三分部隧道仰拱二次衬砌专项施工方案Word格式文档下载.docx
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九、保证安全的主要措施22
十、文明施工24
十一、施工环境保护、水土保持及节能减排措施25
11.1生态环境保护及水土保持目标25
11.2环境保护及水土保持方案25
11.3生态环境保护措施26
天目山隧道进口仰拱、二次衬砌专项施工方案
一、编制依据
新建杭黄铁路先期段HHXQZQ-1标先期开工段天目山隧道设计图；
高速铁路隧道工程施工技术指南；
高速铁路隧道工程施工质量验收标准；
高速铁路工程测量规范；
天目山隧道实施性施工组织设计；
项目现有技术水平、机械装备能力及质量、安全、环保与职业健康“三合一”管理体系。
二、编制原则
本施工方案以“说明详细、简单易懂、易被接受，保安全，保质量”为工作重点，按照“施工方案可行、施工技术先进、施工组织合理、措施得当，保障有力”的指导思想，遵循下列原则编制本施工方案：
1）工期保障原则
根据业主对本标段工程工期要求，科学组织施工，合理配置资源，使该工程各工序施工衔接有序，资源利用充分，确保各关键节点工期和总工期。
2）技术措施更优原则
制定切实可行的技术措施，采用新技术、新工艺，确保该项工程安全、质量达到优良标准。
3）经济合理性原则
针对工程的实际情况，本着可靠、经济、合理的原则比选施工方案，并配备充足的资源，施工过程实施动态管理，从而使工程施工达到既经济又优质的目标。
4）环保原则
在施工场地的布置、施工机械的配备、施工方案的选择方面必须与环保要求相结合，确保施工过程不对自然环境和人文环境产生破坏，实施文明施工，保护周边环境。
三、工程概况
3.1隧道概况
本工程为杭黄铁路第I合同段，位于浙江省淳安县屏门乡，新建杭黄铁路先期开工段I标三分部承担圭川溪隧道出口段（DK199+947.5～DK201+768长1820.5m）和天目山隧道进口（DK201+823～DK205+595长3772m）及徐家斜井436m施工任务，其中正洞5592.5m，斜井436m。
隧道设计为单洞双线隧道。
3.2地形地貌
隧道处于天目山山脉西南，地处剥蚀中低山区，山势陡峻，地势北高、南低、沟谷纵横、植被较发育、灌木杂草丛生，基岩多裸露。
隧道经过区域最高山峰的标高1135m，最大埋深约675.7米，自然山坡坡度一般10°
～70°
不等。
3.3复合式衬砌支护参数表
隧道正洞除洞门采用整体式衬砌外，其余采用复合式衬砌。
复合式衬砌由初期支护、防水隔离层与二次衬砌组成，Ⅱ级围岩采用曲墙加底板结构形式；
Ⅲ~Ⅴ级围岩采用曲墙加仰拱结构型式。
其中Ⅱ级围岩590m，Ⅲ级围岩1901m，Ⅳ级围岩520m，Ⅴ级围岩216m。
衬砌参数见下表：
衬砌形式
二次衬砌参数
拱墙厚度（cm）（砼级别）
底板/仰拱厚度（cm）
Ⅱ
35（C30砼）
30（C35钢筋砼）/
Ⅲa
40（C30砼）
/40（C30砼）
Ⅲb
Ⅳa
40（C35砼）
/45（C35砼）
Ⅳb
40（C35钢筋砼）
/45（C35钢筋砼）
Ⅳc
45（C35钢筋砼）
/50（C35钢筋砼）
Ⅴa
/55（C35钢筋砼）
Ⅴb
Ⅴc
50（C35钢筋砼）
/60（C35钢筋砼）
3.4主要设计技术指标
铁路等级：
Ⅰ级。
正线数目：
双线。
设计行车速度：
250km/h。
最小曲线半径：
一般4000m，困难3500m。
线间距：
4.6m。
限制坡度：
20‰。
牵引种类：
电力。
机车类型：
动车组。
到发线有效长度：
650m。
四、材料及试验
4.1材料检测
对所有购进原材料和商品混凝土的出厂合格证和说明书进行验收，并登记记录。
对有合格证的原材料进行复验，复验合格的原材料才能使用。
经复验不合格的原材料，书面通知物资部门做出标记，隔离存放防止误用，并作退货处理。
对钢筋检测：
按规定对钢筋取样进行抗拉和冷弯试验，及时出具报告。
4.2施工现场混凝土检测
在混凝土施工时，实行全过程检测。
坍落度检测要求在罐车出料口取料，混凝土坍落度每4h应检测1-2次。
检查混凝土在运送过程中是否离析，如发生离析现象，应重新拌制。
记录混凝土运到时间等，并与预拌混凝土站取得联系，防止使用超过初凝时间的混凝土。
指导作业班组进行混凝土作业。
现场试块的强度试验报告要与混凝土站同批试块的试验报告相一致，否则要查明原因。
五、施工计划
在保证合同总工期的同时，确保施工安全、工程质量及环保、文明施工目标等全面实现，完全履约；
施工组织科学，工序安排合理，最大限度地减少施工相互干扰；
尽可能开展平行流水作业，以减少施工投入、缩短施工工期，尽量做到主要工序均衡生产。
衬砌专项方案为通用性施工方案，施工计划应根椐各隧道总体计划确定此项工程具体施工计划。
六、机械设备及人员配备
6.1劳动力安排
每个衬砌施工队伍设队长2名，负责全队的现场管理、技术管理及日常事务，下设4个工班，施工高峰期可适当增加劳动力。
注：
下表所提供劳动为每个施工班组所需劳动力：
劳动力安排表
序号
工班名称
劳动力安排
承担任务
1
管理人员
2
正、副队长负责各队生产安排管理
2
风水电保障班
负责洞内水电的保障维修与检查、洞内排水工作
3
测量工班
3
负责台车定位、隧道净空检查。
4
钢筋加工工班
6
负责钢筋等构件的加工
5
砼工班
8
衬砌砼浇筑、砼养护
6
模板工班
12
衬砌台车定位、打磨及台车修整
7
防排水工班
10
负责初支面清理、防水板的挂设，排水管安装
8
安全员
负责洞内外安全
合计
44
6.2机械设备配置
机械设备配套从隧道工程特点出发，本着既要与施工方法相匹配，又能满足施工需要的原则，结合质量工期要求，做到既先进，又经济，合理配备。
同时，还充分考虑设备的完好率和出勤率，拟投入二衬施工的主要机械设备见下表。
隧道衬砌施工机械设备配置表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
液压衬砌台车
自制整体式（轨行式）
台
多功能作业台架
轮式
砼输送泵
HBT60
4
砼振动棒
插入式
5
发电机
500kw
七、施工工艺
二次衬砌距掌子面安全距离：
Ⅱ级围岩二次衬砌距掌子面距离不大于200m；
Ⅲ级围岩二次衬砌距掌子面距离不大于120m；
Ⅳ级围岩二次衬砌距掌子面距离90m；
Ⅴ级围岩二次衬砌距掌子面距离70m。
隧道衬砌要遵循“仰拱超前、拱墙整体衬砌”的原则，初期支护完成后，为有效地控制其变形，仰拱尽量紧跟开挖面施工，仰拱填充采用栈桥平台以解决洞内运输问题，并进行全幅一次性施工。
仰拱施做完成后，利用多功能作业平台人工铺设防水板，绑扎钢筋后，采用液压整体式衬砌台车进行二次衬砌，采用拱墙一次性整体灌注施工，最后完成整体道床施工。
混凝土在洞外采用拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车运至洞内，泵送混凝土浇筑，插入式捣固棒配合附着式振捣器捣固。
洞内混凝土衬砌施工顺序见下图：
洞内混凝土衬砌顺序图
7.1隧道初支断面净空测量
在隧道二衬施工之前，先由测量组对隧道初支断面净空进行测量，对隧道净空进行检查，完成后将测量成果上报。
提前对侵限部分进行处理，处理完成后进行复测，并经监理检查合格后方进行下一道工序。
7.2基面处理
初支基面集中漏水部位进行注浆堵水等措施，做到无滴水、漏水、淌水、线流或泥砂流出，保证基面干燥、清洁。
自拱顶向两侧将基面外露的钢筋头、锚杆等尖锐物切除锤平，并用砂浆抹平顺，不得出现尖锐物。
对基面凹凸不平处修凿及用砂浆抹平顺，不平整度最大为3mm，基层平整度≤1/10。
基面处理完，并经检查验收合格后，方可进行下一道工序施工。
7.3仰拱及仰拱填充施工方案
7.3.1仰拱衬砌施工工艺
隧道仰拱衬砌采取整幅施工，利用栈桥平台确保运输通畅。
衬砌钢筋在钢筋加工厂加工成型后运至洞内，人工安装。
仰拱衬砌端头模板采用5cm厚木板加工成型，人工安装。
仰拱衬砌施工工艺流程见下图“仰拱衬砌施工工艺流程图”。
仰拱衬砌施工工艺流程图
7.3.2施工方法
1）仰拱初期支护超前施工
首先进行测量放线、仰拱开挖检底，开挖长度一般不大于3m。
然后安装仰拱钢架，喷射仰拱砼。
在施工前应先将基底虚碴、杂物和积水排除干净，检查合格后方能喷射砼。
自动计量拌合站拌制混凝土，砼运输车运输，湿喷工艺施工。
仰拱喷射混凝土终凝以后，清除喷射砼上面的碎碴、杂物等并冲洗干净，排除积水后，进行仰拱衬砌施工。
2）仰拱衬砌钢筋加工及安装
①钢筋加工
仰拱衬砌钢筋加工在钢筋加工厂严格按设计图纸进行。
钢筋加工弯制前应调直，并将表面油渍、水泥浆和浮皮铁锈等清除干净。
钢筋采用电弧搭接焊时不得烧伤钢筋，加工后的钢筋不得有削弱钢筋性能的损伤。
单面搭接焊搭接长度不得小于钢筋直径的10倍，双面搭接焊搭接长度不得小于钢筋直径的5倍。
钢筋加工完成经检查合格后按不同规格型号分类存放，存放时要求下垫上盖。
钢筋的加工应符合设计要求，其允许偏差和检验方法符合下表规定。
钢筋加工允许偏差和检验方法
名称
允许偏差（mm）
检验方法
受力钢筋顺长度方向的全长
±
尺量，按钢筋编号各抽检10%，并各不少于3件。
弯起钢筋的弯折位置
20
箍筋内净尺寸
②钢筋安装
仰拱衬砌钢筋安装时首先安装外层主筋（靠近喷射砼面），严格按设计间距安装。
外层主筋安装完成后，开始外层纵向分布筋的安装，安装外层分布筋时，先在外层两端钢筋上按分布筋设计间距画标记，然后按标记安装分布筋，在交叉点用铁丝将分布筋与主筋绑扎牢固。
外层钢筋安装完成后，及时通知测量组放线，以确定内层钢筋的位置。
内层钢筋安装时，在外层主筋上焊接短支撑钢筋，支撑钢筋与线路及主筋垂直，纵横向在同一直线上间距2m一个，在短钢筋上标出内层钢筋的位置，按照标识首先在支撑钢筋位置安装纵向分布筋并与支撑钢筋焊接牢固，然后安装内层主筋，内层主筋安装完成后安装内层纵向分布筋。
纵向分布钢筋的安装必须保证每根钢筋的纵向贯通（变形缝除外）。
现场采取在封头模板上预留孔洞，将纵向钢筋穿过孔洞，与下组纵向钢筋相连，并且预留的纵向钢筋长短应错开，确保同一截面内钢筋接头不大于50%。
连接内外层的勾筋，安装在内外层主筋与纵向分布筋相交处，用铁丝绑扎牢固，将两层钢筋牢固的连接为一个整体。
钢筋保护厚度的保证采用同标号砼垫块，用铁丝将垫块牢固绑扎在内外层钢筋上，砼垫块数量不小于4个/m2，安设时梅花型均匀布置。
将绑扎垫块和钢筋的铁丝头卷向内侧，不得伸入钢筋砼保护内。
钢筋安装及保护层厚度允许偏差和检验方法应符合下表规定。
钢筋安装及保护层厚度允许偏差（mm）和检验方法
允许偏差
双排钢筋，上排钢筋与下排钢筋间距
尺量两端、
中间各1处
同一排中受力钢筋水平间距
拱部
边墙
分布钢筋间距
尺量连续3处
箍筋间距
钢筋保护层厚度
+10、-5
尺量两端、中间各2处
3）模板安装
仰拱纵向端头模板采用5cm厚木板加工成型，现场拼装，模板与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷脱模剂。
模板安装必须稳固牢靠，接缝严密，不得漏浆。
4）仰拱衬砌砼施工
仰拱砼浇筑应从中间向两侧对称浇筑，倾落自由高度不超过2.0m，当超过2m时采用滑槽溜放。
在砼浇筑过程中，观察模板、支架、钢筋、止水带等的情况，当发现有变形、移位时，应及时采取调整并采取加固措施。
混凝土浇筑应连续进行，浇筑混凝土时，应填写混凝土施工记录。
采用插入式振动棒捣固时，每一振点的捣固延续时间宜为10～30s，以混凝土不再沉落、不出现气泡、表面呈现浮浆为度，防止过振、漏振。
当振捣完毕后，应竖向缓慢拔出，不得在砼内平拖。
下料口应及时移动，不得用振动棒平拖驱赶下料口处堆积的拌和物将其推向远处。
振捣棒在振捣时应与侧模保持5～10cm的距离，并避免碰撞止水带等。
5）拆模及养护
①拆模
纵向端头模板在砼终凝以后即可拆模。
②养护
混凝土浇筑完毕后的12小时以内开始对混凝土进行养护，且养护不得中断。
混凝土养护期间，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℃。
浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态。
当环境气温低于5℃时不应浇水。
6）仰拱回填砼施工
①施工工艺
隧道仰拱填充砼采取整幅施工，利用栈桥平台确保运输通畅。
仰拱填充端头模板采用5cm厚木板加工成型，人工安装。
仰拱填充施工工艺流程见下图“仰拱填充施工工艺流程图”。
仰拱填充施工工艺流程图
②仰拱填充砼施工
砼浇筑应从中间向两侧对称浇筑，倾落自由高度不超过2.0m，当超过2m时采用滑槽溜放。
在砼浇筑过程中，观察模板、排水盲管的情况，当发现有变形、移位时，应及时采取调整并采取加固措施。
7）拆模及养护
养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。
当环境气温低于5℃时不应浇水养护。
填充砼强度达到5MPa以上时方允许行人行走，达到设计强度100%时，方允许车辆通行。
7.4防排水施工
隧道采取“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则；
在地下水与地表水联系密切且对水环境有严格要求的地段，采取“以堵为主，限量排放”的原则，严格按照设计止水措施组织施工。
7.4.1盲管（排水板）安设
1）环向排水板施作方法
①隧道初期支护与防水板间铺设2cm厚排水板，平均8m一环在泄水孔标高处直接与隧道排水侧沟相连通。
②按设计要求结合现场实际情况，每设计段长设一排水板与水沟沟身连接。
在水量较大地段适当加密。
2）纵向排水盲管施作方法
①纵向排水盲管沿纵向布设于隧道左、右墙脚外侧泄水孔标高处分段设置，段长符合设计要求，与隧道排水侧沟直接相连。
②按规定划线，以使盲管位置准确合理，盲管安设的坡度与线路坡度一致。
沿线钻孔，定位孔间距在30cm～50cm。
③将膨胀锚栓打入定位孔或用锚固剂将钢筋头预埋在定位孔中，固定钉安在盲管的两侧。
用无纺布包住盲管，用扎丝捆好；
用卡子卡住盲管，然后固定在膨胀螺栓上。
④纵向贯通排水盲沟安装应按设计规定划线，以使盲管位置准确合理，划线时注意盲管尽可能走基面的低凹处和有出水点的地方。
盲管与支护的间距不得大于5cm。
集中出水点沿水源方向钻孔，然后将单根集中引水盲管插入其中，并用速凝砂浆将周围封堵，以使地下水从管中集中引出。
盲管上接头用无纺布的渗水材料包裹，防止混凝土或杂物进入堵塞管道。
3）横向引水管施作方法
横向引水管埋设于隧道仰拱填充顶面或底板底面将暗洞衬砌背后的水通过侧沟引入隧道中心水沟排出洞外，引水管采用Φ100PVC管，依据隧道开挖后孔隙水量确定，正常段间距20m，涌水量较大地段可适当加密。
无仰拱段Ⅱ级围岩为排除底板积水与底板与垫层之间设置Φ50打孔波纹管，每10m设置一道与中心水沟连接将水排出洞外。
7.4.2防水层施工
隧道防水主要是利用混凝土的自防水能力，混凝土的的抗渗等级不得低于P10。
断层破碎带富水地段二衬混凝土抗渗等级不小于P12。
拱墙背后铺设防水板加土工布，防水板厚≥1.5mm，幅宽2~4m，土工布重量≥400g/m²
，材质符合设计要求标准。
1）施工工艺流程
防水板铺设包括铺设准备、防水板固定、防水板焊接等环节。
施工工艺流程如下图。
防水板铺设施工工艺流程图
2）施作步骤与方法
①铺设准备
洞外检查、检验防水板质量，对检查合格的防水板，用特种铅笔划焊接线及拱顶分中线，并按每循环设计长度截取，对称卷起备用；
洞内在铺设基面标出拱顶中线。
②防水板铺设
防水板采用无钉铺设方法，一次铺设长度根据混凝土循环灌筑长度确定，铺设前先行试铺，再加以调整。
防水板采用无钉孔铺设，即先将无纺布固定到预定位置，然后手动电热熔接器加热，使防水板焊接在固定无纺布专用热熔衬垫上。
防水板固定见下图：
防水板设置示意图
防水板铺设应超前二次衬砌施工9～20m，并设临时挡板防止机械损伤和电火花灼伤防水板，同时与开挖掌子面应保持一定的安全距离。
采用从上向下的顺序铺设，下部防水板应压住上部防水板，松紧应适度并留有余量，保证防水板全部面积均能抵到围岩。
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。
③防水板焊接
防水板接缝采用热合机自动焊缝形成，将两层防水板的边缘搭接不小于15cm，焊缝为2条，单条焊缝宽度不小于15mm；
当纵向接缝与环向接缝成十字交叉时（十字形接缝），事先对纵向接缝外的多余搭接部分齐根处削去，将台阶修理成斜面并整平。
两幅防水板的搭接宽度不应小于150mm，如下图所示；
防水层焊接示意图
3）施工控制要点
塑料板应存放在室内，库房应整洁、干燥、无火源、自然通风要好，并应远离高温热源及油脂等污物；
焊接时，接缝处必须檫洗干净，且焊缝接头应平整，不得有气泡折皱及空隙；
开始焊接前，应用小块塑料片上试焊，以掌握焊接温度和焊接速度；
焊缝若有漏焊、假焊应予补焊；
若有烤焦、焊穿处以及外露的固定点，必须用塑料片焊接覆盖。
浇筑混凝土时，应防止碰击塑料板，浇筑时应有专人观察，发现损伤应立即修补。
4）防水板施工质量检查
①目测检验
用手将已固定好的塑料板上托或挤压，检查其与喷射砼面的密贴程度及预留量，检查塑料板有无烤焦、焊穿、假焊和漏焊，焊缝宽度是否符合设计，焊缝表面是否平整光滑，有无波形断面。
②充气检查
检查采取随机抽样的原则，防水板的搭接缝焊接质量检查应按充气法检查，将注射针与压力表相接，用打气筒进行充气，当压力表达到0.25MPa时停止充气，保持15min，压力下降在10%以内，说明焊缝合格；
如压力下降过快，说明焊缝不严。
用肥皂水涂在焊缝上，有气泡的地方重新补焊，直到不漏气为止。
7.4.3施工缝止水施工
隧道纵向施工缝采用采用中埋式橡胶止水带和中埋式橡胶止水条。
环向施工缝采用拱墙环向施工缝采用中埋式橡胶止水带和外贴式橡胶止水带，仰拱采用中埋式橡胶止水带。
变形缝采用中埋式橡胶止水带和外贴式橡胶止水带、沥青木丝板塞缝、聚硫密封胶及镀锌钢板接水盒等措施；
仰拱部位采用中埋式橡胶止水带、沥青木丝板塞缝并环向设置双层抗剪钢筋等措施。
1）环向施工缝处设置复合式止水带，由中埋式橡胶止水带和外贴式橡胶止水带组成，防水构造形式如下图：
施工缝防水复合构造形式
2）背贴式止水带施工方法：
准确定位背贴式止水带，止水带纵向轴线要求与施工缝对齐。
背贴式止水带两端不透水焊接在防水板表面，手工焊接，焊接宽度不得小于4cm，焊接部位应牢固可靠。
3）纵向施工缝止水带施工方法：
纵向施工缝止水带可用自制U型钢筋卡，将止水带下部一半嵌在U型钢筋卡里，钢筋卡两端点焊在二衬钢筋上，保持止水带成一条直线，砼浇筑时边上要设专人拉紧止水带，直至终凝。
当二次衬砌为素混凝土时，纵向施工缝采用Φ16钢筋接茬，钢筋长0.48m（30d），纵向间距0.2m。
素混凝土接茬钢筋示意图纵向施工缝示意图
4）环向止水带施工方法：
将制成的钢筋卡穿过挡头模板，内侧卡紧止水带一半，另一半止水带平靠在挡头板上，待混凝土凝固后拆除挡头板，将止水带拉直，然后弯钢筋卡紧止水带，如图所示：
中埋式水带施工方法示意图
3）止水带施工控制要点
①因预埋式橡胶止水带构造简单，施工简便，质量可靠，故采用预埋式橡胶止水带。
②加强混凝土振捣，排除止水带底部气泡和空隙，使止水带和混凝土紧密结合。
③止水带埋设位置应准确，其中心应与变形缝重合。
④中埋式止水带应固定在挡头模板上，先安装一端，浇筑混凝土时另一端应用箱型模板保护固定时只能在止水带的允许部位上穿孔打洞，不得损坏止水带本体部分。
⑤固定止水带时，应防止止水带偏移，以免单侧缩短，影响止水效果。
⑥止水带定位时，应使其在界面部位保持平展，不得使橡胶止水带翻滚、扭结，如发现有扭结不展现象应及时进行调正。
⑦止水带的长度应根据施工要求事先向生产厂家定制（一环长），尽量避免接头。
如确需接头，应满足以下要求（如图）：
⑧橡胶止水带接头必须粘接良好，不应采用不加处理的搭接。
⑨止水带粘接前应做好接头表面的清刷与打毛，接头处选在衬砌结构应力较小的部位，粘接应采用热硫化连接的方法，搭接长度不得小于10cm，焊接缝宽不小于50mm。
。
⑩设置止水带接头时，应尽量避开容易形成壁后积水的部位，宜留设在起拱线上下。
4）止水条施工控制要点
①施工前，必须对止水条的宽度、厚度进行检查，确保其符合设计及标准要求。
②止水条安放前，必须对预留槽进行清理，清洗干净、排除杂物。
③止水条必须安装在预留槽内，安装时先在槽内涂抹一层氯丁胶粘剂，使其粘结牢固，并用水泥钉固定，水泥钉的间距不宜大于60cm。
④止水条安装应尽量安排在浇筑前3～5小时，如有困难提前安装应采取缓膨措施，但最长时间不得超过24小时。
⑤止水条安装时应顺槽拉紧嵌入，确保止水条与槽底密贴，不得有空隙。
⑥止水条接头处应重叠搭接后再粘接固定，沿施工缝形成闭合环路，其间不得留断点见下图：
止水条安装示意图
7.5钢筋施工
钢筋按要求在洞外加统一加工，运输到现场，在台车上人工安装绑扎。
根据测量控制点先扎外层环向定位钢筋，用纵向筋将定位钢筋连接后，以纵向筋作为其他环向筋安扎依据，扎完外层后再用相同方法安扎内层钢筋，并及时将内外层钢筋连接，以加强整体刚度。
钢筋安设完成后，按中线标高进行轮廓尺寸检查，合格后于内
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