青州至临沭高速公路某隧道复合衬砌施工工法

隧道复合衬砌施工工法中铁十四局三公司青临高速公路第十项目部二О一Ο年十一月隧道复合衬砌施工工法-------------四段一区工法一、前言国高网长深线青州至临沭高速公路，穆陵关隧道全长1525米，隧址位于构造剥蚀低山地貌区，为三线大跨软弱围岩隧道，三线大跨隧道具有跨度大，高度变化相对较小，即矢跨比变小，结构形状变得更加扁平的特点。在软弱围岩地层中修建三线大跨隧道，隧道开挖后拱顶及局部应力集中过大，隧道结构极易失稳，需要根据监控量测提供数据施做二次衬砌。隧道施工依据新奥法原理，复合衬砌采用四段一区整体模板台车施工。二、工法特点1、将监控量测技术、数据处理和信息反馈技术应用于施工，动态修正施工方法和复合式衬砌。2、复合衬砌为C30钢筋混凝土结构，采用四个标准段一个施工区方法施工，使隐蔽工程时刻爆露在阳光下施工。3、边墙与拱部采用一套组合模板台车，具有费用低、效率高、砼外观质量好的优点。三、适用范围1、本工法适用于新奥法指导施工的大跨度围岩地下通道及洞室。2、本工法适用于各种埋深，Ⅳ～Ⅵ级围岩的大跨隧道和类似跨度与围岩的铁路隧道、公路隧道、城市地铁、地下停车场等各种洞室。四、工艺原理1、以岩体力学理论为基础，监控量测为依据，采用新奥法原理，针对围岩软弱的特点，经监控数据反馈，合理确定复合衬砌施工时间及各工序之间的关系。2、利用监控位移反分析法及初支钢筋轴力、围岩应力、二衬钢筋轴力、二衬接触压应力的量测结果指导施工。五、机具设备施工机具设备配备见表1。二次衬砌施工机械配备表表1序号机械名称规格型号数量1装载机ZL5022砼拌和站JS1000023变压器S9-1255014钢筋加工设备备GJ32125砼输送泵HBT-500A16砼罐车8m367模板台车9m2六、劳动组织劳动组织详细情况见表2。劳动组织人员配备表表2工序项目人数工序项项目人数测量放线（含含监测）8钢筋邦扎20衬砌台车定位位14混凝土拌合、输送送12排水、养护、通通风13混凝土振捣18土工布铺设12脱模养生6防水板铺设12其它15七、二次衬砌施工1、施工监控量测为确保二次衬砌施工质量，在二衬施工前对隧道各项指标进行监控量测。围岩稳定性应变基准：各测试项目显示位移速度明显减缓并已基本稳定；各项位移已达到预计位移量的80～90％（预计位移量可通过回归分析得到）；水平位移收敛速度小于0.10～0.2mm/d；拱顶下沉位移速度为0.1mm/天时可以认为围岩已基本稳定。对Ⅳ、Ⅴ级围岩，应根据量测结果确定二次衬砌施作的适当时间，施作过早可能使二次衬砌承受过大的荷载。2、二次衬砌施工隧道二次衬砌前的各项工序均为隐蔽性工程，为使隐蔽工程暴露在阳光下施工，确保隧道施工质量时刻处于监控状态之下，我单位建立四个合格标准段一个施工区施工制度，（初期支护检测合格段、土工布检测合格段、防水板检测合格段、钢筋绑扎检测合格段、二衬混凝土施工区），每道工序质量得到有效控制，打造隧道施工的亮点工程。隧道暗洞均采用复合式衬砌，明洞采用明洞衬砌结构。衬砌结构按相应围岩级别确定。隧道均采用内轮廓完全相同的曲墙式衬砌，衬砌采用9m长液压衬砌台车配合输送泵进行施工，混凝土由洞外混凝土拌合站集中生产，混凝土罐车组织运输，泵送入模。（1）初期支护检测初期支护施工完毕首先检查喷射混凝土层厚度，欠厚及凹凸不平部位进行补喷找平，渗水比较严重部位安装Ω型弹簧排水管引水至纵向排水管，割掉外露的锚杆头和钢筋头、铁丝等，安装环向φ50弹簧软式透水管及PVC纵向排水管，初期支护检测合格后准备铺设防水层。初期支护检测合格段初期支护厚度检测（2）土工布施工为防止防水板被凸起喷层挤破并利于滤水，在防水板和混凝土喷层之间设置400g/m2土工布滤水层对防水板起保护作用，土工布挂设从拱顶中心向两边拱脚、边墙对称固定，从上至下将土工布和衬垫用射钉枪一并固定在喷混凝土面上，射钉间距1.0m梅花形布置，固定钉距边缘5cm。下部半包纵向排水管，固定牢固。土工布检测合格段（3）防水板挂设在隧道喷射混凝土面上测画出隧道中线及防水板的搭接线。防水板铺设在铺设台架上进行，防水板从隧道中线向两侧铺设，用自动爬行手动热焊器将防水板熔焊在衬垫上，同时将防水板焊成整体，紧贴初期支护，并适当留有余地，防止灌注混凝土时挤裂拉坏防水板。防水板之间互相搭接10cm，搭接原则是：边墙压拱部，下游压上游。在二衬混凝土进行时，在边墙脚位置留足够长的防水板以利搭接。防水板的铺设要紧贴初期支护，并适当留有余地，不可拉得太紧，防止灌注混凝土时挤裂拉坏防水板。焊缝完成后进行质量检查，采用充气法对焊缝质量进行检查，有空隙应进行补焊，直到完全合格。混凝土震捣时，振动器不可碰到防水板。防水板检测合格段（4）钢筋加工与绑扎钢筋按要求在洞外钢筋加工场地内加工，运料车运输到现场，在台车上人工安装绑扎。根据测量控制点先扎外层环向定位钢筋，用纵向筋将定位钢筋连接后，以纵向筋作为其他环向筋安扎依据，扎完外层后再用相同方法安扎内层钢筋，并及时将内外层钢筋用蹬筋连接，电弧焊点焊，以加强整体刚度。钢筋安设完成后，按中线标高进行轮廓尺寸检查，合格后于内层钢筋挂设5cm厚砂浆垫块，以确保砼灌筑后钢筋保护层厚度。钢筋绑扎时，严禁损伤防水板，钢筋焊接时，用防火板对防水板进行遮拦，以防烧伤防水板。钢筋检测合格段（5）混凝土施工正洞衬砌段落模板台车采用模板接头加硬橡胶间隙带，防止二衬混凝土浇注段施工接头处漏浆。混凝土灌筑通过灌筑窗口，自下而上，从已灌段接头处向未灌方向，水平分层对称浇灌，边浇边捣，层厚不超过40cm，相邻两层浇注时间不超过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，砼垂直自由下落高度控制不超过2m，捣固采用附着式振捣器配合插入式振捣器，安排专人负责，保证混凝土衬砌内实外美。减少二衬混凝土表面的气泡，采取堵头板分层设排水孔排出泌浆水的措施，混凝土在振捣过程中，产生泌浆水，容易粘在模板上形成混凝土表面的气泡。在堵头板上沿竖向每20～30cm设可以封闭的孔（φ10～14的螺钉孔即可），浇筑时根据混凝土的层面，依序打开孔排水，排完水及时封孔。二次衬砌施工工艺框图见下图。二次衬砌施工工艺框图测放中线高程测放中线高程检查防水板、钢筋衬砌台车就位安装止水带浇注边墙混凝土浇注拱部混凝土衬砌台车现场组装涂脱模剂混凝土运送到位混凝土泵车就位止水带检测合格脱模及养护二衬检测、评定工艺方法：复检钢筋：台车就位前按照用仪器测放的隧道中线及标高对已安扎好的钢筋再次进行结构尺寸检查，看钢筋位置是否正确，保护层能否满足要求，环向主筋内外面是否已安设混凝土保护层垫块，只有符合要求后才能进行台车就位。台车就位：根据放线位置，移动台车就位。台车就位后，按要求检查台车位置、尺寸、方向、标高、坡度、稳定性，符合要求后，并安设好挡头模板，接头止水带，再进行合格检验和经监理工程师签证，方可灌筑二衬混凝土。混凝土灌筑：灌筑边拱混凝土时，应由下向上对称灌筑，两侧同时或交替进行，边墙部位混凝土应采取埋管式浇注，由液压泵直接顶压入模，挤压顶升式浇注。拱部先采取退出式浇注，最后用压入式封顶。混凝土用插入式振捣器捣固，安排专人负责，保证混凝土内部密实，外部光滑。要配足备用捣固机具，防止因捣固机具发生故障，造成漏捣或捣固不实。混凝土灌筑必须连续进行，因故不能连续灌筑，间歇时间超过混凝土初凝时间时，必须按规定进行接茬处理。拆模养护：当边墙、拱部混凝土强度达到5MPa时，方可拆模，拆模时间不可过早。拆模后及时进行洒水养护，养护时间不少于七天。衬砌厚度、密实度及外观检测方法:衬砌外观要目测平顺光滑，无蜂窝麻面。断面尺寸及中线、高程用钢尺配合经纬仪、水平仪量测，内轮廓必须符合设计要求。衬砌厚度检查采用雷达检测。密实度检查可采用混凝土回弹仪，其强度检查采用同期制作混凝土试件，做抗压强度试验。二次衬砌施工二次衬砌厚度度检测八、质量控制制本工法除执行行施工设计计图纸等文文件的有关关技术要求求，执行《公路隧道施工及验收规范》、《钢筋混凝土工程施工及验收规范》（TBJ204-83）外，尚应注意以下质量标准：锚杆要求：外外露锚杆均均以切除，保保证锚杆端端头较初期期支护轮廓廓线底，防防止锚杆顶顶坏防水板板。土工布、防水水板：平整整度、松弛弛度满足要要求，以免免浇筑混凝凝土时拉裂裂、拉坏防防水板。钢筋工程：按按照图纸设设计绑扎，为为便于二衬衬混凝土振振捣适当加加大外侧钢钢筋保厚度度。初喷砼达到设设计厚度，外表面颜色一