隧道施工隧道衬砌作业指导书.docx

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隧道施工隧道衬砌作业指导书

隧道施工隧道衬砌作业指导书

本工程隧道衬砌结构为复合式衬砌结构，拱部、边墙、仰拱采用C30砼（V级围岩复合加强钢筋砼采用C35），水沟、电缆槽采用C25砼，仰拱回填采用C20砼。

III级围岩二次衬砌厚度为40厘米，IV级围岩二次衬砌厚度为45厘米，V级围岩二次衬砌厚度为50厘米；V级复合加强衬砌为钢筋混凝土结构,厚度为55厘米。

衬砌采用12m长液压钢模整体衬砌台车，绝缘、非绝缘下锚段的衬砌台车在前者结构的基础上增加一侧钢木组合模板，一并在工厂制造运至现场使用。

综合洞室、横洞等小型洞室二次衬砌采用大块弧形钢模衬砌台架，拱墙一次模筑成型。

混凝土由拌合站集中拌合，混凝土输送车运输，泵送入模灌筑施工，振动棒振捣密实。

为了保证二次衬砌混凝土厚度，施工时二衬外轮廓线半径定为：

隧道设计初期支护外轮廓线半径＋预留围岩变形5cm。

复合衬砌采用仰拱超前，二次衬砌在围岩和初期支护基本稳定后施作。

变形基本稳定应符合隧道周边位移速度明显减缓趋势，拱脚水平相对净空变化速度小于0.2mm/,拱定下沉速度小于0.15mm/d。

隧道二次衬砌和开挖工作面距离应根据围岩级别及施工机具，控制允许范围之内，Ⅲ级围岩不超过120m，Ⅳ级及以上围岩不超过90m。

4.1衬砌施工

4.1.1衬砌施工工艺流程

隧道填充施工工序流程及衬砌工艺流程见图4-1、图4-2。

图4-1隧道仰拱填充施工工序流程图

图4-2隧道衬砌工序流程图

4.1.2衬砌混凝土施工

4.1.2.1混凝土采用自动计量拌合站搅拌，计量系统应定期检定。

每一班正式称量前，应对计量设备进行检查。

4.1.2.2混凝土运输过程应保证混凝土不发生离析、漏浆、严重泌水或坍落度损失过多。

4.1.2.3混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。

当下层初凝后浇筑上一层混凝土时，应按施工缝处理。

4.1.2.4混凝土施工过程中应派专人负责记录混凝土出仓时间和出仓坍落度、运送至工作面的时间、浇筑时间和浇筑时的坍落度、浇筑时洞内温度与混凝土浇筑温度、浇筑段长度、浇筑高度的控制以及养护方式、养护过程，包括养护开始时间、养护中的衬砌表面温度与降温速率、拆模时间与拆模时洞内温度等；

4.1.2.5混凝土的入模温度不应低于5℃；亦不应超过30℃。

衬砌结构任一截面在任一时间内的内部最高温度与表层温度之差一般不大于20℃，新浇筑混凝土与上一区段衬砌混凝土或围岩之间的温差不大于20℃，洒于混凝土表面的养护水温度与混凝土表面温度的差值不大于15℃，混凝土的降温速率最大不宜超过3℃/h；

4.1.3仰拱填充施工

及时施做仰拱，起到早闭合、防塌方的作用，并能够营造良好的施工环境。

仰拱距掌子面距离，Ⅲ级围岩不超过90m，Ⅳ级围岩不超过50m，Ⅴ级及以上围岩不超过40m。

为减少仰拱、填充对施工进度的影响，降低施工干扰，浇注混凝土时利用栈桥保证运碴车辆和其他车辆的通行，栈桥形式见图4-3。

图4-3栈桥作业平台

4.1.3.1仰拱混凝土施工

4.1.3.1.1仰拱每10m纵向分段施作，砼整幅一次浇筑成型，同时各段之间施工缝应设纵向连接，保证仰拱整体稳定。

仰拱形式见图4-4。

4.1.3.1.2仰拱填充施工前应检查隧底开挖净空，超挖部分采用同级混凝土回填，并认真清理基底的浮石、杂物、泥浆和积水。

仰拱及填充（铺底）每环施工缝间应进行凿毛并加接茬钢筋进行连接，并按设计要求做防水处理。

4.1.3.1.3仰拱砼采用输送车运输混，溜槽法入模,由中心向两侧对称浇注。

4.1.3.1.4回填混凝土以中心水沟为界分左右幅分次浇筑,砼浇筑从底层开始，进行一定距离以后就回头浇筑第二层，如此向前呈梯形推进。

4.1.3.1.5混凝土振捣采用二次振捣的方法加快混凝土的热量散发，使温度分部均匀；振捣采取直上直下，快插慢拔，不过振、漏振，确保混凝土的密实度；

4.1.3.1.6填充灌注完混凝土后将混凝土面抹平整、去除浮浆，在混凝土凝固前二次收浆人工压抹两遍，以消除表面收缩裂缝。

图4-4仰拱示意图

图4-5纵向盲沟施工示意图

4.1.4矮边墙施工

矮边墙施工时，紧靠初期支护一侧采用方木预留一个宽度150mm，深度不小于150mm的沟槽；在沟槽内安装Ф100mm纵向排水盲管（外裹无纺布），间隔12m设置一道横向pvc泄水管，将盲管内的水引入排水沟内。

如图4-5所示。

矮边墙每侧间隔1.5米预埋1个Ф20圆钢加工的预埋件，预埋高度及外露长度如图4-6所示，施工时位置一定要准确。

图4-6矮边墙预埋件安装示意图

4.1.5砼衬砌施工

4.1.5.1衬砌施工采用仰拱（底板）先行、整体式液压钢模衬砌台车衬砌，每组长度12m。

衬砌在围岩量变形稳定后，量测净空变化速率小于0.2mm/d，变形量已达到预计总量的80%以上，且变形速率有明显减缓趋势时进行。

4.1.5.2衬砌施工前，测量班测放衬砌段隧道中心线和轨面、起拱线标高，为确保衬砌不侵入隧道净空，衬砌前每10m采用断面仪测量实际断面与设计断面核对比较。

4.1.5.3隧道衬砌前，提前对IV、V级钢筋格栅初期支护段的背后进行检查，确认初期支护背后无空洞，方可进行二次衬砌；否则，需进行注浆回填处理。

4.1.5.4衬砌前首先对防排水系统进行自检，合格后方可移动台车就位。

4.1.5.5砼灌筑前，应除去喷层或防水层表面灰粉并洒水润湿，砼采用分层、对称浇注，每层浇筑厚度不得大于1m。

两侧高度差控制在50cm以内，输送软管管口至浇筑面垂距控制在1m以内，以防砼离析。

浇注过程要连续，避免停歇造成“冷缝”，间歇时间一般不得超过前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间，否则按施工缝处理。

4.1.5.6当砼浇至作业窗下50cm时，应刮净窗口附近的赃物，涂刷脱模剂，窗口与面板接缝处涂腻子予以保证紧密结合，不漏浆。

4.1.5.7振捣采用插入式捣固棒机械捣固为主，人工小铲插边、木锤模外敲振模板为辅，定人、定点、分区进行，标准为砼不下沉，不冒气泡，表面开始泛浆。

即防漏振，致使砼不密实，又防过振，砼表面出现砂纹。

特别是内模反弧段要确保捣固充分，避免出现大量气孔现象。

4.1.5.8封顶采用顶模中心封顶器接输送管，按从里向外的顺序逐渐封顶。

当挡头板上观察孔有浆溢出，即封顶完成。

4.1.5.9拆模：

当最后一盘封顶砼试件现场试压达8Mpa时，即可拆模。

拆模时，要小心谨慎，以免缺棱掉角现象发生。

4.1.5.10拆模后，若发现缺陷，不得擅自修补，由技术人员共同研究确定方案后及时处理。

4.1.5.11衬砌完成的地段，项目部应继续观察和监测隧道的稳定状态，注意衬砌的变形、开裂、侵入净空等现象，作出稳定性评价后才可停止观察。

4.2专用洞室施工

4.2.1开挖及支护

开挖：

专用洞室在正洞下半断面开挖完成，并且本段经观测围岩稳定后方可开挖：

开挖采用短进尺，弱爆破；一次进尺不大于1.0米,并注意观查洞室围岩稳定情况,如发现沉降或者裂缝应立即停止开挖,并采用钢架支护，经项目部总工程师现场检查后，分析原因，制定措施上报局指工程部，经局指总工程师批准后方可按批准方案继续开挖。

支护：

初期支护喷射C25砼厚度为6cm，洞室拱部设置Φ22砂浆锚杆，单根长度为2.5米，按梅花行布置，间距为1.0米，设置Φ6钢筋网，网格间距按设计图纸布置。

开挖预留变形量为1cm，拱墙二次衬砌采用C35钢筋混凝土，厚度为30cm，洞室底部铺设30cm厚C25混凝土。

4.2.2混凝土施工

模板：

模板采用钢模板结合木模支护的方法。

开挖到位后，自洞内后墙开始支模，定型钢支撑，拱部采定型钢模板。

浇筑混凝土：

洞室混凝土分为先浇和后浇混凝土，依次为：

后墙、边墙、拱部、同正洞一起浇筑混凝土（后浇混凝土）。

4.3接触网下锚段施工

4.3.1下锚段开挖及支护

下锚段开挖与正洞开挖同步完成，开挖施工应遵循“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”的原则进行施工。

4.3.2二次衬砌衬砌施工

下锚段衬砌模板采用钢木组合模板，模板直接支撑在下锚段底部平台及衬砌台车上，施工时衬砌台车就位后，安装下锚段模板，调整固定台车后浇注二次衬砌混凝土，如图4-7。

4-7下锚段模板安装示意图

4.3.2.1施工矮边墙，在下锚段按图预埋φ20螺栓，预埋螺栓位置、尺寸如图4-8，共计12个；

4.3.2.2安装下锚段模板

4-8下锚段矮边墙预埋螺栓示意图

下锚段模板主骨架采用10×15cm方木支撑，纵向间距按100cm设置一道，横向支撑采用10×10cm方木支撑，间距100cm，底模采用5cm厚木板，并用预埋螺栓固定；骨架应提前按图尺寸加工好，骨架支撑与横向支撑、底板采用扒钉、木钉连接在一起；端模模板采用5cm厚的木模板，衬砌轮廓模板采用100×30×5的钢模板。

支架采用方木见图4-9,支架安装见图4-10。

4.3.2.3模板固定：

下锚段支架主要靠预埋螺栓和顶部3根拉杆固定。

按图钻设3根φ22钢筋锚杆，长度2m，采用全长锚固，外露长度20cm，采用φ16拉杆（单根长度50cm，共计3根）将支撑固定。

4.3.2.4铺设复合防水布，该段复合防水布后设置2道环向φ50软式透水盲管；

4-9方木支架加工图

4-10下锚段模板安装示意图

4.3.2.5支架固定后，安装钢模板，钢模板与木支架之间采用8#铁丝固定，钢模板之间采用模板专用销连接。

4.3.2.6检查下锚段木模安装几何尺寸符合要求后，调整固定衬砌台车，衬砌台车模板和下锚段模板接触面，采用海面条塞填密实，防止露浆。

4.3.2.7浇注混凝土，下锚段混凝土主要依靠下锚段两侧衬砌台车窗口输入混凝土，依靠泵送混凝土的流动性充填密实。

因此，浇注时应注意加强观测和振捣。

4.4隧道回填注浆

本工程隧道二次衬砌拱顶设计充填注浆，预埋ø50PVC管，注浆管纵向间距为3～5m，注浆压力小于0.5Mpa，注浆材料采用M20水泥砂浆。

4.4.1预埋注浆管

加工衬砌台车时拱顶间隔3米设1个注浆管预埋孔，衬砌台车就位后浇筑砼前安装注浆管，注浆管位置如图4-11。

图4-11注浆管预埋位置图

4.4.2注浆时间

隧道衬砌混凝土强度达到设计强度的70%即可进行衬砌拱部充填注浆，并应在隧道铺设道碴之前完成注浆质量检查。

4.4.3灌浆材料

回填灌浆所用的水泥标号为42.5Mpa，灌浆用水泥必须符合质量标准，不得使用受潮结块的水泥，采用细水泥时，应严格防潮和缩短存放时间。

砂应为质地坚硬的天然砂或人工砂，粒径不宜大于2.5mm，细度模数不宜大于2.0，SO3含量宜小于1%，含泥量不宜大于3%，有机物含量不宜大于3%；

4.4.4回填注浆

注浆采用1：

1水泥砂浆，注浆压力0.3Mpa，压浆孔口设置阀门，以防浆液回流。

制浆材料必须称量，称量误差应小于5%。

搅拌机的转速和拌和能力应分别与所搅拌浆液类型和灌浆泵的排浆量相适应，并应能保证均匀、连续地拌制浆液。

灌浆泵性能应与浆液类型、浓度相适应，容许工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍，并应有足够的排浆量和稳定的工作性能。

回填灌浆前应对衬砌混凝土的施工缝和混凝土缺陷等进行全面检查，对可能漏浆的部位应及时处理。

回填灌浆，在规定的压力下，灌浆孔停止吸浆，延续灌注5min即可结束。

灌浆孔灌浆结束后，应使用水泥砂浆将钻孔封填密实，孔口压抹齐平。

对于衬砌背后用探地雷达等手段检测出的局部空洞，钻注浆孔，进行个别充填注浆。