峨汉高速大峡谷隧道二次衬砌专项施工方案.docx
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峨汉高速大峡谷隧道二次衬砌专项施工方案
峨眉至汉源高速公路
大峡谷隧道控制性工程
（K74+884～K80+860段）
大峡谷隧道峨眉端二次衬砌
专项施工方案
四川川交路桥有限责任公司
峨汉高速TJ2-6分部
二〇一七年九月二十日
1、编制依据及原则..............................................1
1.1、编制依据..................................................1
1.2、编制原则..................................................1
2、工程概况....................................................1
2.1、总体概况..................................................1
2.2、隧道结构设计..............................................2
3、总体施工方案................................................2
3.1、总体施工安排..............................................2
3.2、施工进度及计划............................................3
4、施工工艺、方法、技术措施....................................5
4.1、施工工艺流程..............................................5
4.2施工方法及技术措施.........................................6
5、质量保证措施................................................38
5.1、技术保证措施..............................................38
5.2、制度保证措施..............................................39
6、人员及机械设备投入..........................................40
6.1、班组人员投入..............................................41
6.2机械设备投入................................................41
7、施工安全保证措施............................................42
8、环境保护、水土保持保证体系..................................44
8.1、环境保护措施............................................45
8.2水土保持措施.............................................46
9、文明施工保证体系保证措施..................................46
9.1文明施工目标.............................................46
9.2文明施工保证体系.........................................46
9.3文明施工保证措施.........................................47
大峡谷隧道二次衬砌专项施工方案
1、编制依据及原则
1.1、编制依据：
1.四川省峨眉至汉源高速公路TJ2标段土建工程《招标文件》，TJ2标段图纸、工程量清单及补遗书等。
2.《公路工程技术标准》（JTGB01—2014）
3.《公路水泥混凝土路面施工技术细则》（JTG/TF30—2014）
4.《公路隧道施工技术规范》（JTGF60—2009）
5.本合同段工程任务情况，质量、工期要求。
6.公司机械设备，技术力量，施工能力等具体情况。
7、本公司历年来积累的施工经验，施工管理、技术与质量管理水平，技术装备实力和各专业人才技术条件。
1.2编制原则：
科学组织施工，满足建设单位对本工程工期、质量、安全等方面要求，合理进行施工组织安排，充分利用各种条件，确保工程顺利施工和保证施工安全。
根据本工程施工特点建立适合本工程的管理机构和质量体系。
进一步加强峨汉高速公路TJ2-6大峡谷隧道工程的质量管理，落实我项目部的工程管理实施办法，消除质量通病，杜绝质量隐患，确保项目质量管理目标的顺利实现，特制订本专项方案。
2、工程概况
2.1、概况
峨汉高速公路TJ2-6合分部，大峡谷特长隧道峨眉端洞口位于四川省乐山市金口河共安乡，可通过S306省道至施工便道口。
大峡谷隧道主洞施工里程为右线K74+884～K80+860段、左线ZK74+940～ZK80+875段，本标段线路全长右线5.976Km，左线5.935Km最大埋深约1900m；斜井施工里程为ASK0+000～ASK2+272坡度13.8%，线路全长2.272Km，隧道峨眉端右洞右侧设置一座施工横洞，长0.475Km辅助峨眉端主洞施工。
其中右线主洞V围岩176米，IV级围岩1450米，III级围岩4350米，左线主洞V围岩170米，IV级围岩1460米，III级围岩4305米，斜井V围岩100米，IV级围岩100米，III级围岩2072米，横洞V围岩85米，IV级围岩100米，III级围岩290米。
2.2、隧道结构设计
隧道按新奥法原理设计，结构采用锚、网、喷、钢拱架组成初期支护与二次模筑砼相结合的复合式衬砌型式；二衬采用C30防水砼，抗渗等级不小于P8。
二衬混凝土达到一级防腐蚀要求。
隧道主洞、紧急停车带内轮廓采用三心圆、曲边墙形式；防水层采用无纺布+EVA防水板。
3、总体施工方案
3.1总体施工安排
因大峡谷隧道为分离式隧道，故左、右洞施工相互间没有影响，根据隧道断面尺寸，左、右、斜井、横洞洞分别配一套普通液压模板台车，左、右线加宽段模板台车分别采用独立台车一套。
模板台车施工：
隧道使用台车施工，主洞台车设计总长12m。
台车搭接20cm。
每一循环台车衬砌长度为11.8m。
隧道环向施工缝为11.8m一道。
横洞、斜井采用9米台车，加宽道台车采用总长6米台车，二衬水平施工缝设在路面下0.15m位置。
人行横洞采用搭设满堂红脚手架，车行横洞采用简易型钢台架作工作平台进行施工，模板均采用钢模板。
隧道防水施工：
隧道内采用防水板台车铺设防水材料。
隧道钢筋施工：
集中钢筋加工厂加工，再运输至隧道二衬钢筋施工部位，采用防水板台车作为钢筋绑扎施工平台进行钢筋施工。
隧道二衬砼施工：
砼输送泵自地面泵送砼至模板台车处，砼灌注以附着式振捣器密实为主，人工配合采用捣固棒震捣。
3.2施工进度及计划
3.2.1工期安排原则
在保证合同总工期的同时，确保施工安全、工程质量及环保、文明施工目标等全面实现，完全履约；施工组织科学，工序安排合理，最大限度地减少施工相互干扰；尽可能开展平行流水作业，以减少施工投入、缩短施工工期，尽量做到主要工序均衡生产。
1、工期安排上严格按照招标文件对总工期的有关要求进行。
2、合理安排施工顺序，尽可能展开平行流水作业。
3.2.2总体工期安排
大峡谷隧道左、右线二衬计划完成工期分别如下。
大峡谷隧道:
开竣工日期2017年10月31日～2021年7月19日；该隧道为特长隧道，单口掘进左线5935m、右线5976m，为保证工期要求，左右线配置相同的机械设备、施工人员，并加强施工管理工作。
横洞施工：
横洞开挖支护，计划工期3个月零25天，2017年10月31日至2018年2月22日。
横洞衬砌：
计划工期3个月零10天，2017年12月2日开始至2018年3月10日结束。
大峡谷隧道右线：
（1）隧道开挖和支护：
计划工期38个月22天，2018年2月23日开始至2021年4月28日结束。
（2）隧道衬砌：
计划工期39个月，2018年3月11日开始至2021年5月20日结束。
（3）隧道路面；计划工期为2个月，2021年5月20日开始至2021年7月19日结束。
大峡谷隧道左线：
（1）隧道开挖和支护：
计划工期36个月，2018年7月1日开始至2021年6月5日结束。
（2）隧道衬砌：
计划工期35个月零4天，2018年8月10日开始至2021年6月28日结束。
（3）隧道路面：
计划工期为21天，2021年6月29日开始至2021年7月19日结束。
斜井：
（1）隧道开挖和支护：
计划工期17个月零26天，2018年3月30日开始至2019年08月18日结束。
（2）隧道衬砌：
计划工期16个月零6天，2018年5月9日开始至2019年9月7日结束。
四、施工工艺、方法、技术措施
4.1施工工艺流程
衬砌台车就位
模板加固与检查
衬砌砼灌注
砼捣固
砼拆模与养生
台车移位
强制拌合砼
砼输送
仰拱关模
仰拱砼浇注
填充砼浇注
拱墙防水及钢筋绑扎
衬砌背后回填注浆
测量放样及断面检查
仰拱防水层
捡底及超欠挖处理
强制拌合砼
砼输送
仰拱及小边墙钢筋绑扎
细石砼保护层
施工工艺流程图
4.2施工方法及技术措施
二次衬砌距掌子面安全距离：
Ⅲ级围岩二次衬砌距掌子面距离不大于120m；Ⅳ级围岩二次衬砌距掌子面距离不大于90m；Ⅴ级围岩二次衬砌距掌子面距离不大于70m，仰拱与掌子面距离不大于35米。
大峡谷隧道以采用复合式衬砌为主，IV级围岩及V级围岩隧道均采用曲墙有仰拱衬砌断面形式，仰拱与仰拱填充分开施作；III级围岩采用曲墙无仰拱衬砌断面形式。
隧道衬砌要遵循“仰拱超前、拱墙整体衬砌”的原则，初期支护完成后，为有效地控制其变形，仰拱尽量紧跟开挖面施工，仰拱填充采用栈桥平台以解决洞内运输问题，并进行全幅一次性施工。
仰拱施做完成后，利用多功能作业平台人工铺设防水板，绑扎钢筋后，采用液压整体式衬砌台车进行二次衬砌，采用拱墙一次性整体灌注施工，最后完成整体道床施工。
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，泵送混凝土浇筑，插入式捣固棒配合附着式振捣器捣固。
4.2.1隧道初支断面净空测量
在隧道二衬施工之前，先由测量组对隧道初支断面净空进行测量，对隧道净空进行检查，完成后将测量成果上报。
提前对侵限部分进行处理，处理完成后进行复测，并经监理检查合格后方进行下一道工序。
4.2.2清底和基面处理
1）清底采用人工配合反铲挖机，清底过程中应注意对隧道初支的保护。
2）初支基面集中漏水部位进行注浆堵水，渗水部位施作防水砂浆刚性防水层或堵漏灵，做到无滴水、漏水、淌水、线流或泥砂流出，保证基面干燥、清洁。
3）自拱顶向两侧将基面外露的钢筋头、铁丝、锚管、排管、锚杆等尖锐物切除锤平，并用砂浆抹平顺，不得出现尖锐物。
4）对基面凹凸不平处修凿及用砂浆抹平顺，不平整度最大为3mm，拱部不平整度矢弦比不大于1/8，其它部位矢弦比不大于1/6。
将基面阴、阳角处和棱角部位须用砂浆抹成圆弧，圆弧半径为100mm。
5）基面处理完，并经检查验收合格后，方可进行下一道工序施工。
仰拱采用移动式栈桥施工，但仰拱填充不与仰拱同时灌注，拱墙衬砌采用液压钢模衬砌台车施工，最后施工水沟电缆槽，必要地段采取回填注浆。
4.2.3仰拱及仰拱填充施工方案
仰拱与仰拱填充混凝土分幅分段浇筑，超前二次衬砌20～30m，仰拱与仰拱填充不得同时浇筑，按照设计厚度一次灌注成型，一般浇筑段长不大于8m。
仰拱填充浇筑时两边预留临时水沟。
Ⅳ、Ⅴ级围岩包括仰拱混凝土的浇筑、仰拱填充层的浇筑；Ⅲ级围岩包括铺底混凝土的浇筑。
拱墙部位开挖
仰拱部位开挖
安装仰拱钢架，
喷砼，
进行仰拱初支施工
安装纵横向排水管、立模，绑扎仰拱钢筋，浇筑仰拱砼
立模，进行仰拱上填充层施工
仰拱施工工序框
（1）测量放样
首先在隧道两侧边墙处打设导放点，导放点每5m打设一组，标高与该里程设计标高一致。
再根据五寸台图进行放样开挖。
（2）仰拱开挖应符合以下规定
根据测量放样进行隧底开挖，开挖轮廓和底部高程必须符合设计要求。
隧底范围石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌应小于5cm。
（3）在仰拱混凝土灌注前基底应做以下处理
清理基底虚碴、积水及其他杂物；采用高压风水对基面进行冲洗，保证基面洁净后方可关模浇筑混凝土。
若仰拱设计有初期支护时，浇筑混凝土前必须对初支面采用高压风水进行冲冼。
（4）仰拱及仰拱填充砼浇筑
仰拱与仰拱填充不得同时浇筑，要求仰拱终凝后进行填充混凝土浇筑。
仰拱紧跟下台阶施工，结合断面情况和现有施工技术，拟将仰拱及填充分成二步施工。
第一步先施工仰拱，第二步施工仰拱填充。
仰拱、仰拱填充施工
（5）仰拱填充混凝土的厚度及表面高程必须符合设计要求。
（6）仰拱填充混凝土强度达到5MPa方可行人，强度达到70%强度后方可通行车辆。
4.2.4二衬拱墙施工
（1）拱墙测量放样
首先，检查边墙基础施作结构尺寸，检查是否满足拱墙衬砌净空和模板台车就位尺寸。
如边墙基础结构侵入模板台车就位净空，应进行修凿处理。
净空满足要求后，使用水准仪操平在隧道两边边墙基础上用红色油漆标出模板台车就位标高，使用全站仪在防水板标出隧道中心线及模板台车就位的法线。
中心线必须放在拱墙衬砌的两个端头，放线长度以11.80m（12m长台车）为准，预留20cm的模板搭接长度，中心线和就位高程点精确放在两个里程断面，且便于施工过程中点位的可使用性。
（2）拱墙施工方案
隧道在开挖、支护后，围岩变形达到收敛，即不变形、不沉降后即可进行衬砌施工。
防水层铺设前要对开挖断面净空进行检查，欠挖部分进行处理，保证不侵入设计要求净空。
同时对喷砼进行基层处理，基层平整度要求：
凹凸处高差不得大于5cm。
复合式衬砌要求隧道混凝土二次衬砌应在围岩收敛变形稳定后作为最佳衬砌时机，但软弱围岩及断层破碎带处，由于其围岩自稳能力差，初期支护难以使其达到完全稳定，故根据支护情况及量测信息，为确保洞体稳定及施工安全，经监理工程师同意后及时进行二次衬砌，必要时紧跟开挖面。
正洞衬砌段落边拱模采用定制12米衬砌钢模板衬砌台车，通过调整液压元件，使模板正确对位。
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，垂直自由下落高度控制不超过2m，捣固采用附着式振捣器和插入式振捣器，安排专人负责，保证混凝土衬砌内实外光。
减少二次衬砌混凝土表面的气泡，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。
衬砌台车由现场提供断面尺寸及功能要求，委托专业的厂家加工，现场组装。
衬砌台车具备足够的强度和刚度，满足断面加宽及下锚段衬砌要求，并且立模方便。
预留洞室等结构物衬砌采用简易衬砌台架、组合钢模立模，泵送混凝土入仓。
施工时，与正洞衬砌连接段预留出1m长，与正洞衬砌同时灌筑。
混凝土灌注结束12小时后从堵头板浇水养护，拱墙衬砌施工工艺框图见图。
拱墙衬砌施工工艺框图
（3）边墙基础、拱墙施工缝基面处理
在防水层铺设、防排水结构安装完毕，经自检、监理检查、充气试验检查合格后，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。
（4）台车就位
立模（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、模板间错台是否满足施工需要，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。
4、对有钢筋的拱墙砼，严格控制钢筋位置及间距，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。
层间距采用定位钢筋保证层间距尺寸。
5、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。
6、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表要求：
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
平面位置及高程
±15
尺量
2
起拱线高程
±10
3
拱顶高程
+10
0
水准测量
4
模板表面平整度
5
2m靠尺和塞尺
5
相邻浇筑段表面高差
±10
尺量
7、检查完毕符合设计要求后，进行预埋件和挡头模板的安装，预埋件主要有中埋式橡胶止水带。
止水带采用U形钢筋盘条固定在挡头模板上,一半镶入模板,另一半需订在挡头模板上，并用钢筋进行固定、加固。
在模板拱顶（最高点）安设排气孔兼注浆孔。
注浆孔设置间距5～10m。
挡头模板和止水带之间采用定型木板加工,止水带与支护面之间采用不等宽度模板组合而成，根据超挖实际情况组合。
（5）砼浇筑
混凝土浇筑：
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。
混凝土用附着式振捣器和插入式振捣器联合捣固，安排专人负责，保证混凝土内部密实，外部光滑。
并注意保护好预埋于混凝土内部的注浆管，防止其歪斜和倾倒，以确保二次衬砌后回填注浆能顺利进行。
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。
（6）混凝土结构自防水
二次衬砌采用自防水混凝土，抗渗等级不低于P8，拱墙砼掺加防水剂，仰拱砼掺加高效抗裂防水膨胀剂。
1、准备工作：
在砼浇筑前，必须检查输送泵是否完好，拌合站运转情况是否正常，砼罐车是否到位，配合比、外加剂是否调整好。
各种机具（捣固器等）是否准备好，是否能用。
2、砼浇筑：
砼浇筑前，先清洗边墙基础顶面，清除杂质，涂界面剂，仔细检查台车模板表面的平整度，整洁情况。
3、主要技术措施
隧道衬砌砼为使衬砌砼抗渗等级不小于设计要求等级，达到内实外美，不渗、不漏、不裂和砼表面无湿渍的质量标准，施工过程采取以下主要技术措施进行控制。
①、衬砌净空控制
在拱墙衬砌前，对模板架立位置进行测量放样。
模板架立位置比设计位置净空大5cm，对模板结构尺寸和衬砌净空进行检查，对模板进行调整，加固。
②、砼质量控制
精心试验钢材、水泥、粗细骨料、水、外加剂等原材料，经试验后精心选用符合设计强度标准的原材料进行配合比设计并不断优化。
对隧道内渗水进行水质化验，弄清它是否对砼有侵蚀性，以便在配合比设计时采取相应的措施，如原材料的选用等。
施工中严格按配合比准确计量，严格按配合比拌制砼，必须采用自动计量搅拌站拌和，采用重量法计量，砼搅拌时间不能少于3分钟；砼拌和完成后必须在规定的时间内用完，否则将重新进行试验检验或报废。
砼浇筑全部采用泵送砼入模。
脱模时间必须经试验确保砼强度达到8MPa以上后才能脱模，脱模后及时进行养护，养护时间不少于7d。
③、拱顶混凝土密实度和空洞解决措施
A.分层分窗浇注
泵送混凝土入仓自下而上，从已灌筑段接头处向未灌筑方向。
充分利用台车上、中、下三层窗口，分层对称浇注混凝土，在出料管前端加接3～5m同径软管，使管口向下，避免水平对砼面直泵。
砼浇筑时的自由倾落高度不能超过2米，当超过时，采用接长软管的方法解决砼落差过高的问题。
B.采用封顶工艺
当混凝土浇筑面已接近顶部（以高于模板台车顶部为界限），进入封顶阶段，为了保证空气能够顺利排除，在预留注浆孔安装排气管（采用φ12.5mm镀锌管），排气管一端尽可能靠防水板顶部。
将排气管另一端固定在模板台车内，且固定牢固。
随着浇筑继续进行，当发现有水（实为混凝土表层的离析水、稀浆）自排气管中流出时，即说明仓内已完全充满了混凝土，停止浇筑混凝土，疏通排气管和撤出泵送软管。
封顶混凝土时尽量从内向端模方向灌注，以排除空气。
后期（砼强度达到设计70%以上）可利用排气管对拱顶因砼收缩产生的空隙进行填实，回填灌浆压力控制在0.1～0.5MPa。
C.浇筑过程中派专人负责振捣，保证砼的密实，封顶前准确安装拱顶排气管，确保封顶时不出现空洞，并在后期利用此管进行压浆，使衬砌背后充填密实。
④、拆模和养护
砼拆模拱墙模板在砼强度达到8Mpa后方可拆模，拆模后进行洒水养护作业，养护期龄为14天。
⑤、其它技术措施
A．严格控制混凝土从拌合出料到入模的时间，当气温20℃～30℃时，不超过1h，10℃～19℃时不超过1.5h。
冬、雨季施工时，混凝土拌合运输和浇筑严格按保障措施和规范要求执行。
B.拆模养护：
每循环脱模后及时对模板台车进行养护：
清刷模板，对变形和麻面处进行整修和打磨，涂脱模剂。
当边、拱混凝土强度达到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7天。
C.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、无错台。
断面尺寸及中线、高程用全站仪、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。
4.2.5防排水施工
隧道防水主要是利用混凝土的自防水能力，混凝土的的抗渗等级不得低于P8。
拱墙背后设置复合防水卷材，防水板厚度不小于1.5mm。
隧道施工缝采用中埋式橡胶止水带止水。
抗震缝采用中埋式橡胶止水带与背贴式止水带相结合的方式止水。
4.2.5.1系统排水管的布设
（1）环向排水盲管安设
环向排水管采用FH50软式透水管，间距10米，有集中股装水位置可加密，先在喷射混凝土面上定位划线，线位布设原则上按设计进行，但根据洞壁实际渗水情况作适当调整，尽可能通过喷射层面的低凹处和有出水点的地方。
沿线两侧钻定位孔，定位孔间距30～50cm，将膨胀螺栓打入定位孔，用铁丝将环向盲管定位于膨胀螺栓上，见排水盲管布置示意图，集中出水点处沿水源方向钻孔，然后将单根引水盲管插入其中，并用速凝砂浆将周围封堵，以便地下水从管中集中流出
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