某高速隧道二次衬砌施工方案.docx
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某高速隧道二次衬砌施工方案
XX隧道二次衬砌施工方案
一、工程概况
1、工程地质概况
XX隧道进、出口地段均无断层,构造简单,无不良地质现象,进口段有裂隙发育,斜坡天然条件下稳定,但受爆破施工影响,局部可能出现小规模坍塌和掉块,进出口处山坡坡度均较缓,基岩出露。
隧道洞身地段穿越地质主要为Ⅱ、Ⅲ类,构成主要为泥岩、砂岩、砂质页岩、页岩夹砂岩及其互层,局部风化严重,围岩破碎,呈块状松散结构,浅埋地段易出现地表下沉或坍塌。
2、水文地质概况
XX隧道隧址区富水性差,其岩性为泥岩夹砂岩,其它地段以厚层泥质岩为主,含水微弱,全隧涌水量预测为500m3/d。
3、设计概况
XX隧道为单向行车单洞双车道分离式隧道,左线隧道里程K126+257.62~K127+719.455,长1461.825m;右线隧道里程K126+250~K127+710,长1460m。
本隧道进口端为直线,出口端位于曲线上。
衬砌结构为“复合式”衬砌。
二、二次衬砌施工
1、防排水施工
(1).环向排水管、纵向排水管和横向引水管施工
采用DN100弹簧软式透水管、3Xφ100弹簧盲沟、DN50横向硬塑管,利用塑料三通管进行连接。
环向排水管间距为10m设一道,在有水处根据实际调整间距,少水地段采用无纺布盲沟。
排水管铺设结构和工艺如图3.7.6-1所示。
图3.7.6-1排水管铺设图
横向引水管在施工仰拱时进行安装,每10m一道。
纵向排水管和防水板同时施工,并用防水板反转包住下半圈。
(2).防水板铺设
①施工准备
a.洞外拼接
首先对防水板外观进行检查,是否有气孔、划痕、斑点、裂纹等缺陷,无质量问题即可使用。
在洞外经过硬化的平整场地上每2幅用自动熔接机焊接成一大块,搭接长度10㎝,每大块宽4.0m,长度为喷砼内轮廓长度加余长1.0~1.5m。
b.洞内工作面处理
(a)凸出的锚杆头,先切断,后锤平并抹砂浆防护。
(b)清除喷砼表面的凸出石等尖物,并找平使表面平整圆顺。
(c)锚杆尾端戴上专用塑料帽进行防护。
②防水板的铺设
(a)防水板铺设
利用自制防水板安装台车铺设防水板。
采用无钉悬挂,首先在喷射砼表面人工手持电转钻孔,清除孔内杂物,打入契型木条,外露喷砼表面约1cm,之后将防水板背后的布条系在木条尾部,拱部间距为0.5m,拱腰为0.7m,边墙处间距为1.0m。
防水板焊接采热焊法搭接长度不小于10cm,。
两者粘结强度不得小于防水板的抗拉强度。
防水板利用卷扬机提升到拱顶处,并使防水板中分线对准隧道中线,然后向两边对称沿喷砼面铺开防水板,边铺边用电焊器把防水板焊在PVC垫片上,铺开时留一定松驰度,防止灌注砼时防水板背后留下空洞,同时可避免防水板在浇注砼过程中被拉裂。
(b)搭接缝的焊接
ⅰ.无防布的搭接宽度不小于5㎝,用手动电热焊器进行焊接。
ⅱ.防水板的搭接宽度不小于10㎝,用电热焊器焊成双缝,采用无钉悬挂。
ⅲ.焊缝质量检查
(ⅰ)长焊缝用0.25Mpa压气检查,15分钟压力下降值不得大于10%为合格。
否则要找出漏气点进行修补。
(ⅱ)短焊缝用一字形螺丝刀沿缝检查,若有虚焊、漏焊,进行补焊。
(c)小洞室防水处理
各种小洞室也铺设防水板。
首先按洞室形状和大小制作防水板,然后固定在初期支护上,最后再和主洞防水板焊接成整体。
(d)施工注意事项
ⅰ.固定防水板时,根据初期支护面的平整度将防水板预留一定的富余量,以防过紧灌注砼时拉坏,或防水板后形成空洞。
ⅱ.防水板每循环铺设长度比衬砌循环长1.0~1.5m,以利于下次纵向搭接。
ⅲ.防水板提前二次衬砌1~2个循环铺设。
ⅳ.防止绑扎钢筋、衬砌模板、挡头板等扎坏防水板,并设专人进行检查修补。
ⅴ.洞内绑扎钢筋时靠近防水板处不得进行电焊,必须进行电焊时,要用铁板防护或采取其它安全防护措施。
③遇水膨胀止水条(300×φ18×R13×6型)的安装
本隧道施工缝采用遇水膨胀止水条止水。
止水条安装比较简单,按照止水条厚度在挡头模板中间位置钉一凸条,其高度为止水条宽度之半,拆模后即在衬砌厚度中间形成一凹槽,灌注下模砼前,把止水条用胶和固定钉固定在凹槽中即可。
如图3.7.6-3所示。
图3.7.6-3止水条安装示意图
④橡胶止水带的安装
隧道在沉降缝处1/2衬砌厚度位置设橡胶止水带止水。
橡胶止水带的安装比较困难,必须精心施工。
模筑二次衬砌砼时,在沉降缝处设置定位钢筋和钢筋卡,卡住止水带,并用特制定型挡头板夹住止水带中间,挡头板用U形卡固定在模板台车上,止水带留一半灌注在下一循环衬砌中,止水带内外侧(即衬砌厚度范围内用沥青木丝板填塞)。
2、液压衬砌台车
隧道衬砌采用12米液压台车,主要技术参数如下:
台车类型:
液压自行式
最大外型尺寸:
14817×10832×7401
门架净空尺寸:
6000㎜×4000㎜
台车运行速度:
8m/min
驱动电机功率:
2×11KW
主动轮总数:
2×2(个)
液压电机功率:
1×7.5KW
(1)台车拼装
在洞外经过硬化的平整场地上进行拼装,拼装完成后进行模板及液压结构检查,确保达到设计要求。
(2)台车就位
a.台车就位前,对两侧矮边墙顶部砼进行插筋或凿毛处理,使拱墙连成整体;并检查预埋管件、预留洞室的平面位置、高程及加工情况,使其符合设计要求。
b.台车就位后,及时检查隧道中线、标高及净空预留量并达到设计要求。
(3)挡头板制作安装
a.挡头板按照衬砌断面制作,与初期支护间隙嵌堵紧密。
b.挡头板安装时按照设计要求施作遇水膨胀止水条或橡胶止水带。
3、砼施工
(1).砼原材料
XX隧道所用砼的原材料均需外购,所购原材料均需由试验室经过试验合格后才可使用。
碎石试验项目:
颗粒级配、最大粒径、容重、含水率、含泥量、坚固性、有害物质和针片状含量等。
砂的试验项目:
细度模数、含水率、含泥量等。
水泥试验项目:
细度、水泥安定性、标号鉴定、凝结时间、强度标准和稠度用水量。
水的试验项目:
有害物质含量、化学分析实验等。
(2).砼的搅拌
①机械设备
采用JS500型自动计量砼搅拌站。
②搅拌站的布置
搅拌机标高满足砼运输车料斗接料口高度的要求。
搅拌机的布置考虑操作、检修和安装方便。
水泥、砂、石骨料贮料场地要满足砼不间断施工需要。
水泥、砂石料有足够贮备。
储备周期5~10天,堆放场靠近搅拌站。
(3).设计配合比
为满足设计的强度、耐久性、和易性的要求在合理使用材料和经济的原则下,设计配合比,其设计步骤如下:
a.计算砼施工配置强度。
b.确定水灰比。
c.确定用水量。
d.计算水泥用量。
e.计算每立方砼的砂石用量。
f.确定配合比。
g.计算调整并确定施工配合比。
h.根据砂石含水率计算施工配合比。
(4).砼运输
采用容积为6m3的砼搅拌输送车,运输至洞内工作面输送泵处。
(5).砼灌注及捣固
灌注砼采用HBK60I-1406型砼输送泵。
最大排量30m3/h。
垂直输送距离为100m,水平600m。
砼接缝处必须进行凿毛处理。
砼自模板窗口灌入,由下向上,对称分层,先墙后拱,倾落自由高度不超过2.0m。
在砼浇筑过程中,观察模板、支架、钢筋、预埋件等的情况,当发现有变形、移位时,及时采取措施进行处理,因意外砼灌注作业停止超过2个小时,则按工作缝处理。
采用插入式振捣器及附着式振捣器联合捣固,必须符合下列规定:
每一振点的捣固延续时间,要使砼表面呈现浮浆和不再沉落。
振捣时的移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍。
振捣器与模板的距离不大于其作用半径的0.5倍,并避免碰撞钢筋、模板、预埋件。
振捣器插入下层砼内的深度不小于50㎜。
试验室按规定要求在灌注砼现场做试件,并详细填写施工记录。
(6).砼养护
衬砌砼灌注后,强度达到设计强度70%或受力状态下砼强度达到设计强度100%时,即可拆模,并进行养护,高温时洒水养护,低温时覆盖塑料布保湿养护。
(7).泵送砼要求
粗骨料最大粒径与输送管内径之比,不大于1:
3
最小水泥用量为300kg/m3;
坍落度为80~180㎜。
(8).施工重点
a.管道安装原则
管道宜直,转弯宜缓,以减少压力损失;接头严密,防止漏水漏浆,避免下斜,防止堵管,灌注点先远后近。
管道、弯头、配件存有备品,可随时更换。
b.输送工序
操作人员持证上岗,并能及时处理操作过程出现的故障。
泵机与浇筑点要设联络工具,信号明确。
泵送前要先用水灰比为0.7的水泥砂浆湿润导管,需要量约为0.1m3/m。
泵送过程严禁加水,严禁泵空。
开泵后中途不要停歇,并有备用泵机。
有专人巡视管道,发现漏浆、漏水及时修理。
c.浇筑作业
捣固工具与捣固能力适量增大,与泵送砼的来量相适应。
d.管道清洗
泵送砼结束时,要考虑管内砼数量,掌握泵送量,避免管内的浆过多。
洗管前先行反吸,以降低管内压力。
洗管时,可从进料口塞入海绵球或橡胶球,用水将存浆推出。
洗管时,料管出口方向严禁站人。
先准备好排浆沟、管。
不得将洗管残浆灌入已浇筑好的砼上。
(9)施工注意事项
a.二次衬砌的施作,应在围岩和锚杆支护变形基本稳定后进行;
b.衬砌所用原材料的质量及其储存方式应符合规范要求;
c.应做好地下水引排工作,仰拱及基础部位的虚渣及积水必须清理干净,防水层或喷层表面粉尘应清除并洒水湿润;
d.施工用机具、拱架、模板台车等必须经过检验,并进行试运转;
e.砼应由下向上以次浇筑,且要保证砼泵连续运转;
4、拱部回填注浆施工
(1).注浆管的布置
隧道施作二次衬砌时,由于振捣和砼硬化时的收缩,拱顶部一般会有空隙存在,为了改善这一情况,二次衬砌后对拱顶部进行压浆处理。
为了及时进行压浆,在二次衬砌时预留注浆管,注浆管共二根,其预埋位置如下图所示。
一根是进浆管,一根是出浆管,采用φ42×4钢管。
(2).注浆施工
①使用YZJ-80型注浆泵,注浆管和预埋进浆管端用专用连接头连接后进行注浆。
注浆用水泥净浆,水灰比为0.6:
1~1:
1。
使用425#普通硅酸盐水泥。
注浆压力为0.5~1.0Mpa。
②注浆前清理注浆管,保持畅通,必要时进行压水试验。
③注浆连续作业,不得任意停浆,以防浆液沉淀堵塞管路。
④注浆时,必须严格控制注浆压力,以防大量跑浆和使结构产生裂缝。
⑤在注浆过程中,如发现从施工缝、砼裂缝少量跑浆可以采用快凝砂浆勾缝后继续注浆,当冒浆或跑浆严重时,要关泵停压,待一、二天后进行第二次注浆。
⑥注浆时当出浆管向外流浆时表示已注满,即行停泵。
⑦停浆后,立即关闭孔口阀门,然后拆除和清洗管路,待浆液初凝后,再拆卸注浆管,割掉外露管,并用高标号水泥砂浆将注浆孔填满捣实。
⑧注浆管理
a.为了确实地获取注入浆液质量和数量,必须保管好全部证明书及测量数据等。
b.施工中经常监视注入量、注浆压力及二衬结构状况,必要时变换注浆参数。
c.根据注浆情况,事先计算出注浆量,并与实际注浆量进行对照,及时跟踪、变更施工参数。
5、水沟、电缆槽施工
本隧道路面边沟在洞外预制厂预制,电缆槽施作完后再进洞安装,安装时要紧贴电缆槽侧壁。
安装采用对接,接头用热沥青涂抹。
安装时严格控制标高和位置,确保和路面平整排水畅通。
边沟及电缆槽的施工是在二次衬砌和仰拱施工后进行,其工程量不大,但结构复杂、施工困难,必须精心施工。
立模和预制件安装由测量技术人员严格控制尺寸、标高,预留、预埋件同时施工,确保位置准确。
电缆槽施工前先将边墙和仰拱相关部位凿毛(或仰拱施工时提前预埋钢筋),电缆槽盖板在洞外预制,洞内安装。
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