大断面隧道二次衬砌全滑槽法浇筑混凝土施工工法

1开始进行调整，多数采用的是管式结构或管槽结合的方式进行二衬混凝土浇筑易挂粘混凝土，进而造成管道淤积堵塞，尤其是若二次衬砌断的情况，更易发生堵管现象，因台车上工作平台支撑结构本工法实现了二次衬砌分窗浇筑，各窗口同时下料，同时浇筑，有效避免了混凝土离析、骨料堆2积、产生“人”字坡、冷缝等弊端，保证了二次衬砌混凝土的施工质量。本工法工艺简便，劳动强度低。通过全滑槽法浇筑二次衬砌混凝土可一次接管直到浇筑完成，避免了不断接管、移管的繁琐工艺，其间仅需操作阀门，降低了劳动强度。人，显著提高了施工效率，降低施工成本。2.4施工工艺成熟，现场可操作性强本工法已通过大量的施工应用，实践证明其施工工艺成熟，现场可操作性强，有良好的推广应用本工法可广泛适用于隧道及地下工程建设中，包括高速公路、高速铁路和水利工程的隧道二次衬4.工艺原理图4-1)，操作插板阀门，使混凝土流向各工作窗口，实现二衬拱墙混凝土的逐窗进料浇筑。分溜槽采用枝状设计，混凝土浆由主管路直接分配到台车顶部两个主料斗中，每个主料斗下接两个主溜槽，混凝土由每个主溜槽通过各级分流段串筒分别分配到下级分溜槽，连接至各个浇筑窗口。在入窗的1.5m范围内安装入窗可伸缩溜槽，确保混凝土的浇筑与操作人员的行走、混凝土的振捣不发生冲突。图4-1二次衬砌全滑槽法分窗浇筑体系图35.施工工艺流程及操作要点5.2.1滑槽系统设计、安装对于大断面铁路隧道，目前二次衬砌普遍使用衬砌台车，衬砌台车的加工工艺已日益成熟，其结4按照台车窗口位置，设计滑槽体系，该体系由主料斗、主溜槽、分流短串筒、各级分溜槽和入窗底面直径600mm，每个主料斗下接2个主溜槽，主溜槽采用直径500mm的半圆管槽形式，如图5每个主溜槽通过插板阀门和分流短串筒的方式，向下逐级连接各级分溜槽，分的半圆管槽形式，分溜槽在入窗的1.5m范围内安装入窗可伸缩溜槽，确保混凝土的浇筑与操作人行走、混凝土的振捣不发生冲突，如图5.2.1-4。图5.2.1-4分溜槽与入窗可伸缩各级溜槽之间利用简单操作的插板阀门，使混凝土流向各工作窗口，实现二衬拱墙混凝土的逐窗隧道二次衬砌施作一般情况下应在围岩和初期支护变形基本稳定后进行，变形基本稳定应符合：隧道周边变形速率明显下降并趋于缓和；或水平收敛（拱脚附近7d平均值）小于0.2mm/d，拱顶下沉速度小于0.15mm/d；或施作二次衬砌前的累积位移值，已达到极限相对位移值的80%以上。检查隧道初期支护断面情况，衬砌钢筋绑扎情况，根据初期支护断面测量情况计算此板二次衬砌62.施工现场准备在二次衬砌混凝土浇筑前对台车就位情况，模板打磨情况进行现场检查，确保准确。检查滑槽系统和插板阀门是否畅通，有无堵塞。连接地泵，将泵管连接至台车顶部主料斗内。5.2.3一窗混凝土浇筑(如图5.2.3-1)浇筑混凝土时，首选关闭2、3、4窗对应滑槽的插板阀门，将1窗的可伸缩段滑槽伸出，连接至窗口。在浇筑过程中随时观察左右混凝土浇筑高度，当发现左右混凝土高差超过0.5m时，应调整主料斗下方的主阀门，控制左右两侧的混凝土流量，实现衬砌混凝土浇筑过程左、右对称浇筑，防止衬砌倍，变换位置时，应竖向缓慢拔出，不得在混凝土浇筑仓内平拖，不得碰撞模板、钢筋和预埋件。5.2.4逐级进行混凝土浇筑当混凝土浇筑高度距离一窗底部10cm时，停止一窗混凝土浇筑，振捣完成后关闭槽上通向一窗的插板阀门关闭，打开二窗的插板阀门，连接二窗窗口的可伸缩滑槽，开始进行二窗的浇筑。浇筑及振捣工艺同5.2.3，完成后逐级向上进行三窗、四窗混凝土浇筑坡度较缓，必要时可在四窗滑槽增加小型附着式振捣器，确保混凝土浇筑。5.2.5拱顶灌注孔浇筑拱部混凝土当边墙混凝土浇筑完成后，将泵管连接至台车拱部灌注孔，进行拱部混凝土的浇筑。拱部混凝土采用大功率附着式振捣器进行振捣，其浇筑工艺与传统工艺相同，此处不再赘述。带模注浆施工在衬砌混凝土浇筑完成后立即开始，可采用纵向预埋注浆管或竖向预埋注浆管的方7式进行，注浆前需在台车上开设观察孔，对注浆饱满度进行实时观测，如图5.2.6-1。二次衬砌拆模时间应符合下列规定：1.在初期支护变形稳定后施工的，二次衬砌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%以上。3.特殊情况下，应根据试验及监控量测结果确定拆模时间。混凝土浇筑完毕后的12小时以内开始对混凝土进行养护，养护可采用雾炮或养护台架的方式。根据施工工序，秉承专业化作业理念，安排1个专业衬砌作业班组，根据工程实际情况配备各工1现场负责人1施工调度及施工工序转换安排21施工安全监控与管理33土工布、防水板安装48衬砌钢筋绑扎5466混凝土浇筑、振捣、带模注浆本工法施工所需材料除滑槽系统制作的钢材外，无其他特殊材料。8表6.2-1隧道施工机械设备配置情况表1台12套13套14套15养护台架或雾炮台17.2.1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预留变形量5cm。7.2.2混凝土灌注前及灌注过程中，应对模板、支架、钢筋骨架、预埋件等及时处理，并做好记录。7.2.3混凝土振捣时不应破坏防水层。7.2.4衬砌施工缝端头必须进行凿毛处理，并用水冲洗干净。7.2.5按设计要求预留沟、槽、管、线及预埋件，并同时施作附属洞室砼衬砌。7.2.6砼衬砌灌注自下而上，先墙后拱，对称浇筑。在施工过程中，如发生停电应立源，确保砼浇筑作业连续进行。7.2.7混凝土振捣时，不得碰撞模板、钢筋和预埋件。7.2.8泵送砼结束时，应对管道进行清洗，但不得将洗管残浆灌入到已浇筑好的砼上。7.2.9钢筋混凝土二次衬砌地段，必须用与二次衬砌混凝土相同配合比的细石混凝土块，确保钢筋保护层的厚度，主筋保护层尺寸不小于30mm、迎水面主筋保护层尺寸不小于50mm。98.2.1衬砌施工时高空作业包括要处理岩面欠挖和出露的钢筋、锚杆头，敷设防水板，绑扎钢筋，关挡头板和拱部砼浇筑。8.2.2处理欠挖用台架或挂防水板台架、模板台车的顶部（或操作平台）四周杆直径用不小于16钢筋，直杆直径用不小于18钢筋，采用电焊与台架连接牢固。临边人员必须挂安8.2.3衬砌台车或挂板台架上的工作平台、跳板、脚手架，工作台的底板必须铺设严密，8.2.4台车或台架上严禁堆放棍，铁锤，锚杆，堆放物品必须牢固平放或放入工具箱内。8.2.5上下作业层运输物料、传递工具等，严禁随意抛掷。9.环保措施控制污水、噪声、粉尘、废弃物等因素对环境的影响，满足国家及省市有关标准及法律法规要求；施工现场相关方的环境行为符合管理体系要求；节约能源。对于既有资源，在施工中要坚持做到“少破坏、多保护，少扰动、多防护，少污染、多防9.2.1施工现场、场地、混凝土运输车便道需要硬化处理，并指定专人定期洒水清扫，形成制度，9.2.2对于剩余的二次衬砌混凝土，不得随意排放。施工废水按照相关要求进行处理，不得直接排入农田、河流或渠道。9.2.3防水板、土工布等材料燃烧后会产生有毒气体，施工时需注的断面需合理计算其单捆长度，尽量减少材料的浪费。9.2.4机械车辆途经居住场所是要减速慢行，不得随意鸣笛。9.2.5对施工作业人员，在施工前进行灭火、通报、联络、避难和救援等基本教育和训练，确保发生紧急状况时，能够实施紧急救援。在采用本工法施工中，模板的加工和工序实施均严格遵守国家和地方的相关法律、法规，主要包成立资源节约组织机构，在工程施工过程中对各工序所耗人力资源、机械设备及物资材料资源进行监控，并定期分析研究，及时制定下一步优化措施。施工现场设兼职材料回收负责人，并严格按照可利用再生和废弃不可再生资源分类处理。本工法采用全滑槽法浇筑二次衬砌混凝土，使用的全滑槽体系加工、使用简便，保证了二次衬砌本工法实现了分窗浇筑，有效避免了混凝土离析、骨料堆积、产生“人”字坡、冷缝等弊端，极大程度的保证了二次衬砌混凝土的施工质量，避免了二次衬砌整修造成的浪费。本工法工艺简便，劳动强度低。通过全滑槽法浇筑二次衬砌混凝土可一次接管直到浇筑完成，各窗口同时下料，同时浇筑，避免了不断接管、移管的繁琐工艺，其间仅需操作阀门，降低了劳动强度，节约了人工资源。本工法为一种创新工艺，所投入的人力资源和机械设备、物资材料资源均低于传统工艺，大幅节中铁十九局新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路工程建平隧道采用“大断面隧道二次衬砌全滑槽法浇质量可靠；可一次接管直到浇筑完成，不用更换泵管，仅需工人轻松操作阀门即可，施工效率高；本工法施工一板混凝土需要8小时，降低了施工成本。为工程整体安全、质量及进度目标的实现提供了本工法积极响应了国家及政府的号召，通过合理的设计，采用了全滑槽法施工隧道二次衬砌，保证了隧道二次衬砌施工的质量和速度，大力推进节能环保绿色施工，不断总结积累经验，为以后承接更多的类似项目打下良好基础。工法进行经济指标对比。常规施工工法：将地泵泵管直接通向各个台车窗口浇筑混凝土，或安装一个滑槽连接单个台车窗示意图，泵管直接连接至台车窗口1.直接经济效益：对比常规施工工法，本工法通过一次性加工全滑槽体系，在二次衬砌混凝土浇筑过程中，避免了重复的接管、移管的工序，即节约人工，降低劳动强度，同时又缩短了衬砌混凝土表11.3.1-1本工法与常规施工工法成本分析对比表1/2/34一窗混凝土浇筑表11.3.1-1本工法与常规施工工法成本分析对比表56三窗混凝土浇筑78/9模板加工费（按5000元/（1500/12m）板=4/元。建平隧道全长11.34km，全隧需施工衬砌1006板，采用本工法施工二次衬砌共计节约成本2.间接经济效益：目前国内的隧道施工，按照中国铁路总公司“隧道施工安全九条规定”相关要求，严禁隧道安全步距超标，所以，二次衬砌拱施工在一定程度上影响掌子面的施工进度。采用此工艺后，保证了二次衬砌混凝土的施工质量，保证了隧道安全步距要求，取得的间接经济效益也是很显管式结构浇筑工法：通过制作分料器和钢管作为混凝土流动的主管道，达到二次衬砌混凝土分窗1.直接经济效益：对比管式结构浇筑工法，虽两种工法了均做到了衬砌边墙混凝土逐减少了边墙浇筑换管工序，降低了劳动强度的目的，但根据实践经验和调查分析，采用管式结构浇筑工法施工时，因采用钢管作为混凝土流动管道，易挂粘混凝土，长时间使用后管内径将逐步变细，进而造成管道淤积堵塞；若二次衬砌混凝土和易性较差，或出现混凝土施工间断的情况，更易发生堵管现象，因台车上工作平台，支撑结构较多，发生堵管后，拆管、换管施工难度极大。所以本工法在混凝土浇筑过程中防止管道疏通、拆管和换管施工上有所提升，对12m衬砌施工进行经济指标分析，详表11.3.2-1本工法与管式结构浇筑工法成本分析对比表1/2/304一窗混凝土浇筑0506三窗混凝土浇筑070809//元。建平隧道全长11.34km，全隧需施工衬砌1006板，采用本工法施工二次衬砌共计节约成本2、间接经济效益：本工法真正做到了分窗浇筑，同时便于施工操作，对衬砌混凝土施工质量有较大提升，对工期控制上也有所提升，取得的间接经济效益也是很显著的。12.1新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路工程建平隧道新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路工程建平隧道为该线控制性工程，隧道全长11340m，Ⅳ、Ⅴ级围岩占隧道全长的66%，是全线的控制性工程，总投资约8.05亿元。以建平隧道进口衬砌施工为例，采用本工法施工后，根据实际统计，每板衬砌的施工时间为7.5~衬砌施工时间（小时）1DK031+060.7DK031+072.72DK031+072.7DK031+084.783DK031+084.7DK031+096.74DK031+096.7DK031+108.75DK031+108.7DK031+120.786DK031+120.7DK031+132.787DK031+132.7DK031+144.7建平隧道于2016年8月开工，采用本工法施工后，实现了二次衬砌分窗浇筑，各窗口同时下料，同时浇筑，有效避免了混凝土离析、骨料堆积、产生“人”字坡、冷缝等弊端，保证了二次衬砌混凝土的施工质量，提高了施工效率，降低施工成本。2017年9月，沈阳铁路局在赤喀项目3标建平隧道12.2新建赤峰