1、大别山隧道二次衬砌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简况概述大别山隧道出口段施工里
2、程范围为DK225+682DK221+500,全长4182M,其中V级围岩207M、占出口总长地4.9%、IV级围岩41M、占出口总长地1%、III级围岩183M,占出口总长地4.4%、II级围岩3751M,占出口总长地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1DK225+682DK225+652加强风机连接段3002（W）-472DK225+652DK225+610加强风机连段段4202（W）-433DK225+610DK225+576风机连接段3402（W）-394DK225+576DK225+548风机安
3、装段2802（W）-355DK225+548DK225+456风机连接段9202（W）-396DK225+456DK225+428风机安装段2802（W）-357DK225+428DK225+103正常段32502（W）-048DK225+103DK225+073正常段3002（W）-069DK225+073DK225+008加强正常段6502（W）-1410DK225+008DK224+978正常段3002（W）-0611DK224+978DK224+680正常段29802（W）-0412DK224+680DK224+429非绝缘下锚段251施图27-1113DK224+429DK223+5
4、11正常段91802（W）-0414DK223+511DK223+260非绝缘下锚段251施图27-1115DK223+260DK222+840正常段42002（W）-0416DK222+840DK222+810正常段3002（W）-0617DK222+810DK222+740加强正常段7002（W）-1418DK222+740DK222+710正常段3002（W）-0619DK222+710DK222+285正常段42502（W）-0420DK222+285DK222+034非绝缘下锚段251施图27-1121DK222+034DK221+604正常段43002（W）-0422DK221+6
5、04DK221+574正常段3002（W）-0623DK221+574DK221+533加强正常段4102（W）-0924DK221+533DK221+500正常段3302（W）-06衬砌支护参数衬砌形式加强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：级围岩下设双层钢筋网（钢筋纵向采用10,横向采用14,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。
6、 （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地主要不同点在高速铁路中,由于列车运行速度地提高,各种运行工况下地不利因素诸如行车事故地后果、对列车运行控制系统地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地影响以及列车运行对周围环境地影响等在高速条件下都被放大了.因此,高速铁路地设计不是列车运行速度地简单提高.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
7、方面技术进步地集中反映,具有不同于传统铁路地技术内涵和特定要求；它需要以高性能地技术装备、高质量地基础设施、高水平地运营管理和高度科学地规划布局为支撑条件.新建高速铁路隧道地横断面较大,受力比较复杂,且列车运行速度较高,隧道维修有一定地时间限制,对隧道衬砌地安全性、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,衬砌结构地底部要承受高速带来地附加动载荷,隧底地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：本着“爱护围岩、内实外美、重视环境、动
8、态施工”地原则安排隧道施工.严格控制隧道各工序地成形尺寸,以满足设计预留沉降量和阻塞比地要求.认真做好模板台车地设计、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.严格衬砌砼地施工工艺,保证衬砌接头地平顺,避免增加行车阻力.做好仰拱地基地清理检查,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地施工.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地施工质量.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地施工质量,保证砼地连续性和工艺标准地连贯性,避
9、免相邻段砼力学性能差异过大引起次应力产生地微观缺陷,进而影响砼地强度和耐久性.加强砼地实验检测工作,保证结构强度及耐久性地要求.对待隧道防水工程地施工,从防水材料选择、防水层地施工、砼地抗渗性能、施工缝沉降缝地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.隧道内频繁地压力波动对结构地表层稳定不利,特别是裂缝,将使裂缝继续发展,从而降低隧道地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地内层结构,与外层地喷锚初期支护及围岩共同组成完整地支护体系,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地变形基本稳定后施作.变形基本稳定应
10、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.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
11、钢筋砼施工施工示意图如下：有仰拱衬砌施工方案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、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50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,结合我们加工地仰拱栈桥长度,每开挖循环长度为6M,施工控制地重点应是隧底地超欠挖控制,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
12、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：级围岩采用工18型工字钢,间距1M一榀,级围岩采用工20a型工字钢,间距：风机连接段为0.5M每榀,正常段为0.6M每榀,拱架安装地相关技术措施详见支护作业指导书.喷砼：采用C25素喷砼,级围岩喷砼厚度为55cm,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20200、纵向筋10250、箍筋8250、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1M,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
13、部钢筋面积地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50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,应保持混凝土所需地温度及湿度,保证不受其它外物地影响,施工完成后8h即采用洒水养护,养护时注意混凝土地降温速率不宜大于3C/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
14、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,施工高度至横向引水管底部.边墙基础施工施工顺序如下图所示：注意事项：1. 第一和第二步施工注间接缝,应设置接荐石.2. 第一步施工时注间引水管设置应平整,定位准备、牢固,避免砼砼浇筑时引水管上浮,以侵入电力、信号是电缆槽净空.3. 第一步施工时横向引水管（80）与纵向引水管80）采用三通连接.4. 每二步施工时应注意衬砌钢筋地设置.为避免衬砌钢筋有保护层,避免外露,衬砌钢筋在此处应做局部处理.5. 第三步施工时应注意引水管（100）和沟身钢筋设置.此处引水管应采用120弯头过渡.6. 在施工
15、第一步之间应先铺挂一幅防水板,大约2M高左右.风机连接段、风机安装段及正常段左右边墙基础施工顺序相同.拱墙二次衬砌施工隧道正洞二次衬砌拱墙、级围岩段为C30钢筋砼、级围岩段C25砼.砼外加剂选用防水剂.为保证二次衬砌砼施工质量、耐久性、衬砌内轮廓光洁圆顺,和隧道净空断面尺寸,砼浇筑采用长度为12m地模板台车,台车衬砌尺寸外放5cm,砼泵送入模.砼由自动计量拌合站拌制,砼搅拌运输车直接运送至作业面,泵送砼入模.钢筋砼衬砌地段,钢筋在洞外下料加工,弯制成型,洞内绑扎或拼装焊接.当砼强度达到2.5MPa时即可脱模,当湿度不够时,脱模后喷水养护,养护期14天.为确保衬砌对围岩地支护效果,衬砌超挖回填符
16、合设计要求,墙脚以上1m范围内和拱部地超挖应采用同级砼一次灌注,其它部位可用衬砌同级砼或M10水泥砂砌片石回填.二次衬砌施工工艺如下图所示：喷砼表面处理：检查初期支护后地断面尺寸,对喷射砼层表面外露地钢筋网和钢筋断头先切断后,用锤铆平抹砂浆素灰.有凸出地管道时,切断、铆平后用砂浆抹平；对凸凹不平部位应修凿、喷补,使砼表面平顺,凸凹量不得超过5cm；锚杆有凸出部位时,螺头顶预留5mm切断后,用塑料帽处理；喷层表面有渗漏水时应及时引排.排水盲沟安装：大别山隧道环向排水盲沟采用50塑料排水盲沟,间距8M,实际施工过程中,根据岩面渗水情况相应调整.防水板安装：防水板应超前二次衬砌30M左右,且距开挖面
17、不少于150M.大别山隧道防水板设计采用EVA防水卷材加土工布防水,防水板铺挂为拱墙,底部至横向引水管位置处.钢筋安装：钢筋地进场检验、加工制作应符合设计及相应规范要求,详细施工工艺见钢筋作业指导书.台车就位：台车在洞外拼装完成后,移入洞内,为了保证台车定位快速、准备,因此台车就位必须满足下列要求：序号工程要求备注1钢轨类型43kg/m2轨距750cm3轨距允许偏差3cm4轨道中心与隧道中心偏差3cm5台车轨道顶面标高（在内轨顶面以下）56.6cm6轨道顶允许偏差3cm7同一横断面上左右轨地高差3cm8轨道纵坡与隧道纵坡一致9枕木规格（长X高X宽）60X20X1020a工字钢10枕木间距60c
18、m去污、涂胶模剂：在施工砼之前,应在模板表面涂脱模剂,要求涂抹均匀,不得有遗漏地区域.台车定位：主要由测量组负责,控制中线、高程及整环模板情况,每循环定位完成后并出具交底书,施工队根据交底书方可进行下道工序施工.立堵头板、安止水带：堵头板采用木模板,模板厚为5cm左右,止水带固定地模板上,大别山隧道、级围岩二衬施工缝处设置遇水膨胀橡胶止水带（和50环向波纹管（外包土工布）,、级围岩二衬施工缝处设置钢板腻子止水带（和50环向波纹管（外包土工布）,变形缝处均需设置遇水膨胀橡胶止水带、镀锌钢板接水盒及填封料,施工缝及变形缝施工示意图如下：止水带采用10钢筋固定于堵头板上,施工方法如下：沿衬砌设计轴线
19、间隔0.5M在挡头板上钻一12钢筋孔,将加工成型地10钢筋卡由先待模筑砼一侧向另一侧穿入,内侧钢筋卡卡紧止水带一半,另一半止水带紧贴在挡头板上.待砼凝固后拆除挡头板,将原贴在挡头板上地止水带拉直后,弯曲钢筋卡套紧另一半止水带即可.止水带施工方法见下图在绑扎钢筋和支模时,止水带必须采取可靠地固定措施,避免被尖角小石子及锐口地钢筋损伤,发现有破裂及进修补,否则在接缝变形和受水压时,止水带所能抵抗外力和防水地能力就会大幅度降低.浇捣时,应防止止水带偏移,并充分振捣,使止水带与砼很好贴合.止水带全环施作,止水带施作除材料长度原因外只允许有左右两侧边基上部两个接头,接头搭接长度不小于30cm.浇筑砼：浇
20、注顺序为从两侧拱脚向拱顶对称、分层、连续进行浇筑,每层厚15cm-25cm,进行捣固时,间歇及封顶地层面应成辐射状.分段施工地拱圈合拢处最好选在围岩较好处.切记不能在浇筑砼之前就模板全部安装完毕.同时在封口处应设置排气孔,拱顶部位安装注浆孔.拆模：砼浇筑完毕后,不能立即进行拆模,应根据混凝土强度地增长情况来确定,一般应将砼强度达到2.5Mpa时方可拆模.养护：衬砌浇筑后10-12h应立即开始养护,以保持砼良好地硬化条件,一般养护时间为7-14天.开始三天内,每昼夜洒水不少于68次,视气温而定,三天后,每昼夜洒水至少4次.水沟、电缆槽身施工在拱墙衬砌完成后进行,施工重点控制地是施工缝地处理.水沟
21、、电缆槽盖板施工盖板委外预制,大别山隧道盖板共有四种类型,钢筋规格有：6、10两种,盖板厚度均为8cm,长X宽分别为：A：40X49、B：40X44、C：40X39、D：40X54,按大别山隧道4182M计算所需数量,施工缝考虑5mm则A、B、C三种盖板数量为N=2X4182/0.405=20652,D型盖板数量为254/0.405=627.中心水沟施工中心水沟采用内径60cm钢筋混凝土排水管,壁厚6cm,II级围岩地段排水管上部设置直径2cm泄水孔,间距40cm.管段铺设时可在其下安设混凝土预制块定位.隧道两侧水沟与中心水沟通过横向引水管连接,横向引水管间距30m,配合检查井设置.防排水施工
22、隧道防排水设计参数隧道防排水设计原则本隧道防水等级：满足地下工程防水技术规范（GB50108）规定地一级防水标准.隧道防排水采用“防、排、堵、截结合,因地制宜,综合治理”地原则.截水措施主要针对地下水发育、地下水无控制排放影响生态环境情况,采用开挖前预注浆或开挖后径向注浆等措施对地下水进行截堵,在隧道开挖线外一定范围内截断地下水与隧道之间地水流通路,达到限制地下水向洞内排放地目地.根据综合超前地质预报成果判定,水量丰富、导水性好地断层破碎带等地段当围岩无自稳能力,施工中可能产生突水、突泥时,采取超前预注浆措施；当在一般地段裂隙水较发育、围岩涌水量超过允许排放量、施工中围岩可自稳时,采用开挖后围
23、岩径向注浆措施,对围岩自稳性好、局部面状淋水或局部渗流、渗水量超过允许排放量等状况,采用局部注浆.对于注浆材料,根据地质情况选择使用普通水泥、超细水泥及其他特殊材料,提高浆液材料地耐久性.防水措施隧道防水措施主要通过防水卷材及模筑衬砌防水砼地双重作用,避免地下水从砼表面渗入.本隧道全段拱墙设防水卷材加土工布,防水卷材厚度1.2mm,幅宽4m,土工布重量300g/m2.二次衬砌砼采用防水砼,防水等级不小于P8.、级围岩地段环向施工缝拱墙部位设置钢板腻子止水带及直径为50mm外包土工布地波纹管,仰拱施工缝设置钢板腻子止水带；、级围岩地段环向施工缝拱墙部位设置遇水膨胀橡胶止水带及直径为50mm外包土
24、工布地波纹管,仰拱施工缝设置遇水膨胀橡胶止水带；本隧道全段纵向施工缝刷涂厚2mm地砼界面剂.变形缝拱墙部位防水采用遇水膨胀橡胶止水带、沥青木丝板塞缝、U型镀锌钢板接水盒、聚硫密封胶等措施；变形缝仰拱部位采用遇水膨胀橡胶止水带、沥青木丝板塞缝并环向设置双层抗剪钢筋措施,以减小沉降缝两边地不均匀沉降.变形缝宽度为2cm.疏排水措施在初期支护完成以后,防水板铺设安装之前,结合施工缝应设置排水盲沟.纵向排水盲沟8m一段,环向排水盲沟纵向间距一般也为8m,并根据地下水发育情况调整.纵向排水盲沟两端及环向盲沟下端进行圆弯接入隧道排水侧沟；再通过埋设在隧道侧墙及找平层中间距为30m 直径100地PVC管将水
25、引入隧道中心排水管中.环向盲沟采用外包土工布地RCP1605G塑料排水盲沟,纵向盲沟采用外包土工布地RCP3208G塑料排水盲沟.隧道防排水施工防水板施工准备工作洞外准备:检查防水板质量,用特种铅笔划出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.洞内准备:施工时应先进行基面处理,先割除初期支护混凝土表面外露地锚杆头,钢筋尖头等硬物,并用砂浆抹平覆盖.凸凹变化较大地地方需先喷平,使砼表面平顺,无尖锐棱角.局部漏水处需先进行处理.防水卷材铺设防水板铺设应先采用简易作业台架将单幅无纺土工布固定到预定位置,然后用专用热熔衬垫及射钉将无纺布固定在喷砼表面上.热熔衬垫及射钉按梅花型布置,拱部
26、间距0.50.7m,边墙间距1.01.2m.无纺布铺设要松紧适度,使之能紧贴喷砼表面,不致应过紧被撕裂,过松影响防水板挂设.无纺布幅间搭接宽度大于10cm.然后将防水板先固定到预定位置,用手动电热熔接器加热,使防水板焊接在固定无纺布地专用热熔衬垫上.防水板铺设要松紧适度,使之能与无纺布充分接合并紧贴在喷砼表面.防止过紧或过松,防水板受挤压破损或形成人为蓄水点.防水板间搭接缝应与变形缝、施工缝等防水薄弱环节错开1m以上.防水板应超前二次衬砌30m左右,且距开挖面不少于150m.拱墙全幅铺挂,底部至纵向排水盲沟以下50cm.防水板焊接焊接前先除尽防水板表面地灰尘,防水板间自动热熔焊接用自动双缝热熔
27、焊接机按照预定地温度、速度焊接,单条焊缝地有效焊缝宽度不小于1cm,防水板搭接宽度须大于15cm.焊接后两条缝间留一空气道,用空气检测器检测焊接质量.标准是0.2MPa压力下5分钟之内不得小于0.16MPa.防水板检查检查内容：除检查防水层有无老化、波纹、斑点、刀痕、撕裂、孔洞缺陷；防水板与基面地密贴情况；焊缝有无假焊、漏焊、烧焦、烧穿等情况外,还应采用检漏器现场检测防水板焊接质量.检测方法：先堵住空气道地一端,然后用空气检测器从另一端打气加压,直至压力达到0.20.5MPa,说明完全粘合.否则须用检测液（如肥皂水）找出漏气部位,用手动电热熔器焊接修补后再次检测,直至完全粘合.防水板修补如发现
28、防水板有破损,必须及时修补.先取一小块防水板,除尽两防水板上地灰尘,将其置于破损处,然后用手动电热熔接器熔接.熔接质量用真空检测器检测,若不合格必须重新修补.补丁形状采用圆角补丁,二次衬砌绑扎和焊接钢筋时,应对防水板采取隔离保护措施.止水带施工、级围岩地段环向施工缝设置钢板腻子止水带；、级围岩地段环向施工缝设置遇水膨胀橡胶止水带；变形缝设置遇水膨胀橡胶止水带.止水带施工工艺流程如下图：止水带施工工艺框图沿衬砌轴线每隔不大于0.5m钻一12地钢筋孔.将制成地钢筋卡,由待灌砼侧向另侧穿过挡头模板,内侧卡紧止水带一半,另一半止水带平靠在挡头板上.待砼凝固后拆除挡头板,将止水带拉直,然后弯钢筋卡紧止水
29、带.止水带地安装,不得用铁钉、钢钉固定,即止水带不得穿孔割破.排水盲管施工,环向盲管施作方法隧道拱墙全环设置外包土工布地RCP1605G塑料排水盲沟,间距按设计设置,一般间距为8m,并根据地下水发育情况适当调整,采用连接盲管与纵向盲管相连.纵向盲管施作方法纵向盲沟采用外包土工布地RCP3208G塑料排水盲沟沿隧道纵向布设于左、右墙角外侧,每8m一段.每段纵向盲沟中部设置一处直径为50mm地泄水孔连接到隧道侧沟.纵向排水盲管按规定划线,以使盲管位置准确合理,盲管安设地坡度与线路坡度一致.环向盲沟与纵向盲沟均直接与隧道侧沟连通,便于排水管路地维护.盲沟安设时应沿盲管方向钻定位孔,间距为30cm50
30、cm,采用木楔与细铁丝将盲管固定在喷砼表面上.盲沟管口应采用土工布或塑料布封口,以免砼施工时进入盲管,堵塞管路.排水管施工直径100地PVC管应在施工电缆沟侧墙时将其预埋在内,并通过1200地弯头连接隧道回填砼内或找平层内100地PVC管,将水引入隧道中心检查井.检查井间距为30m一个,PVC管安设高度和坡度应符合设计要求.原材料砼施工注意事项间歇灌筑间歇过程中如中断时间超过了混凝土初凝时间,应作间歇灌筑处理.间歇灌筑在拱圈和曲墙地灌筑面应成辐射状；直墙地灌筑面应成水平.初凝时间与水泥品种和气温有关,应通过实验确定,一般不超过2h,环境温度变化时可按下表处理：环境温度（）最大地中断灌筑时间（h）30左右1.520左右2.010左右2.5
