铁路工程隧道二次衬砌施工方案.docx
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铁路工程隧道二次衬砌施工方案
新建XX至XX铁路GGTJ-1标
隧道二次衬砌施工方案
编制：
李X
复核：
张X
审核：
杨XX
中铁二局XX铁路工程指挥部二项目部
20XX年12月
目录
1、编制说明2
1.1编制依据2
1.2编制原则2
1.3编制范围2
2、施工方案2
3、二次衬砌施工规定3
4、二次衬砌施工4
4.1施工技术规范4
4.2模板台车技术要求5
4.3拱墙施工方法5
5.钢筋工程7
5.1工艺流程7
5.2施工准备7
5.3制配料凭证8
5.4钢筋加工8
5.5钢筋焊接9
5.6钢筋的绑扎11
5.7钢筋的安装11
5.8钢筋质量保证11
6.二衬背后回填注浆12
6.1注浆孔12
6.2注浆浆液的配制13
6.3注浆压力13
6.4注浆施工注意事项13
6.5注浆管理13
7.二次衬砌质量保证措施14
7.1立模正确14
7.2二衬混凝土质量保证措施14
8、安全保证措施14
油竹山隧道二次衬砌施工方案
1、编制说明
1.1编制依据
1、《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设【2010】241号
2、《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010J1149-2011
3、《D3K85+743油竹山隧道设计图》
1.2编制原则
1、科学、经济、合理的原则。
合理安排施工顺序，组织均衡、连续生产；以关键工序为中心，建立数学模型进行工期、资源优化；管理目标明确，指标量化、措施具体、针对性强。
2、引进、创新、发展的原则。
积极采用、鼓励研发旨在提高工程技术和施工装备水平、保证施工安全和工程质量、加快施工进度、降低工程成本的新技术、新材料、新工艺、新设备。
3、“六位一体”管理的原则。
结合建设项目特点，建立油竹山隧道管理的目标体系、责任体系、分级控制系统和评价评估体系，按照计划、组织、指挥、协调、控制等基本环节，将质量、安全、工期、投资效益、环境保护和技术创新分解细化为最佳匹配的实施目标，以标准化管理为基础，全面实现“六位一体”管理要求。
1.3编制范围
适用于XX高速铁路油竹山隧道二次衬砌作业施工。
2、施工方案
二次衬砌施工作业程序是先浇筑①部仰拱和②部仰拱填充，然后③部拱墙采用模板台车一次浇筑成形，模板台车采用12m组合式模板台车。
混凝土采用自动计量装置计量，集中拌合，由混凝土罐车运送到现场，混凝土输送泵泵送入模，混凝土灌注完毕后进行养护、拆模，然后进入下一循环。
二次衬砌施工断面图
3、二次衬砌施工规定
1、隧道衬砌结构设计使用年限级别为一级，设计使用年限为100年。
2、抗渗等级：
不得低于P12。
3、结构混凝土强度要求：
衬砌拱部、边墙采用C30纤维混凝土、C35纤维混凝土或钢筋混凝土。
4、预埋在混凝土中并暴露在外的吊环、紧固件、连接件等部件应与混凝土中的钢筋隔离，并应采取对该部件进行除锈及防锈等相应的措施，以消除其锈蚀后可能对构件承载力的影响。
5、暗洞段二衬拱部每隔3m左右预留回填注浆孔，待混凝土达到设计强度后，进行填充注浆。
详细见“XX贰隧参16-08图”。
4、二次衬砌施工
4.1施工技术规范
1、隧道衬砌施工时，其中线、水平、断面尺寸和净空大小均须符合设计要求。
2、衬砌材料的标准、规格及要求等，应符合现行的《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设【2010】241号、《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010J1149-2011的有关规定。
根据现场的具体情况，应适当增加二次衬砌的外放值（施工正误差），以免侵限。
3、衬砌应采用整体式钢模板穿行式衬砌台车，模板表面光滑、接缝严密。
挡头板按衬砌断面制作。
4、衬砌在围岩和初期支护收敛变形基本稳定后施作，其中拱脚水平相对净空变化速度小于0.2mm/d，拱顶相对下沉速度小于0.15mm/d，累计位移值已达极限相对位移值的80%以上。
5、在隧道洞口、浅埋段、围岩X散破碎段，应尽早施作二次衬砌，并应加强衬砌结构。
6、仰拱上的填充层或铺底调平层已施工完毕，地下水已合理引排，施工缝已按设计处理合格，基础部位的杂物及积水必须清理干净。
7、模板台车、拌合站、运输车、输送泵、捣固机械等处于可正常运转状态，设备能力可满足二次衬砌混凝土施工的需要。
8、二次衬砌作业区段的照明、供电、供水、排水系统能满足衬砌正常施工的要求，隧道内通风条件良好。
4.2模板台车技术要求
1、在浇筑混凝土后应保证隧道净空，门架结构的净空应满足洞内车辆和人员的安全通行。
2、模板台车应具有足够的动载荷刚度和强度，安全系数应大于动载荷的1.6倍以上，行走系数应具有足够的牵引力和牢固的结构。
宜采用43Kg/m以上的钢轨为行走轨道。
3、面板厚度不宜小于10mm。
模板台车长度：
12m。
4、边墙工作窗应分层布置，层高不宜大于1.5m，每层的间距宜为2m左右，其净空不宜小于45cm×45cm，并设有相应的混凝土输送支架或吊架，模板的横纵接缝、铰接缝、工作窗口应严密，铰接轴应灵活，能达到伸缩自如与开启的要求。
5、模板台车应考虑通风管的穿越形式。
安装的附着式振动器应能单独启用。
应有模板微调机构和锁定机构。
应设置足够的支撑螺杆和模板径向支撑螺杆。
6、拱顶部位应预留不少于3个注浆孔（12m衬砌台车4个）。
拱部应具有整体性，以实现顶缸的同步或单步升降。
侧模单侧应具有较高的整体性，各丝杆支点具有较高的承压强度。
整体台车应具有在坡道上衬砌时抗溜坡能力和抗上浮性能。
4.3拱墙施工方法
1、混凝土的制备、运输、浇筑
按设计要求采用高性能混凝土施工。
混凝土在洞外集中拌和站拌制，必须采用强制式拌合机搅拌，自动计量系统控制上料，混凝土运输车运至现场，混凝土输送泵泵送入模，插入式振捣器配合附着式振动器振捣，形成衬砌施工机械化作业线。
2、衬砌台车
隧道衬砌采用全断面钢模整体衬砌台车，每组衬砌长度为12米。
台车在第一次使用前要校正台车尺寸，加工偏差在规范允许范围之内，检查板缝是否严密，否则调整螺栓或用铁腻子堵塞，两块模板间的错台打磨平。
最后除锈涂油，作好衬砌的准备。
3、混凝土施工
施工缝、衬砌净空、防水层、钢筋及衬砌模板经过检验合格并经监理工程师签证后即可进行混凝土浇筑。
灌注前应除去防水层表面的灰粉并洒水润湿。
混凝土制备前要严格把好各种原材料的进料关，制备过程中加强计量控制、严格配合比和拌制时间，严格检测混凝土的坍落度。
灌注中及时取样试验，并将试验结果及时反馈拌和站，不断提高混凝土制备质量。
混凝土采用输送泵泵送入模，两侧对称分层浇筑，左右高差不应大于1.5米。
采用附着式振动器配合插入式捣固器捣固浇筑混凝土必须对称分层浇筑，每层厚度不超过振动棒长的1.25倍，振捣密实又不超振。
灌注至拱顶时采用倒退浇筑法，将挡头模封严，最后采用挤压式压力浇筑，以使拱顶混凝土注满无空隙。
在炎热气候条件下，混凝土入模时的温度不宜超过30℃。
当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃时，应按冬期施工处理，混凝土的入模温度不应低于5℃。
混凝土应分层进行浇筑，不得随意留施工缝。
其分层厚度应根据搅拌机的搅拌能力、运输条件、浇筑速度、振捣能力和结构要求等条件确定。
混凝土最大摊铺厚度不宜大于400mm，泵送混凝土的最大摊铺厚度不宜大于600mm。
混凝土浇筑应连续进行。
当因故间歇时，其间歇时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间。
不同砼的允许间歇时间应根据环境温度、水泥能力、水胶比和外加剂类型等条件通过试验确定。
当允许时间已超过时，应按浇筑中断处理，同时应留置施工缝，并作出记录。
施工缝的平面应与结构的轴线相垂直，施工缝处应埋入适量的接茬片石、钢筋或型钢，并使其体积露出前层混凝土外一半左右。
4、混凝土养护
混凝土浇筑24小时后即开始喷水养护，拆模前主要是对端头及混凝土接头部位养护，拆模后即直接对混凝土表面喷水养护，养护时间不少于7天，7天内要始终保持混凝土表面处于湿润状态。
养护工作安排专人进行。
混凝土养护期间，混凝土内部温度不宜超过60℃，最高不得大于65℃；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℃，养护用的水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。
5、混凝土拆模
混凝土拆模必须达到所需要强度方可进行，为了测定混凝土的实际强度，每次浇筑混凝土均制作两组以上试件，留一组在现场进行同条件养护，用以检测混凝土的实际强度，作为确定拆模时间的依据。
二次衬砌在初期支护变形稳定前施工的，拆模时的混凝土强度应达到设计强度的100%；在初期支护变形稳定后施工的，拆模时的混凝土强度应达到8MPa以上。
5.钢筋工程
5.1工艺流程
钢筋施工工艺流程图
5.2施工准备
1、熟悉施工图纸、提取钢筋量及钢筋品种。
2、根据设计、技术指南要求和质量标准，确定现场施工机具和工艺方法。
5.3制配料凭证
1、配料单：
根据构件的配筋图，抽取钢筋并对其进行分类统计，绘制钢筋加工图并加以编号，填入钢筋配料单。
2、钢筋下料长度的计算：
钢筋因弯曲或弯钩会使其长度变化，在配料时根据砼保护层，钢筋弯曲、弯钩等规定。
计算如下：
直钢筋下料长度=构件长度－保护层厚度+弯钩增加长度
弯起钢筋下料长度=直段长度+斜段长度+弯起钢筋下料长度调整值
箍筋下料长度=箍筋周长+箍筋调整值
5.4钢筋加工
1、钢筋的调直：
调直盘条钢筋，可视现场实有设备而定，采用电动卷扬机拉直、自动调直切断机调直均可，一次调直一根或多根。
粗钢筋的调直，当钢筋较少时，允许在木墩上以锤击调直，但应注意防止击伤钢筋，当数量较多时，应在工作平台上用手动调直器或机械调直器进行调直。
要求调直后的钢筋应平直，无局部折曲，钢筋表面不应有削弱截面的伤痕，调直施工允许偏差应符合下表1标准：
表1—钢筋矫直施工允许偏差
序号
偏差名称
单位
允许偏差百分率
1
钢筋中心线对直线的偏差
L
≤1%
2
冷拉矫直拉伸（长）率
Ⅰ级钢筋
l
≤2%
Ⅱ、Ⅲ级钢筋
l
≤1%
注：
L为钢筋全长，l为任何一段的长度。
2、钢筋除锈：
采用砂纸、砂盘、钢丝刷、喷砂法、除锈机除锈，使之达到表面洁净、无油渍、漆污、锈皮等。
3、钢筋的切断：
钢筋的切断分手工切断和机械切断。
一般钢筋直径较小工作量较小时可采用手工断线钳切断。
大部分采用机械切断。
4、钢筋的弯制加工
钢筋在弯制成型前，应在工作台上、水泥地面或木板上按照1：
1的比例放出大样图，作为钢筋弯曲成型的比量标准。
钢筋的弯制和末端的弯钩应按设计要求办理。
钢筋弯制加工的允许偏差见表2
表2—钢筋弯制加工的允许偏差
序号
偏差名称
允许偏差（mm）
L≤5000
L＞000
1
受力钢筋顺长度方向的全长
±10
±20
2
弯起钢筋的弯起位置
±20
①受拉热扎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。
受拉热扎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。
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）。
用光圆钢筋做成的箍筋，其末端应作不小于
90°的弯钩。
②钢筋弯曲成型工艺：
钢筋弯曲前划线，对形状复杂的钢筋，根据钢筋料牌上标明的尺寸，将各弯曲点的位置划出来；根据不同的钢筋弯曲形式，制定较为合理的操作顺序，以便弯曲。
手工弯曲成型：
根据钢筋直径选定合适的扳手，再选扳距。
手工弯曲时钢筋必须放平，扳手要托平，用力均匀，不能上下摆动避免弯曲钢筋发生翘曲现象。
螺纹钢筋的纵肋往往有扭曲现象，在弯曲时要根据肋的扭曲情况搭扳手，使弯曲成型后不产生翘曲现象。
机械弯曲成型：
选择适宜的心轴，确定钢筋弯曲点和心轴的位置，采用弯钩机进行弯曲成型。
5、钢筋成品、半成品的堆放
制作成型的钢筋必须轻抬轻放，避免摔地产生变形，按编号拴上标识牌，勿使遗漏。
清点钢筋成品确切无误后远离加工场地，堆放在指定的成品堆放场地上。
5.5钢筋焊接
钢筋焊接采用电弧焊，除应满足强度要求外，尚应符合下列规定：
1、搭接接头的长度、帮条的长度和焊缝的长度应符合规范规定。
Ⅰ级钢筋双面焊缝帮条焊和搭接焊搭接长度不小于4d，单面焊不小于8d；Ⅱ级钢筋双面焊缝帮条焊和搭接焊搭接长度不小于5d，单面焊不小于10d。
2、搭接接头钢筋的端部应预弯，搭接钢筋的轴线应位于同一直线上。
3、帮条电弧焊的帮条，宜采用与被焊钢筋同级别、同直径的钢筋。
4、焊缝高度h应等于或大于0.3d，并不得小于4mm，焊缝宽度b应等于或大于0.7d，并不得小于8mm。
5、在工地上施行电弧焊接时，均应采用双面焊缝，仅在脚手架上施焊时，方可采用单面焊接。
6、帮条与被焊钢筋间应采用4点固定。
搭接焊时，应采用2点固定。
定位焊缝应离帮条端部或搭接端部20mm以上。
7、每次改变钢筋级别、直径、焊条型号或调换焊工时，应预先用相同材料、焊接条件和参数，制作两个拉力试件。
当试验结果均大于该级别钢筋的抗拉强度时，方可正式施焊。
8、质量检查：
用小锤敲击接头时，钢筋发出与基本钢材同样的清脆声；接头焊缝表面平顺，无缺口、裂纹和较大的金属焊瘤，其缺陷及尺寸的允许偏差应符合下表规定。
表3—电弧焊接钢筋接头的缺陷尺寸偏差允许值
序号
名称
单位
允许偏差值
1
帮条对焊接头中心的纵向偏移
mm
0.5d
2
接头处钢筋轴线的弯折
度
4
3
接头处钢筋轴线的偏移
mm
0.1d
mm
3
4
焊缝高度
mm
+0.05～0d
5
焊缝宽度
mm
+0.10～0d
6
焊缝长度
mm
－0.50d
7
咬肉深度
mm
0.05d
mm
0.5
8
在长2d的焊缝表面上，焊缝气孔及夹渣的数量和大小
个
2
mm2
6
注：
1、d为钢筋直径（mm）。
2、当表中的允许偏差在同一项目内有2个值时，应按其中较严重的数值控制。
5.6钢筋的绑扎
1、钢筋的现场绑扎
受拉区内，Ⅰ级钢筋绑扎接头的末端应作弯钩，Ⅱ级钢筋可不作弯钩。
受压Ⅰ级钢筋的末端，以及轴心受压构件中任意直径的纵向钢筋末端，可不作弯钩，但搭接长度不应小于钢筋直径的30倍。
钢筋搭接处，应在中心和两端用铁丝扎牢。
2、绑扎接头
受拉钢筋接头的位置应相互错开。
当采用绑扎接头时，在任一搭接长度的区段或采用焊接接头时在35d且不小于50cm的区段内，有接头的钢筋截面面积占钢筋总截面的百分率应符合下表4的规定。
表4—受力钢筋接头面积的允许百分率
项次
接头形式
接头面积允许百分率（%）
受拉区
受压区
1
绑扎骨架和绑扎网中的搭接接头
25
50
2
焊接骨架和焊接网中的搭接接头
50
50
3
受力钢筋的焊接接头
50
不限制
4
预应力筋的对焊接头
25
不限制
注：
接头位置宜在受力较小处，在同一根钢筋上应尽量少设接头。
5.7钢筋的安装
把加工好的成品钢筋拉入洞内，按照设计要求安装。
5.8钢筋质量保证
1、切断工艺
钢筋的断口不得有马蹄形或起弯现象；钢筋长度应力求准确，允许偏差±10mm。
2、调直工艺
钢筋应平直，无局部曲折；冷拔低碳钢筋丝在机器上调直后，其表面不得有明显的擦伤，抗拉强度不得低于设计强度。
3、弯起工艺
钢筋形状正确，平面没有翘曲现象；钢筋末端的净空直径不得小于钢筋的2.5倍；钢筋的弯起点处不得有裂缝，对Ⅱ级以上的钢筋不得弯过头又弯回来；钢筋弯曲成型后的容许偏差为：
全长±10mm，弯起钢筋弯起点位移20mm，弯起钢筋的弯起高度±5mm，箍筋边长±5mm。
4、钢筋的绑扎安装
安装钢筋时配置的钢筋级别、直径、根数和间距均应符合施工图的要求。
绑扎或焊接的钢筋网钢筋骨架不得有变形、X脱、开焊。
钢筋位置及容许偏差应符合表6的规定。
表5-钢筋安装的允许偏差
序号
名称
容许偏差
1
钢筋总截面面积的偏差（指更换钢筋规格时）
－2%
2
双排钢筋，其排与排间距的局部偏差
±5mm
3
同一排中受力钢筋间距的局部偏差
板、墙、大体积
±20mm
柱、梁
±10mm
4
分布钢筋间距
±20mm
5
箍筋间距
绑扎骨架
±20mm
焊接骨架
±10mm
6
弯起点的偏差（加工偏差±20mm包括在内
±30mm
7
保护层厚度
c≥35mm
±10mm
25mm＜c＜35mm
±5mm
c≤25mm
±3mm
6.二衬背后回填注浆
施工二次衬砌钢筋混凝土时，通过衬砌台车加工的预留孔作二衬背后回填注浆。
6.1注浆孔
注浆管直径为φ25mm，用钢管加工而成，一端带丝扣与注浆系统的旋赛连接。
在预留孔口部位缠上棉纱，然后顺着棉纱缠卷方向将钢管边旋转边向注浆孔塞进，至预定深度，待注浆完毕，孔与管间空隙用高强度防水砂浆封堵。
6.2注浆浆液的配制
一般采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为1：
1～1：
1.5，内掺防水剂及丙烯酰胺（用水量的0.5‰～1‰，拌浆前先溶于水）。
6.3注浆压力
回填注浆压力不宜过高，只要能克服管道阻力和二衬与初期支护防水板之间的空隙阻力即可。
压力过高，易造成结构变形。
注浆压力应控制在0.3～0.4MPa。
6.4注浆施工注意事项
1、注浆前清洗注浆孔，安装好注浆管，保证其通畅，必要时进行压水试验。
2、注浆必须连续作业，不得任意停泵，以防浆液沉淀、堵塞管路，影响注浆效果。
3、采取隔孔循环注浆，即将注浆孔编号，先注奇数孔，后注偶数孔，这样可使各注浆达到互补作业，提高注浆效果。
第一次注浆后隔3d进行第二次补注浆。
注浆时，由低处向高处、由无水处向有水处依次压注，以利充填密实，避免浆液被水稀释离析。
当拱顶有渗漏时，应分段留排水孔，以免水压过高抵消部分注浆压力，最后再处理排水孔。
4、注浆时必须严格控制注浆压力，以防大量跑浆和使衬砌产生裂缝。
5、在注浆过程中，如发现施工缝有少量跑浆，可采用快凝水泥勾缝后继续注浆。
当冒浆或跑浆严重时，应关泵停注，待2～3d后进行第二次注浆。
6、当注浆压力稳定上升，达到设计压力并持续稳定，不进浆或进浆量很少时，即可停止注浆，进行封孔作业。
7、停泵后立即关闭孔口阀门，然后拆除和清洗管路，待浆液初凝后再拆卸孔口阀门，并用高强度水泥浆将注浆孔填满捣实。
6.5注浆管理
1、为了准确地获取注入浆液的质量和数量，必须保管好全部测量记录数据。
2、施工中应专人监视注入量、注浆压力及二次衬砌结构状况，必要时应变换注浆参数，并做好详细记录。
7.二次衬砌质量保证措施
7.1立模正确
立模后检查中线、水平，拆模后检查内轮廓尺寸。
7.2二衬混凝土质量保证措施
1、根据需要可适当加入粉煤灰、减水剂，以减少混凝土的水化性、收容量、泌水性，并增加混凝土的可泵性。
2、定期抽查水泥、砂、碎石的质量（符合《验标》要求）。
3、采用自动计量以保证配料准确。
每次灌筑搅拌前，应检查计量设备是否准确，搅拌后应检查混凝土的坍落度。
4、不得使用超过初凝时间的混凝土，灌筑时不得向混凝土内加水。
5、立模前应将模板表面的混凝土清理干净，并涂脱模剂。
6、冬季施工时，洞外砂石料及混凝土拌合温度应严格按冬期施工规定进行。
7、从高处直接倾卸时，混凝土自由倾落高度不宜超过2m，以不发生离析。
当倾落高度超过2m时，应通过串筒、溜筒或振动溜筒等设施辅助下落。
串筒出料口距混凝土浇筑面的高度不宜超过1m。
8、开始浇筑时，第一车混凝土要调整砂、石用量，使新旧混凝土良好结合。
合理组织施工，基本保证混凝土的连续泵送，在前一层混凝土初凝前灌筑第二层混凝土。
其间歇灌筑混凝土时间超过规定，应待表层混凝土达到一定强度，凿毛并冲洗后再灌筑砼，并在混凝土表层先浇筑一层等强度的砂浆。
应有必要的备用机械设备，确保混凝土连续灌筑。
9、采用高效减水剂时，混凝土应作现场落度检查，泵送混凝土一般以15～18cm为宜（采用减水剂后，混凝土坍落度可降低）。
8、安全保证措施
1、施工人员进入现场必须戴好安全帽，并正确使用个人劳动保护用品。
2、三米以上高空作业，没有搭设跳板或平台时，系好安全带。
3、高空作业时，不准往下或往上抛扔工具、材料等物品。
4、非专业电气和机械的操作人员严禁使用或乱动机电设备。
5、各种电动机械设备，必须有可靠有效的安全接地和防雷装置。
6、特种作业人员持证上岗。
7、各个作业层及操作人员必须熟悉、清楚所从事施工项目的安全设计、安全技术措施及工艺流程安全注意事项，并在实施中严格遵守。
8、各工作岗位或现场张挂安全操作规程和警示牌。
9、对新工人进行上岗前的技能和安全基本知识培训教育，取得上岗证后方可上岗，并以“师带徒”的形式在实践过程中熟练技能和安全操作规程。
对特殊工种工人必须经培训考试合格，取得上岗证后方能上岗操作。
10、项目经理部在编制施工组织设计和下达施工计划时，针对性地编制安全技术措施，并在开工或施工前由技术或安全专职干部向有关人员进行安全、技术交底，无安全措施和未进行技术交底不得进行作业。
11、施工现场用电，应严格执行有关规定，加强电源管理，防止发生电气火灾。
12、焊、割作业点与氧气瓶、乙炔气瓶等危险物品的距离不得少于10m，与易燃易爆物品的距离不得少于30m，焊接人员必须持证上岗。
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