隧道二次衬砌施工方案Word格式.docx
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2.施工进度及计划
2.1工期安排原则
在保证总进度计划工期的同时,确保施工安全、工程质量及环保、文明施工目标等全面实现,完全履约;
施工组织科学,工序安排合理,最大限度地减少施工相互干扰;
尽可能开展平行流水作业,以减少施工投入、缩短施工工期,尽量做到主要工序均衡生产。
(1)工期安排上严格按照招标文件对总工期的有关要求进行。
(2)合理安排施工顺序,尽可能展开平行流水作业
2.2总体工期安排
XXXXXX隧道已具备二衬施工条件,计划开工时间为2015年5月10日,计划完成时间2015年6月10日。
非变形段二次衬砌:
2015年5月30日前完成
进洞口明洞段二次衬砌:
2015年6月10日前完成。
3.施工工艺
施工工艺流程图3.1-1所示。
图3.1-1施工工艺流程图
4.施工方案
4.1施工安排
(1)二衬台车施工
XXXXXX隧道钢模台车全长12.1m,衬砌长度12.0m
(2)隧道防水施工
隧道内采用简易台架铺设防水材料。
(3)隧道钢筋施工
将隧道进洞口场地作为钢筋加工场地,将钢筋加工后再运输至隧道二衬钢筋施工部位,洞内钢筋绑扎利用钢筋台车。
(4)隧道二衬混凝土施工
混凝土采用混凝土输送泵(HBT60)浇筑,混凝土灌注以自密实为主,人工配合采用振捣棒。
4.2施工顺序
隧道以采用复合式衬砌为主,明洞段采用明洞衬砌。
隧道衬砌遵循“仰拱超前、拱墙整体衬砌”的原则,初期支护完成后,为有效地控制其变形,XXXXXX隧道仰拱已施工完成,二衬利用多功能作业平台人工铺设防水板,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,最后完成整体施工。
混凝土在洞外采用拌和站集中拌和,泵送混凝土浇筑,插入式捣固棒配合附着式振捣器捣固。
二次衬砌施工顺序:
拱墙基面处理→防水层施工→钢筋绑扎→钢模台车就位→二衬混凝土浇筑。
二次衬砌施工完成后再进行电缆、排水沟施工及找平层混凝土施工。
二次衬砌施工采用连续施工,从桩号K15+397向桩号K15+535连续施工,完成后在进行进口变形段K15+366.5—K15+397二次衬砌施工。
4.3施工措施
4.3.1隧道初支断面净空测量
在隧道二衬施工之前,先由测量队对隧道初支断面净空进行测量,对隧道净空进行检查,完成后将测量成果上报。
提前对侵限部分进行处理,处理完成后进行复测,并经监理检查合格后方进行下一道工序。
4.3.2清底和基面处理
(1)清底采用人工配合反铲挖机,清底过程中应注意对隧道初支的保护。
(2)初支基面集中漏水部位进行注浆堵水,渗水部位施作防水砂浆刚性防水层或堵漏灵。
(3)清除松动岩石及杂物,保证基础面洁净。
(4)基面处理完,并经检查验收合格后,方可进行下一道工序施工。
4.3.3明洞段衬砌
明洞衬砌采用衬砌台车作为内模,外模采用木模进行现场拼做。
衬砌台车按照隧道内净空尺寸进行设计与制造,钢结构及钢模具有足够的强度、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。
模板台车长度为12.1m,模板台车侧壁作业窗,每侧设2层作业窗口,每层设置4个窗口,其净空为45cm×
45cm。
模板安装稳固牢靠,接缝严密,不得漏浆。
模板表面光滑,与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂。
4.3.4拱墙施工
(1)拱墙测量放样
首先,检查边墙基础施作结构尺寸,检查是否满足拱墙衬砌净空和模板台车就位尺寸。
如边墙基础结构侵入模板台车就位净空,应进行修凿处理。
净空满足要求后,使用水准仪操平在隧道两边边墙基础上用红色油漆标出模板台车就位标高,使用全站仪在防水板标出隧道中心线及模板台车就位的法线。
中心线必须放在拱墙衬砌的两个端头,放线长度以12m(12.1m台车)为准,预留10cm的模板搭接长度,中心线和就位高程点精确放在两个里程断面,且便于施工过程中点位的可使用性。
(2)拱墙施工方案
隧道在开挖、支护后,围岩变形达到收敛,即不变形、不沉降后即可进行衬砌施工。
防水层铺设前要对开挖断面净空进行检查,欠挖部分进行处理,保证不侵入设计要求净空。
正洞衬砌段落边拱模采用定制衬砌钢模板衬砌台车,通过调整液压元件,使模板正确对位。
混凝土灌筑通过灌筑窗口,自下而上,从已灌段接头处向未灌方向,水平分层对称浇灌,边浇边捣,层厚不超过40cm,相邻两层浇注时间不超过1.5小时,确保上下层混凝土在初凝前结合好,不形成施工冷缝,垂直自由下落高度控制不超过2m,捣固采用附着式振捣器和插入式振捣器,安排专人负责,保证混凝土衬砌内实外光。
减少二次衬砌混凝土表面的气泡,采取堵头板分层设排水孔排出泌浆水的措施,混凝土在振捣过程中,产生泌浆水,容易粘在模板上形成混凝土表面的气泡。
在堵头板上沿竖向每20~30cm设可以封闭的孔(φ10~14的螺钉孔即可),浇筑时根据混凝土的层面,依序打开孔排水,排完水及时封孔。
混凝土灌注结束12小时后从挡头板浇水养护。
拱墙衬砌施工工艺框图见图4.3-1。
图4.3-1拱墙衬砌施工工艺框图
(3)边墙基础、拱墙施工缝基面处理
在防水层铺设、防排水结构安装完毕,经自检、监理检查合格后,对边墙基础顶面清除焊渣、杂物等,然后用水进行冲洗。
拱墙施工缝必须凿毛处理,同时用水清洗,理顺止水带。
(4)台车就位
立模(台车就位):
根据放线位置,移动台车就位。
台车就位后,按要求检查台车位置、尺寸、方向、标高、坡度、稳定性,放置接头止水条(带)及界面剂和拱部注浆管,并安设好挡头模板再进行合格检验和经监理工程师签证,方可灌筑边拱混凝土。
1)台车就位前,首先检查模板台车各个部件,检查是否牢固,模板强度、刚度是否满足施工需要,同时对模板台车拼装后结构净空尺寸进行检查、验收合格后,才可以投入使用。
2)台车就位前,对模板台车模板进行打磨处理,保证模板台车的表面平整度、光洁度,用色拉油作为脱模剂,脱模剂的涂刷一定要均匀,不能有油下流或聚集一团的现象。
3)台车就位前,台车底部钢轨安装必须符合如下要求:
首先必须保证钢轨安装后的刚度要求,即钢轨在承受自身静荷载和混凝土浇注过程动荷载中,不能出现下沉。
钢轨间距误差不能超过5mm,满足台车行走,同时要用钢楔卡住台车轮,保证台车在浇注中不位移。
4)对有钢筋的拱墙混凝土,钢筋上必须使用与设计保护层等厚的高标号砂浆垫块,以确保钢筋保护层符合设计要求,二衬钢筋的安装不能侵入净空。
5)台车就位以测量队放样点位为标准,台车安装必须稳固、牢靠,接缝严密,不得漏浆。
模板与混凝土接触面必须清理干净并涂刷隔离剂。
6)台车就位完毕后,对台车进行检查,其允许偏差必须满足表4.3-1的要求。
表4.3-2台车安装允许偏差
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
相邻浇筑段表面高差
7)检查完毕符合设计要求后,进行预埋件和挡头模板的安装,预埋件主要有带注浆管膨胀止水条、中埋式橡胶止水带。
止水带采用U形钢筋卡固定在挡头模板上,一半镶入模板,另一半需在挡头模板.并用钢筋进行固定、加固。
带注浆管膨胀止水条采用预留安装槽。
在模板拱顶(最高点)安设排气孔兼注浆孔。
注浆孔设置间距5~10m。
挡头模板和止水带之间采用定型木板加工,止水带与支护面之间采用不等宽度模板组合而成,根据超挖实际情况组合。
(5)混凝土浇筑
混凝土浇筑:
灌筑边拱混凝土时,应由下向上对称灌筑,两侧同时或交替进行,边墙部位混凝土应采取埋管式浇注,由液压泵直接顶压入模,挤压顶升式浇注。
拱部先采取退出式浇注,最后用压入式封顶。
混凝土用附着式振捣器和插入式振捣器联合捣固,安排专人负责,保证混凝土内部密实,外部光滑。
并注意保护好预埋于混凝土内部的注浆管,防止其歪斜和倾倒,以确保二次衬砌后回填注浆能顺利进行。
要配足备用捣固机具,防止因捣固机具发生故障,造成漏捣或捣固不实。
混凝土灌筑必须连续进行,因故不能连续灌筑,间歇时间超过混凝土初凝时间时,必须按规定进行接茬处理。
(6)混凝土结构自防水
二次衬砌采用自防水混凝土,抗渗等级不低于S6。
1)准备工作:
在混凝土浇筑前,必须检查输送泵是否完好,拌合站运转情况是否正常,混凝土罐车是否到位,配合比、外加剂是否调整好。
各种机具(捣固器等)是否准备好,是否能用。
2)混凝土浇筑:
混凝土浇筑前,先清洗边墙基础顶面,清除杂质,涂界面剂,仔细检查台车模板表面的平整度,整洁情况。
3)主要技术措施
隧道衬砌混凝土为使衬砌混凝土抗渗等级不小于设计要求等级,达到内实外美,不渗、不漏、不裂和混凝土表面无湿渍的质量标准,施工过程采取以下主要技术措施进行控制。
①衬砌净空控制
在拱墙衬砌前,对模板架立位置进行测量放样。
模板架立位置比设计位置净空大5cm,对模板结构尺寸和衬砌净空进行检查,对模板进行调整,加固。
②混凝土质量控制
1)由试验室负责对现场钢材、水泥、粗细骨料、水、外加剂等原材料进行抽检,同时负责配合比的确定。
2)混凝土浇筑前拌合工区和试验室负责对拌合站进行检查,确保混凝土浇筑质量。
3)施工中严格按配合比准确计量,严格按配合比拌制混凝土。
4)混凝土拌和完成后必须在4h之内完成,否则将重新进行试验检验或报废。
混凝土浇筑全部采用泵送混凝土入模。
脱模时间必须经试验确保混凝土强度达到8MPa以上后才能脱模,脱模后及时进行养护,养护时间不少于14d。
③拱顶混凝土密实度和空洞解决措施
a分层分窗浇注
泵送混凝土入仓自下而上,从已灌筑段接头处向未灌筑方向。
充分利用台车上、中、下三层窗口,分层对称浇注混凝土,在出料管前端加接3~5m同径软管,使管口向下,避免水平对混凝土面直泵。
混凝土浇筑时的自由倾落高度不能超过2米,当超过时,采用接长软管的方法解决混凝土落差过高的问题。
b采用封顶工艺
当混凝土浇筑面已接近顶部(以高于模板台车顶部为界限),进入封顶阶段,为了保证空气能够顺利排除,在预留注浆孔安装排气管(采用φ12.5mm镀锌管),排气管一端尽可能靠防水板顶部。
将排气管另一端固定在模板台车内,且固定牢固。
随着浇筑继续进行,当发现有水(实为混凝土表层的离析水、稀浆)自排气管中流出时,即说明仓内已完全充满了混凝土,停止浇筑混凝土,疏通排气管和撤出泵送软管。
封顶混凝土时尽量从内向端模方向灌注,以排除空气。
后期(混凝土强度达到设计70%以上)可利用排气管对拱顶因混凝土收缩产生的空隙进行填实,回填灌浆压力控制在0.1~0.5MPa。
c浇筑过程中派专人负责振捣,保证混凝土的密实,封顶前准确安装拱顶排气管,确保封顶时不出现空洞,并在后期利用此管进行压浆,使衬砌背后充填密实。
④拆模和养护
混凝土拆模拱墙模板在混凝土强度达到8Mpa后方可拆模,拆模后进行洒水养护作业,养护期龄为14天。
⑤其它技术措施
a严格控制混凝土从拌合出料到入模的时间,雨季施工时,混凝土拌合运输和浇筑严格按保障措施和规范要求执行。
b拆模养护:
每循环脱模后及时对模板台车进行养护:
清刷模板,对变形和麻面处进行整修和打磨,涂脱模剂。
当边、拱混凝土强度达到8MPa时,方可拆模,拆模时间不可过早。
拆模后及时进行洒水养护,养护时间不少于14天。
c衬砌厚度、密实度及外观检测方法
衬砌外观要目测平顺光滑,无蜂窝麻面。
断面尺寸及中线、高程用钢尺配合经纬仪、水平仪量测,内轮廓必须符合设计要求。
衬砌厚度检查采用雷达检测。
密实度检查采用混凝土回弹仪,其强度检查采用同期制作混凝土试件,做抗压强度试验。
4.3.5防排水工程
4.3.5.1防水措施
(1)二次衬砌采用防水混凝土,设计抗渗等级为S6。
(2)隧道防排水采用“以排为主,堵、截、防、排相结合”的综合治理原则。
洞内两侧设排水沟;
全隧道二次衬砌背后铺2mm后BAC高分子复合自粘式防水卷材,施工缝设BW-II型带注浆管的膨胀止水条,沉降缝设中埋式止水带。
(3)明洞结构采用明挖法施工,采用外贴式防水板。
4.3.5.2排水措施
(1)隧道侧壁纵向排水盲管为直径100mmHDPE单壁打孔波纹管,隧道横向排水管为DN100塑料排水管,DN100横向排水管的纵向间距为10m,局部地下水丰富地段加密。
纵向直径100mm单壁打孔波纹管沿隧道两侧全隧贯通。
隧道横向盲沟每20m设一处,干燥无水段落可适当加长,在有水地段可适当加密。
集中小股水流处设无纺布盲沟,集中大股水流处设单壁打孔波纹管,数量根据水流大小确定。
盲沟自上而下铺设。
纵横向排水管采用塑料三通联接,接头处外裹无纺布,隧道横向排水管的坡度为5%。
(2)隧道内设置双侧边沟,地下水通过横向泄水孔引入两侧边沟。
(3)洞顶仰坡设截水沟一道,路基侧沟设不小于2%的反坡排水,保证洞外水不得流入洞内。
4.3.5.3排水盲管
排水盲管包括侧壁纵向排水盲管φ100HDPE单壁打孔波纹管、横向排水盲管。
其中纵向排水盲管在整个隧道排水系统中是一个中间环节,起着承上启下的作用,是关键环节。
环向、横向排水盲管施工主要有钻定位孔、锚栓安装、盲管铺设、安装等环节,其施工流程见下图4-15。
图4.3-1排水盲管施工工艺流程
(1)排水盲管布置
环向排水盲管沿纵向设置的间距根据设计要求进行布置,根据洞内渗、漏水的实际情况,在仰拱回填完成之前视情况埋设排水半管或线形排水板,形成暗埋、永久式排水通道系统,将水引入隧道纵向排水管或通过盲沟(管)引入排水沟排出洞外,在地下水较大的地段加密设置排水盲管。
(2)施作步骤与方法
1)按规定划线,以使盲管位置准确合理。
2)钻定位孔,定位孔间距在30~50cm。
3)将膨胀锚栓打入定位孔。
4)用无纺布包住盲管,用扎丝捆好;
用卡子卡住盲管,然后固定在膨胀螺栓上。
5)排水半管铺设时,利用工作平台,根据裂缝形状或打孔位置,排水半管紧贴岩面,用水泥钉每隔30cm对称钉牢,然后喷射速凝水泥砂浆封固。
6)对环、纵向排水盲管采用三通相连。
(3)横向排水盲管施工
横向排水盲管是连接纵向排水管与侧排水沟的水力通道,设置应符合设计要求,施工中先在纵向盲管上预留拼接,然后在仰拱及填充混凝土施工前接长至侧排水沟。
(4)施工控制要点
1)划线时注意盲管尽可能走基面的低凹处和有出水点的地方。
2)盲管用无纺布等渗水材料包裹,防止泥砂、喷混凝土料或杂物进入堵塞管道。
3)纵向盲管用防水卷材半裹,使从上部下流之水在纵向盲管位置尽量流入管内。
4)初期支护中埋设排水半管时,喷射混凝土应分为2~3层,施工中必须严格控制各喷层厚度,保证排水半管埋设数量,避免凿槽或返工。
各层排水半管铺设或各喷层的间歇时间,必须在前一层喷射混凝土终凝后进行。
(5)排水盲管安装质量检查
1)盲管尽量与岩壁密贴,与支护的间距不得大于5cm、盲管与支护脱开的最大长度不得大于10cm。
2)施工中三通管留设位置准确,接头应牢固。
3)盲管无泥砂、喷混凝土料或杂物堵塞,泄水孔通畅。
4.3.5.4排水盲沟
4.3.5.5防水板铺设
(1)施工工艺流程
防水板铺设包括铺设准备、防水板固定、防水板焊接等环节。
施工工艺流程如下图4.3-3。
1)铺设准备
洞外检查、检验防水板质量,对检查合格的防水板,用特种铅笔划焊接线及拱顶分中线,并按每循环设计长度截取,对称卷起备用;
洞内在铺设基面标出拱顶中线,画出隧道中线第一环及垂直隧道中线的横断面线。
防水板铺设宜采用专用台车铺设,台车应具备以下要求:
①防水板专用台车应与模板台车的行走轨道为同一轨道;
轨道的中线和轨面标高误差应小于±
10mm。
②台车前端应设有初期支护表面及衬砌内轮廓检查钢架,并有整体移动(上下、左右)的微调机构。
.
图4.3-1防水板施工工艺流程
③台车上应配备能达到隧道周边任一部位的作业平台。
④台车上应配备辐射状的防水板支撑系统。
⑤台车上应配备提升(成卷)防水板的卷扬机和铺放防水板的设施。
2)防水板铺设
防水板铺设应超前二次衬砌施工9~20m,并设临时挡板防止机械损伤和电火花灼伤防水板,同时与开挖掌子面应保持一定的安全距离;
铺设前进行精确放样,弹出标准线进行试铺后确定防水板一环的尺寸,尽量减少接头;
采用从上向下的顺序铺设,下部防水板应压住上部防水板,松紧应适度并留有余量(按1.08考虑),保证防水板全部面积均能抵到围岩;
分段铺设的卷材的边缘部位预留至少60cm的搭接余量并且对预留部分边缘部位进行有效的保护;
两幅防水板的搭接宽度不应小于100mm,如图4.3-4所示;
图4.3-2防水层焊接示意图
3)防水板固定
采用热风焊枪或热合器,使防水板其融化与塑料垫圈粘结牢固。
在凸凹较大的基面上,在断面变化处增加固定点,保证其与混凝土表面密贴。
4)防水板焊接
焊接时,接缝处必须檫洗干净,且焊缝接头应平整,不得有气泡折皱及空隙;
防水板之间的搭接缝应采用双焊缝、调温、调速热楔式功能的自动爬行式热合机热熔焊接,细部处理或修补采用手持焊枪;
开始焊接前,应用小块塑料片上试焊,以掌握焊接温度和焊接速度;
单条焊缝的有效焊接宽度不应小于15mm;
防水板纵向搭接与环向搭接处,除按正常施工外,应再覆盖一层同类材料的防水板材,用热焊焊接。
在焊缝搭接的部位焊缝必须错开,不允许有三层以上的接缝重叠(见图4.3-5)。
焊缝搭接处必须用刀刮成缓角后拼接,使其不出现错台;
图4.3-3防水板搭接示意
焊缝若有漏焊、假焊应予补焊;
若有烤焦、焊穿处以及外露的固定点,必须用塑料片焊接覆盖。
(3)施工控制要点
塑料板应存放在室内,库房应整洁、干燥、无火源、自然通风要好,并应远离高温热源及油脂等污物;
任何材料、工具、在铺设时应尽量远离已铺好的地段堆放;
安装垫圈要严格控制方向和排列距离,避免安装时搭接困难;
挡头板的支撑物在接触到塑料防水板处必须加设橡皮垫层;
绑扎钢筋和安装模板及衬砌台车就位时,在钢筋保护层垫块外包土工布防止碰撞和刮破塑料板;
浇筑混凝土时,应防止碰击塑料板,二次衬砌中埋设的管料与防水板间距不小于5cm,以防止破损塑料防水板,浇筑时应有专人观察,发现损伤应立即修补。
(4)防水板施工质量检查
1)目测检验
用手将已固定好的塑料板上托或挤压,检查其与喷射混凝土面的密贴程度及预留量,检查塑料板有无烤焦、焊穿、假焊和漏焊,焊缝宽度是否符合设计,焊缝表面是否平整光滑,有无波形断面。
2)充气检查
检查采取随机抽样的原则,环向焊缝每衬砌循环抽试2条,纵向焊缝每衬砌循环抽试1条。
防水板的搭接缝焊接质量检查应按充气法检查,将5号注射针与压力表相接,用打气筒进行充气,当压力表达到0.25MPa时停止充气,保持15min,压力下降在10%以内,说明焊缝合格;
如压力下降过快,说明焊缝不严。
用肥皂水涂在焊缝上,有气泡的地方重新补焊,直到不漏气为止。
4.3.5.6止水带安装
严格按设计、规范要求施作沉降缝、施工缝。
沉降缝的设置位置,必须使拱圈、边墙和仰拱在同一里程上贯通。
(1)衬砌模板台车各项准备工作就绪后,沿衬砌设计轴线每间隔0.45m在挡头板上钻一φ12钢筋孔,然后将加工成形的φ8钢筋卡由待模注混凝土一侧向另一侧穿入,钢筋卡内侧卡紧一半止水带,待模注混凝土凝固后拆除挡头板,弯曲φ8钢筋卡套上止水带的另一半,模注下一循环混凝土。
(2)浇筑二次衬砌混凝土时,加强混凝土振捣,排除止水带底部气泡和空隙,使止水带和混凝土紧密结合。
(3)止水带的接头,搭接宽度不小于15cm,冷接或焊接的缝宽不小于5cm。
(4)止水带施工控制要点
1)止水带埋设位置应准确,其中间空心圆环应与变形缝重合。
2)中埋式止水带应固定在挡头模板上,先安装一端,浇筑混凝土时另一端应用箱型模板保护,固定时只能在止水带的允许部位上穿孔打洞,不得损坏止水带本体部分;
3)固定止水带时,应防止止水带偏移,以免单侧缩短,影响止水效果。
4)止水带定位时,应使其在界面部位保持平展,不得使橡胶止水带翻滚、扭结,如发现有扭结不展现象应及时进行调正。
5)止水带粘接前应做好接头表面的清刷与打毛,接头处选在衬砌结构应力较小的部位,粘接可采用热硫化连接的方法,搭接长度不得小于10cm,焊接缝宽不小于50cm。
冷接法应采用专用粘结剂,冷接法搭接长度不得小于20cm。
6)在浇捣靠近止水带附近的混凝土时,应严格控制浇捣的冲击力,避免力量过大而刺破橡胶止水带,同时还必须充分震捣,保证混凝土与橡胶止水带的紧密结合,施工中如发现有破裂现象应及时修补。
7)衬砌脱模后,若检查发现施工中有走模现象发生,致使止水带过分偏离中心,则应适当凿除或填补部分混凝土,对止水带进行纠偏。
(5)止水带安装检查
1)止水带安装的横向位置,用钢卷尺量测内模到止水带的距离,与设计位置相比,偏差不应超过5cm。
2)止水带安装的纵向位置,通常止水带以施工缝或伸缩缝为中心两边对称,用钢卷尺检查,要求止水带偏离中心不能超过3cm。
3)用角尺检查止水带与衬砌端头模板是否正交,否则会降低止水带的有效长度。
4)止水带接头的检查:
①检查接头处上下止水带的压茬方向,此方向应以排水畅通、将水外引为正确方向,即上部止水带靠近围岩,下部止水带靠近隧道衬砌。
②接头强度检查:
用手轻撕接头。
③观察接头强度和表面打毛情况,接头外观应平整光洁。
抗拉伸强度不低于母材的80%;
不合格时重新焊接或粘接。
4.3
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