隧道沟槽施工工艺.docx
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隧道沟槽施工工艺
19．隧道侧沟、电缆槽施工工艺
1工艺概况
为满足电力、通信、信号等要求，双线电气化铁路隧道衬砌底部两侧均设置侧沟、电缆槽，隧道中线位置设置中心排水沟，侧沟水通过一定间隔的横向排水管将水引排至中心排水沟。
侧沟、电缆槽施工时，除沟槽本身施工外，还涉及接地极、接地端子、过轨管、纵环向排水盲管、横向排水管等接口的转序验收和施工，施工程序较繁杂，注意事项较多。
本工艺主要通过对各工序的精细化控制，实现保证工程质量的目的。
2工艺特点
（1）明确了接口工程转序验收事项，有利于保证接口工程质量。
（2）总结了各工序作业要点，有利于实现标准化作业，提高工效，保证质量。
3适用范围
适用于铁路隧道侧沟、电缆槽施工。
4工艺流程
隧道沟槽施工作业流程如下。
（1）施工准备：
包括转序验收——测量放线——边墙结合面混凝土凿毛——基底混凝土面清理、冲洗——沟槽侧壁钢筋绑扎。
（2）预埋管线：
纵、环向盲管定位、引出——电缆槽底泄水孔定位、预埋——接地端子焊连——过轨管定位、引出。
（3）混凝土浇筑：
采用分块拼装式定型钢模板分段施工，每次施工长度30m，每成型段需三次立模、三次浇筑混凝土，分别为：
安装侧壁模板，浇筑第一层混凝土——安装水沟模板，浇筑第二层混凝土——安装电力、通信电缆槽模板，浇筑第三层混凝土。
（4）成品保护：
混凝土养护、拆模——成品保护。
图1水沟电缆槽施工作业流程
5工艺操作要点
5.1施工准备
5.1.1施工技术准备
开工前组织技术人员学习施工图纸、质量验收标准、施工作业指南，澄清有关技术问题，制定施工安全保证措施，对施工作业人员进行技术交底和培训。
5.1.2转序验收
侧沟、电缆槽施工前须完成前道工序的验收，尤其是接口工程的验收。
验收分内业和外业进行。
外业验收内容（共6项）：
（1）初支接地极的引出检查及接地电阻测试。
检查初支接地钢筋材质是否符合设计要求并且可靠引出，接地电阻是否达标。
测量接地电阻采用接地电阻测试仪如图2。
（2）二衬拱顶端子位置、数量、质量检查及连通性检测。
检查二衬拱顶端子设置位置及数量是否符合要求，安装是否满足质量规定，拱顶接地端子与隧道侧壁引出的二衬接地钢筋是否连通达标，连通测试使用双臂电桥电阻测量仪或电子万用表，如图3、图4。
（3）下锚段接地端子、综合洞室接地端子检查要求同二衬拱顶接地端子。
图2接地电阻测试仪图3双臂电桥电阻测量仪
图4拱顶接地端子连通性测试
图5洞室接地端子连通性测试
（4）过轨管数量、位置、间距检查及电缆试穿（如图6）。
（5）纵、环向盲管高压风通风检测。
（6）横向排水管通水或通风检测。
内业检查内容（共4项）：
（1）二衬实体质量检测结果及缺陷处理闭合情况。
（2）相关接口工程验收资料及施工记录。
（3）作业指导书和技术交底。
（4）二衬净空测量资料。
以上内容检查验收不合格，需彻底整改后，方可进入测量放线阶段。
5.1.3测量放线
隧道中线到沟槽身外侧墙净距按照比设计大5cm放样，严禁出现小于设计净距情况。
结构尺寸严格按照施工定位。
测量组根据设计图纸和施工技术交底要求，放样电缆槽、水沟平面定位基准线和标高基准线。
采用书面交底和现场技术交底形式将有关资料和测量点位交付现场技术员和领工员。
5.1.4边墙结合面混凝土凿毛
隧道两侧边墙与电缆槽结合面采用凿毛处理，以保证后施工的电缆槽壁与边墙混凝土粘结牢固，不产生裂缝或脱落。
凿毛应使露出新鲜混凝土面积不低于75%。
根据测量放线，局部电缆槽壁较薄的部位用电钻钻孔植入小直径8钢筋，加强联结，植入钢筋深度10cm，植筋锚固材料用锚固剂。
5.1.5基底混凝土面清理、冲洗
隧道边墙结合面凿毛后，将水沟和电缆槽基底的松碴、杂物、淤泥清理干净，并用高压水将凿毛后边墙结合面和基底冲洗干净，确保基底无积水、无杂物。
5.1.6沟槽侧壁钢筋绑扎
（1）隧道水沟电缆槽仅靠近隧道中线的电缆槽外壁配有钢筋。
电缆槽侧壁钢筋为单层，竖向主筋为φ12圆钢，间距为25cm，纵向分布筋为φ10圆钢，间距25cm。
（2）由于沟槽钢筋为单层，不易定位和固定，采用插入仰拱填充层的方式固定（如图7）。
纵向钢筋采用焊接方式连接，焊接长度不小于10cm，且满足“同一连接区段”的要求。
（3）在通信信号电缆槽外侧壁，按照设计要求设一根φ16mm纵向接地钢筋（圆钢），每100m断开一次。
用于隧道接地极、接触网断线保护接地及接地钢筋间的等电位连接。
（4）在通信、信号电缆槽底部与仰拱填充面结合部，设置两排φ12mm连接钢筋。
单根长40cm，埋入填充混凝土中20cm，外露20cm，横向间距为20cm，纵向间距50cm，梅花型布设。
靠近中线的一排钢筋与侧壁距离为26cm。
如图8。
5.2预埋管线
5.2.1纵环向盲管、横向排水管接引及固定
（1）纵环向盲管接引及固定
如纵环向排水盲管出露端完整，则采用相应直径的PVC管插入排水盲管内，用塑料胶带包裹接头处，引至侧沟（插入侧沟模板预留孔）。
如纵环向排水盲管出露端挤压变形或损坏，则将管口处边墙混凝土凿开，将三根相应直径的PVC管插入凿开处，与混凝土内盲管对接，并用锚固剂固定，引至侧沟（插入侧沟模板预留孔）。
边墙至侧沟距离约50cm，侧沟内纵环向盲管出水口距水沟底20cm。
图8隧道侧沟、电缆槽设计
（2）横向排水管接引及固定
φ100PVC横向排水管引至侧沟采用相应直径的PVC管套连接，每根长约40cm，入水口距水沟底15cm。
排水管采用两排插入填充层的钢筋定位牢固，孔口采用土工布封堵，防止浇筑混凝土时横向排水管跑位或混凝土灌入孔内。
5.2.2电缆槽底泄水管定位、预埋
电力和通信、信号电缆沟底设置泄水槽，采用φ50mmPVC管，每根长15cm，纵向间距5m。
在安装排水沟壁模板时安装，定位牢固，孔口采用土工布封堵，防止浇筑混凝土时横向排水管跑位或混凝土灌入孔内。
5.2.3接地端子及接地极连接
⑴电缆槽底部接地端子
从隧道进口2m处开始，在两侧通信、信号电缆槽底部，每间隔100m设置一个接地端子，距最近边墙距离为50mm，偏差5mm。
接地端子供隧道接地装置与贯通地线的连接。
如图10。
⑵电缆槽侧壁接地端子
从隧道进口2m处开始，在两侧通信信号电缆槽靠线路侧壁上，每间隔50m设置一个接地端子，距沟槽顶部25cm，偏差5mm。
接地端子供轨旁设备、设施接地。
如图10。
图10电缆槽侧壁接地端子
⑶接地端子连接方式
电缆槽侧壁和槽底接地端子均通过“L”型连接钢筋与纵向接地钢筋焊接，单面焊接长度不小于10cm。
电缆槽侧壁端子的连接与固定方式如图11。
槽底接地端子施工同理。
接地端子均采用桥隧型接地端子，与钢筋连接根据需要可选择“直型”或“L型”。
⑷接地极连接
二衬边墙处预留出的接地钢筋需通过φ16圆钢接长至水沟电缆槽体最外侧壁纵向接地钢筋上，钢筋自检必须焊接牢固，单面搭接焊缝长度不得小于10cm，焊缝厚度不得小于4mm，并保证与贯通地线连接。
5.2.4过轨管接引及固定
（1）沟槽混凝土浇筑前需将过轨管对应设计要求的槽内，其中两根电力过轨管接至电力电缆槽内，一根通信过轨管应接至通信信号槽内。
（2）引入电缆槽内的过轨管，在竖直面内呈顺向45度角。
（3）通信过轨管利用侧模上的预留孔和插入填充层砼的锚筋固定；电力过轨管利用三道锚于二衬的钢筋固定。
如图12、图13。
图12过轨管固定横断面图图13过轨管固定侧面图
5.3浇筑混凝土
5.3.1浇筑混凝土施工程序
沟槽混凝土采用分块拼装式定型钢模板分段施工，每次施工长度30m，每成型段需三次立模、三次浇筑混凝土，分别是：
第一次安装侧壁模板（长×高=100×112cm），整体浇筑水底沟面以下混凝土和靠近中线的侧壁；
第二次安装水沟模板（长×高=100×72cm），浇筑第二层混凝土（厚度42㎝，高度至电缆槽底）；
第三次安装电力、通信电缆槽模板（长×高=100×30cm），浇筑第三层混凝土（厚度36cm，高度至水电槽顶面）。
5.3.2模板安装
⑴为保证路面净宽，防止电缆槽槽身混凝土施工时模板发生变形或移动侵入路面宽度，在模板定位时可整体向两侧偏移1cm，但必须保证模板垂直、槽壁厚度和槽内净空尺寸。
⑵根据测量放线测量的模板定位边线安装模板，模板安装必须垂直，模板间采用螺栓连接，且缝隙必须控制在2mm内，基底不平整部分在模板就位后用砂浆封堵，防止浇筑混凝土时漏浆，沟槽搭接处不得有错台。
⑶为了防止浇筑混凝土时模板上浮和跑模，影响混凝土浇筑质量，在隧道边墙上打膨胀螺栓将整体滑模固定，同时将滑模增加配重。
整体滑模加固牢固，避免沟槽几何尺寸满足不了设计要求，特别是沟槽间的撑杆必须紧固到位。
⑷模板每次安装前，必须清除板面混凝土块，涂抹脱模剂。
5.3.3浇筑沟槽混凝土
⑴水沟电缆槽槽身混凝土标号为C25，混凝土在洞外拌合站集中拌制，由混凝土运输车运至洞内，采用溜槽入模，混凝土自由下落高度不得大于2m，插入式振动棒人工捣固。
一次、连续无间断浇筑混凝土至水沟电缆槽顶面设计标高。
⑵由于电缆槽在侧壁最小厚度仅有13cm，必须采用2.5～3cm的小直径专用捣固棒振捣，必要时，用φ25钢筋人工辅助捣固密实，在插捣过程中注意对φ50泄水管的保护，避免将其损坏。
采用木棒轻轻敲打模板，使附着在模板上的气泡逸出，保证混凝土外观质量平整，无气泡和蜂窝麻面产生。
⑶严格控制混凝土标高，做好收面工作，保证水沟电缆槽顶面标高满足设计及验标要求。
5.4成品保护
5.4.1混凝土养护及拆模
⑴混凝土浇筑完成，初凝后，应及时进行覆盖、洒水养护，养护时间不得少于14天。
水沟、电缆槽拆模时间应待混凝土强度达到2.5MPa以上，且其表面及棱角不因拆模而受损。
沟槽脱模后，应及时进行验收，水沟、电缆槽验收由技术、质检人员按照标准要求进行外形、外观、几何尺寸检查，并做好详细记录。
5.4.2成品保护
⑴加强对施工作业人员、司乘人员质量意识以及成品保护意识的宣传、教育。
⑵水沟、电缆槽施工完成后，避免施工机械及过往车辆对沟槽的破坏，需及时在隧道边墙上设置醒目的警示、标示牌，同时在水沟、电缆槽外部设置警戒线，对成品进行保护。
6劳动力组织
施工人员结合施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。
水沟电缆槽施工人员配备表（单作业面每班）表1
序号
工种或职务
人数
备注
1
架子队长
1
2
技术主管
1
3
专兼职安全员
1
4
质检员
1
5
测量工
3
6
工班长
1
7
拌合机司机
1
8
砼运输车司机
2
9
电工
1
10
模型工
8
11
钢筋工（含焊工、预埋件安装）
6
12
砼工（含捣固工、养护）
8
7设备机具配置
隧道单口施工，设备机具配置结合隧道开挖方法、工期要求进行合理配置，配套的生产能力应为均衡施工能力的1.2～1.5倍。
水沟电缆槽施工主要机械设备配置表（单作业面每班）表2
序号
机械设备名称
数量
备注
1
混凝土拌合站
1套
2
混凝土运输车
2台
3
捣固棒
5台
4
电锯
1台
5
电钻
2台
8质量控制及检验
8.1质量控制
⑴安装的钢筋品种、级别、规格和数量必须符合设计要求。
⑵模板安装必须稳固牢靠，接缝严密，不得漏浆。
⑶结构混凝土强度等级和弹性模量必须符合设计要求。
⑷原材料由试验部门进行进场前试验，不合格材料一律不得进场。
⑸抓好每一环节、每一步骤的监控，并责任到人。
8.2质量检验
8.2.1主控项目
⑴洞内水沟布置、结构形式、沟底高程、纵向坡度应符合设计要求。
检验数量：
施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：
观察、仪器量测、尺量。
⑵进水孔、泄水孔、泄水槽的位置、间距和尺寸应符合设计要求。
检验数量：
施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：
观察、尺量。
⑶水沟外墙距线路中心线的距离应符合设计要求。
检验数量：
施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：
仪器量测、尺量。
⑷盲管、水沟和孔槽组成的排水系统应有良好的排水效果，做到洞内排水顺畅，无积淤堵塞，进水孔、泄水槽、泄水孔畅通。
检验数量：
施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：
观察。
⑸洞内电缆槽的布置、结构形式、沟底高程、纵向坡度及结构外缘距同侧轨道中心距离应符合设计要求。
检验数量：
施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：
观察、测量。
⑹电缆槽的位置和间距应符合设计要求。
检验数量：
施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：
观察、测量。
⑺洞内余长电缆腔的设置位置、间距和弧形电缆槽的尺寸应满足有关专业的要求，并应符合设计要求。
检验数量：
施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：
测量。
（8）综合接地系统应符合设计要求（接地端子设置及接地电阻测试、电缆槽外侧纵向接地钢筋布设）
检验数量：
施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：
观察、测量。
（9）过轨管设置及引入符合设计要求（设置位置合适、引入沟槽平顺，原则上引入沟槽内侧）
检验数量：
施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：
观察。
8.2.2一般项目
⑴水沟断面尺寸的允许偏差和检验方法应符合表3的规定。
水沟断面尺寸允许偏差和检验方法表3
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
断面尺寸
±10
尺量
2
厚度
±5
尺量
3
高度
0
-20
尺量
4
沟底高程
±20
仪器检测
检验数量：
施工单位每100m随机检查3处。
⑵电缆槽内应无积水和积淤堵塞。
泄水孔应通畅。
检验数量：
施工单位全部检查。
检验方法：
观察。
⑶洞内电缆槽断面尺寸应符合设计要求。
检验数量：
施工单位全部检查。
检验方法：
测量。
9安全措施
⑴作业人员必须经过培训上岗，技术人员应加强现场指导，严把质量关。
⑵砼拌和前，应加强对原材料的检验，合格的材料方能用于施工。
在浇注过程中应加强振捣，确保混凝土的密实性。
⑶洞口段施工时，应注意隧道中心水沟和边墙侧沟与洞外排水设施的顺接，确保排水畅通。
⑷施工区域应设警示标志，严禁非工作人员出入。
⑸施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。
⑹为保证施工安全，现场应有专人统一指挥，并设一名专职安全员负责现场的安全工作，坚持班前进行安全教育制度。
10环保措施
⑴及时洒水，控制大气污染。
⑵废水、废液严禁乱排乱放，避免污染水源。
11应用情况
图14隧道沟槽设计图
隧道侧沟、电缆槽施工采用了上述施工工艺，通过转序验收和接口工程工艺细节的控制，保证了工程质量；沟槽混凝土浇筑时，首先“L型”整体浇筑侧壁和水沟底以下混凝土，避免了侧沟渗水至道床。
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