隧道洞身二次衬砌施工方案.docx

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隧道洞身二次衬砌施工方案

隧道洞身二次衬砌施工方案

一、工程概况

大山脑隧道地处宁波市辖的余姚市和慈溪市境内，以DK113+500为行政

分界点，进口位于慈溪市童岙村，出口位于余姚市汇头村。

隧道起讫里程：

DK112+207-DK118+416全长6209m全隧道位于直线上。

洞内纵坡为“人”字坡，分别为1193m的3.0%。

上坡和5016m的3.2%。

下坡。

大山脑隧道位于剥蚀低山丘陵区，地形起伏较大，自然坡度10〜35°,植被发育。

区内最高山峰为大山脑，海拔288.4m，隧道所穿越山丘海拔一般110〜265m山丘间沟谷海拔一般40〜80m相对高差30〜160m隧址区内发育多条沟谷，沟内水量较小。

隧道进、出口处线路前进方向左侧有两大水库，分别为梅湖水库和丈梅水库，其中丈梅水库为余姚市和慈溪市用水源，南临萧甬铁路，横穿东溪省道，乡间公路网密集，交通较便利。

二、施工准备

（1）施工测量控制点已布设并复测完毕，洞顶监控量测点已布设并监测，初期支护稳定。

（2）施工衬砌配合比完成试验及审批工作。

（3）各种二次衬砌所需要材料准备、取样检验、进场完成。

（4）初期支护表面平整度能满足衬砌要求。

（5）施工人员、机械设备均已进场准备就绪。

隧道洞身复合式二次衬砌均在围岩及初期支护收敛变形趋于稳定后施

作，衬砌工作面与开挖工作面拉开一定距离，以减少两工作面间相互干扰。

衬砌采用模板台车全断面施工,混凝土运输车运送混凝土，混凝土输送泵压入模板内，插入式捣固棒配合台车所挂附着式振捣器捣固。

衬砌施作前首先检

查断面尺寸，并报监理工程师进行检查。

检查合格后，衬砌台车就位，并调

试、配套有关设备。

根据隧道围岩、水文地质情况，不同的衬砌形式选用不同的衬砌施工方案。

对普通的曲墙衬砌，采取铺底、仰拱先行，全断面液压整体模板衬砌台车衬砌，仰拱采用防干扰平台进行超前施工。

三、施工人员、机械、物资材料安排

（1）施工人员安排

各隧道衬砌作业队细分为钢筋班组、防水系统班组、模板班组、混凝土施工班组。

具体人员构成如表1所示。

表1施工人员组成表

班组

主要施工任务

咼峰期劳动力（人）

隧道衬砌队

钢筋班

仰拱、衬砌相关的钢筋施

工任务

21

防水系统班

负责二次衬砌、结构防排

水系统

12

模板班

负责各种大型模板疋位

加固、拆除

18

混凝土施工

班

负责最后的混凝土施工、

养护

12

合计

63

（2）主要施工机械设备安排

三座隧道衬砌施工拟使用机械设备详见表2

表2主要施工机械配置表

序号

机械名称

规格型号

产地

数量

设备状态

备注

1

多功能作业台架

6m7m

自制

6

良好

钢筋、防水

2

边墙组合模板

10m

自制

3

良好

板

3

全液压整体模板衬砌台车

10m

郑州

2

良好

隧道衬砌

4

混凝土运输罐车

HNJ5223GB

辽宁

3

良好

5

电焊机

BX500

上海

10

良好

6

电焊机

Zx3-400

上海

5

良好

7

砼输送泵

HBT-600

三一重工

3

良好

8

钢筋切断机

GQ40

太原

3

良好

9

钢筋弯曲机

GW40

牡丹江

3

良好

10

钢筋调直机

GX12

哈尔滨

3

良好

11

交流电焊机

BX-300

武汉

8

良好

12

热合自动爬焊机

6

良好

13

插入式震动器

ZX-25

佛山

12

良好

14

附着震动器

17

良—好—

（3）物资材料计划安排

洞身二次衬砌主要材料需求如表3:

表3主要材料供应表

材料名称

单位

数量

C35S8防水混凝土

3m

约2万m

C15砼

3m

3

约4111m

钢筋

t

约627t

EVA复合防水板

2m

约4万m

材料供应根据施工计划提前制定相应的材料供应计划，无论是甲供还是

自购材料进场前均进行严格的抽样检查、确保能够满足施工进度和质量要求

四、二次衬砌砼施工进度计划安排

二次衬砌各施工作业面平行施工，仰拱、填充、垫层、防水层、钢筋持续超前，混凝土持续紧跟，总体衬砌计划平均每月180米。

于2011年8月

30日前完成三座隧道全部工程。

五、施工工序安排及主要施工工艺、施工方法

5.1.仰拱及铺底施工

混凝土仰拱或铺底领先施工，确保隧道结构的稳定和安全，仰拱施工前先清理底面，检查隧道基底标高，各项指标合格后方可灌注仰拱铺底混凝土并同时浇筑部分边墙，以利墙拱衬砌台车进行施工。

仰拱或铺底浇筑范围如图6.18所示

图6.18仰拱施工范围示意图

待喷锚支护全断面施作完成后，根据围岩监控量测结果确定仰拱施工时间，当地应力较大时，应及时开挖并灌注混凝土仰拱及部分填充或铺底，使支护尽早闭合成环，并为施工运输提供良好的条件。

为解决仰拱施工与开挖运输作业面的干扰，大山脑隧道采用仰拱栈桥来保证仰拱施工时运输道路的通畅。

仰拱栈桥就位

在仰拱栈桥就位处，先垫平至设计标高，然后采用钢丝绳将梁板自中间吊起，用挖掘机将单片梁吊起向前移动至就位处，安放平稳，然后用挖掘机由栈桥上行走进行压实。

清底、立模及混凝土施工

仰拱栈桥就位后，进行人工钻爆开挖，控制超挖，严禁欠挖，挖机配合人工清底碴。

端头采用钢模板支模，要求立模尺寸必须按测量组放线及技术交底进行。

模板加固牢固，防止跑模，各支撑应避免来回车辆碰撞。

各竖向、纵向模板缝应成一条直线，模板表面应平整。

模板表面污物应清理干净，并满涂脱模剂。

施工时先将上循环混凝土仰拱接头凿毛处理，并与边墙衬砌钢筋连接。

仰拱、填充施工采用大模板、分段整体连续浇注，严禁半幅施工，确保仰拱及底部施工质量。

混凝土由中心向两侧对称、分层浇注，插入式振动棒捣固。

仰拱或铺底一次施工长度控制在4〜6m仰拱填充浇筑到离设计填充标高15cm止，预留的15cm底板与水沟电缆槽同时一次性浇筑，有利于成型产品的保护。

在浇筑仰拱（底板）、仰拱填充的同时按设计要求施作每30m—个检查井，并预埋好©100的横向导水管。

仰拱达到设计强度的100%B才能直接在砼上行车

仰拱混凝土施工流程详见图6.19。

52洞身模筑混凝土施工

当围岩和初期支护变形基本稳定，量测监控数据表明位移率明显减缓、收敛值拱脚附近小于0.2mm/d和拱顶相对下沉小于0.15mm/d时，方可施作二次混凝土衬砌。

5.2.1.衬砌台车

大山脑隧道二衬断面采用自行式全断面液压钢模衬砌台车，衬砌台车长12m台车结构如图6.20所示；挡头模采用自制钢模和木模。

隧道中线

图6.20全液压衬砌台车结构图

5.2.2.钢筋制作及安装

钢筋在洞外下料加工，弯制成型，洞内绑扎。

钢筋焊接：

热轧圆钢筋和螺纹钢筋均应按设计要求进行焊接。

钢筋冷拉调直：

采用卷扬机在一块较平整的场地进行钢筋的冷拉。

钢筋下料：

根据设计图纸的规格尺寸，在下料平台上放出大样，然后进行钢筋的下料施工。

钢筋成型：

在钢筋加工平台上根据钢筋制作形状焊接一些辅助设施,人工利用套筒或扳手进行钢筋的成型加工。

钢筋骨架绑扎：

严格按照图纸尺寸进行绑扎。

5.2.3.混凝土施工结构砼衬砌施工前首先利用防干扰平台，超前施工仰拱或铺底砼，及时封闭成环，再施工边墙和拱圈。

结构砼在拌和站集中拌和，输送车运输，全液压模板衬砌台车、输送泵全断面一次、整体灌筑。

5.2.3.1.衬砌施工缝处理混凝土衬砌浇注前，施工接缝处旧砼必须凿毛清洗。

每个衬砌段一般连续灌注完成，不留水平施工接缝。

当遇到特殊情况中途必须停工时，水平缝处要特殊处理，①下层砼要插接茬钢筋。

②在水平施工缝衬砌厚度1/2处安

设遇水膨胀止水带。

③浇注前接茬面用水清洗，先灌一层高标号砂浆，再灌注上层混凝土。

5.2.3.2.衬砌背后注浆

为保证初期支护与二次衬砌之间的密实，施作二次衬砌时拱顶每隔5m间

距预留一个充填压浆孔。

二次衬砌后拱顶注浆工艺要求：

1注浆在拱部衬砌混凝土达到70%设计强度后进行。

注浆前对衬砌混凝土的施工缝进行全面检查，对可能漏浆的部位及时处理。

2拱部注浆分成区段进行，每区段长度不宜大于50m区段端部必须封堵严密。

3注浆施工自较低的一端开始，向较高的一端推进。

4注浆压力视混凝土衬砌厚度和配筋情况等确定。

钢筋混凝土衬砌中采

用0.05〜O.IMPa

5浆在规定的压力下灌浆孔停止吸浆，延续灌注5min即可结束

6注浆结束时，有往外流浆或往上返浆的灌浆孔闭浆待凝

5233混凝土施工控制

二次衬砌施工步骤详见图6.21

抑制影响混凝土质量的各种因素的产生，加强对原材料质量的控制与

图6.21二次衬砌施工步骤图

序号

初期支护

仰拱混凝土

初期支护

防水结构

模板

1•仰拱每段长4-6m,并立端头模板

2.浇注仰拱混凝土

仰拱混凝土

1.施作拱边墙防水层

2.绑扎拱、墙钢筋

液压衬砌台车

.1/

1

1

1

1

ii,

■-Jj'

1

1

1

1%

业

1

*

3

.7.

III

I

IJU

1.验收防水层及钢筋

2.凿毛施工缝，清洗干净

3.台车就位，并检查尺寸满足设计要求

施工步骤

优化配置、优化设计混凝土配合比及施工工艺等多方面入手，采取综合技术措施，全面提高混凝土的灌注性能、力学强度和耐久性能，确保大山脑隧道结构耐久性设计要求全面得以体现。

5.3•保证拱顶填充密实的措施

严格控制水灰比、水泥用量和含砂率来保证混凝土中砂浆质量，降低孔隙率。

确保水泥、砂子、石子、水和外加剂的质量要求。

施工中严格按配合比准确计量。

严格控制混凝土的坍落度。

在模板台车拱顶部位预留注浆孔，间距5m用于保证拱顶部位砼密实。

施工中预留孔通过预埋©42镀锌钢管实

现，混凝土拆模后探测拱顶砼是否密实，如果有空洞，在混凝土具有一定强度后压浆回填。

5.4.防止混凝土裂缝措施

5.4.1.隧道衬砌开裂的基本原因分析

隧道衬砌开裂的原因分析见前表6.1。

5.4.2.防止隧道衬砌开裂措施

严格控制原材料。

通过合理选择原材料和混凝土配合比，降低混凝土的热强比，提高混凝土的抗裂性能。

选用符合规定要求的低水化热水泥，最大限度地减小水泥用量，同时减小水灰比。

特别要发挥外加剂的作用，用能满足和易性要求的最小用水量，不用过大的坍落度。

通过试验选择合格的外加

剂。

严格控制混凝土施工质量。

施工中认真执行“三检制”

对包括水灰比、骨料级配、拌和时间、平仓、振捣等各个环节严加控制,采用二次振捣工艺，以提高混凝土密实度和抗拉强度。

加强施工养护。

采取洒水养护和覆盖养护法尽早开始养护，保证混凝土在适宜温度、湿度条件下正常进行硬化过程，不致由于蒸发变干而引起水化作用失常，发生强度增长受阻、干缩裂缝等有害现象。

控制拆模时间，根据现场试验龄期和气候条件确定拆模时间。

表6.1隧道衬砌开裂的原因分析表

原材料

荒勺二I-I-G

膨土热凝、混比庖合弓配会的>土杂结

分刚裂物环而佰干性料如压集系高

剂加外

駐水用

<>速化硬的土凝混

响。

影响剂影加生外产些裂

»卅

施工工艺因素

BO裂咅

<>温

°度响速影筑主浇产和裂件卅条的鑼土浇凝

变积

<>

AdO够果足效

度温

O

，响比影«要

六、质量保证措施

1、建立健全工程质量责任制，成立以项目经理任组长，项目副经理、总

工程师为副组长、相关部室、施工队负责人为组员的质量领导小组，全面负

责本项目质量管理工作；

2、建立健全质量管理组织机构和工程质量责任制，全面推行IS09001:

2000系列标准，强化全员质量管理，认真制订并落实与工程质量有关的各职

能部门、主要管理人员的工作职责

3、对施工全过程进行质量检查，根据自检程序，自下而上按照“跟踪检测”、“复检、”“抽检”实施检测工作。

4、根据现场实际情况，认真复核施工图纸，确保施工设计图的正确性和有效性，发现问题及时与监理、设计单位联系，经设计单位明确后才能组织施工。

5、严格执行技术交底制度，列出重点监控部位及要点，对现场作业人员进行工程技术、质量、安全书面交底。

组织进行业务培训。

6、严格执行现场材料进场检验制度，对所有进场原材料的出厂合格证和说明书进行验查，并对合格原材料进行复验，控制各种原材料质量；

7、实行施工测量、放线双检复核制，以“放准，勤复测，点、线、面通盘控制”的方法，确保测量工作的准确无误，并做好测量原始资料保存归档工作。

七、施工安全技术保证措施

本着“安全第一、预防为主”的指导原则，严格执行安全教育培训制度、特

殊工种持证上岗作业制度、安全检查制度、安全防护制度、安全交底制度、

安全评比制度、机械设备安全管理制度，杜绝职工因工重伤及死亡事故；无

等级火灾事故；无机械行车和道路交通责任事故。

施工现场建立完善的保证

施工安全的安全生产管理机构，成立以项目经理任组长、项目副经理和总工程师任副组长、各部室负责人与施工队队长为组员的安全施工领导小组，负责安全管理、安全措施的制定、实施、监督、检查。

严格安全技术方案审核制度，开展安全教育，提高安全意识，做到持证上岗，认真做好安全技术交底和检查落实，加强交通安全管理措施，机械车辆作业施工安全措施，防火、爆破、用电安全管理措施。

特别做好施工现场

交通管制，交通指示工作。

1、施工现场安全制度

（1）建立安全生产管理网络，项目经理为安全生产第一责任人，工地设专职安全员，安全员必须对自己管辖范围经常检查、指导、督促，行使职权。

（2）坚决贯彻执行各项安全生产规章制度，严格遵守施工现场标化管理细则，未经“三级教育”的人员不准上岗作业。

（3）进入工地现场必须戴安全帽，且帽饰、着装统一，正确使用劳护用品。

（4）特殊工种必须持证上岗（电工、电焊工、机操工）。

（5）动火、明火者应具备二证（焊工证、动火证）、一器（灭火器）、

监护（现场监护人），并随身携带证件，严禁无证上岗。

2、施工现场临时用电安全措施

（1）、编制临时用电施工规范。

（2）、安装、维修或拆除临时用电设施必须有证专业电工进行。

（3）、建立安全用电检查制度。

（4）、施工现场所有电器都应做好接地保护。

（5）、电器安装全部完成后应试运转，包括对双电源的切换试验成功后才能正式进行降水。

3、机械设备安全管理

（1）、严格招待机械设备进场前的验收制度。

（2）、现场操作人员严格执行《建筑机械使用安全技术规章》及本公司编制的《各类设备安全操作规程》。

3）、严格执行机械设备的列保规程，认真贯彻条例制度和定期保养制

度，做好作业前和作业后的设备清洁、润滑、紧固、调试和防腐工作。

（4）、机械设备原有的技术性能的规定正确使用，严禁机械超负荷使用

及带病运转。

（5）、机械卷扬及传动的各类离合器、制动器必须安全可靠，凡转动部

分必须有防护罩。

4、防火措施

（1）、工地应设防火安全管理人员，建立防火责任制。

（2）、现场设置适用的灭火器其他消防设施，并有专人管理定期检查。

（3）、重点部位建立安全制度，且制度上墙。

（4）、严格执行动火审批制度。

电、气焊作业带好两证，落实监护人，严格执行“十不烧。

”

（5）、焊割作业点与氧气瓶、乙炔瓶距离不少于10m，与易燃易爆品的距离不少于30m。

（6）加强电源管理，防止发生电器火灾。

（7）办公室、宿舍、工棚内不准暖安、乱拉电线，不准擅自使用非生活用电加热器，不准使用大功率灯取暖、烘烤衣物，以确保电器线路安全运行。

八、施工环保、水土保持措施

1、严格按照关于林长高速公路工程施工期环保水保措施要求，做好施工

期间加强工程环保、水保工作。

2、全面控制施工污染，减少污水、空气粉尘及噪音污染。

3、严格执行国家及地方有关环保、水保标准及法律法规要求。

遵守国家

有关环境保护的法律、法规和规章，并按本合同的有关规定，做好施工区的

环保、水保工作，防止施工造成的环境污染和破坏。

4、建立健全环境保护管理机构，成立领导小组专人负责环境计划的落实，

对环保、水保工作将做到全面规划，综合治理。

5、遵守有关控制环境污染的法规，施工现场设置足够的临时卫生设施，

做好施工现场的卫生管理工作，生活垃圾堆放在指定地点，按规定及时清理或处理。

九、文明施工保证措施

1、严格执行业主有关文明工地建设的标准、规定，按照业主及主管部门的指示要求，认真听取驻地监理工程师的意见，搞好安全生产和文明施工，争创“安全文明样板工地”，强化施工现场管理，项目部组织相关人员对文明施工现场实行定期和不定期检查，积极开展创建文明工地活动。

2、建立以项目经理为首的文明施工组织机构，健全各项文明施工管理制度，加强法律、法规和治安方面的宣传教育，制定切实可行的预防措施，定期对全体职工开展相关知识的学习，防止员工发生违法、违规、违禁和妨碍治安的行为。

3、严格遵守国家《劳动保护法》和有关劳动保护条例，在施工生产和生活活动中，加强对施工人员的文明行为教育，做到管理程序化，作业标准化。

4、合理布置场地，各项设施必须符合规定标准，做到场地整洁、道路平顺、排水畅通、标志醒目、生产环境达到标准作业要求。

5、施工现场整齐清洁，施工过程坚持工完场清；及时调整设备、机具和材料的位置，保证摆放整齐，保持工作面宽敞，提供良好的工作环境；施工现场垃圾杂物集中堆放，及时处理；施工废水不乱排，严格按照当地环保规定和有关要求经处理达标后排放。