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隧道二衬施工方案范本

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一、二衬台车准备及验收

1、隧道共设2台10.5m二衬台车,其组成及参数如下:

1)模板系统:面板为Q235,t=12mm钢板,连接法兰-14*280mm钢板;

2)门架支撑系统:肋板为100号槽钢;顶模板支架采用20a工字钢;纵连梁采用18a工字钢;底梁采用Q235,t=14mm钢板焊接而成;门架横梁、立柱、上纵梁均采用Q235,t=14mm钢板焊接而成。

3)电液系统:二衬台车推行油缸2个,顶升油缸4个,侧面油缸4个,平移油缸4个,电液控制系统1套。

4)台车参数:

①门架净空有效尺寸:B*H=4700*5200mm;

②台车每步进循环:2000mm

③台车最大升降量:300mm;

④台车侧向油缸行程:350mm;

⑤台车最大横移量:(左右各)150mm;

⑥液压电机功率:1*5.5KW;

⑦主动轮总数:2*2个;

⑧台车行走速度:6.7m/min;

⑨台车设置36个工作窗口,顶部设置4个∅125mm注浆口。

 

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2、台车验收要求

1)衬砌前对模板表面进行彻底打磨,清除锈斑,涂油防锈;

2)对模板板块拼缝进行焊联并将焊缝打磨平整,抑制使用过程中模板翘曲变形而影响砼表面质量,避免板块间拼缝处错台。

3)二衬台车现场拼装完成后,必须在轨道上往返走行3~5次后,再次紧固螺栓,并对部分连接部位加强焊接以提高其整体性。

4)检查台车模板尺寸要求准确,其两端的结构尺寸相对偏差宜不大于3mm,否则需进行整修。

5)台车安装验收

表隧道二衬台车安装验收记录表:

 

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二、施工方法

施工前首先对开挖断面的净空进行检查,对欠挖部分进行处理,保证不侵入设计要求的净空,同时对初支表面进行处理,满足要求后采用挂布台车进行土工布、防水板进行铺设。

明洞段衬砌在隧道暗洞衬砌2~3模后在返后洞门段施工,并用同一种材料整体浇筑。

衬砌模板采用10.5m液压钢模台车进行拱圈(含矮边墙)一次性浇筑,砼由拌和站集中拌和,罐车运输至浇筑现场,地泵送砼入模,采用插入式及附着式振捣器对砼进行振捣,砼强度达到8MPa方可脱模,脱模后采用喷雾或洒水方式进行养护。

步距要求:二次衬砌距掌子面距离Ⅴ级围岩不超过70m、Ⅳ级围岩不超过90m、Ⅲ级围岩不超过120m。

1、施工工艺流程

 

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图:施工工艺流程图

 

2、洞身二衬施工

2.1 施工准备

熟悉技术交底内容,明确作业分工,佩带个人防护用品,准备各种施工机具;检查风、水、电等到位情况。

2.2 二衬施工时间的确定

二次模筑混凝土衬砌的施工,根据监控量测结果,在围岩和初期支护变形基本稳定后进行,当围岩变形较大,流变特性明显时,加强初期支护。

变形基本稳定应符合下列条件:

①隧道周边变形速率明显趋于减缓;②拱脚水平收敛小于0.2mm/d,拱顶下沉收敛速度小于0.15mm/d;③施做二次衬砌前的累计位移值,已达极限相对位移值的80%以上;然后铺设复合防水材料,全断面模筑二次衬砌。

2.3 净空检查

在二次衬砌施工前,测量及技术人员对隧道净空进行检查,以确保二次衬砌厚度。

对于侵入二次衬砌的一次衬砌视其大小进行处理,保证不侵入设计要求净空,同时对平整度进行检查,确保平整度满足设计要求。

2.4 洞身衬背防排水层施工

2.4.1 洞身衬背防水层

在衬砌背面设置涤纶长丝型土工布和隧道专用防水卷材,其作用兼作衬背排水层及缓冲层。

1、洞身防水层

1)工艺流程

隧道洞身二次衬砌和初期支护之间铺设防水板(厚度为1.2mm),防水板与土工布结合使用,土工布重量为400g/m2。施工工艺流程见下图:

 

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图:工艺流程图

 

2)施工方法

铺设准备

在洞外检查、检验防水卷材质量,明洞防水卷材为1.2mm厚EVA防水板,其材料标准应符合防水板技术条件。耐刺穿性、柔性、耐久性好且应符合设计要求。

防水板铺设

防水板铺设时设临时挡板防止机械损伤和电火花灼伤防水板,同时与开挖面应保持一定的安全距离。

防水板采用环向铺设,从拱部向两侧边墙展铺,下部防水板应压住上部防水板,松紧应适应并留有余量(一般实铺长度与喷射混凝土面弧长的比值为1.0~1.15),保证防水板全部面积均能抵到围岩。

2、防水层施工注意事项

1)铺设防水板之前,应把初支中露头的锚杆进行割除,并用水泥砂浆包裹,防止锚杆尖头穿透防水板造成漏水

2)衬背防水层施工以可靠便利为原则,采用洞外先拼接成大块体,再在洞内大块体铺挂。防水卷材采用吊带铺挂,不允许用钉子穿透防水卷材钉在喷射混凝土层表面上。

3)防水层铺装原则上只允许环向接缝,不允许存在纵向接缝。衬背防水层施工铺装一般超前隧道二次衬砌30~50m。

4)防水层施工质量经监理工程师验收合格并签发文件后才能浇筑二次衬砌。

5)大块体防水卷材沿隧道纵向以3~4幅卷材拼接,环向长度以隧道喷砼层内壁周长决定,考虑超挖影响,一般取1~1.15系数。

6)防水卷材拼接缝宽度10cm,大块体之间采用双接缝热熔工艺,两条接缝之间留有空隙,以备充气或吸气检验焊缝质量。洞内大块体之间环向接缝允许使用专用粘合剂粘合,局部用玻璃胶(硅胶)补缝。

7)用带气压表的打气筒充气检验焊缝质量,大块体每条焊缝质量均需检验,将双缝之间空隙两端密封,插入打气筒,打气加压至100KPa,保持3min气压不降低即定位合格。

8)当使用专用粘合剂粘合时以肉眼检验判定。

2.4.2 洞身衬背排水

 

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为减小衬砌背后水压力,及时将围岩少量渗水排出洞外,在二次衬砌背后设Ф50mmHDPE打孔波纹管,Ⅴ级围岩环向排水盲沟间距2m设置一道,Ⅳ级围岩环向排水盲沟间距5m设置一道,Ⅲ级围岩环向排水盲沟间距10m设置一道,纵向盲沟管为Ф100mmHDPE打孔波纹管。 

 

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环向排水盲管及边墙纵向排水盲管外侧与初期支护之间采用土工布隔开,内侧与二衬结构直接铺设EVA防水板。

 

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图:洞身段环向排水盲管布置大样图

 

接头处采用UPVC管三通连接头,并通过Ф100mmHDPE双壁波纹管与横向Ф150mm钢筋砼管,并将地下水引入中央排水沟。

施工中要做好水管接头处理工作,防止杂物进入管道。

 

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图:排水大样图

 

2.5 边墙基础施工缝基面处理

在防水层铺设、防排水结构安装完毕,经自检、监理检查、试验检查合格后,对边墙基础顶面清除焊渣、杂物等,然后用水进行冲洗,待水干后,涂界面剂。拱墙施工缝必须凿毛处理,同时用水清洗,理顺止水带。

2.6 钢筋加工及安装

本隧道所有衬砌钢筋均在钢筋加工中心加工成半成品后运送至施工现场进行安装。

1)横向钢筋和纵向钢筋的每个节点均必须进行绑扎或焊接。

2)受力主筋的搭接采用双面焊接,焊接搭接长度不小于5d(d为钢筋直径)。

3)相邻主筋搭接位臵应错开,错开距离应不小于100cm。

4)仰拱浇筑时注意主筋预留,当于拱部主筋间采用绑扎连接,搭接长度为100cm。

5)同一受力钢筋的两处搭接,距离不小于150cm。

6)箍筋连接点应在纵横向筋的交叉连接处,必须进行绑扎或焊接,以保证两层主筋之间的间距。

7)受力主筋于模板之间设符合设计要求保护层厚度的混凝土垫块,呈梅花型布置,每平方米不少于4块。

8)主筋净保护层厚度为5cm。

9)为确保二衬钢筋定位准确、钢筋保护层厚度符合要求,采取措施有:

先由测量人员用坐标放样,在调平层及拱顶防水层上定出自制台车范围内前后两根钢筋的中心点,确定好法线方向,确保定位钢筋的垂直度及与仰拱预留钢筋连接的准确度。

用水准仪测量调平层上定位钢筋中心点高程,推算出该里程处圆心与调平层上中心点的高差。

钢筋固定采用自制台车,二衬钢筋间距由焊接的钢筋卡控制。

定位钢筋固定好后,根据设计钢筋间距,在支撑杆上用粉笔标出环向主筋布设位置,然后开始绑扎此段范围内钢筋,各钢筋交叉处绑扎。

表:钢筋安装及保护层厚度允许偏差和检验方法

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2.7 预留洞室及预埋件

预留洞室模板及预埋件在钢筋混凝土衬砌地段,宜固定在钢筋骨架上;在无筋衬砌地段采取在衬砌台车模板上钻孔,用螺栓固定。

预留洞室模板宜采用钢模,承托上部混凝土重量时加强支撑、确保混凝土成型质量合格。施工过程中应严格按照图纸进行可挠管、镀锌钢管、接线盒等各种预留孔、预留洞的设置,严禁漏埋、错埋,预埋时应做到如下几点:

1)施工过程中,做好预埋管两端的封堵,以防杂物进入管内,施工完毕后,确认预埋管通畅,并在出头处标出埋管桩号及用途,以便后期查找。

2)所有预进埋管内均需穿一根12#铁丝,以方便机电安装时缆线敷设。

3)可扰性金属管套管沿最近的线路进行预埋,尽量减少弯曲,以利穿线,埋入墙内的可扰性金属套管,离表面的净距不应小于15mm。

4)接线盒与金属套管连接时采用厂家配套提供的专用连接器。

(5)施工时可根据实际情况适当调整预留洞的位置,并注意衬砌内钢筋弯起和截断。

2.8 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,放置接头止水带及界面剂和拱部注浆管,并安设好挡头模板再进行合格检验和经监理工程师签证,方可灌筑边拱混凝土。

1) 台车就位前,首先检查模板台车各个部件,检查是否牢固,模板强度、刚度是否满足施工需要,同时对模板台车拼装后结构净空尺寸进行检查、验收合格后,才可以投入使用。

2) 台车就位前,对模板台车模板进行打磨处理,保证模板台车的表面平整度、光洁度,用色拉油作为脱模剂,脱模剂的涂刷一定要均匀,不能有油下流或聚集一团的现象。

3) 台车就位前,台车底部钢轨安装必须符合如下要求:首先必须保证钢轨安装后的刚度要求,即钢轨在承受自身静荷载和砼浇注过程动荷载中,不能出现下沉。钢轨间距误差不能超过5mm,满足台车行走,同时要用钢楔卡住台车轮,保证台车在浇注中不位移;行走钢轨连接采用夹轨板连接。

4)防水板、排水盲管、衬砌钢筋、预埋件等隐蔽工程在台车模板就位前应验收合格

5)对有钢筋的拱墙砼,钢筋上必须使用与设计保护层等厚的高标号砂浆垫块,以确保钢筋保护层符合设计要求,二衬钢筋的安装不能侵入净空。

6)台车就位以测量组放样点位为标准,台车安装必须稳固、牢靠,接缝严密,不得漏浆。模板与混凝土接触面必须清理干净并涂刷隔离剂。

7)衬砌台车驾驶员必须经培训合格后方可进行台车操作,对控制面板、油路、顶缸等重要部件随时加强维修保养,保证台车正常作业。 

8)台车模板与混凝土搭接长度不小于10cm,曲线路段按照内侧控制,台车各节点连接牢固、位置准确、系统运行良好。

9)台车就位完毕后,对台车进行检查,其允许偏差必须满足如下要求:

表:衬砌台车检测项目表

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2.9 安装挡头模板

1)台车端部的挡头模板按衬砌断面制作以保证设计衬砌厚度,并可适当调整以适应其不规则性,其单片宽度不宜小于300mm,厚度不小于30mm。

2)挡头模板结构能保证衬砌环接缝榫接,以保证接头处质量,增强其止水功能。

3)挡头板定位准确、安装牢固,其与岩壁间隙应嵌堵紧密。

4)挡头板顶部应留有观察小窗口,以观察封顶混凝土情况。

2.10 

1)二衬混凝土采用泵送浇筑、机械振捣密实。

2)混凝土拌制前,测定砂石含水率并根据测试结果调整材料用量,给出施工配合比。拌制混凝土拌合物时,水泥质量偏差不得超过±1%,集料质量偏差不得超过±2%,水及外加剂质量偏差不得超过±1%。

3)砼由下至上分层、左右交替、从两侧向拱顶对称灌注。每次浇筑、振捣混凝土厚度30~40cm,每一振捣间距50cm,插入方向平行于钢模面,振捣时快速插入、缓慢拔出,振捣深度插入距下层10cm,每一振点振捣时间20~30s,严防过振漏振出现离析、砂面等现象。

为防止浇注时两侧侧压力偏差过大造成台车移位,两侧砼灌注面高差控制在50cm以内,同时合理控制砼浇注速度。

4)浇筑混凝土直接入仓,砼输送管端部设接软管控制管口与浇筑面的垂距,砼不得直冲防水板板面流至浇筑位置,垂距控制在1.2m以内,以防砼离析。

5)施工过程中,输送泵连续运转,泵送连续灌筑,宜避免停歇造成“冷缝”。 如因故中断,其中断时间小于前层混凝土的初凝时间或能重塑时间,当超过允许时间时,按施工缝处理:在初凝以前将接缝处的混凝土振实,并使缝面具有合理、均匀稳定的坡度。凡是未振实又超过该水泥初凝时间的混凝土,予以清除。

6)当砼浇至作业窗下50cm,作业窗关闭前,将窗口附近的砼浆液残渣及其它杂物清理干净,涂刷脱模剂,将其关紧,防止窗口部位砼表面出现凹凸不平的补丁甚至漏浆现象。

7)隧道衬砌起拱线以下的反弧部位是砼浇注作业的难点部位,对砼性能、坍落度及捣固方法进行有效控制,以减少反弧段气泡,有效改善衬砌砼表面质量。

8)混凝土采用振动器振捣密实,振捣时,不得使模板、钢筋、防排水设施、预埋件等移位。

9)封顶采用顶模中心封顶器接输送管,逐渐压注砼封顶。当挡头板上观察孔有浆溢出,即标志封顶完成。

10)拱部混凝土衬砌浇筑时,在拱顶预留注浆孔,注浆孔间距不大于3m,且每模板台车范围内的预留孔不少于4个。

11)拱顶注浆填充,在衬砌混凝土强度达到100%后进行,采用带模注浆工艺,注浆的强度等级满足设计要求,注浆压力控制在0.1MPa以内,注浆材料选用微膨胀性材料。

12)每次混凝土浇筑完成后,及时清理场地的废弃混凝土及垃圾,保持施工现场整洁。

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