高速公路隧道二次衬砌施工作业指导书

1、二次衬砌施工作业指导书二次衬砌施工作业指导书一、编制依据武汉市中交第二勘测设计研究院两阶段施工图设计及隧道施工规范等参考资料;我单位多年从事隧道工程的施工经验;国家有关方针政策、以及国家和交通部有关公路施工规范和验收标准及行业标准;现行的施工技术规程、规范。我单位施工类似工程积累的技术和管理经验。二、编制范围沙场坪右线隧道，里程ZK27+780ZK28+760，隧道长度980米。三、工程概况隧道位于坡脚乡北西约2KM。穿越段自然地面高程为：9701250m，隧道穿越区地形较陡。隧道设计为上下行分离的四车道隧道，最小埋深40m、最大埋深155m。进口坡面朝向南西，属一单面凹坡，自然坡角2545度

2、，地形较陡，隧道出口处属一单面凹坡，地形较陡，自然坡角约37度。隧道穿越段山体植被稀疏，基岩大面积裸露。隧道区地表水系不发育，主要为大气降水形成的暂时性地表面流，地下水主要接受大气降水的垂直入渗补给，其径流主要受地形条件及地下岩溶控制。隧道洞室具滴水、渗水及小水量溶水现象，地下水对隧道施工影响较小。地震基本烈度为七度。四、设计概况沙厂坪右线隧道右线V级围岩40m，IV级围岩460m，III级围岩480m；隧道采用多心圆轮廓，复合式衬砌，按新奥法组织施工，光面爆破。隧道初期支护采用C20喷砼，二次衬砌采用C25模注防水混凝土，防水等级S6。 ZK28+270处设置1处行人横洞。坝端隧道洞门出口为

3、端墙式，江底端洞口为端墙式，端墙身为C15片石砼。洞口均采用端墙式洞门，洞门端墙采用C20混凝土整体灌筑，隧道级围岩钢筋混凝土加强衬砌，拱墙及仰拱为厚度45cm 的C25混凝土；隧道级围岩钢筋混凝土加强衬砌，拱墙及仰拱为厚度40cm 的C25混凝土；其余里程段为级围岩地段，仰拱为厚度35cm的C25混凝土，隧道仰拱填充为C15片石混凝土，水沟沟深和电缆槽槽身为C25混凝土。隧道采用中心水沟排水，在二次衬砌背后拱墙环向与墙脚纵向采用50透水盲管，环向平均每20米设一环；与边墙进水孔、洞内排水沟一起组成完整的排水系统。隧道衬砌混凝土连续浇筑，拱圈、仰拱、底板不留纵向施工缝，环向施工缝设中埋式止水带

4、和橡胶止水带，纵向施工缝设钢边橡胶止水带和止水条防水。拱墙二次衬砌背后敷设单面自粘防水板（厚度1.5mm），背衬无纺布（350g/）。五、衬砌质量标准二次衬砌要做到内实外美，衬砌断面无侵限；拱部、边墙不渗不漏；表面光洁，颜色协调一致，无蜂窝、麻面、气孔现象；两模砼之间错台不大于2mm。六、施工方案1、总体方案二次衬砌采用全断面液压衬砌台车浇注混凝土，一次成形，衬砌台车长度9米，要求台车的平整度、尺寸、板缝精工细作。衬砌台车两端弧度一致，窗口缝隙不大于0.5mm，所有模板缝都要焊接、并打磨平整。所有洞室位置不应设置在不同衬砌形式或不同加宽断面接头处，所有伸缩缝、工作缝及沉降缝不得穿过洞室。由于衬

5、砌台车长度固定，而设计预留洞室间距固定，为避免洞室穿过施工缝，对洞室设计里程做微调。2、衬砌施工工艺流程二次衬砌施工工艺流程图，见图6-1。七、原材料要求1、水泥泰安水泥。一般水泥应自生产之日起贮存一个月，检测安定性达到要求后，方可出厂。水泥出厂日期逾三个月（快硬硅酸盐水泥逾一个月）时，应按批（散装水泥每500t为一批，袋装水泥每200t为一批，当不足500t或200t时，也按一批计）进行复查试验，并按试验结果使用。养 护拆 模封 顶捣 固砼 灌 注各项检查施工准备机械设备检查原材料准备测量放样台车就位防水板、止水条、透水管安装堵头模板模板整修、清理砼 运 输砼 拌 合配合比设计上料、计量 图

6、6-1 二次衬砌施工工艺流程图2、砂沙场坪隧道选用机制砂。生产机制砂的岩石必须选用坚硬耐久的白云质灰岩，岩石试件的饱和抗压极限强度不得小于MU30，软化系数不得小于0.8，严禁使用不符合要求的软质岩石和风化严重、节理发育的岩石作为原材料生产的机制砂。机制砂的颗粒级配范围，见表7-1。表7-1 机制砂的颗粒级配范围筛孔尺寸（mm）10.05.002.501.250.6300.3150.160累积筛余百分率（%）0010154035605075659080100机制砂有害物质含量表，见表7-2。表7-2 机制砂有害物质含量表项目有害物质含量石粉含量（小于80m颗粒，按重量计%）10泥块含量（按重量

7、计，%）0.5硫化物和硫酸盐含量（折算为SO3，按重量计，%）1.0云母含量（按重量计，%）1.0压碎指标（按重量计，%）35有机物含量（用比色法试验）颜色不应深于标准色。当深于标准色，则应按水泥胶砂强度试验方法进行强度对比试验，抗压强度比不应低于0.95注：上表适用于白云岩、石灰岩、花岗岩和玄武岩经爆破、机械轧制的机制砂当砼强度等于或大于C30需使用机制砂时，经过试验，确认符合质量要求时方可使用。3、碎石混凝土用粗骨料，其最大粒径不得超过板厚的1/2或结构截面最小尺寸的1/4，也不得大于钢筋最小净距的3/4，且不得超过10cm。使用泵送砼时，粗骨料的最大粒径应与所用输送管的管径相适应，碎石的

8、最大粒径与输送管内径之比不宜大于1：3；卵石不宜大于1：2.5。碎石的颗粒级配表，见表7-3。泵送砼采用5-31.5mm,其他普通砼采用5-40mm连续级配；表7-3 碎石的颗粒级配表级配情况筛 孔 尺 寸 (mm)公称直径（mm）2.505.0010.016.020.025.031.540.0累 计 筛 余 （%）连续级配531.595100901007090-1545-05540-951007590-3060-05注：生产碎石采用反击破式破碎机生产出的碎石圆形，级配好。粗骨料的强度可用岩石的抗压强度或压碎指标值表示。岩石抗压强度（边长为50mm立方体或直径与高均为50mm的圆柱体岩石试件，

9、在充水饱和状态下的抗压极限强度）。工程中可采用压碎指标值进行质量控制。粗骨料压碎指标表，见表7-4。表7-4 粗骨料压碎指标表砼 强 度 等 级C30岩 石 种 类沉积岩深成岩、变质岩火成岩压碎指标（按重量损失计，%）132030注：沉积岩包括石灰岩、砂岩等；深成岩包括花岗岩、正长岩、闪长岩和橄榄岩等；变质岩包括片麻岩、石英岩等；火成岩包括玄武岩和辉绿岩等。岩石的抗压强度与砼强度等级之比不应小于1.5，且火成岩抗压强度不宜低于80MPa，变质岩抗压强度不宜低于60MPa，沉积岩抗压强度不宜低于30MPa。粗骨料的坚固性应采用硫酸钠溶液法检验。试样在硫酸钠饱和溶液中经5次循环浸渍后，其重量损失应

10、符合表7-5。表7-5 粗骨料重量损失表条 件重量损失（ %）一月份平均温度低于0的地区，并经常处于潮湿或干湿交替状态下的砼8其它条件12注：粗骨料的吸水率小于0.5%时，可不再作坚固性试验；有腐蚀性介质作用或经常处于水位变化的地下结构，或有抗疲劳、抗磨、抗冲击等要求的砼所用粗骨料，其坚固性指标不应大于8%。粗骨料有害物质的含量表，见表7-6。表7-6 粗骨料有害物质含量表项目含量砼强度等级针、片状颗粒含量（按重量计，%）1010C30含泥量（按重量计，%）2.01.0C30泥块含量（按重量计，%）0.250.25C30硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3，按重量计，%）1.01.0C30有机物含

11、量（用比色法试验）颜色不应深于标准色。当深于标准色，则应配制成混凝土进行强度对比试验，抗压强度比不应低于0.95注:有抗渗、抗冻或其它特殊要求混凝土所用的粗骨料,应符合大于或等于C30混凝土的技术要求;凡颗粒长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径2.4倍者为针状颗粒；厚度小于平均粒径的0.4倍者为片状颗粒。平均粒径指该粒径级上、下限的平均值。运抵工地的粗骨料应按不同产地、规格、品种等条件分批贮存，并应进行外观检查和取样试验，以不低于50m3为一次验收批，按批提出试验报告，作为本批粗骨料的技术依据。4、外加剂外加剂包括泵送剂、防腐蚀剂、高效减水剂、速凝剂等。每一批要取不少于1kg试样，连同不少于使用的

12、15kg水泥送中心试验室。八、二次衬砌施工工艺 1、钢筋施工1.1 钢筋加工的形状、尺寸必须符合设计要求。钢筋的表面应洁净、无损伤，油渍、漆污和铁锈等应在使用前清除干净。带有颗粒状或片状老锈的钢筋不得使用。1.2 钢筋应平直，无局部曲折。调直钢筋时应符合下列规定： 采用冷拉方法调直钢筋时，I级钢筋的冷拉率不宜大于4%；II、III级钢筋的冷拉率不宜大于1%； 冷拔低碳钢丝在调直机上调直后，其表面不得有明显擦伤，抗拉强度不得低于设计要求。1.3钢筋的弯钩或弯折、焊接、搭接长度等应符合规范规定。1.4钢筋现场绑扎和焊接必须做好对防水板的防护。1.5 钢筋绑扎时要保证混凝土保护层厚度。2、混凝土拌合

13、采用JP1000搅拌机拌合混凝土，从全部材料装入搅拌机开始搅拌起，至开始卸料止，连续搅拌时间不应小于1.0min，一般取1.5min。3、混凝土运输采用混凝土罐车运输，罐车在行进中，宜以24r/min的转速搅动，卸料前尚以常速再次搅拌。混凝土运输的允许延续时间表，见表8-1。表8-1 混凝土运输的允许延续时间表从搅拌机倾出时的混凝土温度（）运输允许延续时间（min）2030451019605990注：测定混凝土温度时，应将棒式温度计末端插入混凝土内510cm，量测时间3min以上，然后读取温度。4、台车立模及加固衬砌台车和上一模的搭接长度以5cm为宜，搭接长度太大，两模之间的错台会很大，搭接长

14、度太小，容易将混凝土顶破。衬砌台车的加固对于获得符合设计的砼外观尺寸十分重要，模板底部加固采用刚性支撑穿越钢轨，用丝杠紧固，台车的其余部位的丝杠必须上紧，经检查合格后方可灌注混凝土。衬砌台车脱模后要认真进行清理，对模板表面的水泥浆、锈斑、污渍等用砂纸或磨光机打光，并均匀涂刷脱模剂（机油加适量柴油或专用脱模剂）。5、混凝土灌注混凝土浇筑前，仰拱面的水泥砂浆薄膜、松动石子或松弱混凝土层应凿除，并应用高压水冲洗、湿润，但不得有积水。衬砌混凝土浇筑前，宜在横向施工缝处先铺一层厚约15cm，并与混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂浆（竖向施工缝可刷一层水灰比为0.3左右的薄水泥浆），或铺一层厚约30cm

15、的混凝土，其粗骨料宜比新浇混凝土减少10%，然后再浇筑新层混凝土。混凝土灌注过程中,边墙侧压力最大,为防止“跑模”, 混凝土应水平分层进行灌捣，厚度应为3040 cm，且应一次连续灌筑。且应控制边墙灌注速度，台车两侧交替灌注高度不超过1.0m。若混凝土灌注过程中因故中断，需采取如下措施:对不掺加外加剂时，砼灌注时间间隔不超过2h；当温度达到30时，时间减至1.5h；当温度减至10时，时间延长至2.5h。如灌注时间超过上述时间,应停止灌注砼,将施工缝整平，在24h后方可再灌注砼，且必须将新旧砼接触面凿毛并用高压水冲洗干净。6、混凝土振捣振捣是影响砼外观质量的重要因素。振捣厚度一般以3040 cm

16、为宜，振点间距20 cm，与模板距离15cm，振动时间2530s，但也应视震动棒性能略作调整。应逐层平行振捣，快插慢抽、垂直振捣，做到不漏振不过振，以将砼中的气泡充分引出、把浆提出、砼不再下沉为标准，确保砼的密实性和表面的光洁。7、混凝土拆模控制拆模时间：级地段或岩石破碎、偏压地段在砼强度达到75%以上时拆模。如果需要提前拆模，可采用加热法。拆模时间以试验室的试块为准，拆模过程中应防止磕，对施工好的砼要做好防护。 8、混凝土养护拆模后应重视砼养护，确保砼内部水化热散发，避免局部出现干缩龟裂现象。在衬砌地段洞内相对湿度90%时采用自然养生，6090%时洒水养护7天，60%时洒水养护14天。九、砼

17、施工技术保证措施1、加强人员培训、树立精品意识质量问题归根到底是队伍的素质问题，选择能吃苦耐劳、爱岗敬业人员，并对关键岗位人员进行技术培训，提高操做技能、规范操做要领。大力宣传“质量在我心中，精品在我手中” 提高大家的创精品意识。2、选择优质材料、严格收料把关进场水泥的安定性、保水性和细度等各项指标按批号认真试验。应选择级配好的、圆形的、空隙小的砂石料，在相同的水泥浆量下，可以获得更好的工作性能；而扁平、针状的材料比表面积大，要获得同样的流动性，需增加用水量，而用水量的增大容易使混凝土产生离析和泌水。对于砂石料的强度、级配、含粉量标准参照施工组织设计严格要求。3、控制配合比施工（1）拌合站自动

18、上料计量系统，自动水计量系统要进行静态和动态的标定。（2）砂石料尽量采用干料，湿料要测定含水量，调整砂石用料和用水量。并注意拌合过程中材料含水量变化。（3）在拌合、泵送过程中，严禁随意加水。（4）保证拌合时间：57cm坍落度拌合时间3.0min，1214 cm坍落度拌合时间2.02.5 min。 十、砼施工制度保证措施1.实行技术交底制度。开工前对所有施工及管理人员进行技术交底，明确施工程序、工艺流程、质量标准等并按照要求施工。2. 实行质量责任制。建立质量责任卡，明确责任人，对于振捣手要按窗口进行分工，根据质量等级确定奖罚标准。3. 实行“三检制”。形成由工程队自检、项目部工程部复核、然后报

19、监理工程师批准的制度。4. 实行“砼开工令”制。在所有准备工作、检查工作结束后，由项目部主管工程师签发“砼开工令”后，施工队才能进行砼灌注。5. 经常性开展QC小组活动。针对施工中出现的质量问题，分析原因、采取措施，通过持续改进，不断提高施工质量。十一、砼施工安全保证措施衬砌台车和砼拌和站都属于高空作业，必须采取必要的防护措施，在衬砌台车两端必须加设防护栏，衬砌台车作业平台满铺木板，拌和站设防护栏，动力线通过台车处必须敷设胶管防护，台车上必须设置漏电保护装置。十二、机械设备配置1、机械设备配置情况机械设备配置情况见下表。表9 机械设备配置表序号名称数量型号主要参数1搅拌机1JS100050m3

20、/h2配料机1PL1600IV80m3/h3装载机140B2 m34砼罐车48 m35砼输送泵1HBT6060 m3/h6衬砌台车19m模板厚度10mm7震动器81.5kw2、机械设备的要求为了提高砼施工的质量，采用下列配套机械设备，自动计量搅拌机拌合砼，汽车牵引式砼罐车运输，HBT60砼输送泵泵送砼入模，9m长液压整体台车灌注砼。并对以上机械设备提出要求：2.1 衬砌台车要求具有足够的刚度和强度，面板采用10mm厚钢板；各部尺寸准确，门架对角线误差不大于2cm，台车两端弧度误差不大于2mm，模板缝错台用塞尺测量不大于2mm，所有模板缝必须用电焊焊接，并用砂轮机打磨平整。特别是窗口加工要求用剪板机重新下料，下料尺寸略大于窗口尺寸，然后用砂轮机打磨，使窗口关闭后缝隙不大于1mm，平整度不大于1mm。2.2 拌合机搅拌机自动计量装置要求每半年进行一次全面检查，达到每盘混凝土材料的称量允许偏差表，见表12-1。表12-1 每盘混凝土材料称量允许误差（%）材料名称误差水泥和干燥状态的掺合料±2粗、细骨料±3水、外加剂溶液±1备注：粗骨料含水率应经常测定，雨天施工应增加测定次数。2.3 机械保养应按照机械设备保养计划勤于保养、维修，按时填写保养记录，运转情况，必要时关键设备要有