隧道主体附属结构工程的施工组织及方法.docx

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隧道主体附属结构工程的施工组织及方法

隧道主体附属结构工程的施工组织及方法

一、联络通道及泵房施工

1、联络通道及泵房概况

本标段共设置了4个联络通道，1个泵房，其里程分别为：

1#联络通道YCK19+5002#联络通道：

YCK19+970（中间风井）

3#联络通道YCK20+4704#联络通道：

YCK20+970

泵房：

2#联络通道与泵房合建，里程：

YCK19+970

1#联络通道位于混合岩强风化带，全风化带中（Ⅱ类）2#联络通道位于混合岩微风化带中（Ⅲ类）3#、4#联络通道位于硬塑状残积土层中（Ⅱ类）。

通道宽2.1m，高2.5m，初支设超前小导管、格栅钢架，网喷30cmC20砼，二衬为钢筋砼结构，厚度300mm，初支与二衬之间设柔性全包防水层。

2、施工方法

（1）通道开挖

根据通道所处的地质情况，通道开挖均从左线单方向开挖，采用短台阶法分部开挖施工，施工时占用一侧隧道，同时将开挖面反方向的主隧道管片，加临时支撑保证通道开挖时管片稳定，开挖前先凿除隧道的管片，对于位于Ⅱ类围岩按设计要求打设超前小导管预注浆，采用普通风镐及重型风镐人工开挖，开挖步距控制在0.5~0.8m之间，边开挖边按设计进行初期支护，开挖时，严格按设计断面施工，避免超挖和欠挖。

YCK19+970联络通道兼泵房施工与中间风井同时进行。

（2）施工步骤

①超前小导管预注浆加固（对于Ⅱ类围岩层）。

②通道施工前，在先施工侧开口环内的不开口部位，均匀设置支撑点（施工至另侧隧道时同样处理）。

③凿除通道部位的玻璃纤维钢筋管片，打设超前小导管，边分台阶开挖边施工初期支护施工方法同主线台阶法施工。

然后铺设防水板，现浇钢筋砼二衬。

④待通道钢筋砼结构达到设计强度后，拆除管片支撑，对二衬背后注浆，以封堵施工空隙。

（3）通道防水

见8.10.3节中的相关叙述

3、泵房、2#联络通道开挖与中间风井同步，待盾构机通过，马蹄形断面衬砌完成后，进行泵房和2#联络通道结构施工。

然后进行中间风井上部结构施工。

二、洞门施工

本工程隧道与车站（或明挖区间）接头有4个，与矿山法暗挖段接头4个，洞门施工共计8个。

盾构隧道与车站、矿山法暗挖段连接均采用刚性接头。

洞门施工工艺如下：

1、车站、盾构井结构内衬施作及暗挖段二衬砼施工时，在洞门指定位置预埋注浆管及盾构钢环等预埋件，洞门施工先要拆除洞口环管片。

清理管片接头后，安装遇水膨胀橡胶止水带，绑扎钢筋，立模后浇筑砼，模板采用特殊加工的钢模板，确保洞口的尺寸精度，砼表面的光洁、美观。

洞门施工完成后，通过预埋的注浆管向洞门管片背衬补压浆，提高洞门防水性能。

2、洞门施工工艺流程：

拆除洞口环管片→安装止水带→绑扎钢筋→立模→浇筑砼→拆模

3、结构防水工程的施工组织及方法、程序说明和附图

防水的原则是“以防为主、防排结合、因地制宜、综合治理”。

为防止隧道内部渗漏，给竣工后隧道的维修和运营管理带来问题，施工时需严格按设计及有关规范要求进行，对涉及到防水问题的材料、机具、工艺等都需采取一系列措施进行严格控制。

三、盾构隧道防水施工方法及措施

1、衬砌管片自防水

管片自身防水可以消除地下水带来的危害，提高结构的强度和整体性，延长隧道使用寿命，是隧道防水的重要环节。

为使管片达到C50强度和抗渗等级S12的要求，需从提高管片的制作精度、完善制作工艺及合理选用原材料、机具等方面加以控制。

在管片生产和运输过程中注意以下几点：

（1）选用符合国家质量标准的各种原材料，并通过进场检验，满足要求。

（2）选用合理的防水混凝土配合比。

（3）完善制作工艺和养护措施，加强生产过程中的质量监督和计量装置的检验校核。

（4）对每个成品管片都要进行外观质量检验和制作精度检验。

（5）检验管片的抗渗性能，对管片进行抽样检查：

将被检管片置于专用测试架上，在管片背面施以1.2MPa水压2小时，以水份渗透不超过五分之一厚度为合格，若抽检不合格，不能出厂。

（6）加强管片堆放、运输中的管理和检查，防止管片产生附加超应力而开裂或在运输中碰掉边角，确保管片完好。

（7）管片进洞后进行外观检查。

2、衬砌管片接缝防水

为了提高接缝的防水效果，管片之间设置密封垫沟槽，内填高弹性三元乙丙橡胶或氯丁橡胶或其它遇水膨胀橡胶作为密封垫，并辅以嵌缝密封、注入密封剂等防水技术。

见下图。

衬砌管片接缝防水示意图

高弹性密封垫、密封条均用遇水膨胀橡胶制作。

由橡胶厂专门生产，其原材料、生产工艺、成品质量均符合国家有关标准。

在安设过程中注意以下几个问题：

（1）加强施工测量，提高盾构掘进质量，减小隧道轴线的偏差和纠编力度，给管片的吊装创造一个良好的前提。

保证管片安装顺畅、橡胶垫各部位受力均匀，提高防水效果。

（2）吊装前将密封垫、密封条牢固粘贴在管片的凹槽内，粘结前清除接触面的灰尘，吊装过程中加强管理，防止剥离、脱落或损伤。

对于提前接触水的管片，其橡胶条、垫需涂缓膨保护剂，防止提前吸水膨胀。

（3）加强管片拼装施工管理，提高拼装质量。

操作人员经过岗位培训，操作技术熟练。

严格控制拼装后的初始椭圆度。

衬砌环脱出盾尾后采取多次拧紧连接螺栓、严格控制压浆部位的注浆量和注浆压力等措施，限制椭圆度的增大。

拼装后，衬砌环环面平整，否则在盾构推进过程中由于液压千斤顶使用不平衡，容易导致环向间隙不一致，使累计误差增加，引起环向不平整，千斤顶在这样的衬砌环上推进，易出现管片顶裂破损和渗漏现象。

在错缝拼装时尤其注意。

（4）提高背后压浆质量，衬砌环脱出盾尾后，及时有效地向衬砌背后压浆，封闭衬砌环背后空隙，增大防水层厚度。

尤其对软弱围岩段，增加对隧底的压浆，使隧底土体稳定，减少管片的后期沉降，达到长期防水效果。

改善压浆工序，加强注浆监测，控制好注浆压力和进浆量，防止压浆时衬砌环局部应力集中或使衬砌环受到损坏。

3、衬砌管片嵌缝防水

在隧道管片下部90°、上半部45°范围内做嵌缝密封，以确保拱底不漏泥砂，拱顶设备和预埋件不锈蚀，其中洞门处20环管片整环嵌缝密封。

在背后注浆过后，及时做好接缝的嵌缝工作，嵌缝密封材料采用聚硫密封胶、EVE微膨胀水泥，由专用工具进行施工。

嵌缝前先清理缝中的灰尘杂物，在干燥状态下进行嵌缝材料的施工，局部漏水处先止水后施工。

4、螺栓孔及吊装孔（注浆孔）的防水

在管片螺栓接头处设置止水垫圈，止水垫圈采用遇水膨胀材料，利用压密和膨胀双重作用加强防水，使用寿命终结可以进行更换，连接螺栓的防腐蚀处理可延长使用寿命，防止隧道滲漏。

采用填实保护法、涂敷保护法或封盖保护法等方法保护螺栓不被水浸锈蚀。

螺栓孔采用EVE微膨胀水泥进行封堵。

吊装孔可兼作注浆孔，注浆管端头可做成可拆卸式，注浆结束后，将活动端头部分拆除，清除预留孔内残余物，填入弹性密封材料，并用防水砂浆封住孔口，防止管片外部的水沿注浆管渗入，密封圈和密封塞均用遇水膨胀橡胶制作。

5、管片背后注浆防水

盾构推进后，选择合适的浆液和合适的注浆参数、注浆工艺，及时进行管片背后注浆，以形成稳定均匀的管片外围防水层。

四、明挖法结构防水施工方法及措施

明挖区间（盾构始发井）和中间风井结构防水以砼自防水为主，柔性防水层为辅，对变形缝、施工缝等特殊部位进行多道防水处理。

明挖段防水等级为二级。

1、结构外防水层施工方法、流程及技术措施

结构外防水层主要是在底板、侧墙、顶板外侧全包防水方案，形成一个封闭的防水层，达到止水目的。

防水构造如下：

底板下的防水层有150mm厚C15砼垫层，无纺布、PVC卷材、50mm厚C15豆石砼保护层，四部分组成。

顶板外防水层包括自粘改性沥青防水卷材、C15豆石砼保护层二部分组成。

侧墙在结构外侧铺设无纺布与柔性防水层PVC或自粘改性沥青防水卷材。

具体布置见上图：

（1）底、顶板与侧墙拐角处要用防水水泥砂浆把腋角抹圆顺，避免卷材打折。

（2）垫层一定要铺设平顺，不允许有凹凸不平处，避免在卷材铺设时有空腔出现。

（3）防水板搭接用热合机进行焊接，接缝为双焊缝，中间留出空腔以便充气检查。

焊缝位置如下图：

检查方法：

用5号注射针与压力表相接，用打气筒再进行充气（脚踏式或手动式皆可），充气时检查孔会鼓起来，当压力表达0.1~0.15MPa时，停止充气。

保持该压力时间少于4分钟，说明有未焊好之处，用肥皂水涂在焊接缝上，产生气泡地方重新焊接，可用热风焊枪和电铬铁等补焊，直到不漏气为止。

为切实保证质量，每天、每台热合机焊接应取一个试样，注明取样位置，焊接操作者及日期。

2、结构施工缝、变形缝防水施工及技术措施

（1）顶板施工缝防水

顶板施工主要采用中埋式橡胶止水带、外防水层及细石砼保护层组成。

其安设位置如下图所示：

在先施工段堵头模板相应位置预先安设好中埋式橡胶止水带，安设过程中采用堵头模板夹制和焊接定位筋相接合的办法，使橡胶止水带一半浇筑在先施工段内，另一半在后浇段内。

施工中注意保持止水带的平顺，不能打折、破损,露于后浇带的止水带部分用φ6mm的圆钢焊制托架将其固定、托住。

（2）侧墙、底板施工缝防水

由于主体结构采用分段分层施工，故形成了竖向施工缝和水平施工缝，侧墙、底板上的竖向及水平施工缝防水采用中埋式止水带，布设形式如下图。

（3）结构变形缝防水

明挖区间每60米间距设一道变形缝，变形缝防水施工的关键是止水带的固定和砼的浇筑。

止水带定位安设如下图：

为了保护中埋式橡胶止水带的固定和砼浇筑密实，我单位采用如下技术保证措施：

①在中埋式止水带选材上严把质量关。

②从结构内伸出φ12拉筋来固定上下堵头木模板，再用上下堵头模板夹住止水带，达到固定作用。

③在加工制作钢筋时，把箍筋制作成“凹”形状，以便固定止水带。

④在浇筑砼时，用特制φ33mm插入式振动棒，充分振捣砼，使之密实，达到良好的防水效果。

3、主要技术措施

（1）防水砼标号按照结构安全、耐久抗裂、防渗的要求确定，其抗渗等级≥S8。

采用低水化热水泥，同时，根据水泥用量，添加适量的粉煤灰等活性材料替代一定量的水泥，并控制水胶比、塌落度及砼入模温度，以减少温差收缩和干燥收缩带来的不良影响。

砼产生的裂缝宽度不大于0.2mm，不允许出现贯穿性裂缝。

（2）顶板、侧墙及底板均采用柔性防水板作为夹层防水层全包防水，以加强防水，避免内衬墙因受约束而产生的开裂。

（3）在浇内衬侧墙砼时，确保围护结构表面的干燥，若有渗漏点，先堵漏，后浇侧墙砼。

（4）加强养护，由于广州地区夏季时间长、温度高，一般浇捣时间放在晚上。

对结构顶板、底板采用蓄水养护，侧墙采取浇水或湿麻布养护。

同时通过外加适量的缓凝高效减水剂（UEA）补偿收缩砼等措施，减少砼裂缝的出现，提高结构防水能力。