二次衬砌混凝土施工作业指导书.docx

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二次衬砌混凝土施工作业指导书

中铁一局集团襄渝二线胡安段第二项目部

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二○○五年十一月二日

二次衬砌混凝土施工操作工艺

二次衬砌是隧道支护施工的最后一道工序，也是最重要和最关键的一道工序；其质量的优劣直接决定了整座隧道的质量评定，为了确保二次衬砌混凝土施工的质量，我单位编制了如下的混凝土施工工艺，并在现场施工中严格遵照执行。

一、混凝土施工工艺框图

（详见下页）

二、具体的工艺要求

1．施工准备

1.1施工材料的准备

二次衬砌需要的主要材料为碎石（卵石）、河砂、水泥、钢材、防水材料以及少量的混凝土外加剂。

物资部门必须把好材料的进货检验质量关，材料进场时应及时通知试验室取样、检验。

当物资部门接到材料检验合格报告后才能发放到施工现场投入使用，其详细的要求如下：

水泥：

水泥进场时必须要有生产厂家的合格证明材料，同时要对水泥的品种、标号、包装以及出厂日期进行验收；施工中必须采用出厂日期不超过三个月的水泥，同一组衬砌砼应采用同批水泥，这样才能确保混凝土的外观质量保持一致。

河砂：

应选用洁净的河砂，含泥量不得大于3%，细度模数为中砂，应控制在2.6～3.0范围内。

砂子含水量与混凝土的质量有直接的关系，如含水量超过2%，就必须调整混凝土配合比的用水量和用砂量，开盘前试验部门必须测试河砂的含水量，确定施工配合比，确保混凝土的质量。

粗骨料（碎石）：

应严格控制碎石的粒径大小，粒径不得大于26mm，并应呈连续级配状态。

粗骨料含泥量不得大于3%，如果超标必须经过冲洗以后方可投入使用。

开盘前粗骨料的含水率测定，后下达施工配合比。

外加剂：

选用混凝土泵送剂，泵送剂进场后需抽样进行试验，确保其各项性能指标符合《混凝土泵送剂》JC473的规定。

施工用水：

采用可饮用水无浸蚀性的洁净水，要求PH值≮4，硫酸盐的含量不超过水重的1%。

钢材：

钢材的规格、性能应符合产品质量标准及设计要求；试验部门要对每批钢材进行抽样试验，满足要求后方可使用。

同时物资部门要严格控制钢筋的存放管理；钢筋在加工弯直前应调直，表面的油泽、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痕迹。

防水材料：

防水材料的厚度技术性能指标必须符合产品质量标准和设计、规范要求。

防水板焊接施工必须进行焊接实验，采集防水板焊接施工的各项施工技术指标，以保证焊接质量；防水板进场后要检查是否有变色、波纹（厚度不均）、斑点、刀痕、撕裂、小孔等缺陷，同时要进行抗张拉试验、

二次衬砌混凝土施工操作工艺框图

防水试验和焊接抗拉强度试验，确定各项指标合格后，方可使用。

透水盲管、止水条、止水带等材料的性能规格也必须符合产品的性能指标，满足施工设计、规范要求。

1.2机械设备的检修

在未有混凝土施工任务的时候，要对生产混凝土的机械设备进行检修，包括运输设备；一旦接到混凝土的施工任务，要确保一鼓作气的完成整个任务，避免由于机械缘故导致混凝土施工间歇，影响混凝土施工的质量；

2.断面检查

每开挖10m的距离，由测量工程师会同测工，对新开挖出来的断面进行检查，确定其开挖断面是否满足衬砌厚度的要求，预留洞室是否开挖到位；如有欠挖，则用红色油漆，以封闭的圆圈将其标示出来，圆圈中间写明欠挖深度，单位以米计；标示完成后，要向现场的领工员书面交底，由领工员安排将欠挖部分按交底要求处理完成，并重新喷射混凝土，使新开挖的围岩表面平顺。

3.施做仰拱

仰拱的开挖要严格按照施工技术部门的交底施做，严禁人为原因造成超挖或者欠挖。

仰拱开挖出来后，由质检工程师检查其深度和仰拱底部的清洁度（不得有浮碴和积水），如符合设计、规范要求，则由质检工程师持仰拱施做报检单向监理工程师报验，合格通过后，进入下道工序；

、

级围岩则可以开始灌注混凝土，

级围岩还需安设钢支撑和钢筋；钢支撑安装时要将底部的接头相互错开至少0.5m，钢支撑底部与地面要预留有5cm的保护层；钢筋安设时，要先由测量工程师和测工进行准备放样，用红色油漆标示出钢筋安设的准确位置；然后钢筋工在现场领工员和技术人员的指导下，严格按照放样情况进行施做。

钢筋绑扎完成后，同样先由质检工程师检查无误后，再向监理工程师报检，待监理工程师现场核查通过后，就可以开始灌注混凝土，进行永久封闭。

仰拱混凝土施工中，严禁填片石，捣固要充分。

如采用插入式捣固棒，其捣固距离不得大于20cm,分层捣固时，捣固厚度不得大于50cm，每个捣固点的捣固时间为捣固到该点处的混凝土不再下沉无气泡为止。

铺底混凝土中的预留过轨及接地线的预埋件必须按照设计要求及时埋设；二次铺底前必须对一铺面进行凿毛处理，并清洗干净后再施做。

混凝土浇筑完成后要进行洒水养护72小时后，方可在其上面行车。

在仰拱施做中，要注意其每次施做的长度，根据模板台车长度每9m设置一道施工缝。

4.小边墙施做

小边墙施做前，先将边墙脚的浮碴清理干净，用水进行冲刷，直至露出仰拱表面的混凝土骨料。

底部清洗干净后，由测量工程师和测工进行准确的放样，用红色油漆标清小边墙底部和顶部的位置及标高。

木工以此来立模，模板采用整体式钢模板；立模前模板内侧必须进行打油处理，确保混凝土的表面质量。

模板立好后，如果为钢筋混凝土，则需将钢筋调直调顺，达到技术规范要求；否则按照技术要求在小边墙的外侧安设纵向盲管、防水板及穿过小边墙的环向透水盲管，为了防止穿过小边墙的透水盲管被水泥浆堵死，特将透水盲管穿在φ40PVC塑料管中，保证了盲管的泄水畅通。

待上述工作完成后，由质检工程师检查，报监理工程师通过后，即开始灌注混凝土；小边墙顶面的混凝土应浇筑为内高外低的斜面，便于和拱墙混凝土的结合；无钢筋的边墙混凝土也要在顶面预埋Φ22接茬筋，间距0.5m；在边墙混凝土脱模后，须将其内侧的表面凿毛，便于以后的水沟、电缆槽混凝土施做。

5.割除围岩表面的锚杆头、挂设环向盲管

在挂设防水板的平台就位后，用电焊或者乙炔氧焊将初期支护打设的锚杆外露头、钢筋网外露头等其他铁件齐根切除，并用砂浆将其遮盖、抹平；对于开挖面严重凹凸不平的部位必须进行修凿，喷射混凝土找平，防止刺破防水板。

在割除锚杆的同时，在喷射混凝土表面按设计要求安设环向透水盲管，并与小边墙处的纵横向盲管连接；在渗、漏水地段，一般地段间距6米，富水地段要增加盲管的安装数量，保证满足泄水要求。

6.铺设土工无纺布

锚杆切除完，挂设好环向透水盲管以后，经质检工程师报监理工程师查验合格后，就可以开始铺设无纺布的工作。

无纺布采用质量大于300g/㎡的土工合成材料；用水泥钉将与防水板相配套的圆垫片将无纺布固定在基面上按梅花形布设，固定间距拱部为50～80㎝，边墙为80～150㎝，高低不平处应增加固定点；无纺布之间采用搭接法进行连接，搭接宽度为5㎝，搭接缝部位可采用点粘法。

无纺布铺设时应尽量与基面密贴，不得拉得过紧或起大包，以免影响防水板的铺设。

7.铺设防水板

防水板采用无钉铺设工艺。

铺设防水板时，宜采用沿环向铺设的方法并排铺设两排防水板，应边铺边将其与暗钉圈焊接平固，两副防水板的搭接宽度不得小于10㎝，以保证搭接牢靠及预留搭接余量，防止二次衬砌混泥土浇筑时防水板绷紧而造成拱顶二次衬砌厚度不足或防水板被胀破，影响防水效果。

防水板采用热熔法手工焊接再塑料圆垫片上，焊接应牢固可靠，避免灌注混泥土时防水板发生脱落现象。

防水板固定时应注意不得拉得过紧或出现大的鼓包，铺设好的防水板应与基面凹凸起伏一致，保持自然、平整、伏贴，以免影响二次衬砌灌注混泥土的尺寸或使防水板脱离圆垫片。

按环向进行铺设，依据防水板的幅面大小，将防水卷材运送到挂设平台的顶部，然后铺开；先将平台中央拱部的防水板托起，贴着喷射混凝土表面，由拱顶向两侧进行挂设；挂设时要有一定的松弛度，防止由于混凝土挤压而撕裂。

防水板的焊接采用爬行式双缝热合机进行焊接，焊缝为双缝，中间留有空隙以便于充气检查。

防水板搭接宽度短边不小于150mm，长边不小于100mm,焊缝宽度不小于10mm。

竖向焊缝与横向焊缝成十字相交时（十字型焊缝），在焊接第二条焊缝前，先将第一条焊缝外的多余边削去，将台阶修理成斜面并熔平，修整长度>12mm；焊接温度与电压及环境有密切的关系，施焊前必须进行实际测试，以确保焊接质量。

附属洞室处铺设防水板时，先按照附属洞室的大小和形状加工防水板，将其焊在洞室内壁的喷射混凝土表面，并与边墙防水板焊接为一个整体。

防水板一次铺设长度应根据混凝土循环灌注长度确定，一般应领先衬砌施工2～3个循环。

8.钢筋绑扎

防水板挂设完成后，由质检工程师填写“检查建筑物防水层及泄水设备”检查证，报监理工程师现场检查确认无任何缺陷后，就可以开始进行钢筋绑扎这道工序（如无钢筋结构，可直接进行模板台车就位工作）。

钢筋绑扎工作必须使用挂设防水板的平台作为支撑骨架，待其形成一个整体结构后，方可将操作平台前移，当为了保证平台前移后，钢筋不产生大的沉降变形，需在钢筋上焊接横向支撑，阻止平台移动后，由于拱顶钢筋在自重的压力下下沉而导致拱腰处钢筋向外扩大，只要拱腰处的钢筋不向外扩大，拱定的钢筋就不会下沉，这样就确保了钢筋绑扎的圆顺度以及钢筋保护层的厚度可以控制在规范、设计要求范围内。

为此，我们要求每一组衬砌设立两个断面的横向支撑，每个断面沿环向设置9个支撑，支撑杆采用Φ22的螺纹钢制作；支撑是一头直接顶在围岩表面的防水板上，一头焊接在内外两圈的钢筋主筋上。

为了防止支撑杆受力后刺破防水板，将支撑杆设置为T字形，并将顶在防水板一头的T头钢筋用废弃的防水板包裹，这样就确保了支撑杆不会将防水板刺破。

将支撑杆焊牢固后，由测量工程师和测工对钢筋的绑扎位置进行准确的放样。

放样要求为：

每组衬砌放2个断面，每个断面测出9个点的尺寸；刚好和9个支撑形成配套，测工将测得的数据用红色油漆标示在支撑杆防水板一头，其数据为径向净空距离。

钢筋安装时，要注意接头的错开，即钢筋接头在同一截面上不得大于50%，这一点要求要在仰拱施工钢筋时就要下好料，小边墙上出露的钢筋就要相互错开，同一排或者同一行钢筋中短的钢筋其外露长度为30cm,长的要求外露长度为130cm,这样其钢筋的接头就相互错开了；采用焊接方法连接，其单面焊接的长度规范要求为大于10d（如采用Φ22的螺纹钢择其焊接长度为22cm），采用双面焊时，其焊接长度为5d；焊接接头相互错开35d，或者至少大于50cm,如果小于50cm或者小于35d则视为在同一截面上。

钢筋绑扎结束后，采用拉线对其内圈钢筋的保护层进行检查，同时也是对最初的全站仪测点的复核；其具体方法为：

采用长度为两个模板长度的施工线绳，将其紧贴已拆除了挡头板，还未脱模的模板台车内侧边板上，拉直延伸到已绑扎钢筋的尽头，然后采用人工量取施工线绳到钢筋表面的距离，用该数据减去模板台车边板的厚度就为钢筋的保护层厚度。

确认钢筋的保护层能满足施工设计、规范要求后，则可以拆除施工平台，将平台向前移动，进入下一个循环的工序。

在平台与钢筋完全脱离后，在采用全站仪对钢筋的断面进行检查，收集钢筋下沉的数据，以便与调整最初的预留保护层厚度，使钢筋保护层的预留厚度达到最佳，圆顺度基本保持不变。

以上的工作做完后，就要清理安装钢筋时，遗留在小边墙上扎丝、焊渣等其他废弃物；用高压风将小边墙顶面清理干净，并用高压水进行冲洗，人工扫除干净后，经质检工程师检查后，报现场监理工程师检查合格后，就可以移动模板台车准备就位。

9.模板台车就位

模板台车组装后，首次使用前，必须由物设室、工程部、安质室等相关部门对其进行全面的验收调试，保证其机械性能的安全可靠，结构尺寸无误，支撑系统牢固不易损坏，液压系统密封状况良好；模板表面光洁，无错台及铁锈。

确保无任何缺陷后，交付施工人员投入使用。

模板台车移动前，先由测工准确放出轨道的铺设位置及控制标高；轨道工严格按照要求铺设台车行走轨道，轨道枕木间距不得大于0.8m，每个枕木上必须安装轨道垫板，并用道钉固定在枕木上，防止钢轨在模板台车移动时倾覆，导致台车跳道；轨道中线同隧道中线重合，两根钢轨高差不得大于1cm,前后轨道高差（除去隧道纵坡的影响）不得大于1cm。

轨道安设完成后，就可以缓缓的将模板台车移动到位；其与前一组已衬砌好的混凝土搭接长度10cm；移动到位后，先由模板工对模板台车表面的混凝土锅巴等杂物进行清除，如果模板由于长期不断使用，个别地方出现凹凸不平之处，就需要进行打磨处理；清除、打磨工作完成后，就对模板表面进行打油。

打油时，要特别注意如果衬砌中有钢筋时，要特别小心不要将油脂喷洒到钢筋上。

打油工作结束后，由测量人员指挥模板台车操作司机，严格按照设计、规范要求，使其中线、水平完全满足要求准确就位。

尔后将其支撑加固牢固，木工开始关设挡头板；关挡头板时要注意施工缝及沉降缝的施做。

施工缝与变形缝的处理：

⑴施工缝的处理：

①墙体水平施工缝不宜留在剪力或弯距最大处或铺底与边墙的交接处，应留在高出铺底面不小于300㎜的墙体上。

墙体若有预留孔洞时，施工缝距孔洞边缘不宜小于300㎜。

②垂直施工缝应避开地下水和裂隙水纹较多的地段，并易与变形缝相结合。

⑵施工缝防水处理：

富水地段和断层破碎带的环向施工缝采用中埋式橡胶止水带和被贴式止水带，形成分仓防水系统。

一般地段的环向施工缝仅采用中埋式橡胶止水带。

纵向施工缝均采用埋设镀锌钢板止水带止水。

⑶施工缝的防水施工应符合下列规定：

①在灌注的混泥土终凝后，应立即用钢丝刷将其表面浮浆清除，边刷边用水清洗干净，保持湿润，再继续浇注混泥土前，应先铺一层净浆，在铺30～50㎜厚的1：

1水泥沙浆或与浇注混泥土灰比相同的砂浆。

②采用止水带防水应采取有效措施确保位置准确、牢固。

⑷中埋式橡胶止水带的施工要求：

①止水带埋设位置应准确，其中空心圆环应与变形缝的中心线重合。

②止水带先施工一侧混泥土时，其端模应支撑牢固，严防漏浆。

③止水带的接缝宜为一处，并连接牢固，不得设在结构转角处，宜设在距铺底面不小于300㎜的边墙上。

④止水带在转弯处应做成圆弧形，橡胶汁水带的转角半径不应小于200㎜刚片止水带不应小于300㎜，且转角半径应随止水带的宽度增大而相应加大。

⑸、背贴式止水带的施工要求：

①背贴式止水带应定位准确，要求止水带纵向轴线与施工缝对齐。

②背贴式止水带与防水板之间应不透水焊接，焊接部位牢固可靠。

要求背贴式止水带设置在隧道变形缝和富水地段施工缝部位，仅在收口时设置在防水层的端部，将止水带的两端不透水焊接在防水板表面，焊接宽度不得小于4㎝，采用手工焊接。

焊接完毕后采用捡漏器进行冲气检验，冲气压力不小于0.1MPa，保持该压力不少于3min③止水带采用搭接法或对搭接法连接，但应保证连接部位的抗拉强度的90％采用手工焊接部位应重点加强。

⑹变形缝防水在明暗分界、土石交界处及活动性断层等部位设置变形缝，变形缝宽度为20～50㎜，变形缝设置背贴式止水带及中埋式止水带防水，施工应满足下列要求：

①变形缝部位的混泥土应振捣充分，振捣时振捣棒不得触及止水带，变形缝部位混泥土能否振捣密实对止水带的影响很大，应严格施做。

②变形缝内嵌缝前，应对变形缝内表面用铁刷进行清理，然后用高压水进行冲洗，待缝内混泥土表面完全干燥后，用专用注胶枪进行注胶，注胶应连续，中间不得有断点。

背贴式止水带则直接将其粘贴在防水板上，中埋式止水带则需要将其折叠，一半埋设于衬砌混凝土中，一半紧贴在挡头板上，待挡头板拆除后，将其拉直，这样另一半就可以埋设于下一组衬砌当中；止水条安装在距衬砌内缘表面不少于20cm的位置。

挡头板关设到拱顶位置时，要注意留有观察窗口，便于施工人员察看混凝土灌注情况。

同时在该处埋设一根9m长的纵向Φ42，管身带有小孔钢管，作为混凝土灌注过程中的排气管，该钢管埋设在防水板下面，外圈钢筋上面；在模板台车距上组混凝土2～3m的位置，拱顶部位埋设一根垂直的注浆管，管口距离防水板2～5cm,超出模板台车的面板2～5cm，本台模板台车有3个预留孔。

待上述工作全部完成后，由质检工程师会同技术人员，对模板台车的中线、水平、支撑丝杆、液压油管等进行全面的再次复查，确认中线、水平无误，丝杆支撑牢固可靠，液压油管无渗露现象，模板台车立柱与钢轨中线垂直，枕木底下无虚碴后，填写“检查隧道衬砌厚度防水层及背后填塞”检查证，报监理工程师现场检查通过后，就可以准备灌注混凝土。

10.混凝土灌注

在关挡头板的同时，就可以将混凝土输送泵牵引到位，将混凝土输送管安装就位，做好混凝土灌注的一切准备工作。

混凝土生产采用在洞外建立拌合站，混凝土配料全部使用自动计量系统，强制式机械搅拌（两台JS750拌和机）。

拌和时间不得小于1.5min，从所有拌和料全部入灌以后算起。

在拌合站接到混凝土施工的通知单后，由试验室依据现场河砂和碎石的含水量，出具当日的混凝土配合比，并派专人现场值班，监督、检查当日的混凝土生产情况。

如发现混凝土的塌落度及和易性不能满足现场的混凝土质量要求，则要及时调整到现场施工质量要求的最佳状态。

混凝土从拌合站到施工现场的运输采用专门混凝土罐车来完成。

混凝土罐车应事先清理转筒内的杂物，并用少量的水湿润混凝土管的内壁；接料时，罐车要开动转筒保持低速运转，使混凝土始终处于搅拌状态；罐车到达施工地点后，先开动转筒高速运转1分钟后再开始卸料。

混凝土灌注采用泵送，开始灌注时，第一车先按照混凝土配合比扣除粗骨料配制成砂浆，砂浆方量不得小于0.5m3；用砂浆对输送管道进行润湿，然后就可以开始灌注混凝土，进入到正常的灌注阶段。

泵送混凝土必须采用三岔混凝土输送管道，两边对称灌注，两侧灌注面高差最大不得超过0.5m，避免混凝土单边灌注形成人为的侧压力，造成模板台车移位跑模；在灌注过程中，必须保证混凝土的密实度，每组混凝土施工灌注时，必须配备6套混凝土捣固机（两台备用），4名混凝土捣固工；两人一边随着灌注混凝土进度进行认真仔细振捣，同时现场的领工员和质检工程师做好灌注纪录，明确每一灌注高度混凝土施工质量的责任人，确保混凝土的密实度。

灌注过程中应注意的事项为：

为避免灌注过程中混凝土离析，要求混凝土的灌注下落高度不得大于2.0m；混凝土灌注到最后刹尖时，拱顶混凝土的灌注顺序应为由上坡向下坡方向；为确保拱顶混凝土不出现空洞等质量缺陷，封顶混凝土适当降低水灰比，并采用附着式振捣器或者人工振捣的方式将拱顶灌注混凝土随着灌注进度捣固密实。

同时，也在每组混凝土拱顶处埋设了预留的注浆管，作为最后的保障措施。

人洞等其他的特殊洞室应随拱墙一起灌注混凝土，为保证质量，人车洞应采用整体式大模板关注，以保证洞室成型后的棱角分明，表面光洁。

11.养护、等强、拆模

混凝土灌注完毕后，应根据现场的气温、湿度等条件对混凝土进行72小时的养护。

温度过低的施工地点则要采取保暖措施，确保混凝土在适当的温度下凝结，避免混凝土因为凝结温度过低而出现强度降低的问题。

二次衬砌混凝土必须等强到混凝土强度不低于5Mpa时，方可脱模；其时间由试验室人员依据混凝土试件的强度来确定。

其挡头板可以在灌注完以后8～10小时之间拆除，拆除后采用人工对混凝土端头进行凿毛处理，便于和下组混凝土的粘结。

脱模后必须对模板台车表面进行清理，测量人员对已衬砌好的混凝土断面进行净空检查，填写混凝土衬砌净空检查记录，由现场质检人员和监理工程师检查签字确认后，归档存放。

三.施工中应注意的事项

1、喷射混泥土基面有明水流时严禁铺设无防布及防水板。

处理后方可进行下道工序施工。

2、防水板搭接处应与施工缝分开布置。

3、防水层施工前，应确保预埋件施工完毕，防水板铺设后，严禁在防水层上开洞，以避免引起渗漏水。

4、防水层的铺设应超前二次衬砌混泥土的施工，其距离宜为5～20m。

并设临时挡板防止机械损伤和和电火花和灼伤防水板。

5、手工焊接由熟练工人操作，可采用塑料焊条焊接，也可根据需要请厂家现场指导。

6、绑扎和焊接钢筋时应注意对防水层进行有效的保护，避免钢筋就位时刺破防水板，特别是焊接钢筋时，应在防水层和钢筋之间设置石棉遮挡板，避免火花烧穿防水板。

衬砌结构钢筋安装过程中，现场应由专人看守，发现破损部位应及时做好标记，待钢筋安装完毕后在进行全面的补焊及验收。

7、振捣混泥土时，振捣棒严禁触及防水层。

编制：

许海见复核：

中铁一局集团襄渝二线胡安段

XYS-03标段第二项目部

二○○五年十一月二日