汪家寨隧道二次衬砌作业指导书.docx
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汪家寨隧道二次衬砌作业指导书
新建宜万铁路W11标二分部
汪家寨隧道
(二次模筑衬砌)
作
业
指
导
书
(编号:
S-2005002)
二〇〇五年七月十三日
编制:
复核:
汪家寨隧道二次衬砌施工作业指导书
一、前言
汪家寨隧道各级围岩设计均采用复合式衬砌,衬砌结构由初期支护和二次衬砌组成。
二次衬砌与外层的初期支护和围岩等共同组成整个支护体系。
二次衬砌采用模筑混凝土,除DK172+745-+941段
级围岩196m采用C30钢筋混凝土外,其余部分采用C25模筑混凝土。
本隧道二次衬砌采用全断面一次灌注混凝土的施工方法。
二、施工条件
二次模筑混凝土衬砌应在围岩及初期支护的变形基本稳定后施作,浅埋隧道应及早施作二次衬砌。
变形基本稳定应符合下列条件:
、隧道周边变形速率明显趋于减缓。
、水平收敛(拱脚附近)速度小于0.2mm/d,拱部下沉速度小于0.15mm/d。
、施作二次衬砌前的累计位移值,已达极限相对位移值的2/3以上。
、初期支护表面裂隙(观察表)不再继续发展。
三、施工工艺
二次模筑混凝土衬砌采用9m液压钢模板台车,非绝缘下锚区段等特殊变断面地段采用定型组合模板台车,拱墙整体浇筑的施工方法。
3.1.普通混凝土衬砌
3.1.1.工艺流程见图1所示
图1混凝土衬砌施工工艺流程图
3.1.2施工方法
隧道衬砌在初期支护完成后适时进行。
即在围岩量测净空变化速率小于0.2mm/d,变形量已达到预计总量的80%以上,且变形速率有明显减缓趋势时进行。
采用9m钢模板台车立模,自动计量拌合站集中生产混凝土,混凝土搅拌运输车运送混凝土,混凝土输送泵泵送入模,附着式振动器和插入式振捣棒捣固。
二次衬砌背后环向设置透水管盲沟,施工缝处设置遇水膨胀橡胶止水带,拱墙在初期支护和二次衬砌间设EVA防水板。
台车就位前应对防排水系统的施工质量进行自检,自检合格后报现场监理工程师检验,经检验合格后方可移动台车就位;测量定位、加固后清洁台车,均匀涂脱模剂,涂脱模剂后要求施工人员用干抹布擦拭干净,防止砼振捣时过量油污上浮聚集在顶部,形成蘑菇云,影响砼外观质量。
台车采用全站仪定位,严格控制轨道中心距,台车就位后,先调顶模中心标高,然后调整台车中线,最后调节边墙模板张开度,调整到位后安装挡头板。
挡头板满足榫接要求特殊设计,提高结构整体性和防水性能;台车调整好后开始混凝土施工,施工时严格控制砼坍落度,坍落度按泵送工艺控制;混凝土采用水平分层、对称浇筑,控制灌注混凝土的速度和单侧灌注高度,单侧一次连续浇筑高度不超过1m,控制在0.5~0.6m左右,输送软管管口至浇筑面垂直距离混凝土的自落高度不得超过2m,控制在1.5m以内,以防混凝土离析,超过时采用串筒或滑槽;混凝土浇筑必须连续,相邻两层浇筑时间间隔控制在2h之内,当混凝土灌至墙拱交界处时,间歇应小于1小时,以便于边墙混凝土的沉实,拱圈封顶采用顶模中心封顶器接输送管,按从里向外、由低向高顺坡进行,并适当减小砼坍落度,做到随灌注随振捣,确保填满密实。
混凝土灌注允许间歇时间表
灌注时气温
(℃)
允许间歇时间(min)
普通硅酸盐水泥
20~30
90
10~20
135
5~10
195
5~10
195
为了加快换边接管速度,节约时间,加工一个三通接头,在两侧各安装一个启闭阀,更换时只要更换部分管道即可;拱部采用附着式振动器振捣,边墙2.5m以下采用插入式振捣器振捣,标准为混凝土表面不再下沉、无气泡、表面开始泛浆为止,振捣时,振捣器不得接触防水层及模板,且每次移动距离不大于振捣器作用半径的一半,振捣棒插入要快,拔出要慢,插入深度以不振松初凝层为原则,要严格控制灌注混凝土速度,观察顶模变形情况,当挡头板上观察孔有浆溢出,即封顶完成;严格控制拆模时间,混凝土强度达到2.5MPa方可拆模,拆模后及时洒水养护,养护时间不少于14d。
3.2.钢筋混凝土衬砌
DK172+745-+941段
级围岩196m二次衬砌采用C30钢筋混凝土。
衬砌钢筋严格按设计要求进行安装,焊接材料均应附有质量证明书,并应符合设计标准规定,钢筋焊接搭接长度200mm,采用双面焊,焊缝长度应大于5d。
有锈蚀的钢材禁止使用,对轻微浮锈油污等应清除干净并应对焊点进行防锈处理,焊接完毕后应清除熔碴及金属飞溅物,不允许出现漏焊和假焊等现象。
台车就位前应对钢筋安装的施工质量进行自检,自检合格后报现场监理工程师检验,经检验合格后方可移动台车就位。
混凝土施工方法同普通混凝土。
3.3.预留设置
混凝土施工前,预留泄水孔槽位置、数量应符合设计要求。
拱顶预留注浆孔,以备衬砌背后回填注浆。
每隔500m由接地扁钢处向上引出ф12接地钢筋两处(一处备用),接地体引线预埋于模筑衬砌中,并在轨面以上5m高处引出,外露部分不小于300mm,施工完后使其顺贴墙壁,并做好防锈处理。
3.4.衬砌技术措施
3.4.1.防止衬砌台车模板上浮技术措施
防止衬砌台车模板上浮的技术措施见表3.1。
表3.1防止衬砌台车模板上浮的技术措施
序号
技术措施
具体措施
1
严格灌注速度
钢模板下半部混凝土每次连续灌注混凝土高度值控制在1m以内。
2
分层对称灌注
按单侧连续灌注高度1m以内分层对称灌注。
3
增加钢模板的抗浮力
利用钢模板重量和台车自重控制台车上浮;另在两端横梁各安装2个50t的千斤顶,通过作业窗利用围岩对模板进行支撑,或利用打地锚的方法防止钢模板上浮。
3.4.2.衬砌混凝土拱顶密实技术措施
改善台车封堵孔的布置间距。
在节长9m的台车上合理布置封堵孔,在顶模布置3个间距为3.0m的封堵孔,解决和避免空洞出现。
控制灌注混凝土输送泵终压,实施“压力灌注”。
混凝土浇注过程中,在挡头处预埋钢管,从钢管中注浆。
采用地质雷达全方位全过程检测,发现空洞处进行回填注浆。
3.4.3.衬砌混凝土不渗、不漏、不裂技术措施
根据设计要求,在二次衬砌背后环向设置直径Φ50mm透水管盲沟,每10m一环;纵向在洞内侧沟泄水孔标高处设全隧道贯通材质相同的直径为Φ80mm的软式透水管盲沟,该盲沟需与环向盲沟及泄水孔连通;二次衬砌施工缝设置遇水膨胀止水带,设计按平均每9m设一环计;隧道拱墙在初期支护和二次衬砌间设EVA防水板。
保证混凝土衬砌不渗、不漏的技术措施见表3.2。
防止隧道衬砌开裂的一般措施见表3.3。
表3.2保证混凝土衬砌不渗、不漏的技术措施
序号
措施环节
具体措施
1
爆破开挖
严格按照光面爆破规范组织施工,严格控制超欠挖,喷射混凝土找平,均匀铺设防水板。
2
注浆加固
选择合理的注浆参数和浆液配比;先试验后注浆;注浆过程中,严格按照注浆设计施工,实现注浆段无线流。
严格控制注浆压力,防止出现结构变形、串浆等现象;注浆结束后,采用径向钻孔的方法,对注浆效果进行检查。
3
初期支护
认真做好初期支护及初期支护背后的回填注浆,做到渗漏水无线流,否则在严重渗漏水处打孔、下管补充注浆或插管接排水盲管引至侧沟排走,直至符合要求。
采用湿喷法喷射混凝土,喷射厚度符合设计要求;严格按照配合比配制。
4
防排水
施工
严格按结构防水设计要求施作防排水,先设置纵向、环向软透水管,再铺设防水板。
采用无钉铺设、双焊缝焊接的施工工艺;在施工过程中,保证防水板接缝焊接质量,避免创伤产生孔洞。
5
衬砌
混凝土
稳定水灰比,避免混凝土产生收缩裂缝。
防水混凝土所使用的原材料符合规范要求;外加剂品质优良合格;混凝土采用分层浇筑、振捣,相邻两层浇筑时间间隔不超过2h。
混凝土浇筑连续,避免造成施工缝。
灌注施工采用整环灌注施工,当混凝土灌至墙拱交界处时,间歇约1小时,以便于边墙混凝土沉实。
拱圈封顶时,随拱圈灌注及时捣实;振捣器不得接触防水层及模板;严格控制拆模时间,加强混凝土的养护。
6
施工缝
处理
施工缝混凝土表面凿毛,并用水冲刷干净;在施工缝设遇水膨胀止水带,平均每9m设一环,确保止水带完整无间断。
表3.3防止隧道衬砌开裂的一般措施
序号
一般措施
具体内容
1
严格控制原材料
通过合理选择原材料和混凝土配合比,降低混凝土的热强比,提高混凝土的抗裂性能。
2
严格控制混凝土施工质量
认真执行“三检制”,严格控制包括水灰比、骨料级配、拌和时间、平仓、振捣、初凝等各个环节。
采用二次振捣工艺,以提高混凝土的密实度和抗拉强度,并采用附着式振捣器振实,去除浮浆,以减少表面收缩裂缝。
均匀浇筑混凝土。
3
加强施工养护
采取洒水养护和覆盖养护法尽早开始养护,保证混凝土不致由于蒸发变干而引起水化作用失常,发生强度增长受阻、干缩裂缝等有害现象。
4
控制拆模时间
根据现场试验龄期和气候条件确定拆模时间,一般须在混凝土强度达到2.5MPa以上时,方可拆模。
5
施工环节缝处理
设置异型挡头模板,相临两仓混凝土采用“榫接头”,确保环向接缝密实。
3.4.4.衬砌混凝土无损检验技术措施
采用地质雷达和超声波法检测混凝土衬砌质量、混凝土强度及衬砌内部缺陷。
根据超声波传播的振幅衰减情况来检查混凝土中的蜂窝、离析等缺陷。
采用沿面检测法来探测混凝土内部的裂缝。
3.4.5.混凝土双掺技术措施
采用双掺技术,提高混凝土的质量,改善混凝土的性能,具体见表3.4。
表3.4双掺技术对混凝土的作用表
掺合料
作用
外加剂
改善混凝土拌合物的和易性;减少养护时间;节约水泥;提高混凝土强度,增加混凝土的耐久性、密实性、抗冻性及抗渗性,改善混凝土的干燥收缩及徐变性能。
粉煤灰
和易性:
减少混凝土拌合物的用水量、减少泌水和离析现象;强度:
改善混凝土的孔结构和增大密实度,提高混凝土的强度;有效降低水化热;减少混凝土的收缩量;耐久性:
提高混凝土的抗渗性改善混凝土抗化学腐蚀的能力。
四、保证措施
4.1.模板台车
模板衬砌台车必须按照隧道内净空尺寸进行设计与制造,钢结构及钢模必须具有足够的强度、刚度和稳定性;衬砌台车必须经监理工程师验收合格后方可投入使用。
模板安装必须稳固牢靠,接缝严密,不得漏浆;模板与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂。
模板的安装允许偏差和检验方法见表4.1。
表4.1模板安装允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差(mm)
检验方法
1
边墙角
±15
尺量
2
起拱线
±10
尺量
3
拱顶
+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
4.2.钢筋工程
钢筋加工弯制前应调直,并将表面油渍、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消弱钢筋截面的伤痕;利用冷拉方法矫直伸长率:
Ⅰ级钢筋不得超过2%,Ⅱ级钢筋不得超过1%。
1钢筋的加工应符合设计要求,其允许偏差和检验方法符合表4.2规定:
表4.2钢筋加工允许偏差和检验方法
序号
名称
允许偏差(mm)
检验方法
1
受力钢筋顺长度方向的全长
±10
尺量
2
弯起钢筋的弯折位置
20
3
箍筋内净尺寸
±5
2钢筋安装及保护层厚度允许偏差和检验方法应符合表4.3规定:
表4.3钢筋安装及保护层厚度允许偏差(mm)和检验方法
序号
名称
允许偏差
检验方法
1
双排钢筋,上排钢筋与下排钢筋间距
±15
尺量两端、
中间各1处
2
同一排中受力钢筋水平间距
拱部
±10
边墙
±20
3
分布钢筋间距
±20
尺量连续3处
4
箍筋间距
±20
5
钢筋保护层厚度
+10、-5
尺量两端、中间各2处
3焊接接头在受弯构件的受拉区不得大于50%,轴心受拉构件不得大于25%;绑扎接头在构件的受拉区,不得大于25%,在受压区不得大于50%;钢筋接头应避开钢筋的弯曲处,距离弯曲点的距离不得小于钢筋直径的10倍。
4.3.模筑衬砌
(1)水泥、砂石等原材料经中心试验室检验合格,并经试验监理工程师签认后方可使用。
(2)衬砌不得侵入隧道建筑限界,衬砌施工放样时将设计的轮廓线扩大5cm。
(3)浇注前,对模板进行检查,模板内的杂物、积水应清理干净;挡头模板缝隙填塞严密。
(4)衬砌混凝土应采用集中拌合,所用材料采用自动计量装置按重量投料计量。
(5)混凝土浇筑过程中经常检查其和易性和坍落度。
(6)灌注混凝土时应分层进行,分层浇注厚度不宜超过30cm,边灌注边振捣,振捣时,不得碰撞模板及损伤防水板。
(7)混凝土浇筑必须连续进行,如因故必须间断时,其间断时间小于前层混凝土的初凝时间,允许间断时间需经试验确定。
若超过允许间断时间,按施工缝处理。
(8)混凝土灌注前及灌注过程中,应对模板、支架、钢筋骨架、预埋件等进行检查。
发现问题应及时处理,并做好记录。
(9)防水层采用无钉铺设,并在二次衬砌灌注前进行。
(10)在一般情况下,二次衬砌应在围岩和初期支护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0.15mm/d。
(11)灌注砼前,应除去防水层表面灰粉并洒水润湿;灌注混凝土应振捣密实,防止收缩开裂,振捣时不应破坏防水层。
衬砌不得侵入隧道建筑限界,衬砌施工放样时将设计的轮廓线扩大5cm。
4.4.钢筋混凝土衬砌
1钢筋保护层厚度不小于3cm,原材料控制及浇注过程同模筑衬砌。
2混凝土拆模的强度应符合设计要求,不得低于2.5Mpa。
3脱模后立即对混凝土浇水养护,浇水次数应能保证混凝土处于湿润状态,养护时间不少于7d;当气温低于5℃不得洒水养护;混凝土拆模的强度应符合设计要求。
五、工艺效果
5.1.混凝土衬砌结构外形尺寸允许偏差和检验方法应符合表5.1规定:
表5.1结构外形尺寸允许偏差(mm)和检验方法
序号
项目
边墙
拱部
检验方法
1
平面位置
±10
-
尺量
2
垂直度(‰)
2
-
尺量
3
高程
-
+30
0
水准测量
4
结构平整度
15
15
2m靠尺和塞尺
注:
平面位置以隧道设计中线为准进行测量。
5.2.二次衬砌采用全断面一次浇注,拱顶混凝土必须保证密实.
5.3.混凝土结构表面应密实平整、颜色均匀,不得有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。
六、施工机具及劳力组织
、施工机具
9m液压钢模板台车1台,混凝土输送泵1台,输送罐车2台,振捣棒3根
、劳力组织
台车操作人员2人,挡头模板安装人员6人,电工1人,振捣人员4人
七、质量控制
坚持技术交底制度
隧道洞身防排水施工中做好技术交底,技术交底清楚、准确,经技术负责人复核签字,一式三份,用以指导现场施工生产。
坚持图纸会审、方案评议制度
施工前必须对施工图纸、施工方案进行会审,有疑问的地方必须及时以书面的形式向上级汇报;施工前,技术负责人必须召集相关部门对施工方案进行评议,相互交流,提出合理化意见,使施工方案合理、科学、有效,能够顺利开展工作。
坚持“三检”制度
每道工序包括测量放线必须坚持“三检”制度,即:
施工队在施工前要自检,做好自检原始记录上报;项目部在施工队自检的基础上要做好复检,重点把关,对存在的问题以书面形式要求限期改正,合格后报监理工程师;监理工程师在收到项目部的报验单后,应对所报验的内容进行检验,合格后签字生效,施工队方可组织下道工序施工。
坚持现场值班制度
每次施工时,技术员、实验员必须到场,旁站值班,对不规范施工的要提出整改措施,严重的有权责令停工整顿。
坚持施工日志记录
施工时,应对每日的施工内容做好记录,包括:
工序检查内容、材料使用情况、工程进度、存在问题及处理措施等等,做到有据有查。
坚持技术改进、革新制度
施工中,技术人员应不断总结经验,摸索采用新工艺、新方法、新材料,不断优化施工方案,提高效益,保证质量。
坚持学习制度
技术人员必须坚持学习规范、钻研施工图纸,以施工规范、质量验收标准作为施工检查的依据,掌握熟记施工中每一细部尺寸。
八、安全保证措施
严格执行安全操作规程,安全员负责安全教育和检查,制止一切不合要求的施工操作。
台车工作平台木板满铺,高处配备工具箱,存放工具,工具应系安全绳,防止工具跌落伤人。
进出隧道人员均需戴安全帽,禁止无关人员出入。
严禁从高空向下抛掷杂物。
夜间施工,要有足够的照明设备。
经常检查电路,防止发生事故。
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