二次衬砌培训讲义.docx
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二次衬砌培训讲义
二衬混凝土培训讲义
一、工程概况
本段为新建铁路重庆至利川线第Ⅵ标DK244+100-DK252+762段，线路长8.662km，线路经都亭山隧道（2#斜井至隧道出口）、水杉坝中桥、李子坝隧道、李子坝大桥、余家隧道、周家湾隧道。
二、工期安排：
1、衬砌进度指标：
每个工作面衬砌：
100m/月；同时满足与开挖面安全距离要求。
序号
仰拱衬砌
拱墙衬砌
备注
1
围岩级别
安全距离
围岩级别
安全距离
2
Ⅰ、Ⅱ
﹤200m
Ⅰ、Ⅱ
/
3
Ⅲ
﹤120m
Ⅲ
﹤90m
4
Ⅳ
﹤90m
Ⅳ
﹤50m
5
Ⅴ
﹤90m
Ⅴ
﹤40m
注：
3、水沟电缆槽：
由于衬砌任务重，时间紧，如果水沟电缆槽安排在隧道衬砌完后施工，工期满足不了合同总工期的要求，因此每个工作面衬砌200m后就要安排水沟电缆槽同时施工。
四、施工工艺流程
二衬施工流程图
是
五、施工方案、方法
1、初期支护背后注浆：
采用地质雷达对初期支护的密实度进行探测，局部空洞和孔隙采用水泥浆进行注浆，直至将空洞和孔隙填满为止。
2、初期支护净空测量：
二衬施工之前采用断面仪对初期支护净空进行测量，对于个别或局部侵限部分要进行处理，确保衬砌厚度满足设计要求。
3、铺设防水板前对初期支护外表的处理：
防水板铺设前应先对初期支护喷射砼表面进行处理，切除锚杆头、钢筋头等坚硬物，凸凹不平处需补喷、摸平，凹坑深度比应控制在1/6—1/10；漏水处需先进行注浆处理。
4、防排水施工，详见防排水施工技术交底。
5、衬砌前的施工准备工作
1）隧道中线水平检查
衬砌施工前应对隧道中线水平进行检查并确定衬砌里程，以确保衬砌位置的准确。
放线定位时，为了保证衬砌不侵入建筑限界，预留施工误差和预留台车变形量5cm。
2）边墙基底修凿
先将仰拱与衬砌台车模板接触位置进行修凿，以使仰拱与衬砌台车模板接触密贴，并将砼面清洗干净，将表面杂物、浮渣清除，使仰拱与边墙砼结合紧密。
3）在仰拱混凝土及二衬混凝土相交界面应涂界面剂。
4）衬砌台车轨道铺设
为保证衬砌台车在衬砌时不产生过大的下沉，对台车轨道基底应进行加固处理，台车轨道采用15×25cm油枕-50钢轨。
6、台车移位对位、检查及管线预埋
台车移位到衬砌里程后，对位之前，应检查中线、水平、里程、坡度是否与设计相符，台车稳定性是否符合要求，确认无误后进行对位，对位之后，应再次检查中线、水平、里程、坡度是否与设计相符，对不合要求者进行调整。
对台车的稳定视必要设斜撑、横撑、顶撑，保证台车的稳定。
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
边墙脚平面位置及高程
±15
尺量
2
起拱线高程
±10
3
拱顶高程
＋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
模板安装允许偏差和检验方法应符合下表规定：
注：
挡头模板应安装稳固，在现场进行拼装，以便与岩壁之间的缝隙嵌堵严密，并注意在安装挡头板时，不得破坏止水带。
台车对位后要及时检查该环衬砌中照明管线预埋情况和检查是否有其它监控设施的预埋管线，避免漏埋。
7、涂脱模剂
脱模剂是使台车能与衬砌顺利脱离，保护模板表面不锈蚀，并确保衬砌外表质量的关键。
在涂脱模剂前，先检查模板是否有缺陷，如凹陷、掉角、锈斑等，如存在缺陷，应及时予以修复，使模板表面清洁、平整；脱模剂应涂刷均匀，避免漏刷。
8、拌制砼
本工程砼拌制采用搅拌站集中拌合，砼配料严格采用重量比计量，其配合比允许偏差应在规范要求范围内。
随时测定砂石料含水率以便调整施工配合比，搅拌时向料斗装料的顺序为：
先加石子，后加水泥、粉煤灰，最后加砂、水、液体外加剂。
砼搅拌时间从投料完毕后，组成材料在搅拌机中延续搅拌时间最短不得小于3分钟。
9、砼运输
砼在搅拌站与砼输送泵之间采用砼搅拌车运输，砼在运输中，应经常搅拌，保持其匀质性，做到不分层、不离析、不漏浆。
运到灌注地点，应具有要求的塌落度。
如有离析，应进行二次搅拌方可入模。
泵送砼应保证泵车连续工作，输送管道要尽量避免弯曲，转弯要缓慢，接头要严，少用锥形管。
使用前先用适量水泥浆或水泥砂浆润滑管道内壁。
砼从卸料运输到泵送完毕时间不得超过1.5小时，泵送时间应在45分钟以内，如泵送间歇延续时间超过规定，砼有离析现象，应立即用压力水或其它方法，清除管道中残留砼，保持正常输送。
10、砼灌注
混凝土拌合物的坍落度应符合理论配合比要求偏差不宜大于±20mm，入模含气量应符合设计要求。
含气量应按下表控制：
环境条件
混凝土无抗冻要求
混凝土有抗冻要求
D1
D2、D3
D4
含气量（%）
≥2.0
≥4.0
≥5.0
≥5.5
砼灌注前，应对模板、支架、钢筋、预埋件等进行细致检查，并作好质检和工序交接记录。
同时应根据机械数量和生产能力，进行每一循环浇注时间计算，要求砼分层浇注层间间隔时间不得超过初凝时间要求。
砼应连续分层对称浇筑，以保证结构良好的整体性、砼的浇注质量及台车整体的稳定性。
砼的浇注分层厚度不得小于30cm，浇注时应从模板台车两侧对称浇注，左右两侧砼面高差不得大于50cm。
砼浇筑应及时采用机械捣固，捣固时间太长会引起砼离析，太短砼不易振实，振动器在每一点上的捣固延续时间，以砼表面呈水平并出现水泥浆和不再出现气泡、不再显著沉落为度，捣固时间一般在10～30秒。
对于钢筋较密集的部位，插入式振动棒难于振捣密实，须配合附着式振捣器进行振捣。
砼灌注时，司泵人员、灌注人员和捣固人员应统一协调，移动泵送管道要迅速，不能将砼洒落在台车上。
发生堵管现象时，应立即停止泵送砼，查清堵管位置，及时清理管路。
砼灌注后，应及时将台车上残余砼清除，对输送泵管路清洗干净，避免下次使用发生堵管。
11、砼养护脱模
混凝土浇筑完毕后，应及时进行洒水养护，降低水泥水化热，避免出现干缩裂缝，并应符合下列规定：
1）应在浇筑完毕后的12h以内对混凝土加以覆盖并保湿养护；
2）混凝土浇水养护的时间应符合下表规定：
混凝土
类型
水胶比
大气潮湿（50%＜RH＜75%＝，无风，无阳光直射
大气干燥（RH＜50%＝，有风，或无阳光直射
日平均气温T（℃）
潮湿养护期限（d）
日平均气温T（℃）
潮湿养护期限（d）
胶凝材料中掺粉煤灰
≤0.45
5≤T＜10
14
5≤T＜10
21
10≤T＜20
10
10≤T＜20
14
T≥20
7
T≥20
10
3）浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态；混凝土养护用水应与拌合用水相同，水温应与环境气温基本相同；
4）当环境气温低于5℃时不应浇水。
衬砌的拆模，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。
六、质量保证措施
1、质量控制措施
为确保工程质量，着重对生产过程和原材料质量进行检查和控制。
在施工中，建立操作人员自检、班组互检、工序交接检和工前检查、工中检查和工后检查以及分项分部检验、定期检和随机抽查的内部检查制度。
在管理中，建立健全质量申报、质量会议和质量奖惩等制度。
质量检查程序为：
质检员检查合格后，报经理部质检工程师；质检工程师验收合格并签认后，报监理工程师，以层层把关，确保工程质量。
质量控制按施工准备阶段、施工过程中和竣工收尾阶段三个阶段进行。
（其流程如上图）
立模前应复核隧道中线、水平、断面厚度及净空尺寸。
模型要牢固，模板要光滑。
衬砌用建筑材料及强度、厚度符合设计要求，边墙基底稳固，无虚碴、杂物及积水，拱、墙砼捣固密实。
边墙竖缝铅垂，水平缝平行路面顶线，起拱线顺直，拱墙分界线明显，模痕规则划一，大面平整。
模板高低错台≯2mm，纵横缝相互垂直，缝线连续，错缝≯5mm。
衬砌裂纹处理妥善并有详细记录。
拱、墙背超挖回填密实，符合设计要求。
按规定配足试验人员及质检工程师，对工程施工开展各项测试工作。
使每种建筑材料、施工成品质量、配合比、试件均符合规范要求，杜绝因材料质量不符合要求而发生工程质量事故。
2、混凝土质量保证措施
混凝土的质量形成过程分为：
原材料及配合比设计，混凝土拌和及运输，混凝土灌注，三个阶段中原材料选定及配合比设计是混凝土本身质量及质量形成的重要阶段，通过采取科学的严格的试验手段和管理措施，使混凝土本身质量较容易得到控制；而混凝土的拌和运输，以及灌注阶段影响混凝土质量的因素较多，为确保本工程结构混凝土质量，采取如下措施保证混凝土的运输及灌注质量。
1）混凝土拌和及运输
（1）将混凝土拌和站质量管理纳入本工程创优目标管理范围，协助拌和站根据混凝土的质量技术性能要求制定相应的控制措施。
（2）拌和站每次搅拌前，应检查拌和计量控制设备的技术状态，以保证按施工配合比计量拌和，还应根据材料的状况及时调整施工配合比，准确调整各种材料的使用量。
（3）由拌和站制定运输路线，并根据使用情况编排好拌和运输计划，保证在规定时间内准时运到，保证现场连续灌注。
（4）养护好隧道内运输道路，以保证混凝土能畅通无阻运到工作面进行灌注。
2）混凝土灌注
（1）制定混凝土灌注实施方案，制定设备、人员、小型机具及运输组织计划，项目副工区长组织和实施计划。
（2）每次混凝土灌注前，副工区长制定落实混凝土的供应和运输计划，配齐各种运输机具，协调好隧道内各种运输设备走行时间和路线，并备用相应功率的内燃发电机。
（3）混凝土拌和站拌和好的混凝土先经试验人员检查和易性、坍落度、含气量及配合比是否符合设计要求后方能运至工作面灌注。
对达不到质量控制要求、或坍落度损失超标准、以及超过允许运输时间的混凝土
作废弃处理。
（4）按照灌注工艺和混凝土的供应量，隧道二衬混凝土进行分层对称灌注。
在灌注过程中，全力组织好混凝土的运输供应，缩短灌注时间，以免出现施工冷缝。
（5）随着混凝土的灌注，捣固人员应从模板混凝土灌注窗中对混凝土进行捣固，混凝土振捣以表面出现浮浆、不冒气泡为度，不得超振引起混凝土翻砂和粗骨料下沉。
3）混凝土冬季施工严格按照〈混凝土冬季施工交底进行施工〉。
3、混凝土常见质量问题及预防措施
1）、砼跑模，表面不平整，线条不畅，主要表现为表面波浪，用3米直尺检查不符合相对应的质量检验评定标准要求。
预防措施：
要防止模板的变形，首先得从模板的支撑系统分析解决问题，模板的支撑系统主要由模板、横挡、竖挡、内撑、外撑和穿墙对拉螺杆组成。
为了使整个模板系统承受砼侧压力时不变形、不发生胀模现象，我们必须注意以下几个问题：
⑴ 在模板制作过程中，尽量使模板统一规格，使用面积较大的模板，经计算中心压力后，在保证模板刚度的前提下，统一钻拉杆孔，以便拉杆和横挡或竖挡连接牢固，形成一个统一的整体，防止模板变形。
⑵ 确保模板加固牢靠，不管采用什么支撑方式，砼上料运输的脚手架不得与模板系统发生联系，以免运料和工人操作时引起模板变形，浇注砼时，应经常观察模板、支架、堵缝等情况。
如发现有模板走动，应立即停止浇注，并应在砼凝结前修整完好。
⑶ 每次使用之前，要检查模板变形情况，模板发生弯曲、凹凸不平或缺楞少角等变形时禁止使用。
2）、砼表面产生蜂窝、麻面、气泡，主要表现为砼局部酥松，砂浆少石子多，石子之间形成蜂窝状的孔洞，从而造成砼不密实、强度低。
砼表面局部粗糙，或有许多小凹坑，致使砼表面不光滑，外观不美观。
预防措施：
⑴严格控制配合比，保证材料计量准确。
现场必须注意砂石材料的含水量，根据含水量调整现场配合比，加水时应制作加水曲线，校核搅拌机的加水装置，从而控制好砼的水灰比，减少施工配合比与设计配合比的偏差，保证砼质量。
⑵ 砼拌和要均匀，搅拌时间不得低于规定的时间，以保证砼良好的和易性及均匀性，从而预防砼表面产生蜂窝。
⑶ 浇注时如果砼倾倒高度超过2米，为防止产生离析要采取串筒、溜槽等措施下料。
⑷ 振捣应分层捣固，振捣间距要适当，必须掌握好每一层插振的振捣时间。
注意掌握振捣间距，使插入式振捣器的插入点间距不超过其作用半径的1.5倍（方格形排列）或1.75倍（交错形排列）；平板振捣器应分段振捣，相邻两段间应搭接振捣5cm左右；附着式振捣器安装间距为1.0～1.5米，振捣器与模板的距离不应大于振捣器有效作用半径的1/2，在振捣上层砼时，应将振动棒插入下层砼5～10cm，以保证砼的整体性，防止出现分层产生蜂窝。
⑸ 控制好拆模时间，防止过早拆模，夏季砼施工不少于24h拆模，当气温低于20℃时，不应小于30h拆模，以免使砼粘在模板上产生蜂窝。
⑹ 板面要清理干净，模板浇注砼前应用清水充分洗净，不留积水，模板缝隙要堵严，模板接缝控制在2mm左右，并采用玻璃胶涂密实，平整以防止漏浆。
⑺ 脱模剂涂刷要均匀，不得漏刷；脱模剂选择轻机油或液压油较好，拆模后在阳光下不易挥发，不会留下任何痕迹，并且可以防止钢模生锈。
3）、砼表面骨料显露、颜色不均匀及有砂痕产生。
预防措施：
⑴ 模板应尽量采用有同种吸收能力的内衬，防止钢筋锈蚀。
⑵ 严格控制砂、石材料级配，水泥、砂尽量使用同一产地和批号的产品，严禁使用山砂或深颜色的河砂；采用泌水性小的水泥。
⑶ 尽可能采用同一条件养护，结构物各部分物件在拆模之间应保持连续湿润。
4）钢筋砼结构内的受力筋或箍筋等，没有被砼包裹形成露筋，从而影响钢筋与砼的握裹，使应力不能有效传递，局部钢筋无砼保护层而很快锈蚀，造成结构不安全。
预防措施：
⑴ 要注意固定好垫块，水泥砂浆垫块要植入铁丝并绑扎在钢筋上以防止振捣时位移，检查时不得踩踏钢筋，如有钢筋踩弯或脱扣者，应及时调直，补扣绑好；要避免撞击钢筋以防止钢筋位移，钢筋密集处可采用带刀片的振捣棒来振捣，钢筋密集处可采用带刀片的振捣棒来振捣，配料所用石子最大粒径不超过结构截面最小尺寸的1/4，且不得大于钢筋净距的3/4。
⑵ 壁较薄、高度较大的结构，钢筋多的部位应采用以φ30mm和φ50mm两种规格的振捣棒为主，每次振捣时间控制在5～10s；对于锚固区等钢筋密集处，初用振捣棒充分振捣外，还应配以人工插捣及模皮锤敲击等辅助手段。
⑶ 操作时不得踩踏钢筋，采用泵送砼时，由于布灰管冲击力很大，不得直接放在钢筋骨架上，要放在专用脚手架上或支架上，以免造成钢筋变形或移位。
5）施工缝处砼结合不好，有缝隙或夹有杂物形成缝隙夹层，造成结构物整体性不好。
预防措施：
⑴ 用压缩空气或射水清除砼表面杂物及模板上粘着的灰浆。
⑵ 在模板上沿施工缝位置通条开口，以便清理杂物和进行冲洗；全部清理干净后，再将通条开口封板，并抹水泥浆等，然后再继续浇注砼，浇注前，施工缝宜先铺、抹水泥浆或与砼相同配比的减石子砂浆1道。
⑶在仰拱与二衬连接处，即纵向施工缝涂抹砼界面剂。
七、安全保证措施
（1）衬砌工作台上搭设不低于1m的栏杆，跳板设防滑条，梯子安装牢固，没有钉子露头和突出尖角。
（2）工作台、跳板、脚手架的承重量，不超过设计要求，并在现场挂牌标明。
脚手架与工作台的底板铺设严密，木板的端头搭在支点上。
（3）在2m以上高处工作时，符合高处作业的有关规定。
（4）拆除混凝土输送软管或管道，先停止混凝土泵的运转。
（5）施工机械、机具和电气设备，在安装前按照安全技术标准进行检测，经检测合格后安装，经验收确认状况良好后运行。
（6）隧道施工照明线路电压在施工区域内不大于36V。
所有电力设备设专人检查维护，并设警示标志。
（7）在操作洞内电气设备时，要符合以下规定：
a）非专职电气操作人员，不准操作电气设备。
b）操作高压电气设备主回路时，应戴绝缘手套，穿电工绝缘胶鞋并站在绝缘板上。
c）手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部位，保证有良好的绝缘，使用前先进行绝缘检查。
d）低压电气设备应加强漏电检查。
（11）电气设备有良好的接地保护，每班均由专职电工检查。
（12）电气设备的检查、维修和调整工作，由专职的电气维修工进行。
中铁五局渝利四总队
2009年9月
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