第一章 工程概况
1.1工程概况
1.1.1 起讫里程
1、大崛坑1#隧道
左洞ZK45+105~ZK46+060,全长955m;右洞YK45+150~YK46+202,全长1052m。其中1#隧道左、右线明洞衬砌37m,暗洞衬砌1950m。
2、大崛坑2#隧道
左洞ZK46+436~ZK46+881,全长445m;右洞YK46+550~YK46+842,全长292m。其中2#隧道左、右线明洞衬砌30m,暗洞衬砌697m。 1.1.2设计原则
对于隧道洞口段加强段及洞身Ⅴ级、Ⅳ级围岩地段,由于岩体风化严重,节理发育、自稳时间较短,洞室开挖跨度较大,二次衬砌承担部分上部土压力,二次衬砌要求紧跟掌子面。
1.2结构简介 1.2.1净空及内轮廓
本隧道为上下行分离的双向六车道高速公路隧道,建筑限界净宽14m,净高5m;建筑内轮廓宽14.55m,全高9.6m。
隧 道 结 构 图 (图1.2-1)
1%2%1%双层钢筋网工字钢拱架C20喷射混凝土预留变形量350g/m2无纺土工布1.2mmPVC防水板C25钢筋混凝土初期支护防水层二次衬砌护765
水泥混凝土面层C20混凝土基层混凝土仰拱回填C25钢筋混凝土仰拱C20喷射混凝土工字钢拱架14.55诚信 合作 创新 卓越 中铁十四局集团有限公司
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1.2.2洞身二次衬砌(见表1.2.2-1)
大崛坑隧道二次衬砌支护参数表 表1.2-1 序号 衬砌类型 围岩级别 Ⅴ级 浅埋、偏压 Ⅴ级 Ⅳ级 浅埋、偏压 Ⅳ级 Ⅲ级 明洞 二次衬砌 砼强度等级 C25钢筋砼 衬砌参数 拱、墙60cm 仰 拱60cm 拱、墙60cm 仰 拱60cm 拱、墙50cm 仰 拱50cm 拱、墙50cm 仰 拱50cm 1 S5a 2 S5b C25钢筋砼 3 S4a C25钢筋砼 4 5 6
S4b S3 Sma C25钢筋砼 C25模筑砼 拱、墙45cm C25钢筋砼 拱、墙70cm 仰 拱70cm 第二章 衬砌施工运作方案
2.1仰拱及仰拱填充施工
仰拱及仰拱填充的施工必须超前,起到封闭基底、稳固拱脚、早闭合的作用,同时能保证洞内道路的畅通,对搞好洞内排水、搞好文明施工、防止隧道基底软化等都是非常有利的。按照设计要求,仰拱混凝土必须整体浇筑。为防止仰拱施工段前方的开挖和支护施工受仰拱施工干扰,采取防干扰作业平台(仰拱栈桥)做为过渡通道,实现多工作面交叉无干扰作业,提高施工效率。
2.1.1仰拱施工工艺框图见下图(图2.1-1):
清碴仰拱栈桥就位绑扎钢筋灌仰拱混凝土安装模板养生并进入下一循环
图2.1-1
仰拱填充不能与仰拱同时浇筑。填充混凝土浇筑至横向排水管铺设底面,隧道中心排水管的沟槽和检查井应同时立模浇筑;仰拱施工缝和变形缝均应作防水处理。仰拱及
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填充混凝土强度达到5MPa后允许行人通行,强度达到设计强度的100%后允许车辆通行。
2.1.2主要施工工序
1、清碴
对要施工地段仰拱的边墙基底及仰拱初支部位先清底,然后立模进行混凝土施工。
2、仰拱平台就位
在水沟底部位铺设钢轨,钢轨间距为4500mm,然后将平台后坡道用倒链拉起,用装载机将仰拱平台前坡道拖起,缓慢拖至预定位臵,上紧卡轨器。
3、清底、立模及混凝土施工
仰拱平台就位后,进行人工清底,将平台下仰拱底部虚碴清理干净,抽出积水。然后架立仰拱堵头模板。浇筑仰拱及隧道填充混凝土时,采用运输车将混凝土运至仰拱平台,向中间及两侧倾倒,或直接用混凝土输送泵送至仰拱模板内。用混凝土振动棒将混凝土摊平、振捣。
4、混凝土养护及平台拖移
混凝土浇筑完毕后,进行自然养护或洒水养护,达到可以通行运输车辆的强度,然后拖移平台进入下一个仰拱施工。 2.2拱墙二次衬砌施工
在Ⅳ、Ⅴ级围岩地段,拱墙二次衬砌要尽早浇筑以确保结构稳定和施工安全。仰拱及仰拱填充施作完成的地段,二次衬砌工作工作面长度不宜大于40m。拱墙二次衬砌采用液压式整体台车。预留洞室等结构物衬砌采用简易衬砌台架、组合钢模立模,泵送混凝土入仓。施工时,与正洞衬砌连接段预留出1m长,与正洞衬砌同时灌筑。
2.2.1拱墙衬砌施工工艺框图见下图(图2.2-1)
测放中线高程检查防水板、钢筋衬砌台车就位预埋管止水带备料安设注浆预埋管止水带灌注边墙混凝土脱模及养护表面修整质量评定灌注拱部混凝土脱模及养护表面修整质量评定混凝土泵就位试机混凝土运送到位台车设计加工修整涂脱模剂 诚信 合作 创新 卓越 中铁十四局集团有限公司
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2.2.2防水板铺挂工艺
1、防水板施工工艺框图见下图(图2.2-2)
施工段断面净空检查防水板检查拼装台车就位防水板焊成大幅返修否焊缝检查喷射砼面检查处理铺设防水卷材与既有衬砌段防水板焊接重焊否接头焊缝检查进入下道工序
图2.2-2
2、防水板铺挂前,先对隧道初期支护喷射砼表面进行处理,切除锚杆头、并用细石混凝土覆盖,凹坑深宽比控制在1:7以内,当深宽比大于1:7时,凹坑应用细石混凝土填平,凹坑太大处要抹平补喷砼,确保喷射砼表面平整,无尖锐棱角。
3、防水板的拼装及焊接:根据铺设段环向长度和每节衬砌长度在洞外对防水板进行预加工。采用热合焊接双焊缝无钉敷设技术见(图2.2-3),焊缝搭接长度不小于12cm(见图2.2-4)。
初期支护二次衬砌射钉350g/m2土工布塑料垫片防水板
图2.2-3
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≥12cm不小于2.5cm防水板空气道焊缝
图2.2-4
4、铺设土工布:为防止防水板被凸起喷层挤破并利于滤水,在防水板和混凝土喷层之间设臵350g/㎡的土工布滤水层对防水板起保护作用,从拱顶中心向两边拱脚、边墙对称固定,从上至下将土工布和衬垫用射钉枪一并固定在喷混凝土面上,射钉(或塑料垫片)间距布臵(见图2.2-5和2.2-6)。
搭接长度12cm防水板宽度塑料垫片(射钉)a40cm防水板搭接40cma 图2.2-5
50cm区区70cmcm70区60°°30100cm区100cm区30射钉(或塑料垫片)间距a分区:拱部50cm 拱腰70cm 边墙100cm°
图2.2-6
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5、防水板的铺挂:防水板铺设在铺设台架上进行,防水板从隧道中线向两侧铺设,用自动爬行手动热焊器将防水板熔焊在衬垫上,同时将防水板焊成整体,紧贴初期支护,并适当留有余地,防止灌注混凝土时挤裂拉坏防水板。防水板之间互相搭接12cm,搭接原则是:边墙压拱部,下游压上游。在二衬混凝土进行时,在边墙脚位臵留足够长的防水板以利搭接。防水板的铺设要紧贴初期支护,并适当留有余地,不可拉得太紧,防止灌注混凝土时挤裂拉坏防水板。
6、明洞段防水板铺挂:明洞防水板铺挂焊接工艺同暗洞洞身铺挂工艺相通,唯一不同的是明洞双层土工布夹一层防水板(见图2.2-7)。
明洞防水层组合示意图明洞衬砌防水板土工布
图2.2-7
2.2.3模筑衬砌钢筋加工
二衬钢筋焊接时在防水层表面必须采用木板来遮挡,避免烧焊作业中焊渣灼伤、烧焦防水板,降低防水板使用质量。钢筋焊接质量、搭接长度、层距、弯制外观等符合设计和规范要求,钢筋洁净无锈、若表面出现锈迹要做除锈处理,严禁锈蚀钢筋用于二衬施工,绑扎过程中要严格要求操作人员提高工作责任心,不要碰撞防水板。
1、受拉热轧光圆钢筋的末端应作180°弯钩,其弯曲直径dm不得小于钢筋直径的2.5倍,钩端应留有不小于钢筋直径3倍的直线段(见图2.2-8)。
2、受拉热轧光圆和带肋钢筋的末端,当设计要求采用直角形弯钩时,直钩的弯曲直径dm不得小于钢筋直径的5倍,钩端应留有不小于钢筋直径3倍的直线段(见图2.2-9)。
3、弯起钢筋应弯成平滑的曲线,其弯曲半径不得小于钢筋直径的10倍(光圆钢筋)或12倍(带肋钢筋)(见图2.2-10)。
4、用光圆钢筋制成的箍筋,其末端应作不小于90°的弯钩,有抗震等特殊要求的结构应作135°或180°的弯钩;弯钩的弯曲直径应大于受力钢筋直径,且不得小于箍筋直径的2.5倍;弯钩端直线段的长度,一般结构不得小于箍筋直径的5倍,有抗震等
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特殊要求的结构,不得小于箍筋直径的10倍(见图2.2-11)。
180○弯钩 直角形弯钩 图2.2-8 图2.2-9
弯起钢筋 箍筋末端弯钩
弯起钢筋 箍筋末端弯钩
图2.2-10 图2.2-11
5、钢筋安装和保护层厚度的允许偏差要符合下列规定:
表2.2-1
序号 1 2 3 4 5 6
名称 双排钢筋的上排与下排钢筋间距 拱 部 同一排中受力钢筋水平间距 分布钢筋间距 箍筋间距 钢筋保护层厚度 边 墙 允许偏差(mm) ±5 ±10 ±20 ±20 ±20 +10 检验方法 尺量两端、中间各一处 尺量连续3处 尺量两端、中间各一处 2.2.4模筑衬砌模板施工
1、衬砌采用整体式衬砌模板台车,台车长10.05m。台车设计必须经过结构受力分析和验算,具备足够的刚度、强度及稳定性,达到承载要求,避免模板在施工过程中变形移位,导致混凝土结构出现严重质量问题。
2、模板杆件加工制作应符合金属工程施工技术要求,台车进洞就位前对该节初支面的围岩欠挖情况作全面细致的检查,对与设计不符应作二次爆破处理,杜绝二衬厚度
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不足或衬砌侵入隧道净空。台车拼装完成后必须经过正确放样,调试检查无误后再立模。模板表面清理干净,板缝宽及板间高差控制在规范允许范围以内,涂刷好脱模剂。模板缝应平整严密,不得漏浆。
3、为能充分保证施工后隧道净空,台车定位时按加高、加宽各5cm处理(注:洞身开挖时已预留变形量,足以充分保证隧道成洞净空,就位后必须复核中线及标高是否正确,及时报验。
2.2.5模筑衬砌混凝土施工
1、二次衬砌时,混凝土运输车从洞外拌合站运到洞内混凝土输送泵内,由混凝土泵泵送入模,泵车使用前采用水灰比较大的砂浆或混凝土先对管节进行润湿处理,以免发生首批混凝土丧失水泥浆而降低其流动性,出现混凝土通病。衬砌台车因其边墙部分高且直,混凝土浇筑时采用溜槽导流,避免落差大导致混凝土离析,混凝土施工中应分层水平对称灌筑,采用附着式振捣器振捣。
2、混凝土灌筑前应对模板、钢筋、预埋件、预留孔洞、施工缝变形缝止水带等进行检查,清除模板内杂物,隐蔽工程验收合格后,方可灌筑混凝土。混凝土从低处向高处分层连续灌筑,如必须间歇时,其间歇时间应尽量缩短,不得超过混凝土初凝时间。
3、在预埋件处、钢筋密排及其它特殊部位应事先制定措施,严禁漏振、不振或过振。混凝土灌筑过程中应随时观察模板支撑、防水板、预埋件、预留孔洞等情况,发现问题及时处理。
2.2.6二次衬砌砼施工的注意事项
1、为保证衬砌的外观质量,衬砌模板台车安装完毕用全站仪检测其尺寸,特别是台车前后端曲线要一致;台车的模板拼缝处用3米靠尺检测其平整度;确保台车支撑系统的钢度。台车验收后方可投入使用。
2、衬砌台车使用前要经过铣磨及涂刷脱模剂,大面圆滑、线条流畅,封窗口板面错台要控制在2mm以内;就位前,必须清除基底泥浆及虚渣,采用隧道洞渣铺筑,垫平压实,避免混凝土浇筑施工中出现沉陷现象,另外台车就位后,需做好台车防滑移工作,防止台车工作中偏移跑位,导致结构物出现质量事故。
3、在软硬岩分界处设臵的沉降缝,止水带安装时必须定位准确,严格按照设计图纸及施工工艺进行施工,避免因地基承载力不同而引起衬砌下沉不均匀导致的环裂,甚至引起其他的病害。
4、混凝土的配合比直接关系到混凝土的强度、耐久性与不透水性,因此拌制混凝
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土时必须经试验确定其水灰比、单位用水量、单位水泥用量及外加剂剂量,优化施工配合比,做到既经济合理,又施工方便。
5、二衬施工时,拱圈灌筑自两侧拱脚向拱顶对称进行,防止模板偏压变形。台车就位后均应经过测量检查其位臵准确性。
2.2.7二次衬砌砼拆模注意事项
1、混凝土拆模时间要准确把握,不宜过早,既要保证混凝土结构安全及外观质量,又要满足加快台车周转使用要求,一般非承重结构待强度达到设计强度的70%并达到2.5MPa后拆模,拱部及承重结构达到100%设计强度后拆模,最小拆模时间必须满足2.5MPa的强度要求
2、拆模后混凝土养护不得少于14天。
3、混凝土应加覆盖物或洒水。养护用水的温度应与环境温度基本相同。
第三章 二次衬砌砼常见通病预防措施
3.1 蜂窝原因分析及对策
现 象 原 因 分 析 1.砼配合比不准确,石、水泥材料计量错误,或加水量不准,造成砂浆少石子多。 蜂窝: 砼局部疏松,砂浆少石子多,石子之间出现空隙,形成蜂窝状的孔洞。 2.砼搅拌时间短,没有拌合均匀,砼和易性差,振捣不密实。 3.未按操作规程浇筑砼,下料不当,使石子集中,振不出水泥浆,造成砼离析。 4.砼一次下料过多,没有分段、分层浇筑,振捣不实或下料与振捣配合不好,未振捣又下料,漏振造成蜂窝。 5.模板孔隙未堵好,或模板支设不牢固,振捣砼时模板移位等等,造成严重漏浆,形成蜂窝。 预 防 措 施 1.砼配料时严格控制配合比,保证材料计量准确。采用电子自动计量。 2.砼应拌合均匀,颜色一致,其延续搅拌最短时间应符合规定。 3.砼的振捣应分层捣固。浇筑层的厚度不得超过振动器工作部分长度的1.25倍。 4.捣实砼拌合物时,插入式振捣器移动间距不应大于其作用半径的1.5倍;对轻骨料砼拌合物,则不应大于其作用半径的1倍。振捣器至模板的距离不应保证上下层砼结合良好,振捣棒应插入下层砼5cm。 5.砼浇捣时,必须掌握好每层每点的振捣时间。
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3.2 孔洞原因分析及对策
现 象 原 因 分 析 1.在钢筋密集处或预埋件处,砼浇筑不畅通,不能充满模板而形成孔洞。 1.在钢筋密集处,可采用豆石砼浇筑,使砼充满模板,并认真振捣密实。机械振捣有困难时,可采用人工捣固配合。 2.未按顺序振捣砼,产生漏振。 2.预留孔洞处应在两侧同时下料。采取在侧面开口浇筑的措施,振捣密实后再封好模板,然3.砼离析,砂浆分离,石子成堆,或严重跑浆,形成特孔洞: 砼结构内有空隙,局部4.砼工程的施工组织不好,没有砼,或蜂窝。 未按施工顺序和施工工艺认真操作而造成孔洞。 大蜂窝。 后往上浇筑,防止出现孔洞。 3.采用正确的振捣方法,严防漏振: a.插入式振捣器应采用垂直振捣方法,即振捣棒与砼表面垂直或斜向振捣,即振捣棒与砼表面成一定角度,约40°~45°。 b.振捣器插点应均匀排列,可采用行列式或交错式顺序移动。每次移动距离不应大于振捣棒作用半径(R)的1.5倍。振捣器操作时应快插5.砼中有硬块和杂物掺入,或木块等大件料具掉入砼中。 6.不按规定下料,吊斗直接将砼卸入模板内,一次下料过多,下部因振捣器振动作用半径达不到,形成松散状态,以致出现特大蜂窝和孔洞。 有杂物,应及时清除干净。 慢拔。 4.控制好下料。要保证砼浇筑时不产生离析,砼自由倾落高度应不超过2m,大于2m时要用溜槽、串筒等下料。 5.防止砂、石中混有粘土块等杂物;发现砼中预 防 措 施 3.3麻面原因分析与预防
现 象 麻面: 砼表面局原 因 分 析 1.模板表面粗糙或清理不干净,粘有干硬水泥砂浆等杂物,拆模时砼表面被粘损,出现麻面。 预防措施 1.模板清理干净,不得粘有干硬水泥砂浆等杂物。 诚信 合作 创新 卓越 中铁十四局集团有限公司
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部缺浆粗糙,或有许多小凹坑,但无钢筋和石子外露。 4. 砼振捣不密实,砼中的气泡未排出,一部分气泡停留在模板表面,形成麻点。 2. 钢模板脱模剂涂刷不均匀,拆模时砼表面粘结模板,引起麻面。 3. 模板接缝拼装不严密,浇筑时缝隙漏浆,砼表面沿模板缝位臵出现麻面。 2.模板浇筑砼前,应清洗干净,使模板缝隙拼接严密,如有缝隙,应填严,防止漏浆。 3.钢模板脱模剂要涂刷均匀,不得漏刷。 4.砼必须按操作规程分层均匀振捣密实,严防漏浆,每层砼均匀振捣至气泡排除为止。
第四章 衬砌施工安全注意事项
一、铺设衬砌台车要求: 1、行走的钢轨类型要≧48㎏/m;
2、轨枕规格不得小于60㎝×22㎝×16㎝,枕木间距≦60㎝; 3、轨枕要铺设在平整坚实的地面上; 4、轨距要在允许范围内。
二、台车在移动时,人员和车辆不得穿行,并备有可靠的紧急制动措施。 三、在立模前,应事先对电机,油泵的状况进行检查,是否良好,电源连接是否正确,并做好保护,各部连接是否牢固可靠,作业人员是否在位安全。在检查确定一切都已正常安全状态下才能启动电机和油泵,开始作业程序。
四、台车上的作业平台,要铺满踏板,木板之端必须搭于支点上,严禁留有探头板和洞口。踏板质量强度要满足作业所需的承载量,防止拆断,高处的作业平台外边缘和上下爬梯外侧要设臵安全防护栏,且高度不低于1.2米。
五、工作平台所承载的所有操作人员和机具、材料,不得超过其计算荷载的重量。 六、台车的机械传动部分,应设臵安全防护罩,电气设备必须做好接地保护,检测和维护保养机器和管线时,应先停电,并切断电源、风源。
七、台车就位支好后,要保证车辆、机械、行人的安全通行。
八、灌注混凝土时,必须要两侧对称进行,上料操作和捣固操作要按操作规程执行。 九、拆模时,除应事先检查电机、油泵状况是否良好外,其他临时接用的电源、机工具(如振捣器,临时照明灯线,输送砼、水、气管等)都应拆除,在检查确定一切无
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误正常,符合拆模条件要求后,才能启动拆模作业。
十、台车移动穿行时,钢模板必须要收拢到穿行要求位臵,模板上所有作业窗一律关闭,否则不得穿行,在移动中应有专人掌握刹车器,防止台车溜放和撞击。
十一、衬砌作业班组,在作业时,必须有一名安全监督员佩戴袖章跟班值班。
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目 录
第一章 工程概况 .................................................................................................................... 1
1.1工程概况 ....................................................................................................................... 1 1.1.1 起讫里程 ................................................................................................................ 1 1.2结构简介 ........................................................................................................................... 1
1.2.1净空及内轮廓 ......................................................................................................... 1 1.2.2洞身二次衬砌(见表1.2.2-1) ............................................................................ 2 第二章 衬砌施工运作方案 .................................................................................................... 2
2.1仰拱及仰拱填充施工 ................................................................................................... 2 2.1.1仰拱施工工艺框图见下图(图2.1-1): ............................................................. 2 2.1.2主要施工工序 ......................................................................................................... 3 2.2拱墙二次衬砌施工 ....................................................................................................... 3 2.2.1拱墙衬砌施工工艺框图见下图(图2.2-1) ....................................................... 3 2.2.2防水板铺挂工艺 ..................................................................................................... 4 2.2.3模筑衬砌钢筋加工 ................................................................................................. 6 2.2.4模筑衬砌模板施工 ................................................................................................. 7 2.2.5模筑衬砌混凝土施工 ............................................................................................. 8 2.2.6二次衬砌砼施工的注意事项 ................................................................................. 8 2.2.7二次衬砌砼拆模注意事项 ..................................................................................... 9 第三章 二次衬砌砼常见通病预防措施 ................................................................................ 9
3.1 蜂窝原因分析及对策 .................................................................................................. 9 3.2 孔洞原因分析及对策 ................................................................................................ 10 3.3麻面原因分析与预防 ................................................................................................. 10 第四章 衬砌施工安全注意事项 ............................................................................................ 11
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