隧道衬砌施工技术培训

1、铁路隧道衬砌施工技术培训二一一年五月二次衬砌及仰拱1.1一般规定1.1.1二次衬砌施工应符合现行 客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准（铁建设函 2005160 号）的有关规定，隧道中线、水平、断面和净空尺寸应符合设计要求。1.1.2二次衬砌及仰拱混凝土应满足设计的强度、防水性、耐久性等要求，原材料应进行检验，材料的标准、规格应符合铁路混凝土工程施工质量验收补充标准及客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准（铁建设 2005160 号）的有关规定。1.1.3二次衬砌一般应在围岩和初期支护变形基本稳定后施作，不得侵入隧道建筑限界，衬砌施工放样时可将设计的轮廓线扩大5cm。1.1.4二次衬砌除

2、特殊断面外，应采用移动式模板台车，拱、墙整体浇筑，边墙基础与拱墙衬砌的水平施工缝应避开剪应力最大的截面处。1.1.5混凝土生产应采用自动计量的拌合站、搅拌输送车运输、混凝土泵送入模的机械化流水作业线，以保证二次衬砌混凝土的质量。1.1.6二次衬砌混凝土搅拌时间不应小于3min ，振捣时间宜为 1030s，且应避免漏振、欠振、超振，掺外加剂时，应根据外加剂的技术要求确定搅拌时间。1.1.7 二次衬砌混凝土应连续灌筑，使用掺引气剂或引气型减水剂时，应采用高频振捣器振捣。1.1.8 衬砌模板台车外模表面每次脱模后应进行清洗，并在浇筑混凝土前刷专用脱模剂，不得使用废机油及其他影响衬砌外观质量的材料涂刷

3、。1.1.9 二次衬砌混凝土厚度应满足设计要求， 混凝土结构表面应做到密实平整、 光滑圆顺、颜色均匀，接缝处无明显错台，且没有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。1.1.10 仰拱施工应超前拱墙衬砌，并尽量紧跟开挖工作面，、级软弱不稳定围岩施工时，仰拱距开挖面不宜超过 40m，同时为解决和运输作业的干扰，应采用仰拱栈桥进行仰拱和底板施工。1.1.11仰拱、铺底应分开浇筑，且应全幅灌注，仰拱和底板混凝土强度达到5MPa 后行人方可通行，达到设计强度的100%后车辆方可通行。1.1.12水沟、电缆槽盖板规格、尺寸、强度及外观质量符合设计要求，连接缝缝宽应小于5mm 。1.1.13二次衬砌

4、每 200m，仰拱底板每 500m 应按规定采用同条件养护试件检测结构实体强度 1次。1.1.14模板台车的制造应满足以下要求：1模板台车的外轮廓在灌注混凝土后应保证隧道净空，门架结构的净空应保证洞内车辆和人员的安全通行，同时预留通风管位置；2 模板台车的门架结构、支撑系统及模板的强度和刚度应满足各种荷载的组合；3 模板台车长度宜为 912m ；4 模板台车侧壁作业窗宜分层布置， 层高不宜大于 1.5m，其净空不宜小于 450×500mm ，并设有相应的混凝土输送管支架或吊架；5 顶模应设置通气孔、注浆管；6 模板台车应设置足够的承重螺杆支撑和径向模板螺杆支撑；7 模板台车应采用 4

5、3kg/m 或以上钢轨为行走轨道；9 整体质量1）刚度要求：模板台车刚度宜采用有限元法进行校核。搭接（包括边墙基础）部分变形不超过 3 ，其他部分变形不超过 2 。2）模板厚度不得小于 10 ，单幅模板宽度应大于 1500 ；门架总成榀数应大于 5 榀；门架每立柱底部应设置一个支撑，每榀门架必须配置斜支撑、水平支撑，侧模支撑每排间距 1500 2000 为宜。10模板台车整体尺寸验收标准误差可参照表1.1.14 。2表 1.1.14模板台车整体尺寸验收要求序 号项目标准（误差）1轮廓半径± 2mm2模板平面度2mm/2m3模板错台 1 mm4模板接缝间隙 1 mm5表面粗糙度抛光处理

6、 /无锈蚀 2mm/2m6模板台车外轮廓表面纵向直线度误差 5mm/10m 6mm/12m7工作窗板面与模板面弧度一致，错台、间隙误差 1 mm8模板台车前后端轮廓误差（测各高程弦长） 3mm11 模板台车加工制作后，必须在制造厂进行拼装验收，确保满足设计要求。工地现场组装后，应对模板台车进行衬砌前的验收，验收的内容应包括设计图纸、计算资料、附属配件设备等内容，确认达到设计要求后，方能开展衬砌作业。12 模板拼装检查后应进行防锈处理，防锈处理前应打磨干净，无焊碴、毛刺、飞边。模板储存运输吊装应有防变形措施。13 衬砌完成 5 个循环后，要进行模板台车的最终验收， 其误差应满足表 1.1.14

7、的规定。1.2工序流程7.2.1隧道仰拱（底板）施工工序流程可参照图1.2.1 。栈桥就位隧底开挖不合格清底、检查合格施作混凝土找平层施工缝处理隧底防水处理仰拱（底板）钢筋绑扎（如有 ）混凝土标高控制点埋设不合格混凝土浇筑前检查合格浇筑混凝土混凝土养护图 1.2.1隧道仰拱（底板）施工工序流程图1.2.2隧道衬砌工序流程可参照图1.2.2 。3施工准备防水板铺设钢筋绑扎钢筋弯制及台车检修（如有）运输涂脱模剂台车就位安安注止浆水管带不合格隐蔽检查混凝土运输合格制作试件灌筑混凝土输送泵就位混凝土养生脱 模图 1.2.2隧道衬砌工序流程图1.2.3隧道衬砌施工前，应开展以下准备工作。1 确定符合设计

8、要求的水泥、钢材、粗骨料、细骨料、外加剂等分供方，对进场的材料进行检验和试验，并选定配合比。2 确定衬砌原材料运输、存贮方案。3 确定衬砌混凝土搅拌、计量、运输、灌筑、振捣、养护设备及数量。4 确定混凝土一次成型或分部施工方案，确定初期支护、仰拱填充、边墙基础、 拱墙衬砌、回填注浆、沟槽施作相互间关系及工艺流程。5 确定仰拱填充混凝土行车、行人条件。6 确定衬砌混凝土拆模条件。7 设计制造衬砌模板台车及各种作业台架。8 选择满足上述要求的施工组织和各项资源配置，并在实施性施组和作业指导书中明确，同时进行试运行确认其有效性。1.2.3 隧道衬砌施工后， 清理场地和设备料具， 为下一工序创造条件，

9、 并对混凝土进行养护作业，分析检测不满足要求的项目，产生的原因，并制定整改措施。1.3作业标准及操作要点1.3.1施工单位应依据合同工期要求和现场施工条件，在编制实施性施工组织设计时，制定41.3.3出隧道二次衬砌浇注的计划和顺序，作为混凝土拌和、运输设备配备和水泥、砂石材料计划和储备的依据。1.3.2 混凝土应根据强度等级、 耐久性等设计要求和原材料品质以及施工工艺、 可能的环境条件变化等进行多组配合比设计。配合比选定试验应提前进行，留出足够的时间进行配合比调整。当混凝土所用的原材料、施工工艺及环境条件等发生变化时，必须重新选定配合比。选定配合比时对于混凝土的抗裂性应进行对比试验。用于工程主

10、体的水泥、钢材、粗骨料、细骨料、外加剂等材料应组织统一招标确定。应选用信誉度高、讲诚信、产品质量合格且稳定的生产厂家。材料选用应满足以下要求：1水泥宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，水泥的外掺料宜为矿碴或粉煤灰，有耐硫酸盐要求的混凝土也可选用中抗硫酸盐硅酸盐水泥或高抗硫酸盐硅酸盐水泥，不宜使用早强水泥。2 细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、 空隙率小的洁净天然河砂，也可选用专门机组生产的人工砂，不宜使用山砂，不得使用海砂。3 粗骨料应选用级配合理、粒型良好、质地均匀坚固、 线膨胀系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石，不宜采用砂岩碎石。混凝土应采用二级或三级级配粗骨料，但不得使用碱活性骨

11、料。4外加剂应采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、质量稳定、 能满足混凝土耐久性的产品。当将不同功能的外加剂复合使用时，外加剂之间以及外加剂与水泥之间应有良好的适应性，应优先选用多功能复合外加剂。5混凝土中宜适量掺加符合技术要求的粉煤灰、磨细矿碴粉或硅灰等矿物掺和料。矿物掺和料应选用品质稳定的产品，在运输和存贮过程中应有明显标志。不同矿物掺和料的掺量应根据混凝土的施工环境特点、拌和物性能、力学性能以及耐久性要求通过试验确定。6各种材料的含碱量应小于3kg/m 3。1.3.4混凝土原材料运输、存贮应满足以下要求：1 混凝土所用的原材料应按品种、规格和检验状态分别标识存放。2 水泥到场后不得露天

12、堆放， 不同种类的水泥应存贮于不同库房。 水泥由于受潮或其他原因而变质时，应及时运出场外。3 骨料应分级采购，分级运输，在拌和场应分级堆放、分级计量，不宜露天堆放，严禁混合堆放，并随时检测砂石料的含水率，遇有变化时及时修改配合比。1.3.5混凝土搅拌、计量、运输、灌筑、振捣、养护应满足以下要求：1 混凝土应采用强制式搅拌机搅拌， 计量系统应定期检定。 搅拌机经大修、 中修或迁移至新的地点后，应对计量器具重新进行检定。每一班正式称量前，应对计量设备进行检查。2混凝土运输设备的能力应满足混凝土凝结速度和浇筑速度的需要，保证浇筑过程连续进行。运输过程应保证混凝土不发生离析、漏浆、严重泌水或坍落度损失

13、过多等现象。3混凝土运输、 浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。当下层初凝后浇筑上一层混凝土时，应按施工缝处理。4 混凝土浇筑过程中，应随时对混凝土进行振捣并保证使其均匀密实。1.3.6仰拱和底板施工应符合下列规定：1 仰拱可分段施作， 但必须一次成型， 同时各段之间施工缝应设纵向连接， 保证仰拱整体稳定。2 底板底板坡面应平顺，确保排水畅通，宜采用一次灌注混凝土成型工艺。3 仰拱、底板施工前应检查隧底开挖成型和开挖净空，超挖部分采用同级混凝土回填，并认真清理基底的浮石、杂物、泥浆和积水。4应认真做好仰拱基底的检查，对基底刚度不均匀地段，应及时向设计单位反映，进行设计变更，以便采取过

14、渡性处理措施，以保证隧底工程质量。5 如遇断层破碎带或隧道底部为松散、 夹软塑状的粘土或砂粘土等沉积物， 为了防止列车运营过程中结构产生固结沉降，应加强对隧底的处理，可采用注浆加固、换填、桩基、架桥等方法。6 钢筋混凝土仰拱地段，钢筋骨架应固定牢固，以保证钢筋安装位置正确。7 客运专线铁路隧道隧道断面大， 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的施工质量。58 仰拱及填充 ( 铺底 ) 每环施工缝间应进行凿毛并加接茬钢筋进行连接， 并按设计要求做防水处理。1.3.7当二次衬砌结构为钢筋混凝土时，其施工应满足以下要求：1 钢筋应

15、调直， 表面的污渍、 水泥浆和浮皮铁锈等均应清除干净，利用冷拉方法矫直钢筋时，钢筋的矫直伸长率：级钢筋不得超过2% ，级钢筋不得超过1%，且加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕。2安装钢筋时， 钢筋的位置和混凝土保护层厚度应符合设计要求。当设计未注明时，保护层厚度不应小于 铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定 （铁建设函 2005157 号）表 6.0.10 之规定。3 灌筑混凝土时应分层进行，边灌筑边振捣，振捣时，不得碰撞模板、钢筋和预埋件。1.3.8混凝土施工中应满足以下要求：1 耐久性混凝土必须按设计要求严格进行混凝土配合比选定试验；2耐久性混凝土施工过程中应派专人负责记录混凝土出仓时间

16、和出仓坍落度、运送至工作面的时间、 浇筑时间和浇筑时的坍落度、浇筑时洞内温度与混凝土浇筑温度、浇筑段长度、浇筑高度的控制以及养护方式、养护过程，包括养护开始时间、养护中的衬砌表面温度与降温速率、拆模时间与拆模时洞内温度等；3 耐久性混凝土的早期强度，在不掺缓凝剂的情况下，要求 12 小时抗压强度不大于 8MPa 或 24 小时不大于 12MPa ；4 耐久性混凝土的搅拌必须采用强制性搅拌机并严格控制搅拌时间；5 混凝土的入模温度应视洞内温度而调整，冬季施工时，混凝土的入模温度不应低于5；夏季施工时，混凝土的入模温度不宜超过30。衬砌结构任一截面在任一时间内的内部最高温度与表层温度之差一般不大于

17、20，新浇筑混凝土与上一区段衬砌混凝土或围岩之间的温差不大于20，洒于混凝土表面的养护水温度与混凝土表面温度的差值不大于15，混凝土的降温速率最大不宜超过3 /h；6混凝土泵送的坍落度不宜过大以避免离析或泌水。如发现坍落度不足， 不得擅自加水，应当在技术人员的指导下用追加减水剂的方法解决；7插入式振动棒需变换其在混凝土中的位置时，应竖向缓慢拔出， 不得在混凝土浇筑仓内平拖；8当采用养护剂养护时，养护剂应符合水泥混凝土养护剂（JC901）规定。1.3.9在特殊条件下（如松散堆积体、偏压、浅埋地段等）应提前施作二次衬砌。1.3.10二次衬砌施工时应符合下列要求：1 灌筑前，应除去喷层或防水层表面灰

18、粉并洒水润湿；2 灌筑混凝土应振捣密实，防止收缩开裂，振捣时不得破坏防水层；3 衬砌封顶应预留排气孔，严格按工艺要求施作，确保拱顶混凝土密实；1.3.11二次衬砌拆模后必须进行养护，养护过程中， 应根据混凝土温度与气温的差别变化，及时采取措施，控制混凝土的升温和降温速率。新浇混凝土表面宜及时浇水或覆盖湿麻袋、湿棉毡等进行养护。条件许可时，宜采用蓄水或洒水养护，但在混凝土发热阶段宜采用喷雾养护，避免混凝土表面温度产生骤然变化。当采用塑料薄膜或喷涂养护膜时，应确保薄膜搭接处的密封。 此外，还应保证模板连接缝处不至于失水干燥。 养护时间应符合表 1.3.11 的规定。表 1.3.10混凝土养护的最低

19、期限混凝土类型水胶比洞内平均气温 T(°C)养护期限 (d)5T1028 0.4510T 2021胶凝材料中掺有矿T 2014物掺和料5T10210.4510T 2014T 2010胶凝材料中未掺矿5T1021 0.4510T 2014物掺和料T 201065T10140.4510T 2010T 2071.3.12二次衬砌拆模时应符合以下规定：1在初期支护变形稳定后施工的，二次衬砌混凝土强度应达到8.0MPa 以上。2初期支护未稳定，二次衬砌提前施作时混凝土强度应达到设计强度的100%。3 特殊情况下，应根据试验及监控量测结果确定拆模时间。1.3.13衬砌完成的地段，应继续观察和监测

20、隧道的稳定状态，注意衬砌的变形、开裂、侵入净空等现象，并作出稳定性评价。1.3.14二次衬砌背后回填注浆采用水泥浆液，配制浆液的原材料及配合比必须符合设计要求。为减少水泥浆液泌水和提高水泥浆结石体强度，宜添加外加剂，回填注浆施工可参考本指南 8.4 节中的有关要求，且符合下列规定：1 注浆压力不宜过高，以克服管道阻力和衬砌背后阻力即可；2 回填注浆应在衬砌混凝土达到设计强度的70%后方可进行。1.3.15隧道衬砌施工中，记录、检查、测量的项目和要求参见表1.3.15 。7表 1.3.15铁路隧道工程二次衬砌检查和测量记录表序项目号模板台车、 移动工1作台架模板安装及混凝2土浇筑前检查3 非承重

21、模板拆除4 模板装允许误差预埋件和预留孔5洞安装允许误差6钢筋进场检验7钢筋规格和数量8钢筋加工要求检查方法检查数量 /频次质量标准备质量记录注产品质量查设计资料、 产品验收检查每台模板台车、 工验标 1.2.1的规定证明及台合格证明作台架车（架）验收报告观察每浇筑段验标 1.2.2的规定检查记录混凝土强度不得低于观察，检查施工记录全部检查2.5MPa ，并保证其表施工记录面及棱角不受损伤尺量，仪器测量全部检查验标表 1.2.5规定的允检查记录许偏差尺量全部检查验标表 1.2.6规定的允检查记录许偏差检查全部质量证明文同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态，每质量证明件，并按批进行抽样做符合 1

22、.3.5中相关的现60 吨为一批，不满 60文件、试验屈服强度、抗拉强度、行国家标准吨也按一批计， 每批抽报告伸长率和冷弯试验检1次。观察、钢尺测量全部检查符合设计要求检查记录尺量按钢筋编号各抽检符合 1.3.5要求检查记录10% ，并各不少于3 件9钢筋连接方式钢筋接头外观质10量钢筋接头技术条11 件钢筋加工允许偏12差观察观察和尺量焊接接头和冷挤压套筒连接接头做力学性能检验，闪光对焊接头增做冷弯实验尺量全部检查符合设计要求检查记录施工单位、 监理单位全满足 1.3.4检查记录部检查以同等级、同规格每200 个为一批、不足满足 1.3.4试验报告200 个也按一批， 每批抽检 1次，按钢筋

23、编号各抽检允许偏差符合验标表检查记录10% ，并各不少于 3 件1.3.7 的规定13 钢筋接头的设置钢筋状态与保护14 层垫块位置和数量观察和尺量全部检查符合设计要求和验标检查记录1.3.8的规定钢筋状态符合验标1.3.8的规定，保护层观察、计数检查全部检查垫块位置和数量应符检查记录合设计要求， 且不少于4 个 /m 2拌制混凝土的水验 标 7.4.17.4.4、验 标 7.4.17.4.4 、验 标 7.4.17.4.4 、相关的出泥、细骨料、粗骨厂质量证157.4.6 、 7.4.8 规定的相7.4.6 、7.4.8 规定的相7.4.6 、 7.4.8 规定中相料、外加剂、矿物明、试验报

24、应的检查方法应的检查数量 /频次关的现行国家标准掺和料、水等告等钢筋混凝土中有对每一混凝土配合比水泥、矿物掺和引入的氯离子总含量进行 1 次氯离子总含16料、骨料、外加剂、检查计算单不超过胶凝材料总量计算单量计算， 监理单位全部水等引入的氯离的 0.10%检查子总含量混凝土中的含碱对每一混凝土配合比符合验标7.4.7条的规17检查计算单进行 1 次总含碱量计计算单量定算同强度等级、 同性能的混凝土配合比设混凝土进行 1 次混凝符合验标7.4.8条的规计算单、试18进行配合比选定试验土配合比选定试验， 当计定验报告等使用的原材料、 施工工艺发生变化时， 重新进8序项目号19混凝土水胶比20混凝土

25、强度21混凝土抗渗等级检查方法检查计算单进行混凝土抗压强度试验。做抗渗试验； 监理单位在模板架立后， 检查开挖轮廓与模板间的净检查数量 /频次行配合比选定试验对每一配合比进行 1 次计算取样频率符合 7.4.12 ，全部检查。全部检查质量标准质量记录验标 7.4.11 条的规定试验报告符合设计要求试验报告符合设计试验报告备注22混凝土衬砌厚度23隧道超挖回填24混凝土养护距；衬砌完成后回填注浆前采用无损检测法检测；观察检查观察、检查施工记录每一浇筑段检查1 次检查记录断面不得小于设计厚度全部检查符合设计要求。施工记录按施工技术方案中的全部检查养护措施并符合验标施工记录7.4.16 的规定混凝土每盘原材施工单位复称， 监理单25 料称量的允许偏位见证检查差26 砂、石料的含水率含水率测试每个工班抽查不少于1允许偏差符合验标施工记录次7.4.17 的规定每工作班不应少于1验标 7.4.18 的规定试验报告次27混凝土坍落度进行试验28混凝土含气量进行含气量试验，29施工缝的留设和观察和尺量处理30混凝土温度温度测试31混凝土表面非受观察、测量力裂缝宽度32成型后混凝土结尺量、仪器测量构外型尺寸偏差33衬砌预埋件和预尺量留孔洞允许