装置的拌合站拌制，严格控制混凝土的搅拌、运输、浇筑和振捣作业程序，强化混凝土的保湿保温养护过程，实现对混凝土施工全过程的质量监控，从而确保混凝土的耐久性能。
6.1.3、控制混凝土不开裂的措施
为防止混凝土产生温度裂缝，施工中采取如下技术措施。
①优化混凝土配合比设计。通过试验合理选用低热水泥及其用量，掺用适量粉煤灰，“超量”取代部分水泥，降低水泥水化热；掺适量缓剂，控制混凝土浇筑速度，以推迟水泥水化热释放，从而降低混凝土的温升值。
②严格选择与控制粗、细骨料的规格和质量，根据需要采用原材料降温措施。
③严格控制好混凝土的坍落度；混凝土拌合的时间适度；混凝土浇注连续，不产生冷缝养护及时，防止水化热过高导致混凝土开裂；拆模必须满足混凝土拆模强度要求。
6.2、混凝土外观质量保证措施
6.2.1、影响混凝土外观质量的因素
混凝土的外观质量与很多因素有关，如管理办法，施工人员素质、环境影响、施工设备、施工工艺、原材料等。影响混凝土外观质量常见问题及主要影响因素见表：

影响混凝土的外观质量因素分析表
常见问题
主要影响因素
颜色不一致
同一单位工程中水泥、砂、碎石、外加剂等，产地、品牌、颜色未完全统一；
混凝土拌合物、配合比、和易性时而发生变化；
同一单位工程养护条件不完全；
蜂窝
混凝土配合比不准确，或砂、石、水泥材料计量错误，或加水量不准，造成砂浆少石子多；
混凝土搅拌时间短，没有拌合均匀，混凝土和易性差，振捣不密实；
混凝土浇筑操作不规范，下料不当，使石子集中，振不出泥浆使混凝土离析；
混凝土一次下料过多，没有分段分层浇筑，振捣不实或下料与振捣配合不好，未及时振捣又下料，因漏振而形成蜂窝。
模板孔隙未堵好，或模板支设不牢固，振捣混凝土时模板移位，造成严重漏浆或墙体烂根，形成蜂窝。
碎石、河砂级配差，不便于水泥砂浆包裹，形成蜂窝。
麻面
模板表面粗糙或清理不干净，粘有硬水泥砂浆等杂物，拆模时混凝土表面被粘损，出现麻面。
模板脱模剂涂刷不均匀或局部漏涂，拆模时混凝土表面被粘损，出现麻面；
模板接缝拼装不严密，浇筑混凝土时缝隙漏浆，混凝土表面沿模板缝位置出现麻面；
混凝土振捣不密实，混凝土中的气泡未排出，一部分气泡停留在模板表面，形成麻面；
以干粉状掺入混凝土中的外加剂，含有未碾成粉状的颗粒遇水膨胀造成混凝土表面“开花”而产生麻面；
振捣时间过长，造成混凝土离板而使碎石集中，砂浆过少包不住碎石造成麻面；
搅拌时间短，混凝土和易性不好，以致水泥砂浆填不满石子间的孔隙而出现麻面；
斑点
原材料：A、使用变质水泥或结块的水泥或含有深色杂质的水泥而形成斑点；B、使用山砂或深颜色的河砂或含深色杂质的河砂而形成斑点；C、使用带花斑的或含深色杂石的碎石而造成斑点；D、脱模剂不干净而造成斑点；
模板：A、混凝土施工前模板清洗不干净，含有锈迹或杂物而形成斑点；B、施工过程中溅入混凝土浆或杂物或踩脏等造成斑点
养护：覆盖物不干净而造成；
保护层砂浆垫块未完全被混凝土包裹或太薄而产生明斑或暗斑
混凝土振捣时间过长，碎石集中砂浆过少而出现石头影子造成暗斑；
和易性不好，水泥砂浆过少，以致混凝土表面砂浆不足，碎石隐约可见而造成暗斑‘
碎石级配不好，过多过大碎石，以致水泥砂浆不能充分包裹碎石而产生石头影子般的暗斑；
露筋
浇筑振捣时，钢筋垫块移位或垫块过少甚至漏放，钢筋紧贴模板，以致拆模后露筋；
钢筋混凝土结构面较小，钢筋过密，如遇大石子卡在钢筋上，混凝土浆不能充满钢筋周围，使钢筋密集处出现露筋；
因配合比不当，混凝土产生离析，浇捣部位缺浆或模板严重漏浆，造成露筋；
混凝土振捣时，振捣棒撞击钢筋，使钢筋移位，造成露筋；
混凝土保护层振捣不密实或拆模过早等，拆模时混凝土缺棱掉角，造成露筋；
跑模、混凝土几何尺寸出现变形
模板固定不牢靠；
振捣离模板太近且功率大振捣时间长，致使模板变形跑模；
地基不牢，支撑不够，以致高空中混凝土在自重作用下模板变形混凝土跑模；
模板使用时间长，本身变形
线条不明
施工缝处理不平整而造成接缝不在同一平面；
模板缝不平整或不密贴，造成混凝土接缝错牙或大小不一或漏浆；
模板使用时间长，本身变形或缺棱少角
缝隙夹层（施工缝混凝土结合不好，有缝隙或夹物）
在浇筑混凝土前没有认真处理施工缝表面，浇筑时振捣不够；
浇筑混凝土时，未进行认真处理，以致施工缝处夹有杂物
水泡
气孔多
混凝土拌合物水灰比过大或现场搅拌混凝土未根据每次河砂的含水率来调整水灰比，而造成混凝土表面水泡增多；
混凝土坍落度过大，难以将水分赶出而产生较多气泡；
振捣时间不够或漏振、欠振以致水分气泡未完全赶出；
振捣程序不对，随意性或从内向外振，以致将水分气泡赶向模板，而钢板无孔眼，遇混凝土密贴，由于表面张拉的作用很易产生水膜，水分、气泡很难完全赶出
缺棱掉角
常温施工时过早拆除侧面非承重模板；
拆模时受外力作用或重物撞击，或保护不好，棱角被碰掉，造成缺棱掉角；
6.2.2、把好混凝土原材料进场关
①选择同一产地、同一品牌、同一颜色的水泥、砂、碎石和外加剂等原材料，并且同一单位工程尽可能采用同一批原材料，原材料干净无杂质，有效避免因原材料不完全相同而造成混凝土外观颜色不一致或斑点。
②加强水泥的现场检查。对每批进场水泥都检查其出厂合格证，并现场抽样送试验室试验，测定其强度、初终凝时间、安全性等指标，只有全部合格才可使用。
③不使用山砂或深颜色的河砂，准确测定每车河砂的含泥量，控制含泥量<3％，否则混凝土外观颜色就会出现深色的斑点或泥黄色。
④控制好砂的级配，选用中砂且大致均匀，不都用规定级配的最大极限百分比，这样有利于混凝土密实光洁。
⑤混凝土用的粗骨料具有良好的级配，其最大粒径不超过板厚的1/2或结构截面最小尺寸的1/4，也不大于钢筋间最小净距的3/4，且不超过100mm。
6.2.3、控制混凝土拌和物关键工序
①严格控制混凝土配合比设计。按有关技术规范进行计算和试验，并在施工过程中经常检查。
②建立原材料计量岗位责任制，计量方法力求简便易行、可靠，计量设备定期标定。
③严格控制水灰比。以保证混凝土的良好和易性，减少水泡、气孔的形成。
④严格控制混凝土坍落度，在拌制地点及浇筑地点按规定检查混凝土坍落度，混凝土浇筑时的坍落度按实验室要求，尽量缩短混凝土拌合物的停放时间，减少坍落度损失。
⑤随时检查混凝土搅拌时间。
⑥严格控制外加剂，混凝土中掺用的外加剂按有关标准鉴定合格并经试验符合施工要求后再用。
6.2.4、施工过程的技术保证
A、模板安装与清洁
①严格控制钢模清洁。每次装模前，用小砂轮对钢模除锈，除锈完毕用抹布擦净并及时用轻机油涂上，保持钢模内面无任何杂物、染点。
②钢模板脱模剂涂刷均匀，不漏刷。
③确保模板加固牢靠。重点把关端模板接缝拼装严密，以防漏浆，出现蜂窝、麻面或线条不明。
④浇筑混凝土时，经常观察模板、堵缝等情况。如发现有模板走动，立即停止浇筑，并在混凝土凝结前修整完好。
B、混凝土布料与捣固
①混凝土坍落度严格控制，底层振捣认真操作，防止底层混凝土胶结不好。
②浇筑混凝土前检查钢筋位置和保护层厚度是否准确、是否按要求固定好垫块；操作时不踩踏钢筋，如钢筋有踩脱或脱扣者，及时调直，补扣绑好以免露筋。
③混凝土自由倾落高度不得超过2m，避免混凝土离析。
④控制振捣间距，插入式振捣器不大于其作用半径的1.5倍；振捣器至模板的距离不大于其作用半径的0.5倍。控制混凝土的浇筑层厚度在振捣器作用部分长度的1.25倍左右，振捣新的一层，插进先浇筑混凝土5～10cm，力求上下层紧密结合。
⑤控制振捣时间，做到不欠振，不过振。设专职振捣人员，便于经验积累。合适的振捣时间由下列现象判断；混凝土不再显著下沉，不再出现气泡，混凝土表面出浆呈水平状，并将模板边角填满充实。
⑥注意振捣方法，垂直振捣时，振动垂直混凝土表面；斜向振捣时，振动棒与混凝土表面400～450角；棒体插入混凝土的深度不超过棒长的2/3～3/4；振捣棒及时上下抽动，分层均匀振捣密实，振捣好后，慢慢拔除振动棒，使混凝土填满振动棒所造成的空洞。
⑦控制振捣程序，先周围后中间，并注意混凝土摊铺四周高中间低，以便把气泡往中间赶出，避免聚集在模板处。
⑧振捣时，振动棒不碰撞钢筋、模板、预埋件等。