大别山隧道二次衬砌施工作业.docx
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大别山隧道二次衬砌施工作业
新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段
大别山隧道出口工区WHSD-2合同段
二
次
衬
砌
作
业
指
导
书
编制：
复核：
审核：
中铁隧道集团有限公司
第一工程处大别山隧道出口工区
二OO五年九月一日
目录
§1编制依据1
§2工程概况1
2.1概述1
2.2衬砌里程段划分2
2.3衬砌支护参数2
2.4主要建筑材料2
§3高速铁路隧道与普通铁路隧道的主要不同点3
§4总体施工方案4
4.1无仰拱衬砌施工方案4
4.2有仰拱衬砌施工方案5
§5施工方法6
5.1仰拱砼施工6
5.2仰拱填充层施工8
5.3边墙基础施工8
5.4拱墙二次衬砌施工9
5.5水沟、电缆槽身施工12
5.6水沟、电缆槽盖板施工12
5.7中心水沟施工12
§6原材料13
§7砼施工注意事项13
7.1间歇灌筑13
7.2混凝土振捣13
§8质量通病预防13
8.1麻面14
8.2蜂窝14
8.3孔洞15
8.4露筋16
8.5隧道渗漏水17
编制依据
（1）《新建铁路客运专线隧道施工标准》；
（2）《大别山隧道设计图》；合武施图（隧）27；（3）《实施性施工组织设计》;（4）《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）（J163-2002）;（5）《双线隧道复合式衬砌参考图》图号：
合武隧参02（W）（6）《铁路混凝土耐久性设计暂行规定》（7）《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（8）《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》
工程概况
概述
大别山隧道出口段施工里程范围为DK225+682~DK221+500，全长4182米，其中V级围岩207米、占出口总长的4.9%、IV级围岩41米、占出口总长的1%、III级围岩183米，占出口总长的4.4%、II级围岩3751米，占出口总长的89.7%。
设计时速200km/h，预留250km/h及以上提速条件。
衬砌里程段划分
序号
里程段
围岩级别
断面类型
长度
参考图号
1
DK225+682~DK225+652
Ⅴ加强
风机连接段
30
02（W）-47
2
DK225+652~DK225+610
Ⅳ加强
风机连段段
42
02（W）-43
3
DK225+610~DK225+576
Ⅱ
风机连接段
34
02（W）-39
4
DK225+576~DK225+548
Ⅱ
风机安装段
28
02（W）-35
5
DK225+548~DK225+456
Ⅱ
风机连接段
92
02（W）-39
6
DK225+456~DK225+428
Ⅱ
风机安装段
28
02（W）-35
7
DK225+428~DK225+103
Ⅱ
正常段
325
02（W）-04
8
DK225+103~DK225+073
Ⅲ
正常段
30
02（W）-06
9
DK225+073~DK225+008
Ⅴ加强
正常段
65
02（W）-14
10
DK225+008~DK224+978
Ⅲ
正常段
30
02（W）-06
11
DK224+978~DK224+680
Ⅱ
正常段
298
02（W）-04
12
DK224+680~DK224+429
Ⅱ
非绝缘下锚段
251
施图27-11
13
DK224+429~DK223+511
Ⅱ
正常段
918
02（W）-04
14
DK223+511~DK223+260
Ⅱ
非绝缘下锚段
251
施图27-11
15
DK223+260~DK222+840
Ⅱ
正常段
420
02（W）-04
16
DK222+840~DK222+810
Ⅲ
正常段
30
02（W）-06
17
DK222+810~DK222+740
Ⅴ加强
正常段
70
02（W）-14
18
DK222+740~DK222+710
Ⅲ
正常段
30
02（W）-06
19
DK222+710~DK222+285
Ⅱ
正常段
425
02（W）-04
20
DK222+285~DK222+034
Ⅱ
非绝缘下锚段
251
施图27-11
21
DK222+034~DK221+604
Ⅱ
正常段
430
02（W）-04
22
DK221+604~DK221+574
Ⅲ
正常段
30
02（W）-06
23
DK221+574~DK221+533
Ⅳ加强
正常段
41
02（W）-09
24
DK221+533~DK221+500
Ⅲ
正常段
33
02（W）-06
衬砌支护参数
衬砌形式
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ加强
Ⅴ加强
二次衬砌
拱墙厚度（cm）
35（砼）
40（砼）
50（钢筋砼）
55（钢筋砼）
底板/仰拱厚度（cm）
30（钢筋砼）
50（砼）
60（钢筋砼）
65（钢筋砼）
注：
Ⅱ级围岩下设双层钢筋网（钢筋纵向采用Ф10，横向采用Ф14，间距200mmX200mm。
主要建筑材料
（9）模筑混混凝土：
拱部、边墙、仰拱混凝土采用C25，钢筋混凝土采用C30；（10）仰拱填充混凝土采用C20，无碴轨道垫层混凝土采用C30;（11）水沟、电缆槽身采用C25，水沟电缆槽盖板采用C25钢筋混凝土；（12）钢筋：
HRB335及HPB235钢筋（13）隧道出口洞门端墙采用C25钢筋混凝土，挡墙采用C20混凝土。
高速铁路隧道与普通铁路隧道的主要不同点
在高速铁路中，由于列车运行速度的提高,各种运行工况下的不利因素诸如行车事故的后果、对列车运行控制系统的安全性要求和技术难度、弓网受流技术难度、线路平纵断面条件和轨道不平顺对旅客乘座舒适度的影响以及列车运行对周围环境的影响等在高速条件下都被放大了。
因此，高速铁路的设计不是列车运行速度的简单提高。
它是当代新型牵引动力、高性能轻型车辆、高质量线路、高速运行控制指挥和经营管理等方面技术进步的集中反映，具有不同于传统铁路的技术内涵和特定要求；它需要以高性能的技术装备、高质量的基础设施、高水平的运营管理和高度科学的规划布局为支撑条件。
新建高速铁路隧道的横断面较大，受力比较复杂，且列车运行速度较高，隧道维修有一定的时间限制，对隧道衬砌的安全性、耐久性和防水性能要求提高。
同时由于高速列车进入隧道，行车阻力增大，运营能耗增大，在洞内积聚引起环境温度升高，隧道衬砌表面光洁度要求高；隧道施工断面大，运行速度快，衬砌结构的底部要承受高速带来的附加动载荷，隧底的刚度及均匀性要求高；隧道采用一级防水，防水等级要求高。
因此在衬砌施工中应重视以下几点：
①本着“爱护围岩、内实外美、重视环境、动态施工”的原则安排隧道施工。
严格控制隧道各工序的成形尺寸，以满足设计预留沉降量和阻塞比的要求。
②认真做好模板台车的设计、加工制造，严格安装工艺，确保尺寸、强度、刚度及使用性能满足设计要求。
严格衬砌砼的施工工艺，保证衬砌接头的平顺，避免增加行车阻力。
③做好仰拱地基的清理检查，对地基刚度变化不均匀地段，及时向设计单位反映，以便采取过渡性处理措施，且认真做好洞口路隧过渡段的施工。
④隧道断面大，受力不利，尤其底部两侧边墙底与仰拱连接部位受力复杂，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。
⑤仰拱和填充砼采用仰拱栈桥全幅施工，以保证仰拱及填充砼的施工质量，保证砼的连续性和工艺标准的连贯性，避免相邻段砼力学性能差异过大引起次应力产生的微观缺陷，进而影响砼的强度和耐久性。
⑥加强砼的试验检测工作，保证结构强度及耐久性的要求。
⑦对待隧道防水工程的施工，从防水材料选择、防水层的施工、砼的抗渗性能、施工缝沉降缝的处理以及个别缺陷修复等方面分别采取针对性措施，确保达到一级防水标准。
⑧隧道内频繁的压力波动对结构的表层稳定不利，特别是裂缝，将使裂缝继续发展，从而降低隧道的衬砌耐久性和使用功能，甚至危危及行车安全。
总体施工方案
二次衬砌是复合式衬砌的内层结构，与外层的喷锚初期支护及围岩共同组成完整的支护体系，二次衬砌采用模筑混凝土浇筑。
一般情况下，二次衬砌在围岩及初期支护的变形基本稳定后施作。
变形基本稳定应符合隧道周边位移速度有明显减缓趋势，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小于0.15mm/d.在特殊条件下（如浅埋段）应及早施作二次衬砌。
大别山隧道Ⅱ级围岩采用曲墙无仰拱衬砌断面形式，隧道底板设计厚度为30cm。
Ⅲ~Ⅴ级围岩隧道均采用曲墙有仰拱衬砌断面形式，因此根据有无仰分为有仰拱衬砌施工方案和无仰拱衬砌施工方案。
无仰拱衬砌施工方案
考虑到Ⅱ级围岩隧道底板为C30钢筋混凝土，应全幅施工，为满足工期及衬砌进度需要，计划底板砼在隧道二次衬砌全部完成后施工。
因此对于Ⅱ级围岩无仰拱地段分以下步骤进行施工：
边墙基础施工
拱墙二次衬砌施工
水沟、电缆槽沟身施工
水沟、电缆槽盖板施工
中心水沟施工
底板钢筋砼施工
施工示意图如下：
有仰拱衬砌施工方案
Ⅲ~Ⅴ级围岩隧道均采用曲墙有仰拱衬砌断面形式，因此对有仰拱衬砌地段分以下步骤进行施工：
仰拱砼施工
填充砼施工
边墙基础施工
拱墙二次衬砌施工
水沟、电缆槽沟身施工
水沟、电缆槽盖板施工
中心水沟施工
底板钢筋砼施工
施工示意图如下：
施工方法
仰拱砼施工
大别山隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩地段仰拱均设计有钢筋，因此其施工顺序为：
开挖出碴→拱架安装→喷砼→清底→钢筋绑扎→模板安装→止水带及Ф50钢筋（变形缝）安装→砼浇筑→养生。
开挖出碴：
采用仰拱栈桥跨过施工地段，结合我们加工的仰拱栈桥长度，每开挖循环长度为6米，施工控制的重点应是隧底的超欠挖控制，充许平均超挖值为10cm，不应有欠挖，当围岩完整，石质坚硬时，充许个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌，因此开挖及测量人员应在超欠挖控制方面做好相应措施。
拱架安装：
Ⅳ级围岩采用工18型工字钢，间距1米一榀，Ⅴ级围岩采用工20a型工字钢，间距：
风机连接段为0.5米每榀，正常段为0.6米每榀，拱架安装的相关技术措施详见支护作业指导书。
喷砼：
采用C25素喷砼，Ⅳ级围岩喷砼厚度为55cm，Ⅴ级围岩喷砼厚度为65cm，相关技术措施见支护作业指导书。
清底：
清除底虚碴、积水及其它杂物。
钢筋绑扎：
环向筋￠20@200、纵向筋￠10@250、箍筋￠8@250、钢筋净保护层厚度为5cm，仰拱钢筋绑扎高度至边墙沟槽盖板上不少于1米，考虑相领焊接长度应相互错开，且同一区段内接头面积不大于全部钢筋面积的50%，焊接长为10d（d为钢筋直径）。
模板安装：
此处模板仅考虑施工缝处模板安装，模板应采用木模板。
施工缝及变形缝施工：
施工缝处采用遇水膨胀橡胶止水带，变形缝处采用遇水膨胀橡胶止水带和Ф50双层抗剪钢筋，钢筋环向间距为50cm，以减少仰拱变形缝两侧沉降，设置示意图如下：
砼浇筑：
采用C30砼，为耐久性砼砼采用自动计量拌和设备进行计量和生产，砼灌车运输，人工捣固。
养生：
混凝土浇筑后，应保持混凝土所需的温度及湿度，保证不受其它外物的影响，施工完成后8h即采用洒水养护，养护时注意混凝土的降温速率不宜大于3°C/d。
仰拱填充层施工
仰拱砼施工完成后12h即可施工仰拱填充层，施工顺序：
安装模板→砼浇筑→养生。
安装模板：
安装堵头板和中心水沟模板，模板采用钢模板。
砼浇筑：
砼采用C20砼，施工工序同仰拱砼施工，施工高度至
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