二次衬砌工艺和

1、第 18 章 二次衬砌施工工艺和技术措施18.1 概述本工程共分为二个工区实施 .区间隧道工区二次衬砌形式较多 ,共有 7 种断面形式,8 种结构尺寸 .具体详见第一章相关地工程简况 .区间隧道二次衬砌采用 C30S8 级防水钢筋混凝土 ,整体式模板衬砌台车浇筑 .车站工区结构断面大 ,共有 4 种断 面形式，其中三号线为 A、B、C 三种断面，六号线为 D 型断面，采用 S10 级防水钢 筋混凝土 .整体式模板衬砌台车浇筑 .18.2 主要施工内容及施工工序隧道主体结构二衬混凝土施工主要内容包含：结构外防水施工、钢筋施工 和混凝土浇筑施工 .施工时先施工仰拱部位 ,仰拱超前 ,边墙、拱顶跟进

2、施工 .施工程序为：初支表面处理f铺设防水材料f绑扎钢筋f安装模板f混凝 浇筑一脱模一下一循环浇筑洞身衬砌分二次施工 ,首先进行仰拱施工 ,其次进行洞身二次衬砌施工 ,衬砌 施工以不影响其它工序 ,确保衬砌质量为原则 ,施工顺序如下图 .图 18-1 标准断面隧道二衬砼施工顺序图区间隧道根据结构尺寸确定三种门架 ,共 4 台模板台车进行衬砌：左右线各2 台单线衬砌台车 .对于部分分段较较地区间隧道和施工通道、联络通道等采用 拼装式钢架组合模板 .全断面模板台车长度为 6Mm. 车站台车由专业公司设计 ,采 用两台可调节门架，两台衬砌台车由南北两侧向车站内施工，长度为 6M.二衬均采 用商品混凝

3、土，泵送入模，振捣采用插入式及附着式振捣器密实，分段向前推进，并 及时养生.18.3 二次衬砌地施工组织1、模筑钢筋混凝土衬砌施工地人员安排 模筑钢筋混凝土衬砌施工地工班人员职责见下表 .表 18-1 模筑钢筋混凝土衬砌工班人员职责表序号名称人数职责1工班长1负责本工班地组织指挥2安全员1(2)负责本工班作业中地安全管理3电工1负责本工班照明、用电、开通风机4运输工9(16)负责本工班运装混凝土工作5砼工10(20)负责砼拌和浇注、振捣工作6钢筋工10(20)负责钢筋加工及绑扎7模板工12(25)负责模板拼装、模板整型、安装止水条8辅助工3(10)负责输送泵操作9修复工1(2)负责修理机械设备

4、合计48(97)括号中地数字为车站二衬施工组织人数.2、模筑钢筋混凝土衬砌施工地主要机械设备模筑钢筋混凝土衬砌主要机械设备：钢模板混凝土衬砌台车.长度依施工断面及混凝土厚度确定，暂取 6M.混凝土由商品混凝土搅拌站供应.混凝土地输送使用砼搅拌运输车配输送泵进行混凝土浇注.其它包括插入式振捣器及附着式振捣器18.4 表面处理及防水施工18.4.1 初支表面处理在防水层铺设前，需对初支混凝土基面进行处理（包括初支背后注浆、仰拱 清底），使初支混凝土表面平顺、无明水.基面外露地钢筋头、铁丝、锚杆、排管 等尖锐物应切除并磨平 ,对于凹陷部分用细石混凝土（对于仰拱）或水泥砂浆 （对于边、顶拱）按设计轮廓

5、线进行找平并抹圆顺 ,在终凝达到施工要求时再进 行防水层地施工 .该期间应做好二衬断面地检测工作 ,防止二衬超过设计净空 . 边、顶拱地基面处理及防水层地铺贴 ,采用自制地简易平台车作为施工平台 .18.4.2 铺设防水材料本工程结构防水等级为二级 .初支与二衬之间全断面设置全包防水板（包括仰 拱） ,仰拱防水板上铺设 60mm 厚细石混凝土保护层 ,全包防水板与二衬之间纵向 设二条50 软式透水管，纵向每隔 10m 左右用40PVC 管排入隧道内排水沟 施工 缝安装遇水膨胀腻子条防水 ,变形缝采用安装中埋式止水带 .具体地施工方法见第 17 章 .18.5 钢筋加工及安装 18.5.1 钢筋

6、地加工按照设计要求，受力钢筋采用（原U级）钢筋，其它钢筋采用（原I级）钢筋 钢筋加工在加工厂进行 ,钢筋加工厂布有钢筋切断机和钢筋弯曲机 .加工好地 成型钢筋经运至工地钢筋存放厂 ,经提升系统吊运至井底 ,人工搬运至二衬施工现 场.根据使用部位及钢筋规格、型号码放 .18.5.2 钢筋安装钢筋安装采用人工进行 ,边墙与顶拱地钢筋安装 ,采用自制简易无轨钢筋台车 作为操作平台 .根据设计要求，防水钢筋混凝土外保护层厚为 40mm.保护层预制块用同标号 混凝土预制 ,绑扎于内外层主筋上 .内外层钢筋间距采用大钢筋作架立筋进行控制 钢筋绑扎顺序为：绑扎外层主筋绑扎外层分布筋绑扎内层分布筋绑 扎内层主

7、筋 .底板钢筋绑扎时 ,应先摆放下层钢筋 ,然后摆放钢筋“码凳”或钢筋支架绑扎 上层钢筋 .钢筋接头应按规范规定错开一定距离 ,钢筋安装后及时支好保护层垫块 用铅丝绑扎牢固 .拱墙钢筋安装时 ,应先安装外层钢筋 ,再绑扎内层钢筋 ,其安装要求同底板钢 筋安装.钢筋焊接时必须注意保护防水层不被损坏 .1 、钢筋施工应满足如下技术要求：1钢筋进场应有钢筋质量证明书或实验报告单 ,每捆钢筋均应有标牌 ,进场时 应按炉罐（批）号及直径分批验收2钢筋进场后应按批量抽样做物理力学实验，使用中发生异常情况时，要做化 学成分分析及实验，经检验合格后方可使用，对不合格地钢筋严禁使用到本工程并及时清理出场，记录存

8、档3钢筋必须顺直，无局部曲折,如遇死弯时,应将其切除,调直后表面伤痕及侵 蚀不应使钢筋截面积减少.4对进厂钢筋要加强管理，按级别、规格分别堆放并严格遵守“先检验后使 用”地原则，除对其进行一般地力学性能检验外还须进行化学性质地检验，对含碳 量较高地脆性钢筋不得使用碰焊、点焊5钢筋地类别和直径如需调换或替代时，必须征得设计单位地同意，并得到监 理工程师认可，方能替代或调用.钢筋加工允许偏差应符合下表 18-2 要求:钢筋加工允许偏差表 18-2序号工程允许偏差（mm）检验频率检验方法范围点数1冷拉率不大于设计规定每根 （每一 类型抽样20%,且不少于 5 根）1用尺量2受力钢筋成型长度+5、-1

9、013弯起钢筋弯起点位置+202弯起高度0、-1014箍筋尺寸0、52用尺量，宽,高各计 1 点2、钢筋地焊接1焊工必须持证上岗，所使用焊条、焊剂地牌号，性能以及接头中使用地钢板 和型钢必须符合设计要求和有关规定.2当受力钢筋直径 d 22mm 时不宜采用焊接接头，优先采用冷拉挤压、锥 螺纹或焊接接头，而轴心受拉及小偏心受拉杆件，不得采用非焊接搭接接头.3受力钢筋采用焊接接头时，设置在同一断面内地接头应相互错开，错开距离 为钢筋直径地 35 倍，且不小于 500mm,在该区段内有接头地受力钢筋截面积占受 力钢筋总截面积地百分率为：受拉区不宜超过 50%，受压区不限.4焊接成型地钢筋时，焊接处不

10、得有水锈，油渍等；焊接后在焊接处不得有浮 皮、缺口、裂纹及较大金属焊瘤 ,用小锤敲击时 ,应发出与钢筋同样地清脆声；钢 筋端部扭曲 ,弯折应予以较直或切除 .5接头距钢筋弯曲处地距离不小于钢筋直径 10 倍也不宜位于最大弯矩处 .3、钢筋地绑扎1钢筋地交叉点应用铁丝全部绑扎牢固 ,钢筋绑扎接头搭接长度及误差应符 合规范和设计要求 .2各受力钢筋地绑扎接头位置应相互错开 ,从任一绑扎接头中心至 1.3 倍搭 接长度地区段范围内有绑扎接头地受力钢筋截面积占受力钢筋总截面积地百分 率为：受拉区不得超过25%,受压区不得超过 50%.4、钢筋安装1钢筋应按设计图纸所示地位置、钢筋型号、直径、间距、数量

11、等准确安 装 ,其安装误差必须满足设计和有关规范要求 .2钢筋安装必须稳定牢固 ,并保证在浇注砼时不松动或不变形 .板地双层钢筋 内设置“码凳”架立钢筋 ,保证钢筋层间距 .3钢筋安装严格按设计图纸要求错开钢筋搭接 ,另外钢筋接头优先采用机械 连接 ,同时进行型式实验检验 .4钢筋与模板间应设置足够数量及强度地混凝土垫块 ,以确保钢筋保护层达 到设计要求 .钢筋安装过程中 ,按设计图纸要求焊接防弥流条 .防弥流条应用红油漆醒目标 记,保证上下统一 ,形成系统 .18.6 衬砌台车地加工与设计区间隧道为 7 个断面设计 3 个台车,考虑 A、 B、 C 型断面使用一个台车门 架 ,支架按断面单独

12、设计 ,D、 E 型使用一个台车或门架 ,F、 G 型使用一台车或一 个门架 .车站 A、 B、C、 D 断面均使用一种台车门架 ,设计两个台车 ,考虑整体模 板液压自行式 .1.设计主要依据 :(1) 建筑结构荷载规范 (GB 50009-2001)。(2)建筑抗震设计规范 (GB 50011-2001)。(3)钢结构设计规范 (GBJ 17-88)。(4)门式钢架轻型房屋钢结构技术规程 (CECS 102:98)；(5)上海市标准轻型钢结构设计规程 (DBJ08-68-97)；(6)混凝土结构设计规范(GB 50010-2002).2、采用专业地结构软件进行结构计算，初步确定所需地台车行走

13、系统和台车支架地结构型式和尺寸.3、对制作好地台车现场预拼装.合格后报监理验收报告收. 台车结构型式见附图.具体计算及方案将在专项方案地详述18.7 主要地施工方法18.7.1 仰拱浇筑施工顺序为：先绑扎底层钢筋，底层钢筋下设混凝土垫块控制保护层厚度.然 后安设架立钢筋绑扎顶层钢筋.架立筋要疏密均匀，保证符合设计要求，架立筋底 层垫橡胶垫，混凝土浇注到该位置时抽掉.底板钢筋绑扎要牢固可靠，尽量避免电 焊.混凝土浇注前，仰拱底部必须清理干净，经监理工程师检查合格后方可浇注 . 混凝土浇注采用泵送商品混凝土从前到后一次浇注成型，人工摊铺,振捣器捣固, 初凝之前抹平压光.为保证仰拱曲率，采用纵向挂五

14、道线绳来控制.仰拱施工工艺流程见图 16-11:仰拱施工工艺流程图.图18-2 仰拱施工工艺流程图绑扎仰拱钢筋|安堵头模板仰拱模板采用组合钢模|，采用架立筋进行定位,并采用脚手架脚手架钢管固定于隧道侧墙上.按设计要求拆水平和纵向施工缝 内设20mmX30mm 遇水膨胀腻子条,在立堵头模时把小木条固定在需安装遇水膨 胀腻子条部位，脱模时拆除，在进行凿毛处理即可在下一施工循环时安装遇水膨胀 腻子条.模板就位程序为：浇筑段仰拱钢筋绑扎结束一测量量测定位一安装模板 及支撑、加固一立堵头模板一混凝土浇筑一脱模一缺陷处理18.7.2 衬砌台车模筑边墙、拱顶砼标准段断面边墙、拱顶用钢模台车，其余段用组合钢模

15、.堵头模与仰拱地堵头 模施工一样.立模时接缝必须紧密，以防止漏浆.边墙、拱顶浇筑程序为：浇筑段边墙、拱顶钢筋绑扎结束-测量量测定位 一模板就位一立堵头模一混凝土浇筑一脱模一缺陷处理.清理、 找平2仰拱基面.L-铺设防水层及保护层癥安止水条钢筋倒运管作斜向支撑,.按设计要求,底板回填部分采全断面模板台车长 7m,每次衬砌长度 6m.模板台车自行设计制造，单件最大 重量不超过 5T，以便于运输和洞内现场拼装.模板台车加工完成后在厂内试拼装 各项性能检查合格后，用于衬砌施工.模板台车结构见“图 18-6 全断面衬砌台车 构造示意图”.1）模板台车浇注混凝土工艺流程图18-3 模板台车 浇 注 混 凝

16、土 工 艺 流 程图2）全断 面 模 板 台车 施 工 程 序说明铺设 轨道：模板 台车轨道为 道碴轨道，要求轨距偏差不大于 1cm,高差不大于 2cm,严格按中线铺设，确保台车 走行方便，以方便调整就位.拆模：当衬砌混凝土达到拆模强度时，拆除堵头板，然后松开基脚千斤顶, 回收侧向千斤顶油缸 拆除边墙模板，回收垂直千斤顶油缸，使模板完全脱离.最后清除模板表面粘结地混凝土，喷涂脱模剂.3走行：松开卡轨器，清除轨道上粘结混凝土和杂物，开启走行控制系统，走行到衬砌段位置锁定卡轨器4台车就位调整模板：交替启动垂直和侧向油缸，使模板位于设计要求位置, 然后挂上台车侧向千斤顶，检查模板就位情况，用侧向千斤

17、顶进行偏差调整，中线 水平检查合格后锁定模板支承系统，安装堵头板，完成立模工序.5混凝土浇注：混凝土浇注通过模板两侧天窗自下而上对称地分层进行 .为保证台车不偏压、不移位，两边混凝土浇筑高差不超过 1m.捣固利用模板天窗人 工用捣固棒捣固，混凝土浇注完成后按规定进行混凝土养生工作.18.7.3 防水混凝土设计主体结构采用 C30、S8 或（S10）防水混凝土 .在混凝土施工中添加外加剂等 措施,减少混凝土结构裂缝，结构表面地裂缝宽度不大于 0.2mm,确保防水混凝土 质量达到结构自防水地能力 .（1 ）防水混凝土自身性能地选择确定选用地混凝土具备密实度高、 收缩率小、 强度高、可灌输等性能 ,

18、所用材料满足 下列技术要求：1） 水泥选用品质较稳定地转窑 425 号普通硅酸盐水泥 ,碱含量不超过 0.6%.2） 粗细骨料选择级配合格、质地坚硬、颗粒洁净地天然砂和硬岩石压碎地人工砂,粒径宜为0.160.5mm,含泥量不大于3%,石子粒径不得超过40mm,针片状颗粒含量不 大于15%,泥块含量不大于 1%.并进行碱活性检验 ,属碱碳酸盐反应地 ,不得选 用3） 外加剂在使用前通过实验 ,以确定其性质、有效物质含量、溶液配制方法和最佳掺 量,实验情况要报监理工程师审查 ,批准后方可使用,掺入外加剂地混凝土加强养护 ,尤 其是早期更为重要.4）水：拌和用水地 PH 值、不溶物、可溶物、氧化物、

19、碳酸盐、硫化物含量 符合有关规定值 ,拟选用北京市生活饮用水拌制和养护混凝土 .（2）防水混凝土配合比防水混凝土配合比 ,根据工程要求、选材要求、结构条件和施工方法,通过实验确定，其抗渗等级比设计要求高 0.2Mpa，每 m3混凝土地水泥用量不大于 320kg, 砂率宜为 3540,灰砂比 1：21：2.5,水灰比不大于 0.6；防水混凝土地塌落度控 制在810cm.防水混凝土配 料按计算配合比准确称量,计量允许偏差为：水泥、水、外加剂、细骨料为 1%,粗骨 料为 2%.（3）防水混凝土地拌和 .混凝土采用商品混凝土 ,当结构自防水混凝土采用高性能混凝土时 ,混凝土地 拌和必须选材固定，计量准

20、确,拌和时间达到规定要求搅拌时间不小于 2min.掺加 外加剂时 ,根据外加剂地技术要求确定搅拌时间 .18.7.4 混凝土浇筑混凝土采用输送泵泵送入模模板台车就位加固验收后，开始混凝土浇筑混 凝土灌注时自落高度小于 2m,浇筑时分层、均匀灌注，边浇筑边捣固，振捣采用插 入式振捣棒振捣，混凝土灌注连续进行，直至一环完成.(1) 控制泵送入模：混凝土输送管采用 125 导管.泵车布置于竖井施工现场内.仰拱混凝土采用混凝土输送管直接入仓，边墙、 拱顶混凝土通过预留管或边墙 预留观察窗口入仓，正顶拱混凝土采用冲天管入仓方式.混凝土泵送入模时，需水 平均匀入模，分层浇筑,分层振捣，厚度不超过 400m

21、m,相邻两层浇注时间间隔不超 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.(2) 混凝土振捣：仰拱混凝土振捣采用插入式振捣器进行，拱墙混凝土振捣也分两种方式进行：用钢模台车浇筑段地混凝土采用附着式振捣器振捣为主，插入式振捣器为辅进行振捣；用组合钢模浇筑段地混凝土采用插入式振捣器振捣为主，附着式振捣器振捣为辅.对新旧混凝土结合面、变形缝、施工缝止水带位置需要严格按设计点位和 时间进行控制振捣，并选用技术熟练地工人定岗操作.(3) 拱顶混凝土灌注地特殊要求：拱顶混凝土灌注时，除在混凝土性能上减少收缩率以外，对其灌注工艺作特殊 要求,根据工程经验及教训，拱顶混凝土地灌注宜采用

22、加强封堵板泵送挤压混凝土 施工，见图 18-4：拱顶混凝土灌注示意图.图 18-4 拱顶混凝土灌注示 意图1)选择具有足够刚度地拱顶施工模板拱架体系，保证在压力下灌注模板拱架 不至于失稳，设计具有能承受一定挤压能力地定型模板，采用结构纵向钢筋作为拉 杆加固挡头板，钢筋与模板连接采用倒楔形螺杆锚固结构，见图 18-5:挡头模板结 构示意图.图 18-5 挡头模板结构示意图2）灌注混凝土时先从新旧混凝土截面处开始均匀分层灌注，最后在单元体中间位置进行挤压泵送灌注，待混凝土自挡板挤出浆来时，稳压持续几分钟，看混凝 土是否灌满，如稳定压力不能再灌入时，说明拱顶已灌满，若稳定压力仍能灌入，直 到稳压持续

23、不能灌入为止.3） 沿隧道纵向每 3m 与初支拱部预设 3 根注浆短管，跟随初支背后回填注 浆；在二衬内预埋4 根注浆管，注浆管固定在防水层表面，便于后续注浆堵漏处理 注浆材料 1： 0.40.5 普通水泥浆，在水泥浆中添加 23%MgO 膨胀剂；注浆压力 根据实际情况确定，但不小于 0.2MPa,不大于 1MPa.18.7.5 拆模与养护及缺陷处理根据本工程结构特点，混凝土强度达到设计强度地 80%后，即进行拆模、养护 混凝土浇注完毕在终凝后，洒水养护，每天洒水地次数以能保持混凝土表面经常处 于湿润状态为宜.洒水时间不小于 14 天.二衬混凝土浇筑过程中出现地混凝土缺陷主要有错台和冷缝，错台

24、采用磨光 机进行打磨，确保混凝土表面平整度达到设计或规范要求，冷缝采用灌浆方法进行 处理，边顶拱缺陷处理采用脚手架搭设简易作业台车进行 .18.7.8 混凝土地质量保证措施本混凝土工程将对混凝土泵送、施工缝、大体积混凝土地施工质量进行重 点控制.1 混凝土工程基本控制措施大体积混凝土应优化配合比、改善砼泵送工艺、加强振捣和养护.详见表18.7-3.表 18.7-3 混凝土工程基本控制措施序号工程内容1 1优化配合比1 1）混凝土使用地各种原材料、掺合料、外加剂均应具有产品合格证书和性能检验 报告；其品种、规格、性能必须符合现行国家标准和当地建设主管部门颁发地相关规定，冋时应符合施工配合比对材料

25、地相关特殊要求. .联合浇筑地多家搅拌站应采用相冋配合比，相同原材料. .2 2）严格要求粗、细骨料，控制好其级配、含泥量、针片状含量等指标. .3 3）在拌合物中掺加外加剂和掺合料 ，以减少水泥用量，改善砼性能. .4 4）分析砼性能要求，考虑各种施工环境，施工工况在实验室进行试配，检测砼性能，最 终得出砼最优施工配合比. .2 2改善砼泵送工 艺1 1）砼泵送前，泵管内应先用水泥浆润滑泵管. .2 2）泵送开始时速度要先慢后快、逐步加速；冋时观察混凝土泵地压力和各系统地 工作情况，待各系统运转顺利后，再按正速度进行泵送. .序号工程内容3 3）砼泵送过程中，米用两台砼搅拌运输车同时就位，保

26、持送料地连续性. .4 4）中断泵送后，再次泵送时，先反泵 2-32-3 个行程, ,将分配阀内地混凝土吸回到料斗中 经充分搅拌后再泵送. .3 3加强振捣1 1）砼振捣密实，在浇筑砼时，选用合理地振捣器具、采用正确地振捣方法、掌握好振捣时间、控制好砼分层厚度，同时作好二次振捣，提高混凝土地密实度，保证砼质量. .2 2）为防止突然停电，现场要配备足够功率地发电机，以确保砼连续浇筑与振捣. .4 4加强养护1 1）为保证砼在规定地龄期内达到设计要求地强度，控制砼产生收缩裂缝，必须做好砼地养护工作，成立专门地养护班组，养护期间二十四小时不间断. .2 2）砼地养护应在砼浇筑完毕后12h12h 左右、砼终凝后进行. .3 3）水平梁板覆地膜浇水养护，浇水次数根据能保证砼处于湿润地状态来决定, ,竖向2、防水工程质量保证措