衬砌施工作业指导书1.docx
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衬砌施工作业指导书1
杭长铁路客运专线浙江段HCZJ-7标段四分部
衬砌施工作业指导书
编制：
审核：
批准：
中铁十九局集团公司杭长铁路客运专线浙江段项目经理部
2010年7月15日
衬砌施工作业指导书
1.适用范围
适用于杭长铁路客运专线浙江段7标隧道二次衬砌的施工作业，包括衬砌模板、钢筋、混凝土、仰拱及仰拱填充作业。
2.作业准备
2.1内业技术准备
作业指导书编制后，组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施，提出应急预案。
对参加施工人员进行技术交底及上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。
2.2外业施工准备
（1）清理基底的浮石、杂物、泥浆和积水，检查隧底开挖成型和开挖净空，超挖部分采用同级混凝土回填；
（2）做好仰拱基底的检查，对基底刚度不均匀地段及时向设计单位反映，进行设计变更，以便采取过渡性处理措施，以保证隧底工程质量；
（3）如遇断层破碎带或隧道底部为松散、夹软塑状的黏土或砂黏土等，应加强对隧底的处理，可采用注浆加固、换填、桩基、架桥等方法。
3.技术要求
3.1隧道衬砌要遵循“仰拱超前、墙拱整体衬砌”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，仰拱填充全幅一次性施工。
仰拱完成后，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。
3.2钢筋砼仰拱地段，钢筋骨架固定牢固，保证钢筋安装位置正确；
3.3大断面隧道，受力不利，尤其底部两边墙底与仰拱连接部位，易引起应力集中，施工中要充分重视边墙底与仰供连接部位的施工质量；
3.4施工缝处理措施：
仰拱及填充（铺底）每环施工缝间进行凿毛并加接茬钢筋进行连接，并按设计要求做防水处理；
3.5及时浇筑填充混凝土，保证仰拱不被施工车辆破坏，且能支撑下部结构，避免隧道底鼓而造成隧道病害，同时又有利于文明施工。
4.施工程序与工艺流程
4.1衬砌施工工艺流程
衬砌施工工艺流程图
4.2二次衬砌施施工程序
⑴二次衬砌施作应符合以下要求：
①深埋隧道二次衬砌施作一般情况下应在围岩和初期支护变形基本稳定后进行，变形基本稳定应符合：
隧道周边变形速率明显下降并趋于缓和；或水平收敛（拱脚附近7d平均值）小于0.2mm/d，拱顶下沉速度小于0.15mm/d；或施作二次衬砌前的累积位移值，已达到极限相对位移值的80%以上；或初期支护表面裂隙（观察）不再继续发展。
②围岩及初期支护变形过大或变形不收敛，又难以及时补强时，可提前施作二次衬砌，以改善施工阶段结构的受力状态，此时二次衬砌应予以加强。
⑵测量工程师和隧道工程师共同进行中线、高程测量放样。
⑶根据中线和标高铺设衬砌台车轨道，要求使用标准枕木和鱼尾板；轨距与台车轮距一致，左右轨面高差＜10mm。
起动电动机使衬砌台车就位。
涂刷脱模剂。
⑷起动衬砌台车液压系统，根据测量资料使钢模定位，保证钢模衬砌台车中线与隧道中线一致，拱墙模板成型后固定，测量复核无误。
⑸清理基底杂物、积水和浮碴；装设钢制或木制挡头模板，按设计要求装设橡胶止水带，并自检防水系统设置情况。
⑹自检合格后报请监理工程师隐蔽检查，经监理工程师签证同意后灌注砼。
4.3仰拱、仰拱填充施工工艺施工工艺流程见下图
仰拱、仰拱填充施工工艺流程图
5.施工要求
5.1衬砌模板
模板衬砌台车必须按照隧道内净空尺寸进行设计与制造，钢结构及钢模必须具有足够的强度、刚度和稳定性。
衬砌台车经施工单位会同监理单位验收合格后方可投入使用。
模板台车长度宜为9～12m，工点设计应根据沉降缝、预留洞室和预埋管线位置综合确定。
模板台车侧壁作业窗宜分层布置，层高不宜大于1.5m，每层宜设置4～5个窗口，其净空不宜小于45cm×45cm。
拱顶部位应预留2～4个注浆孔。
5.2衬砌钢筋
⑴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均应清除干净；加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕；利用冷拉方法矫直伸长率：
Ⅰ级钢筋不得超过2％，Ⅱ级钢筋不得超过1％。
⑵钢筋接头应设置在承受应力较小处，并应分散布置。
配制在“同一截面”内受力钢筋接头的截面面积，占受力钢筋总截面面积的百分率，应符合设计要求。
当设计未提出要求时，应符合下列规定：
①焊（连）接接头在受弯构件的受拉区不得大于50％，轴心受拉构件不得大于25％；在构件的受拉区，绑扎接头不得大于25％，在受压区不得大于50％；
②钢筋接头应避开钢筋的弯曲处，距离弯曲点的距离不得小于钢筋直径的10倍；
③在同一根钢筋上应少设接头。
“同一截面”内，同一根钢筋上不得超过一个接头。
⑶采用电弧焊焊接，单面搭接焊，其搭接长度不得小于10d，双面搭接焊，其搭接长度不得小于5d，焊缝宽度不小于0.8d且不小于10㎜，焊缝高度不小于0.3d且不小于4㎜。
5.3二次衬砌
5.3.1施工方法
拱墙二次衬砌采用全断面整体钢模衬砌台车、混凝土搅拌运输车运输、泵送砼灌注，振捣器捣固，挡头模采用钢模或木模。
混凝土浇筑要左右对称进行，防止钢模台车偏移。
砼生产采用自动计量拌合站拌合，拌合站设置应满足冬季施工要求。
5.3.2注意事项
⑴衬砌不得侵入隧道建筑限界，衬砌施工放样时将设计的轮廓线扩大5cm。
⑵混凝土灌注前及灌注过程中，应对模板、支架、钢筋骨架、预埋件等进行检查，发现问题应及时处理，并做好记录。
⑶混凝土振捣时不得破坏防水层。
⑷衬砌施工缝端头必须进行凿毛处理，用高压水冲洗干净。
⑸按设计要求预留沟、槽、管、线及预埋件，并同时施作附属洞室砼衬砌。
⑹砼衬砌灌注自下而上，先墙后拱，对称浇筑。
在施工过程中，如发生停电应立即起动备用电源，确保砼浇筑作业连续进行。
⑺混凝土振捣时，不得碰撞模板、钢筋和预埋件。
⑻泵送砼结束时，应对管道进行清洗，但不得将洗管残浆灌入到已浇筑好的砼上。
⑺钢筋混凝土二次衬砌地段，必须用与二次衬砌混凝土相同配合比的细石混凝土或砂浆制作垫块，确保钢筋保护层的厚度，主筋保护层尺寸不小于30mm、迎水面主筋保护层不小于50mm。
5.4泵送混凝土施工工艺
5.4.1配合比设计
⑴泵送混凝土配合比，除必须满足混凝土设计强度和耐久性的要求外，尚应使混凝土满足可泵性要求。
混凝土的可泵性，可用压力泌水试验结合施工经验进行控制。
一般10s的相对压力泌水率S10不宜超过50%。
⑵泵送混凝土的水胶比宜为0.38～0.50，砂率宜为38%～45%，最小水泥用量（含掺合料）不宜小于300kg/m3。
⑶采用高效减水剂时，泵送混凝土的坍落度宜控制在150～180mm范围之内。
5.4.2砼搅拌
⑴混凝土各种原材料的质量应符合配合比设计要求，并应根据原材料情况的变化及时调整配合比。
严格按照经批准的施工配合比准确称量混凝土原材料，其最大允许偏差应符合下列规定：
胶凝材料（水泥、矿物掺合料）为±1%；外加剂±1%，粗细骨料为±2%，拌合用水为±1%。
⑵混凝土原材料计量后，宜先向搅拌机投放细骨料、水泥和矿物掺和料，搅拌均匀后加水并将其搅拌成砂浆，再向搅拌机投入粗骨料，充分搅拌后再投入外加剂，并搅拌均匀。
⑶水泥、砂、石储备要满足砼不间断施工需要。
⑷泵送混凝土搅拌的最短时间，不应小于3.0min。
⑸每种配合比的泵送混凝土全部拌制完毕后，应将混凝土搅拌装置清洗干净，并排尽积水。
5.4.3砼运输
⑴砼在运输中应保持其匀质性，做到不分层、不离析、不漏浆。
运到灌注点时，要满足坍落度的要求。
⑵混凝土宜在搅拌后60min内泵送完毕，且在1/2初凝时间内入泵，并在初凝前浇筑完毕。
⑶混凝土搅拌运输车装料前，必须将拌筒内积水倒净。
⑷混凝土搅拌运输车在运输途中，拌筒应保持2～4r/min的慢速转动。
当搅拌运输车到达浇筑现场时，应高速旋转20～30s后再将混凝土拌和物喂入泵车受料斗。
⑸混凝土搅拌运输车给混凝土泵喂料时，应符合下列要求：
①喂料前，中、高速旋转拌筒，使混凝土拌合均匀，若大石子夹着水泥浆先流出，说明发生沉淀，应立即停止出料，再顺转搅拌2～3min，方可出料。
②喂料时，反转卸料应配合泵送均匀进行，且应使混凝土保持在集料斗内高度标志线以上。
③中断喂料作业时，应使拌筒低速搅拌混凝土。
⑹严禁将质量不符合泵送要求的混凝土入泵。
⑺混凝土搅拌运输车喂料完毕后，应及时清洗拌筒并排尽积水。
5.4.4砼灌筑及捣固
砼自模板窗口灌入，应由下向上，对称分层，倾落自由高度不超过2.0m。
在砼浇筑过程中，观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，应及时采取加固措施。
施工中如发现泵送砼坍落度不足时，不得擅自加水，应当在技术人员的指导下解决。
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。
当超过允许间歇时间时，按接缝处理，衬砌砼接缝处必须进行凿毛处理。
纵、环向施工缝按照设计要求设置中埋式橡胶止水带。
混凝土浇筑分层厚度（指捣实后厚度）宜为振捣器作用部分长度的1.25倍，但最大摊铺厚度不宜大于600mm。
在新浇筑完成的下层混凝土上再浇筑新混凝土时，在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。
浇筑混凝土时，填写混凝土施工记录。
采用插入式振动棒捣固，应符合下列规定：
⑴每一振点的捣固延续时间宜为20～30s，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。
⑵采用插入式振动器振捣混凝土时，振捣器的移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍，且插入下层混凝土内的深度宜为50～100mm，与侧模应保持50～100mm的距离，并避免碰撞钢筋、模板、预埋件等。
当振捣完毕后，应竖向缓慢拔出，不得在浇筑仓内平拖。
泵送下料口应及时移动，不得用插入式振动棒平拖驱赶下料口处堆积的拌和物将其推向远处。
⑸对于有预留洞、预埋件和钢筋太密的部位，应预先制订技术措施，确保顺利布料和振捣密实。
在浇筑混凝土时，应经常观察，当发现混凝土有不密实等现象，应立即采取措施予以纠正。
5.4.5拆模及养护
⑴二次衬砌拆模时间应符合下列规定：
①在初期支护变形稳定后施工的，二次衬砌混凝土强度应达到8.0MPa以上。
②初期支护未稳定，二次衬砌提前施作时混凝土强度应达到设计强度的100%以上。
③特殊情况下，应根据试验及监控量测结果确定拆模时间。
⑵混凝土浇筑完毕后的12小时以内开始对混凝土进行养护，混凝土养护的最低期限应符合下表的要求，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。
混凝土养护的最低期限
混凝土类型
水胶比
洞内平均气温T（℃）
养护期限（d）
胶凝材料中掺有矿物掺和料
≥0.45
5≤T＜10
28
10≤T＜20
21
T≥20
14
＜0.45
5≤T＜10
21
10≤T＜20
14
T≥20
10
胶凝材料中掺有矿物掺和料
≥0.45
5≤T＜10
21
10≤T＜20
14
T≥20
10
＜0.45
5≤T＜10
14
10≤T＜20
10
T≥20
7
5.4.6泵送砼操作规程及其注意事项
⑴混凝土泵的操作人员必须经过专门培训合格后，方可上岗操作。
⑵混凝土泵与输送管连通后，应按所用混凝土泵使用说明书的规定进行全面检查，符合要求后方能开机进行空运转。
⑶混凝土泵启动后，应先泵送适量水以湿润混凝土泵的料斗、活塞及输送管的内壁等直接与混凝土接触部位。
⑷经泵送水检查，确认混凝土泵和输送管中无异物后，应采用砂浆润滑混凝土泵和输送管内壁。
⑸开始泵送时，混凝土泵应处于慢速、匀速并随时可反泵的状态。
泵送速度应先慢后快，逐步加速。
同时，应观察混凝土泵的压力和各系统的工作情况，待各系统运转顺利后，方可以正常速度进行泵送。
⑹泵送混凝土时，如输送管内吸入了空气，应立即反泵吸出混凝土至料斗中重新搅拌，排出空气后再泵送。
⑺泵送混凝土时，料斗内应保持足够的混凝土。
⑻当混凝土泵出现压力升高且不稳定、油温升高、输送管明显振动等现象而泵送困难时，不得强行泵送，并应立即查明原因，采取措施排除。
可先用木槌敲击输送管弯管、锥形管等部位，并进行慢带泵送或反泵，防止堵塞。
⑼管道安装原则
管线宜直、转弯宜缓，以减少压力损失；接头严密，防止漏水漏浆，避免下斜，防止泵孔空管，灌筑点应先远后近，并符合下列要求：
①管道合理固定，不影响交通运输，不影响已绑扎好的钢筋，不影响模板振动。
②管道、弯头、配件存有备品，可随时更换。
⑽严禁向混凝土料斗内加水。
5.5仰拱、仰拱填充施工工艺
施工前于隧道边墙每隔5米施放测量控制点，作为仰拱开挖及混凝土施工控制点。
为不影响机械车辆通行，仰拱、仰拱填充利用栈桥平台进行混凝土施工。
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进行浇筑。
仰拱、仰拱填充施工注意事项：
⑴仰拱应及时施作，与开挖面的距离不宜超过衬砌浇筑段长度的3倍。
黄土隧道与开挖面的距离不得超过30m，同时仰拱一次开挖长度不宜超过6m。
⑵施工前必须清除隧底虚碴、淤泥和杂物，超挖部分应采用同级混凝土回填。
⑶仰拱砼整体浇注一次成型，填充砼在仰拱砼终凝后浇注，填充砼强度达到5Mpa后允许行人通过，达到设计强度的100%后允许车辆通行。
⑷仰拱、仰拱填充施工前须将上循环混凝土仰拱接头凿毛处理，并按设计要求设置止水带。
⑸根据设计要求，施工缝处钢筋应断开，并要注意与拱墙衬砌施工缝处于同一竖直面上。
5.6注意事项
二次衬砌施工前应仔细核对预埋件类型、数量以及安装里程和安装方法，并对不同专业类型预埋件出现相互矛盾的现象及时请设计院澄清，确保预埋件不遗漏、安装质量符合设计要求，从而为后续工程施工创造良好条件。
6.劳动组织
劳力、机械设备的配置应结合工期要求、工点具体特点进行合理的配置。
结合正常施工需要，1台衬砌台车施工时，主要设备配置如下：
二次衬砌施工每工班钢筋作业人员不宜少于10人，模板安装、混凝土运输及浇筑作业人员不宜少于15人。
7.材料要求
⑴水泥的使用及保管
①水泥进场必须有出厂合格证，并经检验合格后方可使用。
②水泥进库后要注意保管，防止受潮。
。
③各种不同品种、标号的水泥应分别堆放，堆放时要考虑到先进先用的顺序，以免储存时期过长而失效。
④水泥出厂超过三个月有效期，或发现水泥有受潮结块现象时，均应经过鉴定后按情况使用。
⑵粗骨料
粗骨料粒径应控制在0.3～0.4D（D为管径）范围之内，D=100mm时最大粒径不能超过25mm；D=125mm时，最大粒径不能超过30mm；D=150mm时，最大粒径不能超过40mm，且应采用连续级配，针片状颗粒含量不宜大于10%。
⑶细骨料
细骨料宜采用中砂，通过0.315mm筛孔的砂不应少于15%。
8.设备机具配置
混凝土运输车不少于2辆（实际施工中应按运距及搅拌机生产能力确定）、60型输送泵2台（1台备用）、备用发电机1台、混凝土拌合站一座、全液压整体钢模衬砌台车1台，装载机1台。
9.质量控制及检验
9.1衬砌模板模板质量检验
衬砌模板模板安装必须稳固牢靠，接缝严密，不得漏浆。
模板台车的走行轨Ⅰ、Ⅱ级围岩段，宜设在底板垫层（10cm厚的C25钢筋混凝土）面上，Ⅲ～Ⅳ级围岩段，宜铺设在填充混凝土面上。
模板表面要光滑，与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂。
1、模板的安装允许偏差和检验方法见下表。
模板安装允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
边墙角
±15
尺量
2
起拱线
±10
尺量
3
拱顶
+10、0
水准测量
4
模板表面平整度
5
2m靠尺和塞尺
5
相邻浇筑段表面高低差
±10
尺量
2、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
序号
名称
允许偏差（mm）
检验方法
1
受力钢筋顺长度方向的全长
±10
尺量
2
弯起钢筋的弯折位置
20
3
箍筋内净尺寸
±3
检验数量：
施工单位按钢筋编号各抽检10%，并各不少于3件。
3、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
序号
名称
允许偏差
检验方法
1
双排钢筋，上排钢筋与下排钢筋间距
±5
尺量两端、
中间各1处
2
同一排中受力钢筋水平间距
±20
3
分布钢筋间距
±20
尺量连续3处
4
箍筋间距
±20
5
钢筋保护层厚度
+10、-5
尺量两端、中间各2处
检验数量：
施工单位全部检查。
9.2二次衬砌质量检验
●混凝土结构外形尺寸允许偏差和检验方法应符合下表的规定。
检验数量：
施工单位每一浇筑段检查一个断面。
二次衬砌结构外形尺寸允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
边墙平面位置
±10
尺量
2
拱部高程
+30，0
水准测量
3
边墙、拱部表面平整度
15
2m靠尺检查或自动断面仪测量
●混凝土结构表面应密实平整、颜色均匀，不得有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。
检验数量：
施工单位全部检查。
检验方法：
观察。
泵送砼的质量通病及防治措施见下表。
泵送砼质量通病及防治措施
质量通病
原因分析
防治措施
蜂窝麻面
1.模板漏浆；
2.布料不均；
3.高落差下料；
4.气泡；
5.局部积水和砼浆堆积。
1.模板拼缝应严密。
2.挡头板在浇筑砼前应浇水湿透，钢模拼缝处贴胶带纸密缝。
3.加强组织,充分利用窗口，均匀布料。
4.死角区人工二次倒运，严禁用振动棒摊平。
胀模
泵砼坍落度大，速度快，模板刚度不够，支撑不牢，突出鼓肚，甚至变形爆开。
1.应进行分层分部浇筑。
2.输送管道严禁靠近支撑，冲击倒坍。
3.侧压力计算，确保安全。
预留孔洞坍陷变形
1.泵送砼坍落度大。
2.掺粉煤灰等砼早期强度低。
3.模板刚度不够，变形。
1.合理控制拆模时间。
2.根据试验强度拆模。
裂缝
1.泵送砼坍落度大，水泥、水用量大，容易产生收缝裂缝，特别环向接头。
2.砼温度裂缝。
1.控制砼入模温度和水分蒸发速度。
加强养护，撒水。
2.砼内部与外界温差控制在20℃以内。
砼接触不良
1.模板漏浆，造成烂脖子。
2.管道堵塞时间太长，造成砼冷接头。
3.未插连接筋。
4.跑模错台。
1.接合处模板加强支撑，确保牢固。
2.夹吹塑纸或海绵条。
砼质量波动
1.现场配合比控制不好。
2.表面未清理干净。
3.泵送开始或结束时，压力砂浆积存在砼中影响强度。
1.加强砼各环节管理。
2.坍落度波动小于2cm。
3.禁止随意加水。
4.清除残存物。
9.3仰拱、仰拱填充质量检验
●仰拱顶面高程和曲率应符合设计要求，高程允许偏差为±15mm。
检验数量：
施工单位每一浇筑段检查一个断面。
检验方法：
水准测量，自动断面仪测量。
●混凝土结构表面应密实平整、颜色均匀，不得有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。
检验数量：
施工单位全部检查。
检验方法：
观察。
●仰拱混凝土厚度和表面高程应符合设计要求。
检验数量：
施工单位每一浇筑段检查一个断面；监理单位见证检查。
检验方法：
水准测量，无损检测。
●仰拱填充表面坡度应符合设计要求，坡面应平顺、排水畅通、不积水。
检验数量：
施工单位全部检查。
检验方法：
观察。
10.安全及环保要求
10.1安全要求
10.1.1衬砌施工应符合下列规定
（1）衬砌工作台上应设置不低于1.0m的栏杆。
跳板、梯子应安装牢固并防滑，工作台的任何部位不得有钉子露头或突出的尖角。
（2）工作台、跳板、脚手架的承载重量，应在现场挂牌标明。
（3）吊装拱架、模板时，作业场所应设专人监护。
（4）在2m以上的高处作业时，应符合高处作业有关规定。
（5）检查、维修混凝土机械、压浆机械及管路时，应停机并切断风源、电源。
（6）复合式衬砌防水层的施工台架应牢固，台架下净空应满足施工需要，作业时应设警示标志或专人防护。
10.1.2模筑混凝土衬砌应符合下列规定
（1）拱墙模板架及台车下应留足施工净空，衬砌作业点应设明显的限界及缓行标志。
（2）台车工作台应满铺底板。
（3）拆卸混凝土输送管道时，应先停机。
10.1.3仰拱与隧道施工应符合下列规定
（1）仰拱上的运输道路应搭设牢固，当向坑内倾卸混凝土时，非卸车人员应避让至安全地点。
（2）当仰拱超前边墙施工时，应加强基坑坑壁的临时支护。
10.2环保要求
全面规划，合理布局，预防为主，综合治理，强化管理。
严格贯彻执行“谁污染谁治理，行。
谁破坏谁恢复”的环保原则。
彻执行《环境管理体系－规范及使用指南》（GB/T24001－2004）,针对工程及环境特点，从人、机、料、法、环、测六个方面，建立完整的环境保护和水土保持保证体系，保证环保管理体系的有效运
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