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1、.隧道标准化施工培训第四期1 二次衬砌1.1一般要求1.1.1需应严格按关于规范高速公路拌和站、预制场、钢筋加工场建设的通知闽高路工2009172号的要求,执行隧道二衬台车准入制度。1.1.2为保证衬砌工程质量,隧道一般地段含洞身、明洞、加宽段的二衬施工必须采用全断面模板台车和泵送作业。1.1.3隧道洞口段二衬必须及时施作,掘进超过50m的,必须停止开挖进行二衬施工；洞口及洞内软岩段二次衬砌尽早施工,其他段落根据监控量测结果适时施工,一般情况下二衬距掌子面距离不超过200m；二衬作业面距铺底作业面距离一般为30m,距矮边墙作业面距离一般为50m,以保证正常二衬施工进度。1.1.4二衬施工前须对
2、初期支护断面进行激光测量,对不符合要求的进行处理。1.1.5洞内出现的地下水,经化验确认对衬砌结构有侵蚀性时,应按图纸要求针对不同侵蚀类型采取不同类型的抗侵蚀性混凝土。设计无要求时,应及时上报变更处理。1.1.6当围岩级别有变化时,衬砌断面的级别亦应相应变化,但需获得监理人批准。围岩较差地段的衬砌,应向围岩较好地段伸延,一般伸延长度为5m。1.1.7隧道防排水设施、预埋件及预留洞室模板等的安装质量要符合设计及规范要求。1.1.8项目业主要委托有资质的专业检测单位对二衬钢筋、保护层厚度、空洞情况进行检测。对检查不合格的项目,承包人必须进行整改处理。1.1.9为确保衬砌不侵入隧道建筑限界,在放样时
3、可将设计的轮廓线适当予以扩大。1.1.10对已完成的衬砌地段,应继续观察二衬的稳定性,注意变形、开裂、侵入净空等现象,及时记录。1.2施工工序二次衬砌施工工艺流程见图1.2。1.3施工要点1.3.1衬砌模板台车1.3.1.1台车制作1二次衬砌施工含加宽段应采用全液压自动行走的整体衬砌台车,衬砌台车应结构尺寸准确,各种伸缩构件、液压系统、电气控制系统运行良好,合理设置各支承机构；应满足自动行走要求,并有闭锁装置,保证定位准确。2二衬台车必须在隧道进洞前进场,连拱隧道、小净距隧道一端必须要有两部二衬台车,以确保左右线开挖、二衬的合理步距,确保结构安全。对加宽段处在、级围岩段落的,应专门配备加宽段整
4、体衬砌台车,以确保加宽段二衬及时施作。3台车整体模板板块由面板、支撑骨架、铰接接头、作业窗等组成,当衬砌断面较大,所承受荷载较大时,支撑骨架应制成桁架结构,并尽量减少板块接缝数量。模板及支架应具有足够的强度、刚度、稳定性和抗上浮能力,能安全的承受所浇筑混凝土的重力、侧压力以及在施工中可能产生的各项荷载。模板不凹凸、支架不偏移、不扭曲,满足多次重复使用不变形。台车设计应便于整体移动、准确就位,台车主要构造参见图1.3.1-1。监控量测确定二次衬砌施做时机布设轨道台车就位顶模升起侧模张开砼浇注拆 模养 护模板调整到位净空检测止水条安装挡头板安装台车加固基仓清理面板整修输送管道安装涂脱模剂预埋件安装
5、施工配合比砼拌和站砼运输砼入泵坍落度检查轨道标高测量控制轨 距图1.2 二次衬砌施工工艺流程框图4台车模板支撑桁架门下净空应满足隧道衬砌前方施工所需大型设备通行要求；桁架各层平台的高度要满足砼施工要求,利于工人进行安管、砼捣固等施工作业,必须要有上下行的爬梯。见图1.3.1-2。5为保证衬砌净空,模板外径应考虑变形量适当扩大,作为预留沉降量。6两车道二衬台车面板钢板厚应不小于10mm；三车道隧道二衬台车面板钢板厚应不小于12mm；四车道的二衬台车必须经过计算,邀请有关专家研究审查后定制。为减少二衬模板间痕迹,外弧模板每块钢板宽度推荐采用2m,但不应小于1.5m,板间接缝按齿口搭接或焊接打磨。为
6、确保二衬台车具有一定的刚度和强度,推荐两车道台车每延米重量应不低于6.8吨。图1.3.1-1 整体钢模衬砌模板台车结构示意图图1.3.1-2 台车上下安全爬梯8应在3m、5.3m、拱顶处设置作业窗,作业窗口间距纵向不宜大于3m,横向不宜大于2.5m,窗口尺寸50cm50cm,且应整齐划一；作业窗周边应加强,防止周边变形,窗门应平整、严密、不漏浆。如图1.3.1-3。台车正面板缝焊接情况台车背面板缝焊接情况对台车窗口进行打磨,并检验其边缘要与台车面齐平图1.3.1-3 台车窗口及接缝8二衬台车的长度应根据隧道的平面曲线半径、纵坡合理选择,长度一般为1012m,对曲线半径小于1200米的台车长度不
7、应大于9m。9衬砌台车应工厂制造、现场拼装,现场拼装时应检查其中线、断面和净空尺寸等；衬砌前对模板表面进行彻底打磨,清除锈斑,涂油防锈；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。10对已使用过的二衬台车。对各种伸缩构件、液压系统、电气控制系统运行状况进行严格的调试,确保使用状态良好,否则应予更换。必须更换新的外弧模板,并经专业模板厂家整修合格。1.3.1.2台车拼装调试及施工过程加固要求台车拼装后调试对二衬混凝土外观质量十分重要,要求如下：1二衬台车现场拼装完成后,必须在轨道上往返走行35次后,再次紧固螺栓,并对部分连接部位加强焊
8、接以提高其整体性。2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。3衬砌前对钢模板表面采用抛光机进行彻底打磨,清除锈斑,涂油防锈。4挡头模板应满足承受混泥土压力的刚度,厚度应适当加厚,安装稳固、严密。5施工过程中出现二衬错台,应暂停二衬施工,全面查找原因,重点查找台车就位加固措施是否有效、混凝土输送管是否固定、挡头模板或两边模板是否变形等,要及时整修加固,经监理人同意后方可继续二衬施工。6每施作衬砌500600m,台车应全面校验一次,校验可在隧道加宽带进行。1.3.1.3台车的审批验收台车的审批验收共分为两阶段,由总监办组织成立专门的审批验收小组,对每座隧道
9、的隧道二衬台车进行审批验收。第一阶段二衬台车进场前报批：承包人进场后应立即着手进行二衬台车进场前的准备工作,进场前两个月内向总监办上报拟进场二衬台车的数量、台车长度、外观几何尺寸、新旧程度、面板厚度及每块板的宽度,每台台车重量等主要台车参数,经总监办批准许可后方可组织进场。第二阶段二衬台车验收：二衬台车进场后,由承包人填写验收表,并报总监办,总监办应在7个工作日内依据批复的二衬台车进场许可对承包人进场的二衬台车进行验收,验收合格后,承包人进行二衬台车的拼装调试,调试成功后,报总监办组织验收,若验收发现问题承包人应及时整改,待整改并验收合格后才能移入洞内进行二衬施工。衬砌台车有关要求见表1.3.
10、1。表1.3.1 衬砌台车有关要求内 容要 求衬砌台车长度一般为1012m；小于1200m半径隧道,二衬台车不大于9m。模板外观尺寸满足设计要求两端的结构尺寸相对偏差不大于3mm梁体模板厚度两车道不小于10mm,三车道不小于12mm。每块模板宽度不小于1.5m,推荐为2m。每延米台车重量两车道不小于6.8吨,三车道不小于1.5吨。行走机构行动自如、制动良好。带有液压推杆制动器。台车架、液压、支撑系统足够的刚度和强度；液压缸采用液压锁锁定,同时采用支承丝杠进行机械锁定。工作窗口布局合理,封闭平整1.3.2二衬混凝土的性能要求及配合比设计要点1.3.2.1性能要求1各种原材料及外加剂满足规范要求,
11、满足设计强度要求。2流动性好、坍落度衰减慢、初凝时间相对较长、终凝时间相对较短,以满足泵送砼施工要求,减少裂纹出现。3干缩性小,满足抗渗性要求。4水化热低且水化热高峰值发生在混凝土达到一定强度之后,以承受由于水化热产生的温度应力。5砼有早强性能,特别是拱肩部位,以利于模板早拆,满足衬砌快速施工需要。1.3.2.2配合比设计要点1配合比根据原材料质量及设计砼所要求的强度、耐久性、抗渗指标、施工和易性、凝固时间、运输灌注和环境温度条件通过试配确定,推荐采用双掺技术。2砼坍落度一般控制在1318cm,根据砼灌注部位不同,墙部砼坍落度宜小,拱部砼坍落度宜大。在保证砼可泵性的情况下,宜尽量减小砼的坍落度
12、,并提高砼的和易性、保水性,避免砼泌水。3配合比设计时应采取措施以使反弧部位混凝土减少气泡、麻面等质量通病的发生。1.3.3矮边墙施工1矮边墙顶面标高按台车侧模底部标高确定；施工时按规范预埋连接钢筋或榫石,并对与二衬混凝土接触面进行凿毛,在围岩变化处设置好沉降缝；二衬砼浇注前用水将其表面湿润,清除杂物。边墙模板应采用一次成型的弧形钢模。见图1.3.3-1。采用一次成型的弧形钢模板顶面标高放样准确,留有丁石和连接筋图1.3.3-1矮边墙模板2如二衬与矮边墙同时浇筑,要求二衬台车下增加矮边墙模板,见图1.3.3-2。3对设计有二衬钢筋的段落,预埋的接地扁铁应与钢筋焊接,无衬砌钢筋的也应尽量与锚杆头
13、进行焊接,以确保接地电阻满足设计要求。4注意按设计布设纵向透水盲管及其与沉砂井的连接管,预留环向软式透水盲管和防水板接头,以及设置预埋件和预留洞室等。1.3.4二次衬砌钢筋1.3.4.1应严格关于规范高速公路拌和站、预制场、钢筋加工场建设的通知闽高路工2009172号的要求,执行三个集中的原则,钢筋集中加工、统一配送。1.3.4.2钢筋安装应满足：1横向钢筋与纵向钢筋的每个节点均必须进行绑扎或焊接；边墙模板图1.3.3-2 二衬台车下增加矮边墙模板2钢筋焊接搭接长度应满足设计及规范要求,受力主筋的搭接应采用焊接,焊接搭接长度及焊缝应规范要求；3相邻主筋搭接位置应错开,错开距离不应小于1000m
14、m；4同一受力钢筋的两个搭接距离不应小于1500mm；5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；6钢筋其他的连接方式应符合相关规范的规定；7安装钢筋时,钢筋长度、间距、位置、保护层厚度应满足设计要求。1.3.6.3钢筋制作必须按设计轮廓进行大样定位,见图1.3.4-1。1.3.6.4为确保二衬钢筋定位准确、钢筋保护层厚度符合要求,需采取以下措施：1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XX位钢筋的垂直度及与仰拱预留钢筋连接的准确度。钢筋绑扎的垂直度采用三点吊垂球的方法确定。2用水准仪测量调平层上定位钢筋中心点标高,
15、推算出该里程处圆心与调平层上中心点的高差,采用自制三角架定出圆心位置自制三角架如图1.3.4-2所示。钢筋放大样定位点图1.3.4-1 衬砌钢筋放大样定位 图1.3.4-2 自制三脚架3圆心确定后,采用尺量的方法检验定位钢筋的尺寸是否满足设计要求,对不满足要求位置重新进行调整,全部符合要求后固定钢筋。钢筋固定采用自制台车上由钢管焊接的可调整的支撑杆控制如图1.3.4-3及图1.3.4-4所示。图1.3.4-3 自制简易台车,可用于防水板挂设和钢筋安装可调整的支撑杆图1.3.4-4 可调整的支撑杆4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,在定位钢筋上标出纵向分布筋安装位置,然后开始绑扎此段范围内钢筋。各钢筋交叉处均应绑扎。1.3.4.5钢筋保护层应全部采用高强砂浆垫块来
