隧道二衬施工方案Word文件下载.docx
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2.1设计概况
长基岭隧道为本标段控制工程，进口位于一六镇，出口位于龙归镇。
隧道左、右线起讫里程分别为ZK90+120～ZK94+040、YK90+125～YK94+065，分别长3920m、3940m。
洞门采用端墙式，均设计有10m明洞。
另外，还包括有5个车行横洞、9个人行横洞，5处紧急停车带。
隧道位于低山地貌区，最大埋深300m，隧道出口坡度40°
～50°
。
左右线隧道测设线间距38m左右，属分离式隧道形式。
隧道地层复杂、断层发育，共有14条断层破碎带，出口端施工预计需穿越7条断层破碎带。
1、隧道平、纵断面设计
长基岭隧道设平曲线1个，无竖曲线。
左线起点设计高程158.889，终点设计高程103.775；
右线起点设计高程158.677，终点设计高程103.639，线路总体上由北向南下坡，左、右线坡度分别为1.49%、1.485%。
2、隧道结构设计
隧道按新奥法原理设计，结构采用锚、网、喷、钢拱架组成初期支护与二次模筑砼相结合的复合式衬砌型式；
拱墙采用C25防水砼，抗渗等级不小于S8，仰拱采用普通C25砼。
隧道主洞、紧急停车带内轮廓一般采用三心圆、曲边墙形式；
隧道一般地段主洞采用R-480cm、R-880cm的三心圆净空断面形式，单洞不设仰拱净空断面面积109.2m2，设仰拱净空断面面积133.7m2；
考虑与一般地段主洞断面顺接要求，紧急停车带采用R-480cm、R-1020cm、R-480cm的三心圆断面形式，设仰拱净空断面面积164.3m2。
拱墙采用1.5mm厚单面自粘式HDPE复合式防水卷材。
隧道净宽15.5m，净高5.0m。
隧道结构断面示意图见图2-1；
各断面二衬结构设计参数见表2-1；
二次衬砌标准设计图见图2-2。
图2-1Ⅴ级围岩地段隧道结构示意图
表2-1二衬结构设计参数表
围岩级别
二次衬砌（cm）
拱、墙
仰拱
SQ
厚70cm钢砼
S5a
厚60cm钢砼
S5b
厚55cm钢砼
S4a
厚50cm钢砼
S4b
厚45cm钢砼
厚45cm砼
S4c
—
S3a
厚40cm砼
S3b
ST4a
ST4b
ST3
图2-2S5a级围岩二次衬砌标准设计图
2.2水文地质概要
隧道地下水为表层残坡积粉质黏土、碎石土中的孔隙水、基岩风化带内的裂隙水、构造裂隙水及岩溶水，水量大小受空隙率、溶蚀、裂隙发育程度及季节变化影响，补给来源主要为大气降水下渗补给，由于洞身较长，穿越地层时代较多，各岩性差异风化较明显，且有断裂通过，不同类型的结构面发育，具较强的透水性，地表水顺各结构面渗入地下，成为丰富的地下水水源，使得隧道区地下水较为发育，丰富的地下水将影响隧道的施工，施工时要注意排水、预防涌水。
2.3人员组织概况
管理人员20人、开挖班80人、支护班90人、模板班30人、二次衬砌班100人，其中架子队队长曾建雄、总工钟玉明、质检员宋金峰。
三、总体施工方案
3.1总体施工安排
因长基岭隧道为分离式隧道，故左、右洞施工相互间没有影响，根据各自隧道断面尺寸一致，左右洞分别配一套普通模板台车，加宽段模板台车通过普通模板台车加支撑，拼装出设计加宽段尺寸。
模板台车施工：
隧道使用台车施工，台车设计总长12m。
台车搭接10cm。
每一循环台车衬砌长度为11.9m。
隧道环向施工缝为11.9m一道。
水平施工缝设在路面下0.15m位置。
人行横洞采用搭设满堂红脚手架，车行横洞采用简易型钢台架作工作平台进行施工。
模板均采用钢模板。
隧道防水施工：
隧道内采用简易台架铺设防水材料。
隧道钢筋施工：
集中钢筋加工厂加工，再运输至隧道二衬钢筋施工部位，采用防水板简易台架作为钢筋绑扎施工平台进行钢筋施工。
隧道二衬砼施工：
砼输送泵自地面泵送砼至模板台车处，砼灌注以自密实为主，人工配合采用捣固棒震捣。
3.2二衬施工顺序
二次衬砌施工顺序：
仰拱与小边墙同时施工，仰拱、小边墙超前50m，后期仰拱、边墙应流水线组织施工，拱墙基面处理、防水施工、钢筋绑扎、二衬砼浇注紧跟。
如图3-1所示
图3-1隧道二次衬砌施工示意图
3.2施工进度及计划
3.2.1工期安排原则
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。
1、工期安排上严格按照招标文件对总工期的有关要求进行。
2、合理安排施工顺序，尽可能展开平行流水作业。
3.2.2总体工期安排
长基岭隧道左、右线二衬计划完成工期分别如下。
左线二衬：
2010年11月26日~2012年3月30日；
先施工ZK93+992~ZK94+004，
往大里程施工2组二衬，
施工明洞衬砌，
ZK93+992往小里程方向施工二衬。
右线二衬：
2010年11月11日~2012年3月30日；
先施工YK94+027~YK94+039，
ZK94+027往小里程方向施工二衬。
3.3主要施工进度指标
主要进度指标见表3-1。
表3-1主体结构施工主要工程项目施工进度指标表
序号
项目
进度指标
备注
1
仰拱施工
2天/段
前4组2段/周
2
拱墙（单洞单线段，台车）
四、施工工艺、方法、技术措施
4.1施工工艺流程
施工工艺流程图4-1所示
图4-1施工工艺流程图
4.2施工方法及技术措施
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80～100m；
Ⅴ级围岩二次衬砌距掌子面距离60～80m。
长基岭隧道以采用复合式衬砌为主，明洞段采用明洞衬砌。
级围岩（S4a、S4b支护形式）及
级围岩隧道均采用曲墙有仰拱衬砌断面形式，仰拱与仰拱填充分开施作；
级围岩及
级围岩（S4c支护形式）均采用曲墙无仰拱衬砌断面形式。
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。
4.2.1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。
4.2.2清底和基面处理
1）清底采用人工配合反铲挖机，清底过程中应注意对隧道初支的保护。
2）初支基面集中漏水部位进行注浆堵水，渗水部位施作防水砂浆刚性防水层或堵漏灵，做到无滴水、漏水、淌水、线流或泥砂流出，保证基面干燥、清洁。
3）自拱顶向两侧将基面外露的钢筋头、铁丝、锚管、排管、锚杆等尖锐物切除锤平，并用砂浆抹平顺，不得出现尖锐物。
4）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，拱部不平整度矢弦比不大于1/8，其它部位矢弦比不大于1/6。
将基面阴、阳角处和棱角部位须用砂浆抹成圆弧，圆弧半径为100mm。
5）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。
仰拱采用移动式栈桥施工，但仰拱填充不与仰拱同时灌注，拱墙衬砌采用液压钢模衬砌台车施工，最后施工水沟电缆槽，必要地段采取回填注浆。
洞内混凝土衬砌施工顺序见图4-2。
图4-2洞内混凝土衬砌顺序图
4.2.3仰拱及仰拱填充施工方案
为保证隧道施工平行作业，仰拱施工采用移动仰拱栈桥，栈桥12m，采用5根I30工字
钢加工，宽1.0m，I30工字钢上面用Φ22钢筋连接焊牢，间距25cm，底面用[10槽钢焊接，
以保证栈桥的整体性，栈桥布置见图4-3。
图4-3栈桥布置
仰拱与仰拱填充混凝土分幅分段浇筑，超前二次衬砌20～30m，仰拱与仰拱填充不得同时浇筑，按照设计厚度一次灌注成型，一般浇筑段长不大于8m。
仰拱填充浇筑时两边预留临时水沟。
Ⅳ、Ⅴ级围岩包括仰拱混凝土的浇筑、仰拱填充层的浇筑；
Ⅲ级围岩包括铺底混凝土的浇筑。
其工序框图分别见图4-4、图4-5。
图4-4仰拱施工工序框
图4-5铺底施工工序框
（1）测量放样
首先在隧道两侧边墙处打设导放点，导放点每5m打设一组，标高与该里程设计标高一致。
再根据五寸台图进行放样开挖。
（2）仰拱开挖应符合以下规定
根据测量放样进行隧底开挖，开挖轮廓和底部高程必须符合设计要求。
隧底范围石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌应小于5cm。
（3）在仰拱混凝土灌注前基底应做以下处理
清理基底虚碴、积水及其他杂物；
采用高压风水对基面进行冲洗，保证基面洁净后方可关模浇筑混凝土。
若仰拱设计有初期支护时，浇筑混凝土前必须对初支面采用高压风水进行冲冼。
（4）仰拱及仰拱填充砼浇筑
仰拱与仰拱填充不得同时浇筑，要求仰拱终凝后进行填充混凝土浇筑。
仰拱紧跟下台阶施工，结合断面情况和现有施工技术，拟将仰拱及填充分成二步施工。
第一步先施工仰拱，第二步施工仰拱填充。
仰拱、仰拱填充施工断面见图4-6
（5）仰拱填充混凝土的厚度及表面高程必须符合设计要求。
（6）仰拱填充混凝土强度达到5MPa方可行人，强度达到70%强度后方可通行车辆。
图4-6仰拱、仰拱填充施工断面
4.2.4拱墙施工
（1）拱墙测量放样
首先，检查边墙基础施作结构尺寸，检查是否满足拱墙衬砌净空和模板台车就位尺寸。
如边墙基础结构侵入模板台车就位净空，应进行修凿处理。
净空满足要求后，使用水准仪操平在隧道两边边墙基础上用红色油漆标出模板台车就位标高，使用全站仪在防水板标出隧道中心线及模板台车就位的法线。
中心线必须放在拱墙衬砌的两个端头，放线长度以11.90m（12m长台车）为准，预留10cm的模板搭接长度，中心线和就位高程点精确放在两个里程断面，且便于施工过程中点位的可使用性。
（2）拱墙施工方案
隧道在开挖、支护后，围岩变形达到收敛，即不变形、不沉降后即可进行衬砌施工。
防水层铺设前要对开挖断面净空进行检查，欠挖部分进行处理，保证不侵入设计要求净空。
同时对喷砼进行基层处理，基层平整度要求：
凹凸处高差不得大于5cm。
复合式衬砌要求隧道混凝土二次衬砌应在围岩收敛变形稳定后作为最佳衬砌时机，但软弱围岩及断层破碎带处，由于其围岩自稳能力差，初期支护难以使其达到完全稳定，故根据支护情况及量测信息，为确保洞体稳定及施工安全，经监理工程师同意后及时进行二次衬砌，必要时紧跟开挖面。
正洞衬砌段落边拱模采用定制12米衬砌钢模板衬砌台车，通过调整液压元件，使模板正确对位。
混凝土灌筑通过灌筑窗口，自下而上，从已灌段接头处向未灌方向，水平分层对称浇灌，边浇边捣，层厚不超过40cm，相邻两层浇注时间不超过1.5小时，确保上下层混凝土在初凝前结合好，不形成施工冷缝，垂直自由下落高度控制不超过2m，捣固采用附着式振捣器和插入式振捣器，安排专人负责，保证混凝土衬砌内实外光。
减少二次衬砌混凝土表面的气泡，采取堵头板分层设排水孔排出泌浆水的措施，混凝土在振捣过程中，产生泌浆水，容易粘在模板上形成混凝土表面的气泡。
在堵头板上沿竖向每20～30cm设可以封闭的孔（φ10～14的螺钉孔即可），浇筑时根据混凝土的层面，依序打开孔排水，排完水及时封孔。
衬砌台车由现场提供断面尺寸及功能要求，委托专业的厂家加工，现场组装。
衬砌台车具备足够的强度和刚度，满足断面加宽及下锚段衬砌要求，并且立模方便。
液压衬砌台车见示意图4-7。
图4-7液压衬砌台车见示意图
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。
混凝土灌注结束12小时后从挡头板浇水养护。
拱墙衬砌施工工艺框图见图4-8
图4-8拱墙衬砌施工工艺框图
（3）边墙基础、拱墙施工缝基面处理
在防水层铺设、防排水结构安装完毕，经自检、监理检查、充气试验检查合格后，对边墙基础顶面清除焊渣、杂物等，然后用水进行冲洗，待水干后，涂界面剂。
拱墙施工缝必须凿毛处理，同时用水清洗，理顺止水带。
（4）台车就位
立模（台车就位）：
根据放线位置，移动台车就位。
台车就位后，按要求检查台车位置、尺寸、方向、标高、坡度、稳定性，放置接头止水带及界面剂和拱部注浆管，并安设好挡头模板再进行合格检验和经监理工程师签证，方可灌筑边拱混凝土。
1、台车就位前，首先检查模板台车各个部件，检查是否牢固，模板强度、刚度是否满足施工需要，同时对模板台车拼装后结构净空尺寸进行检查、验收合格后，才可以投入使用。
2、台车就位前，对模板台车模板进行打磨处理，保证模板台车的表面平整度、光洁度，用色拉油作为脱模剂，脱模剂的涂刷一定要均匀，不能有油下流或聚集一团的现象。
3、台车就位前，台车底部钢轨安装必须符合如下要求：
首先必须保证钢轨安装后的刚度要求，即钢轨在承受自身静荷载和砼浇注过程动荷载中，不能出现下沉。
钢轨间距误差不能超过5mm，满足台车行走，同时要用钢楔卡住台车轮，保证台车在浇注中不位移。
4、对有钢筋的拱墙砼，钢筋上必须使用与设计保护层等厚的高标号砂浆垫块，以确保钢筋保护层符合设计要求，二衬钢筋的安装不能侵入净空。
5、台车就位以测量组放样点位为标准，台车安装必须稳固、牢靠，接缝严密，不得漏浆。
模板与混凝土接触面必须清理干净并涂刷隔离剂。
6、台车就位完毕后，对台车进行检查，其允许偏差必须满足如下要求下表4-1
允许偏差（mm）
检验方法
边墙脚平面位置及高程
±
15
尺量
起拱线高程
10
3
拱顶高程
+10
0
水准测量
4
模板表面平整度
5
2m靠尺和塞尺
相邻浇筑段表面高差
7、检查完毕符合设计要求后，进行预埋件和挡头模板的安装，预埋件主要有背贴式橡胶止水带、中埋式橡胶止水带、止水条。
止水带采用U形钢筋盘条固定在挡头模板上,一半镶入模板,另一半需在挡头模板.并用钢筋进行固定、加固。
带注浆管膨胀止水条采用预留安装槽。
在模板拱顶（最高点）安设排气孔兼注浆孔。
注浆孔设置间距5～10m。
挡头模板和止水带之间采用定型木板加工,止水带与支护面之间采用不等宽度模板组合而成，根据超挖实际情况组合。
（5）砼浇筑
混凝土浇筑：
灌筑边拱混凝土时，应由下向上对称灌筑，两侧同时或交替进行，边墙部位混凝土应采取埋管式浇注，由液压泵直接顶压入模，挤压顶升式浇注。
拱部先采取退出式浇注，最后用压入式封顶。
混凝土用附着式振捣器和插入式振捣器联合捣固，安排专人负责，保证混凝土内部密实，外部光滑。
并注意保护好预埋于混凝土内部的注浆管，防止其歪斜和倾倒，以确保二次衬砌后回填注浆能顺利进行。
要配足备用捣固机具，防止因捣固机具发生故障，造成漏捣或捣固不实。
混凝土灌筑必须连续进行，因故不能连续灌筑，间歇时间超过混凝土初凝时间时，必须按规定进行接茬处理。
（6）混凝土结构自防水
二次衬砌采用自防水混凝土，抗渗等级不低于S8，隧道
、
级围岩断层破碎带水头压力小于0.3Mpa地段，抗渗等级不低于S10，拱墙砼掺加防水剂，仰拱砼掺加高效抗裂防水膨胀剂。
1、准备工作：
在砼浇筑前，必须检查输送泵是否完好，拌合站运转情况是否正常，砼罐车是否到位，配合比、外加剂是否调整好。
各种机具（捣固器等）是否准备好，是否能用。
2、砼浇筑：
砼浇筑前，先清洗边墙基础顶面，清除杂质，涂界面剂，仔细检查台车模板表面的平整度，整洁情况。
3、主要技术措施
隧道衬砌砼为使衬砌砼抗渗等级不小于设计要求等级，达到内实外美，不渗、不漏、不裂和砼表面无湿渍的质量标准，施工过程采取以下主要技术措施进行控制。
①、衬砌净空控制
在拱墙衬砌前，对模板架立位置进行测量放样。
模板架立位置比设计位置净空大5cm，对模板结构尺寸和衬砌净空进行检查，对模板进行调整，加固。
②、砼质量控制
精心试验钢材、水泥、粗细骨料、水、外加剂等原材料，经试验后精心选用符合设计强度标准的原材料进行配合比设计并不断优化。
对隧道内渗水进行水质化验，弄清它是否对砼有侵蚀性，以便在配合比设计时采取相应的措施，如原材料的选用等。
施工中严格按配合比准确计量，严格按配合比拌制砼，必须采用自动计量搅拌站拌和，采用重量法计量，砼搅拌时间不能少于3分钟；
砼拌和完成后必须在规定的时间内用完，否则将重新进行试验检验或报废。
砼浇筑全部采用泵送砼入模。
脱模时间必须经试验确保砼强度达到8MPa以上后才能脱模，脱模后及时进行养护，养护时间不少于14d。
③、拱顶混凝土密实度和空洞解决措施
A.分层分窗浇注
泵送混凝土入仓自下而上，从已灌筑段接头处向未灌筑方向。
充分利用台车上、中、下三层窗口，分层对称浇注混凝土，在出料管前端加接3～5m同径软管，使管口向下，避免水平对砼面直泵。
砼浇筑时的自由倾落高度不能超过2米，当超过时，采用接长软管的方法解决砼落差过高的问题。
B.采用封顶工艺
当混凝土浇筑面已接近顶部（以高于模板台车顶部为界限），进入封顶阶段，为了保证空气能够顺利排除，在预留注浆孔安装排气管（采用φ12.5mm镀锌管），排气管一端尽可能靠防水板顶部。
将排气管另一端固定在模板台车内，且固定牢固。
随着浇筑继续进行，当发现有水（实为混凝土表层的离析水、稀浆）自排气管中流出时，即说明仓内已完全充满了混凝土，停止浇筑混凝土，疏通排气管和撤出泵送软管。
封顶混凝土时尽量从内向端模方向灌注，以排除空气。
后期（砼强度达到设计70%以上）可利用排气管对拱顶因砼收缩产生的空隙进行填实，回填灌浆压力控制在0.1～0.5MPa。
C.浇筑过程中派专人负责振捣，保证砼的密实，封顶前准确安装拱顶排气管，确保封顶时不出现空洞，并在后期利用此管进行压浆，使衬砌背后充填密实。
④、拆模和养护
砼拆模拱墙模板在砼强度达到8Mpa后方可拆模，拆模后进行洒水养护作业，养护期龄为14天。
⑤、其它技术措施
A．严格控制混凝土从拌合出料到入模的时间，当气温20℃～30℃时，不超过1h，10℃～19℃时不超过1.5h。
冬、雨季施工时，混凝土拌合运输和浇筑严格按保障措施和规范要求执行。
B.拆模养护：
每循环脱模后及时对模板台车进行养护：
清刷模板，对变形和麻面处进行整修和打磨，涂脱模剂。
当边、拱混凝土强度达到5MPa时，方可拆模，拆模时间不可过早。
拆模后及时进行洒水养护，养护时间不少于14天。
C.衬砌厚度、密实度及外观检测方法
衬砌外观要目测平顺光滑，无蜂窝麻面。
断面尺寸及中线、高程用钢尺配合经纬仪、水平仪量测，内轮廓必须符合设计要求。
衬砌厚度检查采用雷达检测。
密实度检查采用混凝土回弹仪，其强度检查采用同期制作混凝土试件，做抗压强度试验。
4.2.5防排水施工
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S8。
拱墙背后设置单面自粘式HDPE复合防水卷材，防水板厚度不小于1.5mm。
隧道变形缝采用橡胶止水带止水，隧道施工缝采用膨胀橡胶止水条止水。
4.2.5.1系统排水管的布设
隧道排水平面布置图见图4-9
图4-9隧道排水平面布置图
隧道排水布置见下表4-2：
（1）环向排水盲管安设
先在喷射混凝土面上定位划线，线位布设原则上按设计进行，但根据洞壁实际渗水情况作适当调整，尽可能通过喷射层面的低凹处和有出水点的地方。
沿线两侧钻定位孔，定位孔间距30～50cm，将膨胀螺栓打入定位孔，用铁丝将环向盲管定位于膨胀螺栓上，见排水盲管布置示意图4-10。
集中出水点处沿水源方向钻孔，然后将单根引水盲管插入其中，并用速凝砂浆将周围封堵，以便地下水从管中集中流出。
图4-10环向排水盲管固定示意图
（2）纵向排水盲管安设
按设计位置在边墙底部测量放盲管设置线，沿线钻孔，打入膨胀螺栓，安设纵向盲管，用卡子卡住盲管，固定在膨胀螺栓上。
4.2.5.2隧道防排水施工工艺流程见图4-11
图4-11隧道结构防排水施工工艺流程
4.2.5.3基面处理
基面处理主要对初期支护表面的渗漏水，外露的突出物及表面凸凹不平处进行处理。
1、处理基面渗漏水，采用注浆堵水或埋设排水管直接排水到边沟，保持基面无明显漏水；
2、对初期支护混凝土表面外露的锚杆头，钢筋尖头等硬物割除，其处理如图4-12、图4-13、图4-14；
图4-12初期支护面处理
①对钢筋网等凸出部分，先切断后用锤铆平抹砂浆素灰。
②对有凸出的管道时，用砂浆抹平。
图4-13初期支护面处理
③对锚杆有凸出部位时，螺头顶预留5mm切断后，用塑料帽处理。
图4-14初期支护面处理
3、对初期支护表面凸凹不平处进行处理，使混凝土表面平顺，凸凹面满足D/L≤1/6（D为两凸凹面间凹进深度，L为两凸凹面间距离
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