二次衬砌专项施工方案.docx
《二次衬砌专项施工方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《二次衬砌专项施工方案.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
![二次衬砌专项施工方案.docx](https://file1.bdocx.com/fileroot1/2023-7/9/8265f65d-1415-4806-9d9c-a0b7ef6fea76/8265f65d-1415-4806-9d9c-a0b7ef6fea761.gif)
二次衬砌专项施工方案
中铁五局南龙铁路扩能改造工程NLZQ-3标
隧道工程二次衬砌施工方案
一、工程概况
中铁五局改建铁路南平至龙岩线扩能改造工程NLZQ-3标,共有5座隧道。
隧道共长15067.22m,其中明洞及洞门长度242.21m,另有斜井395m。
分别为三明北隧道DK62+284~DK72+485.09,隧道全长201.09m;城关隧道DK62+905~DK70+211,隧道全长7306m,斜井395m;余厝隧道DK70+293.2~DK72+557,隧道全长2263.8m;上头隧道DK73+165~DK74+226,隧道全长1061m;北山隧道DK74+900.29~DK79+135.62,隧道全长4235.33。
隧道衬砌总长度15067.22m,斜井衬砌长度90m。
衬砌断面分为有碴断与无碴断面两种形式,二衬厚度35~70cm,设双侧水沟、电缆槽及中心排水沟。
衬砌断面都为曲墙断面形式,除Ⅱa衬砌不设仰拱外其他各型衬砌断面均带有仰拱。
建筑材料,拱部边墙C30砼、C35钢筋砼,底板C35钢筋砼,仰拱C30砼、C35钢筋砼,仰拱填充C20砼,水沟电缆槽身C30砼。
Ⅱa衬砌底板设有双层钢筋,Ⅳc、Ⅴb、Ⅴc衬砌全断面设有双层钢筋。
拱墙二次衬砌与初期支护间设防水板加土工布,防水板后环向设置φ50mm打孔波纹管,纵向间距8~10m。
隧道两侧边墙脚外侧设置纵向HDPE/96双壁打孔波纹管。
拱部边墙、仰拱环向施工缝处设置中埋式橡胶止水带、遇水膨胀止水胶。
纵向施工缝处设置界面剂、遇水膨胀止水胶,素混凝土纵向施工缝处设接荐钢筋,双排φ16,长度0.6m,单侧每延米4根。
二、二衬施工方案
隧道二次衬砌采用整体式液压衬砌台车施工,台车长度12m,不设小边墙,拱部边墙一次浇筑成形。
砼采用自动计量的拌和站集中供应,搅拌运输车运送,输送泵泵送入模,插入式与表面式振捣器捣固。
仰拱、底板超前二衬施工。
下锚段及附属洞室采用钢拱架小模板衬砌。
初期支护工序完成后,洞内施工顺序:
仰拱(底板)、仰拱填充、排水管、土工布、防水板、钢筋绑扎、二衬混凝土、水沟电缆槽。
三、施工方法及工艺
1、仰拱与填充施工
仰拱施工超前拱墙衬砌,全幅一次灌筑,不得分幅施工。
仰拱超前防水层铺设的距离保持在2倍以上的二衬循环作业长度。
Ⅴ级软弱不稳定围岩施工时,仰拱每次开挖进尺不大于3m,距开挖面不超过40m。
仰拱和填充分开施工,不得同时进行,为解决施工干扰,采用仰拱栈桥施工。
钢栈桥采用I40a工字钢焊接组拼而成,长度12m,以保证仰拱最大施工长度可达10m。
仰拱施工高度至填充面两侧水平处,填充一次施工至设计标高,填充中部的中心排水沟在填充完后立模浇筑。
仰拱模板及填充模板采用钢模板,分开制作,仰拱纵向钢筋不考虑节与节之间的连接。
各围岩级别仰拱厚度不同,需制作不同仰拱模板,各围岩级别填充模板通用,但有碴、无碴不同。
仰拱止水带的固定通过仰拱模板上下块间的通缝固定。
仰拱施工范围图
仰拱模板图
填充模板图
填充两侧模板及仰拱盖顶模图
1)仰拱混凝土工艺
(1)测量放样,由内轨顶标高,反算仰拱基坑底标高;
(2)采用挖掘机一次性开挖到位(全断面开挖爆破一次到位,暂不出碴),人工辅助清理底部浮碴杂物;
(3)将上循环仰拱混凝土接头凿毛处理,按设计要求安装仰拱钢筋,并预留与边墙衬砌连接筋;
(4)自检合格后,报监理工程师隐蔽检查并签证,混凝土输送车运输灌筑,插入式振动棒捣固。
为能尽早便于行车,采用早强型混凝土。
2)施工要求
(1)施工前,应将隧底虚碴、杂物、泥浆、积水等清除,并用高压风将隧底吹洗干净,超挖应采用同级混凝土回填。
(2)仰拱超前拱墙二次衬砌,其超前距离保持2倍以上衬砌循环作业长度。
(3)仰拱的整体浇筑采用防干扰作业平台保证作业空间;仰拱成型采用浮放模板支架。
(4)仰拱混凝土整体浇筑,一次成型。
(5)填充混凝土在仰拱混凝土终凝后浇筑,不得同时浇筑。
仰拱拱座与墙基同时浇筑,排水侧沟与边墙同时浇筑。
(6)仰拱施工缝和变形缝作防水处理。
(7)膨胀岩性地段,开挖后及时施作仰拱。
(8)填充混凝土强度达到5MPa后允许行人通行,填充混凝土强度达到设计强度的100%后允许车辆通行。
2、底板施工
底板施工超前拱墙衬砌,以中心排水沟为界分左右幅施工,无需栈桥。
底板厚30cm,下设找平层厚10cm,施工时先浇筑找平层C20砼,然后立模,绑扎钢筋,浇筑底板C35砼,底板横向施工缝设中埋式止水带。
底板模板采用[30槽钢。
3、中心排水沟施工
有仰拱地段,中心排水沟在仰拱及填充完成后进行。
有底板地段,要先施工中心排水沟。
中心排水沟施工要加工沟身内侧的大块钢模,中心排水沟墙身及底板设有单层钢筋。
仰拱及填充完成后,清理预留沟槽内杂物,绑扎钢筋,安装钢模,进行砼浇筑。
有底板地段,在浇底板前,进行中心排水沟沟槽开挖,然后绑扎钢筋浇筑砼,为加快进度可以和底板砼同时浇筑。
为运输方便,中心排水沟沟墙施工完后,可盖上预制盖板。
中心排水沟断面及模板图
4、防排水施工
拱墙二次衬砌与初期支护间设防水板加土工布,防水板后环向设置φ50mm打孔波纹管,纵向间距8~10m。
隧道两侧边墙脚外侧设置纵向HDPE/96双壁打孔波纹管。
1)防水板铺设工艺流程
工艺流程见“防水板铺设施工工艺流程图”
防水板铺设施工工艺流程图
2)铺设前基面平整
检查喷锚的平整度,控制其宽深比小于10∶1,超出规定的要抹平补喷砼找平。
3)排水盲沟安设
盲沟在初期支护施作完成之后,防水板铺设之前安装,结合施工缝布置,设置盲沟。
纵向排水管一个衬砌台车位两侧断开,直接接入侧沟;环向盲沟纵向间距一般8~10m,并根据地下水发育情况调整,纵向盲沟两端及环向盲沟下端进行圆弯接入隧道侧沟;纵、环向盲沟均采用塑料排水盲沟外包土工布。
盲沟用环箍固定于初期支护表面。
其安装示意图如下图所示。
纵、环向排水管安装示意图
4)土工布铺设
用简易台车将单幅土工布固定到预定位置,然后用专用热熔衬垫及射钉枪将无纺布固定在喷射混凝土上。
专用热熔衬垫及射钉按梅花形布置,拱部间距0.5~0.8m,边墙间距0.8~1.0m,铺设要松紧适当,能紧贴喷射混凝土表面,不致因过紧被撕裂,过松土工布褶堆积形成人为蓄水点,土工布幅间搭接宽度不小于5cm。
5)防水板铺设
防水板在施工时逐环顺序进行,墙拱防水板铺设时,在隧道拱部标出隧道中线,再使防水板横向中线与这个标志重合,立即用压焊机将防水板热合于射钉上,再由拱顶依次向两边铺设。
待整幅防水板铺设好并经检查确认固定牢固后,再用热合机顺所留板间接缝搭接部位进行焊接。
固定防水板铺设如图所示。
固定土工布与防水板示意图
焊接防水板搭接缝:
上下循环两幅大幅面的防水板接头处留不小于20cm搭接幅面,采用ZDR-210型热合机进行焊接,单条焊缝的有效焊缝宽度不小于15mm,无条件用机焊的特殊部位手工焊接,认真检查,焊接牢固。
防水板焊接见“防水板焊接示意图”。
防水板焊接示意图
附属洞室处铺设防水板时,先按附属洞室的大小和形状加工防水板,将其连接在洞室内壁的喷锚支护上,并与边墙防水板连成一个整体。
在防水板熔接部位用空气检测器(检漏器)往两道焊缝间(两端封堵)打气,当气打到0.25Mpa时,持续10min内,若压力下降在10%以内,说明焊缝合格,若压力下降过快,说明焊缝不严,则在焊缝上涂检测液,再次充气检测,查出漏气部位,对漏气部位进行补焊。
5、钢筋加工绑扎
洞内衬砌用的所有钢筋全部在洞外弯制加工,洞内绑扎成形,钢筋主筋连接采用套筒连接。
钢筋作业在防水板作业完成后进行。
钢筋应有出厂证明和试验报告单,加工前应作抗拉和冷弯试验。
对于较复杂的钢筋形状,须在洞外放大样加工。
钢筋应避免油污,安装的位置、间距、保护层及各个部位的型号、规格及安装误差均应符合设计要求。
钢筋制作绑扎以交叉点处最为复杂,有各种预埋件时须于钢筋绑扎时一道完成,并用短钢筋固定死。
钢筋骨架不能用铁钉或铁丝固定在模板上,必须用二衬同强度配合比的细石砼或砂浆作垫块,以确保钢筋保护层的厚度。
钢筋保护层的厚度不允许有负误差。
仰拱、底板、二衬钢筋均不考虑施工节段之间的连接。
6、二衬施工
洞身衬砌,通过监控量测,在各测试项目显示位移明显减缓并已基本稳定,各项位移达到预计位移量的90%以上,周边水平收敛速度小于0.2mm/d,拱顶垂直位移速度小于0.1mm/d时,确认围岩及初期支护已趋于稳定后,可施作衬砌。
软弱围岩及不良地质地段的二次衬砌要及时施作,二次衬砌距开挖面的距离,Ⅳ级围岩不得大于90m,Ⅴ级围岩不得大于70m。
二衬施工不设小边墙,与仰拱、底板相交处的施工缝设在仰拱、底板顶面处。
二衬台车边墙钢模板底部在仰拱、底板顶面上25cm处,此处以下的25cm高度用木板制作。
二衬端头模板采用钢模板,考虑到二衬厚度不同,钢板按最小的二衬厚度35cm减5cm制作,超挖的外侧及增大的二衬厚度夹5cm厚的木板封堵堵。
斜井二衬不采用钢模堵头。
二衬施工范围图
二衬堵头模板布置图
二衬堵头模板大样图
二衬堵头模板大样图
1)施工工艺流程
二次衬砌施工流程图
2)砼浇筑
洞外拌合站按配比生产砼,砼搅拌运输车运送至灌注地点,由砼输送泵泵送砼入模,插入式振捣器人工捣固
隧道二衬砼施工采用输送泵浇筑,见“泵送灌注砼示意图”。
泵送灌注砼示意图
灌注砼从新旧砼接茬处开始均匀分布灌注,最后在单元体中间位置进行挤压泵送灌注,待砼自挡头板挤出浆来时,稳压持续几分钟,看砼是否灌满,如稳定压力不能再灌入时,说明拱顶已灌满,若稳定压力仍能灌入,则稳压持续到不能灌入为止。
砼施工注意事项:
为保证砼具有良好的密实性、耐腐蚀性、耐久性,达到设计要求的抗压、抗折、抗渗等指标,在开工前,严格进行砼配合比的选配,确定最优配合比方案。
砼两侧对称灌注,保证两侧灌注高差不超过1m,砼灌注过程中注意振捣,防止过捣或漏捣现象出现,保证砼密实,表面光滑,无蜂窝麻面。
砼泵连续运转,输送管宜直,转弯宜缓,接头严密,泵送前润滑管道。
灌注结束清理现场,及时检修、保养输送泵和清洗管道,以备下循环使用。
3)砼养护
二衬砼灌注完成后,按规范要求进行养生,洒水养护不少于14天。
4)拱顶回填注浆
衬砌施工时,在拱顶模筑砼衬砌外缘沿纵向设置预留注浆孔3个。
在防水板敷设时在拱顶纵向预贴φ20mmPVC注浆花管1根。
在二衬混凝土达到设计强度的100%后进行回填注浆。
注浆材料采用微膨胀性M30水泥砂浆,注浆压力0.1~0.2Mpa,终压0.2Mpa,注浆压力达到0.2Mpa或排气孔流出浆时即可结束注浆。
7、水沟、电缆沟施工
水沟、电缆沟施工时间在拱墙二次衬砌之后,考虑在明年开始施工。
水沟、电缆槽采用整体定型模板,单边或双边施工,每次浇筑长度15~30m。
其施工要点是控制好模板的中线、水平,并要求模板支撑牢固,防止浇捣时模板位移和上浮。
水沟、电缆沟盖板在预制场集中进行预制,预制时严格控制盖板的几何尺寸,采用细粒径的混凝土,混凝土要求匀质、密实、和易性好,盖板表面平整、无凹凸现象,盖板四角棱角分明,无缺棱掉角。
水沟电缆槽大样图
四、人员与设备计划
1、作业人员
各洞口二衬作业面作业人员配备:
钢筋工6人、模板工6人、木工2人、砼工6人、防水工4人。
2、机械设备
各洞口二衬作业面机械设备配备:
仰拱栈桥1付、铺设台车1台、地泵1台、混凝土运输车4台、射钉枪2把、防水板爬焊机2台、钢模板打磨机2台、钢筋加工机1套、木工加工机1套。
3、模板配置
各隧道施工口模板配备计划如下表。
隧道口名称
衬砌台车(台)
台车堵头模板(套)
仰拱模板(套)
填充模板(套)
底板模板(m)
中心排水沟模板(m)
水沟、电缆沟模板(m)
附属洞室(套)
下锚段拱架(套)
城关隧道进口
1
1
1
1
40
30
30
1
1
城关隧道斜井的正洞
2
2
1
1
40
30
30
1
1
城关隧道斜井
1
20
城关隧道出口
1
1
1
1
40
30
30
1
1
余厝隧道进口
1
1
1
1
40
30
30
1
1
上头隧道出口
1
1
1
1
30
30
30
1
1
北山隧道进口
2
2
2
2
40
30
30
1
1
北山隧道出口
1
1
1
1
40
30
30
1
1
五、施工质量措施
(1)建全质量管理体系与质量管理制度,采用先进的施工设备和熟练的操作人员,狠抓施工现场质量管理,上道工序质量不符合要求不转入下道工序作业,全方位、各个环节搞好质量管理。
(2)对作业人员开展经常性的质量学习与教育活动,施工中及时总结经验,提高衬砌作业水平。
关系质量的关键工种,如防水工、钢筋工、搅拌司机、模板架子工、砼捣固手、管道工等必须采用熟练工人。
(3)立模前要检查开挖断面,处理欠挖,不允许欠挖。
(4)作好锚喷面的修整工作,平整度不大于1/10,做到无大的起伏,无尖锐物。
(5)防水板的接搭缝必须采用热风焊枪进行焊接,单条焊缝宽度不小于1.5厘米。
固定防水板时,应预留一定的富余量,以防过紧而被混凝土挤破。
防水板接缝和衬砌施工缝应错开1米以上。
二次衬砌前,将防水层表面的粉尘清除干净,并洒水润湿。
(6)透水管无堵塞,必须畅通的从边墙下部伸出。
(7)处理好边墙基础,基底必须无虚碴、积水。
(8)处理好施工缝,止水带必须设置正确,固定牢靠,不刺破、不移位。
(9)浇筑前要检查模板、钢筋、预埋件和预留孔洞及止水设施等是否符合设计要求,并应做好记录。
(10)砼浇注时应两边对称进行,以免拱架发生位移。
浇筑必须保证衬砌厚度,必须密实,无空洞,特别是混凝土灌注封顶时,要注意观察混凝土是否到位填满。
(11)使用插入式振捣器振捣时应尽量避免碰撞钢筋及预埋件,振完后应徐徐提出不能过快或停转后再拔出来,靠近模板振捣时必须与模板保持5~10cm距离,并使用振捣铲,防止蜂窝麻面。
(12)砼浇注时,应经常观察模板、支撑、堵缝情况,发现模板松动,即停止浇注,并在初凝前处理好。
(13)防水剂掺量必须准确,事先制作定量容器,与水泥、砂石料搅拌要均匀,要保证搅拌时间充足。
(14)拆模时间不能过早,要作好衬砌的养护工作。
(15)作好钢材、水泥、砂石料、防水板、止水带、防水剂、防护预埋件等施工用材料的检测工作,不合格者不准使用,防水剂要达到国家一级品要求。
工地现场料库中构成工程实体的材料堆码储存要符合要求。
(16)砼拌制配料计量必须准确,严格控制水灰比。
(17)作好衬砌试验工作和隐蔽工程验收记录、检查签证资料整理工作,按要求作好各项砼强度与抗渗试件。
六、施工安全措施
(1)严格遵守与执行国家各项安全法规,建立安全生产制度,定期进行安全检查,制定好安全规划,搞好安全教育,主要人员实行持证上岗。
(2)作业场地、道路、跳板、脚手架、脚手板等均应采取防滑措施,高处作业施工人员应穿具有防滑性能的鞋。
(3)各种运输车输及运输设备的刹车装置必须可靠,尤其要注意洞外搅拌场至洞口间下坡路段的行车安全,洞内外交叉路口要设置警示标志。
(4)进洞人员必须戴安全帽,洞内照明的灯光应保证亮度充足。
(5)在2m以上高处工作时,应符合高处作业的有关规定。
(6)脚手架必须搭建牢固,脚手架上的料具不得超过允许荷载,拆除时按规定顺序自上而下逐步进行,严禁用推倒或拉倒的方法拆除。
(7)拱墙架搬运过程中,应将构件绑扎牢固,以防止构件碰撞伤人、车辆倾覆、构件坠落。
(8)拱墙架架设应由专人进行指挥,随时观察围岩动态,防止落石或坍塌。
(9)拱墙架架设前,应采用垫板等将钢拱墙架的基础垫平,架设时应采用纵向连接拉杆将相邻的拱墙架连接牢固,防止倾覆或扭转伤人。
(10)对钢拱墙架应经常检查,如发现扭曲、压屁等现象或征兆时,必须采取加固措施,必要时人员迅速撤离,防止坍塌伤人。
(11)拱架、模板吊装及拆除时,按顺序分段进行,工作地段应有专人监护。
(12)在拱墙架顶部作业属高空作业,应克服麻痹思想,必须配带安全带,防止坠落事故。
(13)车辆通过台车及墙架时,应专人指挥,台车内部作业人员应暂时撤离,避免不安全。
(14)模板台车上应有足够的照明设施。
(15)砼作业前,应检查内外模、支撑的稳定情况,并清理作业场地,创造安全作业条件。
(16)灌注砼的作业人员应站在稳定的脚手架上,并配带安全带。
(17)衬砌工作平台上应搭设不低于1m的栏杆,跳板设防滑条,梯子应安装牢固,不得有钉子露头和突出尖角。
(18)拱墙混凝土浇筑时,应对称进行,防止倾斜倒塌。
(19)混凝土覆盖养护时,各处预留的洞口应加盖或设围栏,并有明显的标志以防坠落事故。
(20)在洞内作业地段倾卸衬砌材料时,人员与车辆不得穿行。
(21)井架运输时,推车把不得伸出笼外,车轮前后应挡牢,稳起稳落。
(22)严格机械、电气设备管理,非专职电气操作人员,不得操作电气设备,电气设备要有良好的接地保护。