隧道斜切洞门施工工艺.docx
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隧道斜切洞门施工工艺
斜切式洞门施工工艺
一工艺概述
斜切洞门一般包括二次衬砌模板、钢筋、拱墙仰拱及填充混凝土。
适用于客运专线隧道洞口工程斜切式洞门施工。
二作业内容
1二次衬砌模板；2衬砌钢筋；3拱墙仰拱；4填充混凝土。
三施工准备
1熟悉施工图纸，编制作业指导书，做好各项技术交底，；组织技术培训、考核。
2做好现场劳动力组织，各种施工机械满足施工要求。
3施工所需各项材料进场，满足施工要求。
4人工清表，机械平整场地。
5加快征地拆迁进度，修建施工便道，修建各种临建工程同时减少对周围环境的影响。
四工艺及质量控制流程
工艺及质量控制流程见图1。
五工艺步序说明
1仰拱、仰拱填充施工
施工前于隧道边墙每隔5米施放测量控制点，作为仰拱开挖及混凝土施工控制点。
为不影响机械车辆通行，仰拱、仰拱填充利用栈桥平台进行混凝土施工。
混凝土在洞外采用拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车运至洞内进行浇筑。
仰拱、仰拱填充施工注意事项：
1）仰拱应及时施作，与开挖面的距离不宜超过衬砌浇筑段长度的3倍。
黄土隧道与开挖面的距离不得超过30m，同时仰拱一次开挖长度不宜超过6m。
2）施工前必须清除隧底虚碴、淤泥和杂物，超挖部分应采用同级混凝土回填。
3）仰拱砼应整体浇注一次成型，填充砼应在仰拱砼终凝后浇注，填充砼强度达到5Mpa后允许行人通过，达到设计强度的100%后允许车辆通行。
图1斜切式洞门工艺及质量控制流程框图
4）仰拱、仰拱填充施工前须将上循环混凝土仰拱接头凿毛处理，并按设计要求设置止水带。
5）根据设计要求，施工缝处钢筋应断开，并要注意与拱墙衬砌施工缝处于同一竖直面上。
2衬砌钢筋
1）钢筋加工弯制前应调直，并将表面油渍、水泥浆和浮皮铁锈等均应清除干净；加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕；利用冷拉方法矫直伸长率：
Ⅰ级钢筋不得超过2％，Ⅱ级钢筋不得超过1％。
2）钢筋接头应设置在承受应力较小处，并应分散布置。
配制在“同一截面”内受力钢筋接头的截面面积，占受力钢筋总截面面积的百分率，应符合设计要求。
当设计未提出要求时，应符合下列规定：
（1）焊（连）接接头在受弯构件的受拉区不得大于50％，轴心受拉构件不得大于25％；
（2）在构件的受拉区，绑扎接头不得大于25％，在受压区不得大于50％；
（3）钢筋接头应避开钢筋的弯曲处，距离弯曲点的距离不得小于钢筋直径的10倍。
（4）在同一根钢筋上应少设接头。
“同一截面”内，同一根钢筋上不得超过一个接头。
3二次衬砌
1）施工方法
拱墙二次衬砌采用全断面整体钢模衬砌台车、混凝土搅拌运输车运输、泵送砼灌注，插入式振捣器捣固，挡头模采用钢模或木模。
混凝土浇筑要左右对称进行，防止钢模台车偏移。
砼生产采用自动计量拌合站拌合，砼拌合站设置应满足冬季施工要求。
2）施工程序
（1）二次衬砌施作应符合以下要求：
①深埋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；或初期支护表面裂隙（观察）不再继续发展。
②浅埋隧道应及早施作二次衬砌，且二次衬砌应予以加强。
③围岩及初期支护变形过大或变形不收敛，又难以及时补强时，可提前施作二次衬砌，以改善施工阶段结构的受力状态，此时二次衬砌应予以加强。
（2）测量工程师和隧道工程师共同进行中线、高程测量放样。
（3）根据中线和标高铺设衬砌台车轨道，要求使用标准枕木和鱼尾板；轨距与台车轮距一致，左右轨面高差＜10mm。
起动电动机使衬砌台车就位。
涂刷脱模剂。
（4）起动衬砌台车液压系统，根据测量资料使钢模定位，保证钢模衬砌台车中线与隧道中线一致，拱墙模板成型后固定，测量复核无误。
（5）清理基底杂物、积水和浮碴；装设钢制或木制挡头模板，按设计要求装设橡胶止水带，并自检防水系统设置情况。
（6）自检合格后报请监理工程师隐蔽检查，经监理工程师签证同意后灌注砼。
（7）对于受围岩压力较小的拱墙，当封顶和封口砼衬砌强度达到设计强度70%时，方可拆模；对于受围岩压力较大的拱墙，当封顶和封口砼强度须达到设计强度100％时方可拆模。
拆模后须进行砼养生。
3）注意事项
（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线扩大5cm。
（2）混凝土灌注前及灌注过程中，应对模板、支架、钢筋骨架、预埋件等进行检查，发现问题应及时处理，并做好记录。
（3）混凝土振捣时不应破坏防水层。
（4）衬砌施工缝端头必须进行凿毛处理，用高压水冲洗干净。
（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。
（6）砼衬砌灌注自下而上，先墙后拱，对称浇筑。
在施工过程中，如发生停电应立即起动备用电源，确保砼浇筑作业连续进行。
（7）混凝土振捣时，不得碰撞模板、钢筋和预埋件。
（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。
4泵送混凝土施工工艺
1）配合比设计
（1）泵送混凝土配合比，除必须满足混凝土设计强度和耐久性的要求外，尚应使混凝土满足可泵性要求。
混凝土的可泵性，可用压力泌水试验结合施工经验进行控制。
一般10s的相对压力泌水率S10不宜超过50%。
（2）泵送混凝土的水灰比宜为0.38～0.50。
水灰比过小，和易性差，流动阻力大，容易引发堵塞；水灰比过大，容易产生离析，影响泵送性能。
（3）泵送混凝土的砂率宜为38%～45%。
砂率过大，砼流动性差，泵送性能差，砂率过小，容易影响砼粘聚性、保水性，容易脱水，造成堵塞。
（4）采用高效减水剂时，泵送混凝土的坍落度宜控制在150～180mm范围之内。
（5）泵送混凝土的最小水泥用量（含掺合料）不宜小于300kg/m3，水泥用量过小，影响管壁润滑膜的形成及质量。
2）砼搅拌
（1）混凝土各种原材料的质量应符合配合比设计要求，并应根据原材料情况的变化及时调整配合比。
一般情况下每班抽测2次，雨天应随时抽测。
严格按照经批准的施工配合比准确称量混凝土原材料，其最大允许偏差应符合下列规定（按重量计）：
胶凝材料（水泥、矿物掺合料）为±1%；外加剂±1%，粗细骨料为±2%，拌合用水为±1%。
（2）混凝土原材料计量后，宜先向搅拌机投放细骨料、水泥和矿物掺和料，搅拌均匀后加水并将其搅拌成砂浆，再向搅拌机投入粗骨料，充分搅拌后再投入外加剂，并搅拌均匀。
（3）水泥、砂、石储备要满足砼不间断施工需要。
（4）泵送混凝土搅拌的最短时间，不应小于3.0min。
（5）每种配合比的泵送混凝土全部拌制完毕后，应将混凝土搅拌装置清洗干净，并排尽积水。
3）砼运输
（1）砼在运输中应保持其匀质性，做到不分层、不离析、不漏浆。
运到灌注点时，要满足坍落度的要求。
（2）混凝土宜在搅拌后60min内泵送完毕，且在1/2初凝时间内入泵，并在初凝前浇筑完毕。
（3）混凝土搅拌运输车装料前，必须将拌筒内积水倒净。
当运至现场的混凝土发生离析现象时，应在浇筑前对混凝土进行二次搅拌，但不得再次加水。
（4）混凝土搅拌运输车在运输途中，拌筒应保持2～4r/min的慢速转动。
当搅拌运输车到达浇筑现场时，应高速旋转20～30s后再将混凝土拌和物喂入泵车受料斗。
（5）混凝土搅拌运输车给混凝土泵喂料时，应符合下列要求：
①喂料前，中、高速旋转拌筒，使混凝土拌合均匀，若大石子夹着水泥浆先流出，说明发生沉淀，应立即停止出料，再顺转搅拌2～3min，方可出料。
②喂料时，反转卸料应配合泵送均匀进行，且应使混凝土保持在集料斗内高度标志线以上。
③中断喂料作业时，应使拌筒低速搅拌混凝土。
（6）严禁将质量不符合泵送要求的混凝土入泵。
（7）混凝土搅拌运输车喂料完毕后，应及时清洗拌筒并排尽积水。
4）砼灌筑及捣固
砼自模板窗口灌入，应由下向上，对称分层，倾落自由高度不超过2.0m。
在砼浇筑过程中，观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，应及时采取加固措施。
施工中如发现泵送砼坍落度不足时，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。
混凝土浇筑应连续进行。
当因故间歇时，其间歇时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间。
当超过允许间歇时间时，按接缝处理，衬砌砼接缝处必须进行凿毛处理。
纵、环向施工缝按照设计要求设置中埋式橡胶止水带。
混凝土浇筑分层厚度（指捣实后厚度）宜为振捣器作用部分长度的1.25倍，但最大摊铺厚度不宜大于600mm。
在新浇筑完成的下层混凝土上再浇筑新混凝土时，应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。
浇筑混凝土时，应填写混凝土施工记录。
采用插入式振动棒捣固，应符合下列规定：
（1）每一振点的捣固延续时间宜为20～30s，以混凝土不再沉落、不出现气泡、表面呈现浮浆为度，防止过振、漏振。
（2）采用插入式振动器振捣混凝土时，振捣器的移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍，且插入下层混凝土内的深度宜为50～100mm，与侧模应保持50～100mm的距离，并避免碰撞钢筋、模板、预埋件等。
当振捣完毕后，应竖向缓慢拔出，不得在浇筑仓内平拖。
泵送下料口应及时移动，不得用插入式振动棒平拖驱赶下料口处堆积的拌和物将其推向远处。
5）拆模及养护
（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%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。
（2）混凝土浇筑完毕后的12小时以内开始对混凝土进行养护，混凝土养护的最低期限应符合表6的要求，且养护不得中断。
混凝土养护期间，混凝土内部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差不宜大于20℃，养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。
浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态。
当环境气温低于5℃时不应浇水。
表6混凝土养护的最低期限
混凝土类型
水胶比
洞内平均气温T（℃）
养护期限（d）
胶凝材料中掺有矿物掺和料
≥0.45
5≤T＜10
28
10≤T＜20
21
T≥20
14
＜0.45
5≤T＜10
21
10≤T＜20
14
T≥20
10
胶凝材料中掺有矿物掺和料
≥0.45
5≤T＜10
21
10≤T＜20
14
T≥20
10
＜0.45
5≤T＜10
14
10≤T＜20
10
T≥20
7
6）泵送砼操作规程及其注意事项
（1）混凝土泵的操作人员必须经过专门培训合格后，方可上岗操作。
（2）混凝土泵与输送管连通后，应按所用混凝土泵使用说明书的规定进行全面检查，符合要求后方能开机进行空运转。
（3）混凝土泵启动后，应先泵送适量水以湿润混凝土泵的料斗、活塞及输送管的内壁等直接与混凝土接触部位。
（4）经泵送水检查，确认混凝土泵和输送管中无异物后，应采用下列方法之一润滑混凝土泵和输送管内壁。
①泵送水泥浆；
②泵送与施工混凝土相同配合比但粗骨料减少50%的混凝土通过管道。
（5）开始泵送时，混凝土泵应处于慢速、匀速并随时可反泵的状态。
泵送速度应先慢后快，逐步加速。
同时，应观察混凝土泵的压力和各系统的工作情况，待各系统运转顺利后，方可以正常速度进行泵送。
（6）泵送混凝土时，如输送管内吸入了空气，应立即反泵吸出混凝土至料斗中重新搅拌，排出空气后再泵送。
（7）泵送混凝土时，料斗内应保持足够的混凝土。
（8）当混凝土泵出现压力升高且不稳定、油温升高、输送管明显振动等现象而泵送困难时，不得强行泵送，并应立即查明原因，采取措施排除。
可先用木槌敲击输送管弯管、锥形管等部位，并进行慢带泵送或反泵，防止堵塞。
（9）当输送管被堵塞时，应采取下列方法排除：
①重复进行反泵和正泵，逐步吸出混凝土至料斗中，重新搅拌后泵送。
②用木槌敲击等方法，查明堵塞部位，将混凝土击松后，重复进行反泵和正泵，排除堵塞。
③当上述两种方法无效时，应在混凝土卸压后，拆除堵塞部位的输送管，排出混凝土堵塞物后，方可接管。
重新泵送前，应先排除管内空气后，方可拧紧接头。
（10）泵送混凝土有计划中断时，应预先确定中断浇筑的部位，且中断时间不宜超过1h。
（11）管道清洗
①洗管前先进行反吸，以降低管内压力。
②洗管时，料管出口方向前方严禁站人。
③预先准备好排浆沟、管，不得将洗管残浆灌入已浇筑好的砼上。
（12）排除堵塞，重新泵送或清洗混凝土泵时，布料设备的出口应朝安全方向，以防堵塞物或废浆高速飞出伤人。
（13）管道安装原则
管线宜直、转弯宜缓，以减少压力损失；接头严密，防止漏水漏浆，避免下斜，防止泵孔空管，灌筑点应先远后近，并符合下列要求：
①管道合理固定，不影响交通运输，不影响已绑扎好的钢筋，不影响模板振动。
②管道、弯头、配件存有备品，可随时更换。
（14）如遇混凝土泵运转不正常或混凝土供应脱节，可放慢泵送速度，或每隔4～5min使泵正、反转两个冲程，防止管路中混凝土阻塞。
同时开动料斗中搅拌器，搅拌3～4转，防止混凝土离析。
（15）严禁向混凝土料斗内加水。
六质量标准及检验方法
1、衬砌钢筋
1）钢筋的加工应符合设计要求，其允许偏差和检验方法符合表1规定。
表1钢筋加工允许偏差和检验方法
序号
名称
允许偏差（mm）
检验方法
1
受力钢筋顺长度方向的全长
±10
尺量
2
弯起钢筋的弯折位置
20
3
箍筋内净尺寸
±3
检验数量：
施工单位按钢筋编号各抽检10%，并各不少于3件。
2）钢筋安装及保护层厚度允许偏差和检验方法应符合表2规定。
表2钢筋安装及保护层厚度允许偏差（mm）和检验方法
序号
名称
允许偏差
检验方法
1
双排钢筋，上排钢筋与下排钢筋间距
±5
尺量两端、
中间各1处
2
同一排中受力钢筋水平间距
±20
3
分布钢筋间距
±20
尺量连续3处
4
箍筋间距
±20
5
钢筋保护层厚度
+10、-5
尺量两端、中间各2处
检验数量：
施工单位全部检查。
2砼原材料
1）水泥：
选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级不低于32.5Mpa。
2）细骨料：
采用坚硬耐久的中粗砂，细度模数大于2.5
3）粗骨料：
采用坚硬耐久的碎石，粒径不大于25mm
4）外加剂：
按设计要求做试验后确定掺入量
耐腐蚀剂：
按设计要求做试验后确定掺入量，不大于5％
掺加料：
通过实验确定用量
5）水：
生活用水
3模板尺寸
表3二次衬砌模板尺寸允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
边墙平面位置
±10
尺量
2
拱部高程
+30，0
水准测量
3
边墙、拱部表面平整度
15
2m靠尺检查或自动断面仪测量
4仰拱、仰拱填充质量检验
1）仰拱顶面高程和曲率应符合设计要求，高程允许偏差为±15mm。
2）混凝土结构表面应密实平整、颜色均匀，不得有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。
3）仰拱混凝土厚度和表面高程应符合设计要求。
4）仰拱填充表面坡度应符合设计要求，坡面应平顺、排水畅通、不积水。
5预埋件、预留孔允许偏差及检验
表4预埋件、预留孔允许偏差
序号
检查项目
允许偏差
1
预留孔洞中兴线
±0mm
2
预留孔洞尺寸
+10～0mm
3
预埋件中心件位置：
3mm
七作业组织
1、劳力作业组织见表7：
表7作业组织
序号
工种
人数
岗位职责
1
工班子
1
作业组织、协调
2
起重工
12
负责吊装、支护模板
3
电焊工
5
负责焊接工作
4
测量工
4
负责施工技术
5
电工
3
机具维护保养
6
辅助工
10
随时辅助各种工种
2、生产效率及材料消耗
生产效率见表8：
3、施工机械及工艺装备
施工机械及工艺装备见表5：
表5施工机械及工艺装备
序号
机械名称
机械型号
数量
1
装载机
ZL403
2
2
挖掘机
PC200-34
2
3
电动空压机
4L-20/87
4
4
气腿式凿岩机
YT-28
8
5
自卸汽车
10～15m3
10
6
电焊机
3
7
钢筋切断机
4
8
钢筋弯曲机
2
八施工安全及环境保护
1施工中，生产、生活区集中布置，并对可能产生的污染种类，制定相应的防范措施，生产生活垃圾分类集中存放、集中处理，达到集中控制，减少污染范围之目的。
表8生产效率
序号
项目
时间（h）
备注
1
绑扎钢筋
10
超前施工，不占循环时间
2
台车就位
4
3
涂脱模剂
1.5
4
立挡头板，安止水带
4.5
5
浇混凝土
20
对称灌注
6
混凝土养护
48
混凝土强度按铁路新的验规执行
7
脱模、清理
3
2施工中对环境敏感地区进行重点监控，对施工中出现的环境污染及时进行调查、总结，并按照“限定治理时间、限定治理内容、限定治理对象、限定治
理效果”四大要求进行限期治理，对造成污染的责任人进行处理，并制定相应的防范措施，防止污染再次发生。
3施工中，环保负责人对施工驻地、施工场地、施工便道、取弃土场、砂石料开采场等重点区域进行检查，重点检查环保设施、生产、生活垃圾排放及环保措施落实情况，对不符合环保要求的下达限期整改通知书，对环保造成污染的单位和个人进行处罚。
检查采取定期检查和非定期检查。
定期检查：
项目经理部每月组织检查一次，工程队每旬检查一次；非定期检查：
即从施工准备开始至竣工由专职环保员进行的日常检查。
4施工中、对出现的环境污染事故，按规定逐级上报，并及时组织人力、物力进行污染治理，将污染造成影响减少到最低程度。
九成品保护
加强洞门混凝土养护工作，保持混凝土表露平整光滑、无划痕，棱角分明。
十质量记录
1钢筋检验批质量验收记录表04010104
2洞口模板及支架检验批质量验收记录表04010103
3混凝土检验批质量验收记录表04010105
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