隧道二衬技术方案.docx

龙山至永顺高速公路第十三合同段（K41+900K52+000）首件总结（隧道二衬施工）中交一公局五公司龙永第十三合同段项目部2013年9月观音岩隧道二衬首件总结一、工程概况及施工组织（一）、工程概况观音岩隧道，左线ZK41+930-ZK42+265,335米；右线K41+950-K42+300，350米。观音岩隧道为分离式隧道。隧道左右线设出口两个。隧道基本情况统计表隧道名称起讫桩号长度（m）纵坡/坡长（%/m）隧道类型观音岩隧道左线ZK41+930-ZK42+265335+3.993%/335； 分离式右线K41+950-K42+300350+4.0%/350；（1）、地形地貌：观音岩隧道场地为中低山地貌。隧道区最大海拔高程为768.2m,隧道穿越一小山包，龙山端洞口位于国道209边，洞口处斜坡坡度达30-40度，左洞设计标高677.57m，右洞设计标高678.40m，左洞口轴线与地形等高线呈大角度相交，右洞口处斜坡坡度为34度，洞口轴线与地形等高线呈大角度相交。永顺端左右洞口均位于坡度很缓的山坡边，坡度约10度左右，左洞设计高程为691.34m，右洞口设计高程为692.30m。场地位于国道209边，交通条件较好。（2）、地层岩性：根据地质调查，结合钻孔资料，本隧道场地发育地层主要为三叠系下统（T1）薄层中厚层灰岩夹薄层泥岩，中微风化，岩体受构造影响严重，褶曲发育，岩体破碎较破碎，两洞口地表出露岩层倾角多在50°80°之间，层间结合差，岩层面见溶蚀现象；灰岩不宜风化，岩质较硬，泥灰岩抗风化能力较差，浅部发育的泥灰岩风化后变软，在灰岩之间形成软弱夹层。（3）、区域地质构造：整个隧道洞身段岩性变化不大，但受构造影响严重，岩层产状不稳定，褶曲发育，受其影响，岩层层面结合较差，对围岩的稳定性产生不利影响。（4）、水文地质条件：勘查区内的地下水主要为基岩裂隙水，主要接受大气降水补给，基岩裂隙水主要分布在张开的基岩层面、裂隙中，场地山体汇水面积小，岩体含水量少，雨季开挖会产生点滴状水流，局部可能产生线状水流。隧道各级围岩构成见下表:隧道各级围岩构成表围岩级别明洞洞门合计(m)观音岩隧道左线1201851020335右线1221901820350（二）、施工组织施工组织机构工程总体负责人：郭祥生 工程技术负责人 ：崔翔施工生产负责人：王卫东 工程质检工程师：仝校涛现场技术负责人：豆化施工现场负责人：陈宁 施工计划：本桥基础施工拟于9月1开工，并于1月31日完成施工。施工人员安排：该隧道工程设管理人员两名，现场技术人员一名，测量及试验人员各3名。四、施工方案一、施工前准备工作（一）技术准备1、监测量测1）监测拱顶下沉量及仰拱顶隆起量，沿隧道纵向每1020m一个断面，隧道中线上下点各设置一点，预埋锚杆。2）监测隧道水平收敛，沿隧道纵向每1020m一个断面。2、在围岩监测中满足以下条件方可进行二次衬砌施工：1）各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定。2）水平收敛速率小于0.2/d，或拱顶下沉速率小于0.15/d。3）二次衬砌前的位移已达到总位移的80%以上。4）初期支护表面裂缝不再发展。3、断面检查。根据隧道中线和高程测量，检查开挖断面是否符合设计要求，欠挖部分按规范要求进行修凿，并做好断面检查记录。4、复核隧道工程地质和水文地质情况，分析地质情况，分析围岩稳定性特点，根据地质情况的变化及围岩的稳定状态，制定施工技术措施或变更施工方法。5、不同地质情况对应的不同衬砌类型：地质情况二次衬砌S-Ma拱墙及仰拱C25钢筋混凝土60cmS-IVa拱墙素C25混凝土40cmS-IVb拱墙及仰拱素C25混凝土40cmS-IVc拱墙及仰拱素C25混凝土40cmS-IIIa拱墙素C25混凝土35cm（二）材料准备隧道洞身施工所用的各种材料必须满足施工进度要求，各种材料必须按检测频率进行抽检，检验合格后由项目部材料管理人员根据工程进展需要，分期送往施工现场。二、隧道二次衬砌施工工艺（一）监控量测根据设计资料，对隧道拱顶下沉量、仰拱顶隆起量及隧道周边位移进行监控测量，通过监控测量得出的数据，确定围岩及隧道稳定性、支护参数合理性，从而确定二次衬砌浇筑时间。（二）隧道净空断面尺寸检查先用断面仪沿隧道纵向每10m测一个断面，根据断面测量结果所反映的情况，处理超、欠挖。在铺挂防水层前，用铺挂防水层简易台车结合隧道中线和水平测量，再测量隧道净空断面尺寸。具体方法是：在简易台车前端焊接一钢筋圆弧，钢筋圆弧尺寸与衬砌外轮廓尺寸相同，在准备铺挂防水层的区段，人力推动台架沿中线方向行走，检查开挖洞身有无欠挖，若有欠挖及时处理，欠挖部分按规范要求进行修凿，并做好断面检查记录。（三）仰拱施工仰拱及仰拱填充施工利用仰拱栈桥，超前二次衬砌施作，不得留纵向施工缝。开挖用挖掘机挖装，自卸汽车运输。仰拱开挖不允许欠挖，浇注前清除虚渣、杂物、排除积水。并及时检查，及时封闭。（四）防水层施工1、施工准备防水板铺设前利用隧道欠挖处理自制台车进行欠挖处理。防水板搭接宽为12cm。采用爬行式热焊机粘接。防水层铺设前，检查喷层表面，不得有锚杆头或钢筋断头外露，对凹凸不平部位应修凿、喷补，使混凝土表面平顺：喷层表面漏水时应及时引排。防水层由1.2厚EVA防水卷材和300g/无纺土工布合成，全隧道铺满，在喷射砼表面，用钢钉钉入EVA垫片，在EVA垫片上焊接防水卷材。点间防水层不得绷紧，以保证灌注混凝土时板面与混凝土面能密贴。对防水板进行检查是否有变色、波纹（厚薄不均）、斑点、刀痕、撕裂、小孔等缺陷，如果存在质量疑虑，进行张拉试验、防水试验和焊缝抗拉强度试验。吊挂防水板的台车就位后用电焊或氧焊将支护外露的锚杆头、钢筋网头等铁件齐根切除，并抹砂浆遮盖，以防刺破防水板。对于喷锚支护面严重凹凸不平的部位须进行凿除和找平。2、防水板铺设和锚固施工准备工作完成后，将事先裁剪加工好的无纺布铺设于待施工部位，并采用固定垫圈配合水泥钉将无纺布固定牢固。固定无纺布的垫圈拱部间距为50，拱腰间距为70，边墙间距为100，并按矩形布置。完成无纺布的铺设固定工作后，将防水板采用简易台车吊装在待铺设部位，由拱部向两侧采用电热焊粘结的办法与固定垫圈连接紧密。施工中注意控制焊接温度，防止烧穿防水板或破坏固定垫圈，见图1防水板施工工艺示意图。焊接防水板搭接接缝：上下循环两幅大幅面的防水板接头处留12cm搭接幅面，用热焊机将搭接缝焊好。采用专用压焊器时，注意控制焊接温度，防止烧穿烧焦防水板或破坏固定垫圈。防水层接头处不得有气泡、褶皱及空隙。图1 防水板施工工艺示意图3、隧道衬砌排水洞身衬砌排水是在防水层与喷射混凝土间设完善的纵、环向排水盲沟，确保衬砌背后的围岩渗水通过边水沟通畅排出。隧道开挖后，根据围岩地下水的发育状况在岩面竖向布设型弹簧排水管引排围岩渗漏水，使隧道衬砌支护内排水畅通。在初期支护与防水层之间铺设矩形无中孔塑料环向盲沟，间距控制在10米，施工过程中根据实际情况进行调整，有渗水的地方适当加密，在隧道两侧边墙脚纵向全长各设置100mmPE双壁打孔波纹管，并每隔10m通过横向导水管与边水沟相连，由边水沟将地下水排出洞外，路面积水和运营期间清洗污水，通过边水沟排入路基边沟。S-Ma（明洞衬砌）预埋110打孔PVC管；（五）止水条或止水带施工模筑砼衬砌是为防止施工缝渗水，在施工缝处设置止水条，其施工工艺方法如下：进行砼施工前，根据衬砌厚度和衬砌形式，自制拼装式挡头模板，每块模板宽度等于衬砌厚度，确保衬砌端头砼面平整光滑，砼拆模后，用水泥钉将止水条固定于衬砌端头砼面。施工缝防水施工见施工缝防水施工示意图。施工缝防水施工示意图（六）施工缝、沉降缝设置1、有明洞的洞口（龙山端及永顺端洞口）明洞衬砌和暗洞衬砌交界处设置一道沉降缝；2、在洞身段，软硬地层明显分界处或衬砌有无仰拱变化处设置一道沉降缝；3、在连续IV级围岩中，每30-80米设置一道沉降缝，在连续III级围岩中，每200米设一道沉降缝；4、沉降缝宽20mm，缝内夹浸沥青木板或沥青麻丝。应该垂直于隧道轴线设置，并贯穿拱墙和仰拱衬砌，初期支护可不设沉降缝。沉降缝位置可根据模板台车实际长度适当调整；5、施工缝每模设一道，沉降缝可以兼做施工缝，施工缝与沉降缝位置相同时，设沉降缝；6、沉降缝内应该在二次衬砌（包括仰拱）中间位置附近设置一道中埋式止水带，止水带的安装和施工作应该严格按相关设计图执行，确保止水效果。（七）台车就位1、施工前对施工缝界面进行处理,浮浆清理干净,并涂抺界面剂。保证台车走行轨道中线和隧道中线重合误差在台车设计调整范围内，并对台车进行检查，合格后方可移动入内。如需加宽净空，在搭接处加入适当垫块来调整净空宽度。2、施工前准确测量使衬砌台车定位，保证衬砌台车中线与隧道中线一致，高程达到设计要求。为保证隧道的净空，在模板放样时，将设计的衬砌轮廓线扩大5。拱顶预留23的沉降量，每次台车就位，模板放样均控制在此范围内，以保证模板拼接缝的连续与顺直。3、测量复核无误，拱墙模板固定，当台车就位后，用螺杆将台车和模板锁定；然后清理基底杂物、积水和浮碴，装设挡头模板。堵头板分层设排水孔排出泌浆水。在堵头板上沿竖向每2030cm设可以封闭的孔（1014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。按设计要求装设止水带，灌注混凝土自下而上，先墙后拱，对称浇筑。4、台车每1.2m高即开一砼输送口，防止离析施工时左右对称浇筑，振捣密实，拱顶预留注浆孔。（八）台车面板整修涂脱模剂为预防因粘模而造成砼麻面，在施工中要求每模混凝土表面均要清理干净。用电动砂轮刷清除残余砼浆后，冲水洗净模板表面，并用抹布将脱模剂均匀涂抹于模板表面。每施工56模砼后，模板要彻底清理一次，并用机油涂抹表面，防止模板表面结垢。（九）拱墙衬砌1、普通段衬砌1）砼配料采用自动计量系统按监理工程师批准的配合比配料，混凝土的搅拌使用集中拌和，集中拌和衬砌用C25砼和泵送砼混合料。混凝土的运输采用混凝土罐车运输，将砼运输到灌注点，施工中采用输送泵上料，连续浇灌。砼坍落度控制在16左右，杜绝为追求输送泵泵送方便而将砼水灰比调大，造成施工后产生干缩裂缝。2）衬砌与开挖平行作业，拉开距离围岩为80米，级围岩为120米，普通段衬砌采用模板台车衬砌。铺底和边墙混凝土先行浇筑，便于台车就位，改善洞内道路情况和施工环境。衬砌前先用支距法检查衬砌断面尺寸，当符合衬砌厚度后再台车就位。3）模板经过严格计算和检算后投入使用，以保证其刚度。模板使用前进行检查、确认以确保拼缝紧密、不漏浆。混凝土施工过程中要派专人进行检、看、管，以确保施工质量。4）浇筑混凝土之前，先绑扎钢筋骨架，然后台车就位，钢筋与模板间的距离（混凝土保护层）、钢筋与防水板间的距离（防止损伤防水板）要进行调整，通过作业窗用支撑、垫块将钢筋固定在其间，边灌注混凝土边拆除支撑。若采用穿透防水板的锚杆固定时，穿孔部位要压止水橡胶垫（单面或双面），确保以后不会渗水。5）混凝土泵送软管从模板台车的进料窗口（从最低一级窗口逐渐上移）处注入混凝土。将排气管一端伸入仓内，且尽量靠前，以免被泵管中流出来的混凝土压住堵死，另一端即露出端不宜过长，以便于观察。6）混凝土要对称、分层浇筑，分层捣固。每层浇注高度不大于30cm，两侧高差不得大于50cm，为了保证分层厚度和两侧高差处于可控状态，在同一层进料窗口用钢尺量测混凝土浇注的厚度。为保证混凝土的密实性，采用高频插入式振捣器振捣。拱部泵送压力不能过大，以防导致模板台车变形，所以拱顶往往会形成月牙状空腔（特别是线路标高较高的一端）。7）灌注砼按规范操作，砼自由下落高度控制在1.2m以内，无法避免时采用溜槽或串桶调节砼自由落度，避免出现集料分离，影响砼灌注质量。封口时砼一定要从内向端模方向灌注，排出空气，保证灌注密实。8）砼要分层灌注分层捣固，捣固时要掌握好时间，把气体完全排出，振捣棒做到快插慢拔，捣固后将砼层表面浮浆去掉，保证无蜂窝麻面。9）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（以泵压0.5 MPa为宜），即说明仓内已完全充满了混凝土，立即停止浇筑混凝土，撤出排气管和泵送软管，并将挡板的圆孔堵死。施工中泵送混凝土按施工规范办理，泵送混凝土施工注意以下几点：（1）混凝土供应量应满足输送泵连续工作要求。（2）泵送混凝土前，先用水泥浆通过管道，同时泵送混凝土时，输送泵的受料斗应有足够的混凝土，并不得吸入空气。（3）输送工作应连续进行，当因故间歇，宜每隔5分钟，将混凝土泵转动2-3圈，常温下间歇不宜大于3040分钟。（4）浇注混凝土工作结束时，将管内混凝土排空，并予以清洗。施工中拱部及墙部施工缝均必须清洗干净，并进行凿毛处理。2、衬砌施工注意事项1）浇注混凝土前检查断面尺寸，防水层、衬砌台车就位、安装橡胶止水带或橡胶止水条、安装挡头板、安装砼输送泵及管道，检查拌合站、砼运输车是否完好后才能灌注砼。2）灌注砼时，从两侧对称浇筑砼，连续浇筑。若浇注砼因故中断，则在继续浇筑混凝土前，先凿除已硬化的前层混凝土表面上的松软层和砂浆薄膜，并将表面凿毛，用压力水冲洗干净。3）二次衬砌内的预留、预埋管、孔槽的位置尺寸准确。在施工时，距贯通面100米处，停止二次衬砌，作为调整贯通误差地段。4)进行二衬施工时要在拱顶预埋42的压浆孔。（十）脱模养护1、在初期支护已稳定地段二衬混凝土强度达到设计强度的70%以上时即可脱模，初期支护未稳定，二次衬砌提前施做时混凝土强度达到设计强度的100以上。特殊情况下，根据设计、试验及监控量测结果决定拆模时间。2、脱模之后，当环境湿度90°时进行洒水养护，使砼表面保持湿润，如果隧道内渗水多，潮湿时可减少洒水量。五、质量检验仰拱实测项目项次检 查 项 目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1混凝土强度(MPa)在合格标准内按附录D检查32仰拱厚度(mm)不小于设计水准仪：每20m检查一个断面，每个断面检查5点33钢筋保护层厚度(mm)50凿孔检查：每20m检查一个断面，每个断面检查3点1混凝土衬砌实测项目项次检 查 项 目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1混凝土强度(MPa)在合格标准内按附录D检查32衬砌厚度(mm)不小于设计值激光断面仪或地质雷达：每40m检查一个断面33墙面平整度(mm)52m直尺：每40m每侧检查5处1钢支撑支护实测项目项次检 查 项 目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1安装间距(mm)50尺量：每榀检查32保护层厚度(mm)20凿孔检查：每榀自拱顶每3m检查一点23倾斜度(°)±2测量仪器检查每榀倾斜度14安装偏差(mm)横向±50尺量：每榀检查1竖向不低于设计标高5拼装偏差(mm)±3尺量：每榀检查1衬砌钢筋实测项目项次检 查 项 目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1主筋间距(mm)±10尺量；每20m检查5点32两层钢筋间距(mm)±5尺量；每20m检查5点23箍筋间距(mm)±20尺量：每20m检查5处14绑扎搭接长度受拉I级钢30d尺量：每20m检查3个接头1级钢35d受压I级钢20d级钢25d5钢筋加工钢筋长度(mm)-10，+5尺量：每20m检查2根110.14.22 防水层实测项目项次检 查项 目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1搭接宽度(mm)100尺量：全部搭接均要检查，每个搭接检查3处22缝宽(mm)焊接两侧焊缝宽25尺量：每个搭接检查5处2粘接粘缝宽503固定点间距(mm)拱部0.5-0.7尺量：检查总数的10%1侧墙1.0-1.2止水带实测项目项次检 查 项 目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1纵向偏离(mm)±50尺量：每环3处12偏离衬砌中心线(mm)30尺量：每环3处1六、安全技术措施（一）所有进入隧道工地的人员，必须按规定配带安全防护用品，听从指挥。（二）如发现隧道内有险情，必须立即在危险地段设立明显标志或派人看守，并迅速报告施工领导人员及时采取处理措施，若情况严重时，立即将施工人员全部撤离危险地段。（三）衬砌台车就位后，要有专门人员在下面进行指挥车辆通过，避免不安全。（四）浇筑砼过程中，作业人员要站在稳定的架子上，并系好安全带。（五）混凝土输送泵在送混凝土过程中，如果发生堵管现象，先关闭压力，然后进行拆卸疏通，在接头前方不得有人，以免伤人。（六）施工现场的电工必须持证上岗操作。有专职安全人员负责班组施工安全监督，并有有关的安全预警方案。七、职业健康与环保地下工作通风必不可少，用以供给工作地点足够的新鲜空气，稀释或排出各种有害气体及矿渣，形成一个良好的工作环境，保护工人健康，保证生产安全，其作业环境应该符合以下条件：1、 氧气含量体积比不小于20%；2、 每立方米空气中含10%以上二氧化硅粉尘不超过2mg;采取措施：施工初期支护，隧道掘进不超过6米，采取扩散通风；当掘进超过6米时，采取机械全风压通风；八、环境保护 1、控制降尘每辆车上配备有帆布，运输石灰、水泥等车辆要加盖帆布，堆放时需遮盖。派洒水车对场地和施工便道等产生扬尘的区域定时洒水。2、控制水环境（1）、生活污水按设计分别采用二级生化设施或化粪池处理。（2）、施工机械的废油废水，采取有效措施加以处理，不超标排放，造成河流污染。（3）、来自生活区、办公区和施工区的污水，必须严格净化处理，并经检验符合环保标准后，方可排入水中。（4）、靠近生活水源的施工，用沟壕或堤坝同生活水源隔开，并避免污染生活水源。（5）、冲洗骨料的水或施工废水，经过过滤、沉淀或其它方法处理后才允许排入河道。3、控制噪音污染（1）、对使用的工程机械和运输车辆安装消声器并加强维修保养，降低噪音。（2）、合理安排施工作业时间，尽量降低夜间车辆出入频率，夜间施工不得安排噪音很大的机械。九、首件工程评价及总结 通过我项目观音岩隧道左洞第一板二次衬砌施工来看，我标段所确定的二次衬砌施工工艺满足施工要求，可以用于后期全标段二衬施工。通过首件工程，使全体施工人员加深了对二衬施工工艺的理解，增强了全员质量意识的提高。同时我们也发现在施工中存在的一些主要问题，主要表现在混凝土外观质量欠佳。在后续的施工中，我部将继续发扬首件中好的方面，坚决改进不足之处，优质、安全的完成我标段剩余二衬施工任务。同时，通过对二次衬砌各项指标的检测，均满足设计及规范要求。