正洞二次衬砌技术交底.docx
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正洞二次衬砌技术交底
正洞二次衬砌技术交底
生产部技术室
二○○六年七月
正洞二次衬砌技术交底
一、工程概况
郑西客运专线重点隧道工程第三标段位于陕西省潼关县,起迄里程DK333+000~DK341+300,标段全长8.3km。
本标段内秦东隧道起迄里程DK333+312~DK340+996,长度7684m,为双线黄土隧道。
进口位于陕豫两省交界处的杨家村坡底下,距连霍高速公路约100m,出口位于秦东镇苏家村潼洛沟内。
隧道正洞累计Ⅳ级围岩段长7300m,V级围岩段长384m,具体分布详见下表。
秦东隧道围岩级别及结构类型统计表
序号
里程范围
长度(m)
结构类型
围岩级别
备注
1
DK333+312~DK333+362
50
缓冲段
Ⅴ
进口
2
DK333+362~DK333+370
8
过渡段
Ⅴ
进口
3
DK333+370~DK333+390
20
明洞段
Ⅴ
进口
4
DK333+390~DK333+500
110
暗洞段
Ⅴ
进口
5
DK333+500~DK333+550
50
暗洞段
Ⅳ级加强
进口
6
DK333+550~DK338+585
5035
暗洞段
Ⅳ
7
DK338+585~DK338+620
35
暗洞段
Ⅳ级加强
8
DK338+620~DK338+660
40
暗洞段
Ⅴ
远望沟沟心
9
DK338+660~DK338+690
30
暗洞段
Ⅳ级加强
10
DK338+690~DK340+840
2150
暗洞段
Ⅳ
11
DK340+840~DK340+977
137
暗洞段
Ⅴ
出口
12
DK340+977~DK340+996
19
明洞段
Ⅴ
出口
13
合计
7684
各个斜井与正洞交叉段均为Ⅳ级围岩。
二、材料要求
1、水泥
采用42.5号普通硅酸盐低碱水泥(秦岭牌)。
2、碎石
粒径5~31.5㎜,压碎指标值≤10%,含泥量≤1.0%,泥块含量≤0.25%,针片状颗粒总含量≤10%。
3、砂
细度模数2.5~3.1,含泥量≤2.5%,泥块含量≤0.5%,云母含量≤0.5%。
不同细度模数的砂子的5mm、0.63mm和0.16mm筛的累计筛余量分别为0~10%、41~70%和90~100%。
4、粉煤灰
采用蒲城电厂Ⅰ级干式粉煤灰。
5、高效减水剂
各材料均应满足要求。
水泥、粉煤灰、外加剂应具有出厂质量证明,所有材料经工地试验或委外试验,确认为合格的材料,才能使用。
三、施工方法及技术要求
1、设计标准
拱墙衬砌采用C35防水钢筋混凝土,Ⅴ级围岩段衬砌厚度为60cm;Ⅳ级围岩段衬砌厚度为50cm。
2、施工方案
洞身二次衬砌按照“先仰拱、后墙拱”的次序施工,仰拱浇筑利用栈桥维持洞内交通运输;墙、拱衬砌钢筋由汽车运至洞内,利用多功能作业平台绑扎(或焊接)、安装。
浇筑砼采用液压模板台车整体浇筑。
二次衬砌耐久性砼采用强制式搅拌机且自动计量的拌和站、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。
辅助洞室砼衬砌采用墙架、拱架,人工立钢模,泵送砼施工。
3、施工工艺框图(见下图)
4、防排水设施施工
⑴施工工艺框图(见下图)
⑵施工工艺说明
二次衬砌混凝土施工工艺框图
防排水设施施工工艺框图
1)施工准备
防水层铺设前先对隧道初期支护喷射砼表面进行处理,用电焊或氧焊将初期支护外露的锚杆头、钢筋网头等尖锐突出物切除,并抹砂浆遮盖。
防水板先在洞外宽敞平整的场地上按照环向长度进行切割,切割时要注意预留搭接长度及松铺系数。
防水板搭接宽为10cm,热焊粘结。
使用前应检查防水板是否有变色、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,应进行抗张拉试验、防水试验和焊接抗拉强度试验,合格后方可使用。
2)防水板铺设
①防水板采用复合式防水板,铺设前初期支护表面平顺、无隆起,以保证铺设效果。
②将洞外已准备好的防水板从两边向中间对称卷成两卷,铺设时,从拱部向下展铺。
搭接采用自动爬行热合机进行双焊缝焊接,将热合器预热,把预热后的热合器放在两层防水板之间,边移动融化防水板边顶托加压,直到接缝粘结牢固。
局部部位采用电烙铁、热风枪手工补焊。
铺设时将防水板背后土工布上的绑带绑在打好的平头螺钉上固定防水板。
为了使防水板平整不下掉、鼓包,凡土工布上的绑带必须全部与锚钉绑牢,不得漏绑。
③焊接工艺
焊接温度应控制在200~270℃为宜,并保持适当的速度即控制在0.1~0.15m/min范围内。
太快焊缝不牢固,太慢焊缝易烧穿、烤焦;
搭接尺寸:
搭接宽度为100mm;
焊缝宽度:
焊缝宽度一般为15mm;
焊接作业:
在铺设防水板时,固定工序必须和焊接工序紧密配合。
铺挂固定作业应超前于焊接工作。
A、采用焊接、双焊缝焊接开始前,应在小块防水板上试温。
B、焊缝若有漏焊、假焊应予以补焊;若有烤焦、焊穿处已外露的固定点,必须用防水板焊接覆盖,以保证其密封性。
C、焊接接头应平整,不得有气泡、折皱及空隙。
④防水板施工质量检查
目测检测:
用手将固定好的防水板上托或挤压,检查其与喷射混凝土面的密贴程度及预留量,检查防水板有无烤焦、焊穿、假焊、漏焊,焊缝宽度是否平整光滑,有无波形断面,有无孔眼。
充气检查:
将5号注射针与压力表相连,用打气筒进行充气,当压力表达到0.25Mpa时停止充气,保持15min,压力下降在10%以内,说明焊缝合格;如压力下降过快,说明焊缝不严。
用肥皂水涂在焊缝上,有气泡地方重新补焊,直到不漏气为止。
检查数量采取随机抽样的原则,环向焊缝每衬砌循环抽试1条,纵向焊缝每衬砌循环抽试2条。
为保证质量,每天每台热合机焊接应制取一个试样,并注明取样里程、部位、焊接操作者及日期,供试验检查之用。
防水板铺设完,按“验标”要求进行检查,填写隐蔽工程检查证,符合验收标准后方可进行模板台车定位。
3)施工缝及变形缝防水处理
在隧道明暗分界处、基底加固与不加固分界处及深浅埋分界处二次衬砌各设置一道变形缝,缝宽20mm,中间填塞沥青麻筋(变形缝设置里程见下表)。
二次衬砌的施工缝和变形缝处均设中埋式止水带和背贴式止水带。
变形缝设置里程表
编号
里程
编号
里程
变形缝1
DK333+370
变形缝6
DK338+690
变形缝2
DK333+390
变形缝7
DK340+840
变形缝3
DK333+460
变形缝8
DK340+930
变形缝4
DK333+550
变形缝9
DK340+977
变形缝5
DK338+585
①施工缝表面先用钢刷将疏松、起皮、浮土等清理于净,使施工缝表面基本平整、干燥无污物,涂刷施工缝界面剂。
②中埋式止水带采用橡胶止水带,止水带宽度30cm,采用热熔对接法连接、钢筋夹固定。
③背贴式止水带应定位准确,要求止水带纵向轴线与施工缝对齐。
背贴式止水带与防水板之间不透水焊接,焊接部位牢固可靠。
背贴式止水带设置在隧道变形缝部位时,将止水带的两端不透水焊接防水板表面,焊接宽度不小于4cm,采用手工焊接。
止水带采用搭接法或对接法连接,但应保证连接部位的抗拉强度不得小于母材强度的90%。
④变形缝和施工缝附近的砼在振捣时应注意不得触及止水带。
⑤变形缝填塞沥青麻絮,外口用隔离纸和嵌缝胶进行封口处理。
对焊缝进行全面检查,如有不符合质量要求者,应及时进行补焊处理,以满足质量要求。
4)砼结构防排水
隧道进口至远望沟段:
隧道洞身采取“以堵为主、限量排放”的防排水原则,全断面铺设防水板,边墙两侧各设一道φ100mmHDPE双壁打孔波纹管,取消环向盲沟。
底端设φ100mm泄水孔连接到隧道侧沟,泄水孔间距10m一处。
远望沟至隧道出口段:
防水板背后环向设置φ50mm透水盲管,盲管间距8~15m,两侧墙脚纵向设置φ100mm透水盲管,底端设φ100mm泄水孔连接到隧道侧沟,泄水孔间距10m一处。
透水盲管属厂家定型产品,有专用透水盲管接头连接件,连接应牢固可靠。
防水板安好后,即可安装注浆圆盘。
5、钢筋加工及安装
⑴钢筋进场必须有出厂质量证明和试验报告单,并按批抽取试样做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯等试验,其质量应符合设计及验标要求。
⑵衬砌施工钢筋采用Q235钢。
钢筋加工前表面应洁净,使用前应将表面油污、漆皮、鳞锈等清除干净。
⑶钢筋应直顺,无局部弯折,成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。
钢筋采用调直机调直,钢筋的弯制和末段的弯钩应符合设计要求。
⑷钢筋在洞外集中下料加工,汽车运至洞内人工利用多功能作业平台焊接、绑扎。
⑸钢筋下料长度应进行优化设计,以保证同一截面焊接接头数量不超过50%,接头间距不小于35d。
钢筋的规格、数量符合设计要求。
⑹钢筋的搭接长度和焊接质量满足设计要求,钢筋接头采用双面焊缝搭接焊时,焊缝长度不小于5d;当采用单面焊缝搭接焊时,焊缝长度不小于10d。
⑺钢筋焊接符合下列要求:
接头有适当的镦粗部分,并呈均匀的毛刺外形;钢筋表面不能有明显的烧伤或裂纹;接头弯折不大于4°;接头轴线的偏移不大于0.1d,并不大于2mm。
⑻钢筋焊接前,必须根据施工条件进行试焊,合格后方可正式施焊。
焊工必须持考试合格证上岗。
⑼应按设计图纸放大样,放样时应考虑焊接变形和预留拱度。
⑽纵向钢筋在施工缝处做成标准直弯勾,弯勾距挡头板5cm,使施工缝处钢筋断开。
仰拱环向钢筋,在仰拱两端顶部相互错开一长一短伸出砼外,短钢筋伸出砼不小于30㎝,长钢筋伸出砼不小于90㎝。
环向钢筋与纵向钢筋接头采用焊接或绑扎,焊接接头采用帮条焊或搭接焊,可根据现场操作方便情况选用右图中两种方式之一。
⑾注意预埋综合接地钢筋及其他预埋件。
⑿安装钢筋时,不得损坏及烧伤防水板,钢筋焊接时,设可靠挡板、防止烧伤防水板。
⒀在浇筑混凝土前,对已安装好的钢筋、预埋件和防水板进行检查。
为了确保钢筋混凝土保护层厚度不小于50mm,采取以下技术措施:
①在钢筋骨架内外侧采用专用保护层垫块和砼块支垫;
②利用钢筋制作用于支撑衬砌钢筋的骨架,骨架采用三根φ22螺纹钢呈三角形分布,其间用钢筋连接,沿隧道纵向每3m设一环,并作为主筋,避免衬砌钢筋下挠,保证砼保护层厚度。
Ⅳ级围岩、Ⅳ级围岩加强段及Ⅴ级围岩段衬砌钢筋图见附图一、二、三。
6、衬砌模板台车施工要求
⑴模板台车的长度为10.1m。
模板台车半径比设计大5cm,以保证净空尺寸。
⑵提前在台车顶上开注浆孔,使注浆圆盘上连接的注浆导管能伸在模板内侧。
提前安装接触网轨槽。
⑶模板台车组装好后,须严格检查前后断面尺寸、中线位置及两端是否在同一断面上,模板板面是否前后一条线。
模板表面须经处理,表面打磨光滑、无铁锈,错台在允许范围内。
⑷台车行走轨道枕木选用无开裂、腐烂的硬质木材,高度15cm,间距0.5m,行走轨道采用43kg/m钢轨。
严格控制轨顶标高,轨面高程误差不超过±10mm,中线误差不超过±10mm。
⑸模板台车就位时,必须严格控制拱顶标高、中线、起拱线尺寸、大腰中线尺寸和底面中线尺寸。
中线偏差控制在10mm以内,标高偏差控制在5mm以内。
⑹台车中线、水平等尺寸符合要求后,由技术人员、质检工程师、现场领工员检查模板支撑和搭接对位情况,要求支撑稳固、接缝密贴、各杆件受力均匀。
⑺模板台车就位前应对喷射砼面和墙脚的浮土等清除干净,露出新鲜砼。
⑻移动台车就位,脱模剂擦抹完成后,操作工人,技术人员到场,边调试边检查,模板顶到位后,先紧上部螺旋顶,再紧下部螺旋顶,直到准确就位。
⑼灌注砼之前,模板台车面板须打磨光洁,无锈、无水泥浆痕斑、无污物、无浮土灰尘,采用纯净机油、柴油(配合比:
一份机油、二份柴油)勾兑成脱模剂,用毛巾润擦或采用喷涂的方法,均匀喷涂在模板上,不允许用滚涂和泼涂的方法涂脱模剂。
⑽挡头板采用木板现场加工安设、加固,要求与模板台车弧形对应、密贴,所有板缝应严密不漏浆。
为防止爆模、挡头板安装完毕应用方木或钢管打斜支撑加固。
安装挡板时,不得损坏防水板,可设软性支垫保护防水板。
⑾为防止模板台车上浮,应在模板两头设限制模板上浮顶撑。
⑿台车调试和挡板安装加固完成后,在下坡端用长方木或φ100钢管分别斜撑台车架和模板。
⒀砼浇筑过程中,派专人看模,发现问题及时处理。
⒁拆模板时,混凝土强度不得低于8MPa,并保证其表面及棱角不受损伤。
⒂砼养护采用经试验合格适宜的养护剂,拆模时派专人用喷雾器将养护剂均匀喷洒在砼表面,喷嘴距砼面0.3m左右,喷洒时工作人员应站在上风处,按顺序逐行喷洒。
7、混凝土施工
衬砌混凝土为高性能砼。
在衬砌钢筋、模板、结构尺寸检查合格、签认,其他准备工作充分后,才能开始拌制砼。
二衬混凝土采用自动计量配料机配料,强制式搅拌机拌合。
搅拌次序为先将砂、石、水泥加入搅拌机干式拌和0.5~1.0min,再加水搅拌1.5~2.5min。
外加剂最后加入,搅拌时间延长至3min。
砼搅拌不仅仅使材料均匀的混合,还起到一定的塑化和提高和易性作用,对防水砼的性能影响较大,砼搅拌达到色泽一致后方可出料。
混凝土的运输
采用砼运输罐车运送砼。
在运输过程中砼罐不得停止转动,确保混凝土入模质量。
从砼放入罐车至开始浇筑之间间隔时间不宜过长,一般不超过45min,以防止砼坍落度损失过大,影响放料或砼达到初凝,影响灌注质量。
混凝土浇筑及振捣
隧道二衬混凝土施工分上下两部分进行,上下分界以两侧墙角处,设计轨面标高下97cm为准(见下图),下部为仰拱及仰拱填充部分,上部为拱墙衬砌部分。
仰拱及仰拱填充施工示意图如下图。
拱墙衬砌采用长度为10.1m的模板台车浇筑,一次衬砌长度10m,每次衬砌搭接10cm。
灌注砼之前,必须先将模板台车就位,检查挡头板是否合格,并在模板台车外表面均匀涂抹脱模剂,以减少脱模时的表面粘力。
灌注砼时,先从台车模板最下排工作窗口开始两侧对称进行灌注砼,灌注砼至砼快要平齐工作窗口时,关闭工作窗,然后从第二排工作窗口进行灌注砼,依次类推,最后于拱顶输料管处关闭阀门封顶。
砼的振捣采用插入式捣固棒振捣,按“快插慢拔”操作。
砼分层灌注时,其层厚不超过振动棒长的1.25倍,并插入下层不小于5cm,振捣时间为10~30s。
捣固棒应等距离的插入,均匀的捣实全部砼,插入点间距应小于振捣半径的1倍。
前后两次捣固棒的作用范围应相互重叠,避免漏捣和过捣。
振捣时严禁触及钢筋和模板。
8、输送泵施工要求
⑴采用砼输送泵输送砼。
开始时,拌制同标号水泥砂浆湿润管道及底层铺筑。
⑵输送泵安置于洞内一侧,根据管道和输送能力情况,不影响其它车辆通行。
⑶输送泵在开始工作前,先进行泵机检查,确定泵机正常时进行泵送工作。
⑷为了达到两侧均匀浇筑的目的,采用Y型三通连接软管,保证砼左右侧对称浇筑,不造成偏压。
⑸对不合要求的砼不得注入模内,不得在输送泵料仓里直接加水。
9、耐久性砼
水泥品种采用普通硅酸盐低碱水泥,其强度等级为P.O42.5。
水泥熟料中的C3A含量一般不宜超过8%,比表面积不超过350m2/kg,游离氧化钙不超过1.0%。
大体积混凝土C3A含量不宜超过5%。
水泥的含碱量不宜超过水泥质量的0.8%。
钢筋混凝土中所用材料的氯离子含量不应超过胶凝材料质量的0.1%。
粗骨料的堆积密度一般应大于1500kg/m3(对较致密石子则应大于1600kg/m3),空隙率应不大于40%,压碎指标值不大于10%,吸水率不大于2%,,针片状颗粒含量不宜超过10%。
对于潮湿环境中的混凝土结构,混凝土骨料的砂浆棒膨胀率按《铁路砼用骨料碱活性试验方法快速砂浆棒法》(TB/T2922.5)检验不得大于0.1%,岩性柱膨胀率按《铁路砼骨料碱活性试验方法快速岩石柱法》(TB/T2922.4)检验不得大于0.1%,因条件所限骨料的砂浆棒膨胀率不得大于0.2%外,还应在混凝土中掺加适量的矿物掺和料或经试验确定的外加剂以抑制混凝土的碱骨料反应,且混凝土的总碱含量应满足TB/T3054的规定。
高效减水剂的减水率不小于20%。
外加剂中的氯离子含水量不得大于混凝土中胶凝材料总质量的0.02%,高效减水剂中的硫酸钠含量不宜大于减水剂干质量的10%。
各种阻锈剂的长期有效性需经检验,一般不宜使用亚硝酸钠类阻锈剂。
混凝土的浇筑应采用分层连续推移的方式进行,浇注间隙时间不得超过前层混凝土初凝或能重塑的时间,不得随意留置施工缝。
砼入模温度控制:
冬天不低于5℃,夏天不高于30℃。
10、砼养护
混凝土浇筑完毕后,混凝土养护的最低期限应符合下表的规定,且不得中断。
当采用养护剂养护时,养护剂应符合《水泥混凝土养护剂》(JC901)规定。
混凝土养护的最低期限
混凝土类型
水胶比
洞内平均气温
养护期限
胶凝材料中掺有矿物掺和料
≤0.45
5℃
10℃
≥20℃
14天
10天
7天
四、质量要求
为使衬砌、仰拱及填充砼内在质量和外观质量达到验收标准,特制定以下质量要求:
1、模板的钢结构及钢模必须有足够的强度、刚度和稳定性。
2、模板与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷脱模剂。
浇筑混凝土前,模板内的杂物应清理干净。
3、钢筋进场时,必须对其质量指标进行全面检查并按批抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验。
4、钢筋品种、级别、规格和数量必须符合设计要求。
5、钢筋的连接方式必须符合设计要求。
6、混凝土强度等级必须符合设计要求,隧道衬砌应采用同条件养护试件检测结构实体强度。
衬砌混凝土抗压强度标准条件养护试件的试验龄期为56d,混凝土强度试件应在混凝土的浇筑地点随机抽样制作。
7、混凝土衬砌结构表面应密实平整、颜色均匀,不得有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱角等缺陷。
8、混凝土浇筑完毕后,按施工技术方案及时采取有效的养护措施。
五、施工技术措施
1、混凝土浇筑、钢筋加工施工方法严格遵循现行国家及行业规范,并符合设计的要求。
2、混凝土浇筑、钢筋加工作业人员必须经过专门培训的专业人员,有技术人员技术指导、监督及质量把关。
3、混凝土浇筑选取配套的施工机械。
六、安全质量注意事项
1、隧道内设专人指挥调度,线路设专人管理,保证照明、通风、排水设施良好,道路平顺畅通、灯光明亮。
设置好运输线路安全信号标志,确保洞内运输安全。
洞内所有机械统一由专人统一进行指挥。
2、专职安全人员上岗必须佩戴安全人员袖标,凡进洞人员必须戴安全帽。
3、施工人员必须按规定佩戴安全防护用品,上岗前严禁饮酒。
4、高空作业要系安全带,工作平台四周必须设有围栏,并挂有安全网。
对施工搭设的脚手架,必须稳定牢固,并安排专人检查、指导搭设。
5、施工栈桥必须通过受力检算,其强度、刚度、挠度等必须满足要求。
6、车辆通过栈桥时,时速控制在5km/h以内,并有专人指挥。
7、在同一位置上下交叉作业时,必须设置安全隔板,防止落物伤人。
8、每一个工作循环前要校对台车中心与衬砌中线距是否对齐。
9、每个工作循环后要检查各部位螺栓、销子的松紧状态,对各种连接件重新检查紧固。
10、台车行走机构,丝杆千斤顶要定期打(注)黄油。
11、模板台车行走时,边模板下端与地面间不得有风管、水管等障碍物,严防台车行走时有拖带现象。
12、行走面应无杂物,以保证台车顺利行走,以免损坏台车。
13、砼浇注前,必须牢固连接边墙角连接件。
14、严格按照模板台车操作规范操作,并勤于保养。
15、严格遵守有关用电安全的各项规定。
所有接拆电线,必须由电工操作。
生产部技术室
二○○六年七月
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