公路隧道施工技术规范衬砌.doc

8 衬 砌

8.1 一 般 规 定
8.1.1 隧道衬砌施工时，其中线、标高、断面尺寸和净空大小均须符合设计要求。
衬砌材料的标准、规格及要求等，应符合交通部现行的《公路隧道设计规范(JTJ026－89)》的规定。
8.1.2 模板放样时，允许将设计的衬砌轮廓线扩大5cm，确保衬砌不侵入隧道建筑限界。采用复合式衬砌时，应遵守本节8.1.5条规定。
8.1.3 整体式衬砌施工中，发现围岩对衬砌有不良影响的硬软岩分界处，应设置沉降缝；II～I类围岩，距洞口约50m范围内，必要时可每隔10m左右设置一个沉降缝。在严寒地区，整体式衬砌、锚喷衬砌或复合衬砌，均应在洞口和易受冻害地段设置伸缩缝。
衬砌的施工缝应与设计的沉降缝、伸缩缝结合布置，在有地下水的隧道中，所有施工缝、沉降缝和伸缩缝均应进行防水处理。
8.1.4 施工中发现工程地质及水文地质情况与设计文件不符，需进行变更设计时，应履行正式变更设计手续。
8.1.5 采用锚喷支护和复合衬砌时，应做好以下工作：
(1)复核隧道工程地质和水文地质情况，分析围岩稳定性特点。根据地质情况的变化及围岩的稳定状态，制订施工技术措施或变更施工方法。
(2)对已完成支护地段，应继续观察隧道稳定状态，注意支护的变形、开裂、侵入净空等现象，及时记录，作出长期稳定性评价。
8.1.6 凡属隐蔽工程，经质量检查验收合格后，方可进行隐蔽工程作业。

8.2 拱 (墙)架与模板

8.2.1 拱(墙)架的间距应根据衬砌地段的围岩情况、隧道宽度、衬砌厚度及模板长度确定，一般可取1m，最大不应超过1.5m。
8.2.2 衬砌所用的拱架、墙架和模板，宜采用金属或其它新型模板结构，应式样简单、装拆方便、表面光滑、接缝严密，有足够的刚度和稳定性。
施工中，根据不同施工方法，可使用衬砌模板台车或移动式整体模架，并配备混凝土泵或混凝土输送器浇筑衬砌。中、小隧道可使用普通钢模板或木模板。
围岩压力较大时，拱架、墙架应增设支撑或缩小间距，拱架脚应铺木板或木方。
8.2.3 架设拱、墙架和模板，应位置准确，连接牢固，严防走动，并做好以下工作：
(1)拱架、曲墙架、使用前应先在样台上试拼装，重复使用时应注意检查，如有变形应及时修整；
在拱架外缘沿径向用支撑与围岩顶紧，以防浇筑过程中拱架变形；
(2)架设前应按隧道中线、标高及允许施工误差和预留沉落量，对开挖断面进行复核，围岩突出部位应清除、整修；
(3)模板接头应整齐平顺；
(4)挡头板应按衬砌断面制作，挡头板与岩壁间隙应嵌堵紧密。
8.2.4 拱架应在垂直于隧道中线方向架设。拱架的夹板、螺栓、拉杆等应安装齐全。拱架(包括模板)标高应预留沉落量，其数值可按表8.2.4采用。施工中应随时测量、调整，使其符合要求。
拱架(包括模板)预留沉落量 表8.2.4
围岩分类
Ⅳ及Ⅳ以上
Ⅲ
Ⅱ
Ⅰ
预留沉落量(cm)
≤5
5～10
10～15
15～20
注：①上述数值适用于先拱后墙法，当采用先墙后拱法时均不宜大于5cm；
②本表不包括施工误差。
8.2.5 立墙架时应做好以下工作：
8.2.5.1 先墙后拱法施工，应按隧道中线确定墙架位置。
8.2.5.2 先拱后墙施工，经复核检查拱部中线及净空无误时，可由拱脚挂线定位。
8.2.5.3 立墙架时应对墙基标高进行检查。
8.2.5.4 不得利用墙架兼作脚手架，防止模板走动变形。

8.2.6 移动拱架模板时，应使模板完全脱离混凝土表面，方可移到规定的位置；移动式拱架所用轨道其轨面不得出现下沉。
8.2.7 拆除拱架、墙架和模板，应符合以下要求：
(1)不承受外荷载的拱、墙，混凝土强度应达到5.0MPa或在拆模时混凝土表面和棱角不被损坏并能承受自重；
(2)承受围岩压力较大的拱、墙，封顶和封口的混凝土应达到设计强度100%；
(2)承受围岩压力较小的拱、墙，封顶和封口的混凝土应达到设计强度70%。

8.3 模 筑 衬 砌

8.3.1 衬砌混凝土的配合比应满足设计要求。
8.3.2 混凝土拌和后，应尽快浇筑。浇筑时应使混凝土充满所有角落并充分进行捣固。混凝土运送时，原则上应采用混凝土搅拌运输车，采用其它方法运送时，应确保混凝土在运送中不产生离析、损失及混入杂物。已经达到初凝的剩余混凝土，不得重新搅拌使用。
8.3.3 浇筑混凝土节段长度应根据围岩状况、施工方法和机具设备能力等确定。
8.3.4 拱圈施工应符合下列要求：
8.3.4.1 拱圈浇筑顺序应从两侧拱脚向拱顶对称进行，间歇及封顶的层面应成辐射状。
8.3.4.2 分段施工的拱圈合拢宜选在围岩较好处。
8.3.4.3 先拱后墙法施工的拱圈，混凝土浇筑前应将拱脚支承面找平。石质隧道支承面可用碎石垫平，上铺2～3cm砂子，用水洒湿。土质隧道宜横铺一层5cm厚木板。
8.3.4.4 与辅助抗道交汇处的拱圈应置于坑道两侧基岩上。
8.3.4.5 钢筋混凝土衬砌先做拱圈时，应在拱脚下预留钢筋接头，使拱墙连成整体。
8.3.5 边墙施施工应符合下列要求：
8.3.5.1 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。墙基松软时，应做加固处理。
8.3.5.2 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。
8.3.5.3采用片石混凝土时，片石应距模板5cm以上，片石间距应大于粗骨料的最大粒径，并应分层掺放，捣固密实。
8.3.5.4 采用先拱后墙法施工时，边墙混凝土应尽早浇筑，以避免对拱圈产生不良影响。墙顶刹尖混凝土应捣实。
8.3.6 拱圈封顶应随拱圈的浇筑及时进行。墙顶封口应留7～10cm，在完成边墙灌筑24h后进行，封口前必须将拱脚的浮渣清除干净，封顶、封口的混凝土均应适当降低水灰比，并捣固密实，不得漏水。
8.3.7 仰拱施工应符合下列要求：
(1)应结合拱圈施工抓紧进行，使结构尽快封闭；
(2)仰拱浇筑前应清除积水、杂物、虚渣等；
(3)应使用拱架模板浇筑仰拱混凝土。
8.3.8拱墙背后的空隙必须回填密实，并按下列要求与衬砌同时施工。
(1)先拱后墙法施工时，拱脚以上1m范围内的超挖，应用与拱圈相同标号混凝土同时浇筑。
(2)边墙基底以上1m范围内超挖，宜用与边墙相同标号混凝土同时浇筑。
(3)其余部位(包括仰拱)，超挖在允许范围内可用与衬砌相同标号混凝土同时浇筑；超挖大于规定时，宜用片石混凝土或10号浆砌片石回填，不得用渣体随意回填，严禁片石侵入衬砌断面(或仰拱断面)。当围岩稳定并干燥无水时，可先用干砌片石回填，再在衬砌背后压浆。仰拱以上与路面基层以下部分应用浆砌片石或低标号混凝土回填。
8.3.9 隧道通过含有侵蚀性地下水地段时，应对地下水作水质分析，衬砌应采用抗侵蚀性混凝土。
8.3.10 衬砌浇筑完成拆除支架时，如围岩压力较大，应先支顶后拆除。衬砌断面以外的支撑木和背板应拆除。塌方地段的衬砌背后未能取出的木料，应做记录附于竣工文件。塌方地段的衬砌应重新设计。
8.3.11衬砌拆模后应立即养护，养护时间一般为7～14d。寒冷地区，应作好衬砌的防寒保温工作。
8.3.12衬砌采用防水混凝土时，施工中应满足下列要求：
(1)砂石集料应符合级配要求。水泥标号不低于425号；
(2)水灰比不应大于0.55，严寒地区不应大于0.50；最小水泥用量不应少于200kg/m3，拱顶封顶部分不应少于350kg/m3；
(3)冬季施工的防水混凝土，应掺用加气剂降低原有的水灰比，并按冬季施工有关要求施工；
(4)调制混凝土拌和物时，水泥重量偏差不得超过±2%，集料重量偏差不得超过±5%，水及加气剂重量偏差不得超过±2%；
(5)混凝土浇筑前，必须清除模板上泥污杂物，且须用水湿润，确保模板不漏浆；
(6)有承压水时应先引流再浇筑防水混凝土。

8.4 二 次 衬 砌

8.4.1 二次衬砌的施作，应在围岩和锚杆支护变形基本稳定后进行。二次衬砌和仰拱的施作时间按本规范9.3.5条执行。围岩变形较大，流变特性明显时，应加强初期支护并及早施作仰拱和二次衬砌。
8.4.2 二次衬砌施工前应作好下列准备工作：
(1)衬砌所用原材料的质量及其贮运方式应符合有关的规定；
(2)应做好地下水引排工作，仰拱及基础部位的虚渣及积水必须清理干净；
(3)防水层或喷层表面粉尘应清除并洒水湿润；
(4)施工用机具、拱架、模板台车等必须经过检查，并进行机械试运转。
8.4.3 灌筑作业应符合下列要求：
(1)由下向上依次灌筑。当设计规定需先灌筑拱圈时，应采取防止拱脚下沉措施，必要时，可架设纵向托梁；
(2)隧道有仰拱时，宜先灌筑仰拱。每段施工长度应根据地质情况确定；
(3)初期支护与二次衬砌间的空隙，必须回填密实，并应符合本章8.3.8条规定。
8.4.4 拌制混凝土的最短时间(自全部材料装入时起至卸料时止的时间)，应符合表8.4.4规定。

混凝土的最小拌制时间(s) 表8.4.4
混凝土坍落
(cm)
搅拌机型
搅拌机容积(L)
＜400
400～1000
＞1000
＜3
自落式
90
120
150
强制式
60
90
120
≥3
自落式
90
90
120
强制式
60
60
90
注：①入机拌和量不应超过搅拌机规定容量的10%。
②掺加减水剂、加气剂等时，宜延长拌和时间。
8.4.5 采用泵送混凝土时，应按下列要求办理：
(1)混凝土泵应连续运转；
(2)输送管道宜直，转弯宜缓，接头应严密；
(3)泵送前应润滑管道，润滑时采用按设计配合比拌制的水泥浆或按骨料减半配制的混凝土进行。
8.4.6 混凝土应分层灌筑，每层灌筑的高度、次序、方向应根据搅拌能力、运输距离、灌筑速度、洞内气温和振捣等因素确定。
8.4.7 二次衬砌的混凝土应连续灌筑，不得不间歇时，其间歇时间不应大于表8.4.7规定。
浇筑混凝土允许间歇时间(min) 表8.4.7
浇筑气温
t(℃)
材 料
普通硅酸盐水泥
矿渣火山灰硅酸盐水泥
20～30
90
120
12～20
135
180
5～10
195
－
注：表中规定的时间未考虑外加剂作用及其它特殊施工和混凝土本身温度的影响。
8.4.8 混凝土养护，应遵守下列规定：
(1)采用硅酸盐水泥拌制的混凝土，其养护时间不得小于7d；掺有外加剂或有抗渗要求的混凝土，不得少于14d。
(2)加覆盖物或洒水。养护用水的温度应与环境温度基本相同。
8.4.9 二次衬砌混凝土其强度达到2.5MPa时，方可拆模。
8.4.10 防止二次衬砌混凝土开裂，可采取以下措施：
(1)宜采用较大的骨灰比，降低水灰比，合理选用外加剂；
(2)合理确定分段灌筑长度及浇筑速度；
(3)混凝土拆模时，内外温差不得大于20℃；
(4)加强养护，混凝土温度的变化速度不宜大于5℃/h；
(5)根据设计施作防水隔离层。