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1、铁路隧道衬砌施工技术培训二一一年五月 二次衬砌及仰拱1.1 一般规定1.1.1 二次衬砌施工应符合现行客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准（铁建设函2005160号）的有关规定，隧道中线、水平、断面和净空尺寸应符合设计要求。1.1.2 二次衬砌及仰拱混凝土应满足设计的强度、防水性、耐久性等要求，原材料应进行检验，材料的标准、规格应符合铁路混凝土工程施工质量验收补充标准及客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准（铁建设2005160号）的有关规定。1.1.3 二次衬砌一般应在围岩和初期支护变形基本稳定后施作，不得侵入隧道建筑限界，衬砌施工放样时可将设计的轮廓线扩大5cm。1.1.4 二次衬砌
2、除特殊断面外，应采用移动式模板台车，拱、墙整体浇筑，边墙基础与拱墙衬砌的水平施工缝应避开剪应力最大的截面处。1.1.5 混凝土生产应采用自动计量的拌合站、搅拌输送车运输、混凝土泵送入模的机械化流水作业线，以保证二次衬砌混凝土的质量。1.1.6 二次衬砌混凝土搅拌时间不应小于3min，振捣时间宜为1030s，且应避免漏振、欠振、超振，掺外加剂时，应根据外加剂的技术要求确定搅拌时间。1.1.7 二次衬砌混凝土应连续灌筑，使用掺引气剂或引气型减水剂时，应采用高频振捣器振捣。1.1.8 衬砌模板台车外模表面每次脱模后应进行清洗，并在浇筑混凝土前刷专用脱模剂，不得使用废机油及其他影响衬砌外观质量的材料涂
3、刷。1.1.9 二次衬砌混凝土厚度应满足设计要求，混凝土结构表面应做到密实平整、光滑圆顺、颜色均匀，接缝处无明显错台，且没有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。1.1.10 仰拱施工应超前拱墙衬砌，并尽量紧跟开挖工作面，、级软弱不稳定围岩施工时，仰拱距开挖面不宜超过40m，同时为解决和运输作业的干扰，应采用仰拱栈桥进行仰拱和底板施工。1.1.11 仰拱、铺底应分开浇筑，且应全幅灌注，仰拱和底板混凝土强度达到5MPa后行人方可通行，达到设计强度的100%后车辆方可通行。1.1.12 水沟、电缆槽盖板规格、尺寸、强度及外观质量符合设计要求，连接缝缝宽应小于5mm。1.1.13 二次衬砌每
4、200m，仰拱底板每500m应按规定采用同条件养护试件检测结构实体强度1次。1.1.14 模板台车的制造应满足以下要求：1 模板台车的外轮廓在灌注混凝土后应保证隧道净空，门架结构的净空应保证洞内车辆和人员的安全通行，同时预留通风管位置；2 模板台车的门架结构、支撑系统及模板的强度和刚度应满足各种荷载的组合；3 模板台车长度宜为912m；4 模板台车侧壁作业窗宜分层布置，层高不宜大于1.5m，其净空不宜小于450500mm，并设有相应的混凝土输送管支架或吊架；5 顶模应设置通气孔、注浆管；6 模板台车应设置足够的承重螺杆支撑和径向模板螺杆支撑；7 模板台车应采用43kg/m或以上钢轨为行走轨道；
5、9 整体质量1）刚度要求：模板台车刚度宜采用有限元法进行校核。搭接（包括边墙基础）部分变形不超过3，其他部分变形不超过2。2）模板厚度不得小于10，单幅模板宽度应大于1500；门架总成榀数应大于5榀；门架每立柱底部应设置一个支撑，每榀门架必须配置斜支撑、水平支撑，侧模支撑每排间距15002000为宜。10 模板台车整体尺寸验收标准误差可参照表1.1.14。表1.1.14 模板台车整体尺寸验收要求序 号项 目标准（误差）1轮廓半径2mm2模板平面度2mm/2m3模板错台1 mm4模板接缝间隙1 mm5表面粗糙度抛光处理/无锈蚀6模板台车外轮廓表面纵向直线度误差2mm/2m5mm/10m6mm/1
6、2m7工作窗板面与模板面弧度一致，错台、间隙误差1 mm8模板台车前后端轮廓误差（测各高程弦长）3mm11 模板台车加工制作后，必须在制造厂进行拼装验收，确保满足设计要求。工地现场组装后，应对模板台车进行衬砌前的验收，验收的内容应包括设计图纸、计算资料、附属配件设备等内容，确认达到设计要求后，方能开展衬砌作业。12 模板拼装检查后应进行防锈处理，防锈处理前应打磨干净，无焊碴、毛刺、飞边。模板储存运输吊装应有防变形措施。13 衬砌完成5个循环后，要进行模板台车的最终验收，其误差应满足表1.1.14的规定。1.2 工序流程7.2.1 隧道仰拱（底板）施工工序流程可参照图1.2.1。图1.2.1 隧
7、道仰拱（底板）施工工序流程图1.2.2 隧道衬砌工序流程可参照图1.2.2。图1.2.2 隧道衬砌工序流程图1.2.3 隧道衬砌施工前，应开展以下准备工作。1 确定符合设计要求的水泥、钢材、粗骨料、细骨料、外加剂等分供方，对进场的材料进行检验和试验，并选定配合比。2 确定衬砌原材料运输、存贮方案。3 确定衬砌混凝土搅拌、计量、运输、灌筑、振捣、养护设备及数量。4 确定混凝土一次成型或分部施工方案，确定初期支护、仰拱填充、边墙基础、拱墙衬砌、回填注浆、沟槽施作相互间关系及工艺流程。5 确定仰拱填充混凝土行车、行人条件。6 确定衬砌混凝土拆模条件。7 设计制造衬砌模板台车及各种作业台架。8 选择满
8、足上述要求的施工组织和各项资源配置，并在实施性施组和作业指导书中明确，同时进行试运行确认其有效性。1.2.3 隧道衬砌施工后，清理场地和设备料具，为下一工序创造条件，并对混凝土进行养护作业，分析检测不满足要求的项目，产生的原因，并制定整改措施。1.3 作业标准及操作要点1.3.1 施工单位应依据合同工期要求和现场施工条件，在编制实施性施工组织设计时，制定出隧道二次衬砌浇注的计划和顺序，作为混凝土拌和、运输设备配备和水泥、砂石材料计划和储备的依据。1.3.2 混凝土应根据强度等级、耐久性等设计要求和原材料品质以及施工工艺、可能的环境条件变化等进行多组配合比设计。配合比选定试验应提前进行，留出足够
9、的时间进行配合比调整。当混凝土所用的原材料、施工工艺及环境条件等发生变化时，必须重新选定配合比。选定配合比时对于混凝土的抗裂性应进行对比试验。1.3.3 用于工程主体的水泥、钢材、粗骨料、细骨料、外加剂等材料应组织统一招标确定。应选用信誉度高、讲诚信、产品质量合格且稳定的生产厂家。材料选用应满足以下要求：1 水泥宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，水泥的外掺料宜为矿碴或粉煤灰，有耐硫酸盐要求的混凝土也可选用中抗硫酸盐硅酸盐水泥或高抗硫酸盐硅酸盐水泥，不宜使用早强水泥。2 细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂，也可选用专门机组生产的人工砂，不宜使用山砂，不得使用海砂
10、。3 粗骨料应选用级配合理、粒型良好、质地均匀坚固、线膨胀系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石，不宜采用砂岩碎石。混凝土应采用二级或三级级配粗骨料，但不得使用碱活性骨料。4 外加剂应采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、质量稳定、能满足混凝土耐久性的产品。当将不同功能的外加剂复合使用时，外加剂之间以及外加剂与水泥之间应有良好的适应性，应优先选用多功能复合外加剂。5 混凝土中宜适量掺加符合技术要求的粉煤灰、磨细矿碴粉或硅灰等矿物掺和料。矿物掺和料应选用品质稳定的产品，在运输和存贮过程中应有明显标志。不同矿物掺和料的掺量应根据混凝土的施工环境特点、拌和物性能、力学性能以及耐久性要求通过试验确定。6 各
11、种材料的含碱量应小于3kg/m3。1.3.4 混凝土原材料运输、存贮应满足以下要求：1 混凝土所用的原材料应按品种、规格和检验状态分别标识存放。2 水泥到场后不得露天堆放，不同种类的水泥应存贮于不同库房。水泥由于受潮或其他原因而变质时，应及时运出场外。3 骨料应分级采购，分级运输，在拌和场应分级堆放、分级计量，不宜露天堆放，严禁混合堆放，并随时检测砂石料的含水率，遇有变化时及时修改配合比。1.3.5 混凝土搅拌、计量、运输、灌筑、振捣、养护应满足以下要求：1 混凝土应采用强制式搅拌机搅拌，计量系统应定期检定。搅拌机经大修、中修或迁移至新的地点后，应对计量器具重新进行检定。每一班正式称量前，应对
12、计量设备进行检查。2 混凝土运输设备的能力应满足混凝土凝结速度和浇筑速度的需要，保证浇筑过程连续进行。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等现象。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 混凝土浇筑过程中，应随时对混凝土进行振捣并保证使其均匀密实。1.3.6 仰拱和底板施工应符合下列规定：1 仰拱可分段施作，但必须一次成型，同时各段之间施工缝应设纵向连接，保证仰拱整体稳定。2 底板底板坡面应平顺，确保排水畅通，宜采用一次灌注混凝土成型工艺。3 仰拱、底板施工前应检查隧底开挖成型和开挖净空，超挖部分
13、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。 4 应认真做好仰拱基底的检查，对基底刚度不均匀地段，应及时向设计单位反映，进行设计变更，以便采取过渡性处理措施，以保证隧底工程质量。5 如遇断层破碎带或隧道底部为松散、夹软塑状的粘土或砂粘土等沉积物，为了防止列车运营过程中结构产生固结沉降，应加强对隧底的处理，可采用注浆加固、换填、桩基、架桥等方法。6 钢筋混凝土仰拱地段，钢筋骨架应固定牢固，以保证钢筋安装位置正确。7 客运专线铁路隧道隧道断面大，受力不利，尤其底部两侧边墙底与仰拱连接部位受力复杂，易引起应力集中，施工中要充分重视边墙底与仰供连接部位的施工质量。8 仰拱及填充(铺底)
14、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。1.3.7 当二次衬砌结构为钢筋混凝土时，其施工应满足以下要求：1 钢筋应调直，表面的污渍、水泥浆和浮皮铁锈等均应清除干净，利用冷拉方法矫直钢筋时，钢筋的矫直伸长率：级钢筋不得超过2%，级钢筋不得超过1%，且加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕。2 安装钢筋时，钢筋的位置和混凝土保护层厚度应符合设计要求。当设计未注明时，保护层厚度不应小于铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定（铁建设函2005157号）表之规定。3 灌筑混凝土时应分层进行，边灌筑边振捣，振捣时，不得碰撞模板、钢筋和预埋件。1.3.8 混凝土施工中应满足以下要求：1 耐久性混凝土必须按设计要求严格进行混凝土配合比选定试验；2 耐久性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；3 耐久性混凝土的早期强度，在不掺缓凝剂的情况下，要求12小时抗压强度不大于8MPa或24小时不大于12MPa；4 耐久性混凝土的搅拌必须采用强制性搅拌机并严格控制搅拌时间；5 混凝土的入模温度应视洞内温度而调整，
