衬砌施工作业指导书.docx
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衬砌施工作业指导书
衬砌施工作业指导书
1目的
明确隧道衬砌施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范隧道衬砌施工作业。
2编制依据
《隧道施工技术规范》JTGB01-2014
《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80-2004)
3适用范围
适用于隧道正洞、紧急停车带、横洞及其辅助坑道的二次衬砌工程施工。
4施工工艺及技术要求
隧道衬砌要遵循“仰拱超前、墙拱整体衬砌”的原则,初期支护完成后,为有效地控制其变形,仰拱尽量尽早施工,仰拱填充采用栈桥平台以解决洞内运输问题,并进行全幅一次性施工。
仰拱施作完成后,利用多功能作业平台人工铺设防水板,绑扎钢筋后,采用液压整体式衬砌台车进行二次衬砌,采用拱墙一次性整体灌注施工。
混凝土在洞外采用拌和站集中拌和,混凝土搅拌运输车运至洞内,混凝土输送泵泵送入模。
衬砌施工工艺流程见图1。
说明:
1、衬砌施工时间根据监控量测结果及时进行。
2、混凝土采用泵送。
3、混凝土浇注过程中应防止台车上浮。
图1二次衬砌施工工艺框图
4.1衬砌模板
模板衬砌台车必须按照隧道内净空尺寸进行设计与制造,钢结构及钢模必须具有足够的强度、刚度和稳定性。
衬砌台车经施工单位会同监理单位验收合格后方可投入使用。
模板台车长度为12m。
模板台车侧壁作业窗宜分层布置,层高不宜大于1.5m,每层宜设置4~5个窗口,其净空不宜小于45cm×45cm。
拱顶部位应预留2个注浆孔。
模板安装必须稳固牢靠,接缝严密,不得漏浆。
模板台车的走行轨宜设在混凝土走行道面上。
模板表面要光滑,与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂。
4.2 衬砌钢筋
钢筋加工弯制前应调直,并将表面油渍、水泥浆和浮皮铁锈等均应清除干净;加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕。
钢筋接头应设置在承受应力较小处,并应分散布置。
配制在“同一截面”内受力钢筋接头的截面面积,占受力钢筋总截面面积的百分率,应符合设计要求。
当设计未提出要求时,应符合下列规定:
①、焊(连)接接头在受弯构件的受拉区不得大于50%,轴心受拉构件不得大于25%;
②、在构件的受拉区,绑扎接头不得大于25%,在受压区不得大于50%;
③、钢筋接头应避开钢筋的弯曲处,距离弯曲点的距离不得小于钢筋直径的10倍。
④、在同一根钢筋上应少设接头。
“同一截面”内,同一根钢筋上不得超过一个接头。
采用电弧焊焊接,单面搭接焊,其搭接长度不得小于10d;双面搭接焊,其搭接长度不得小于5d,焊缝宽度不小于0.8d且不小于10㎜,焊缝高度不小于0.3d且不小于4㎜。
4.3二次衬砌
4.3.1施工方法
拱墙二次衬砌采用全断面整体钢模衬砌台车、混凝土搅拌运输车运输、泵送砼灌注,振捣器捣固,挡头模采用钢模或木模。
混凝土浇筑要左右对称进行,防止钢模台车偏移。
砼生产采用自动计量拌合站拌合,砼拌合站设置应满足冬季施工要求。
4.3.2施工方案
⑴、二次衬砌施作应符合以下要求:
①、隧道二次衬砌施作应在围岩和初期支护变形基本稳定后进行,变形基本稳定应符合:
隧道周边变形速率明显下降并趋于收敛;或水平收敛(拱脚附近7d平均值)小于0.2mm/d,拱顶下沉速度小于0.15mm/d;或施作二次衬砌前的累积位移值,已达到预计总位移值的80%以上。
②、围岩及初期支护变形过大或变形不收敛,又难以及时补强时,可提前施作二次衬砌,以改善施工阶段结构的受力状态,此时二次衬砌应予以加强。
⑵、测量工程师和隧道工程师共同进行中线、高程测量放样。
⑶、根据中线和标高铺设衬砌台车轨道,要求使用标准枕木和鱼尾板,轨距与台车轮距一致。
起动电动机使衬砌台车就位,涂刷脱模剂。
⑷、起动衬砌台车液压系统,根据测量资料使钢模定位,保证钢模衬砌台车中线与隧道中线一致,拱墙模板成型后固定,测量复核无误。
⑸、清理基底杂物、积水和浮碴;装设钢制或木制挡头模板,按设计要求装设橡胶止水带,并自检防水系统设置情况。
⑹、自检合格后报请监理工程师隐蔽检查,经监理工程师签证同意后灌注砼。
4.3.3注意事项
⑴、衬砌不得侵入隧道建筑限界,衬砌施工放样时将设计的轮廓线扩大5cm。
⑵、混凝土灌注前及灌注过程中,应对模板、支架、钢筋骨架、预埋件等进行检查,发现问题应及时处理,并做好记录。
⑶、混凝土振捣时不应破坏防水层。
⑷、衬砌施工缝端头必须进行凿毛处理,用高压水冲洗干净。
⑸、按设计要求预留沟、槽、管、线及预埋件,并同时施作附属洞室砼衬砌。
⑹、砼衬砌灌注自下而上,先墙后拱,对称浇筑。
在施工过程中,如发生停电应立即起动备用电源,确保砼浇筑作业连续进行。
⑺、混凝土振捣时,不得碰撞模板、钢筋和预埋件。
⑻、泵送砼结束后,应对管道进行清洗,但不得将洗管残浆灌入到已浇筑好的砼上。
⑼、钢筋混凝土二次衬砌地段,必须用与二次衬砌混凝土相同配合比的细石混凝土或砂浆制作垫块,确保钢筋保护层的厚度,主筋保护层尺寸不小于40mm。
4.4泵送混凝土施工工艺
4.4.1砼搅拌
⑴、混凝土各种原材料的质量应符合配合比设计要求,并应根据原材料情况的变化及时调整配合比。
一般情况下每班抽测2次,雨天应随时抽测。
严格按照经批准的施工配合比准确称量混凝土原材料,其最大允许偏差应符合下列规定(按重量计):
胶凝材料(水泥、矿物掺合料)为±1%;外加剂±1%,粗细骨料为±2%,拌合用水为±1%。
⑵、混凝土原材料计量后,宜先向搅拌机投放粗骨料、细骨料、水泥和矿物掺和料,搅拌均匀后加水搅拌,充分搅拌后再投入外加剂,并拌合均匀。
⑶、水泥、砂、石储备要满足砼不间断施工需要。
⑷、泵送混凝土搅拌的最短时间,不应小于3.0min。
⑸、每种配合比的泵送混凝土全部拌制完毕后,应将混凝土搅拌装置清洗干净,并排尽积水。
4.4.2 砼运输
⑴、砼在运输中应保持其匀质性,做到不分层、不离析、不漏浆。
运到灌注点时,要满足坍落度的要求。
⑵、混凝土宜在搅拌后60min内泵送完毕,且在1/2初凝时间内入泵,并在初凝前浇筑完毕。
⑶、混凝土搅拌运输车装料前,必须将拌筒内积水倒净。
当运至现场的混凝土发生离析现象时,应在浇筑前对混凝土进行二次搅拌,但不得再次加水。
⑷、混凝土搅拌运输车在运输途中,拌筒应保持2~4r/min的慢速转动。
当搅拌运输车到达浇筑现场时,应高速旋转20~30s后再将混凝土拌和物喂入泵车受料斗。
⑸、混凝土搅拌运输车给混凝土泵喂料时,应符合下列要求:
①、喂料前,中、高速旋转拌筒,使混凝土拌合均匀,若大石子夹着水泥浆先流出,说明发生沉淀,应立即停止出料,再顺转搅拌2~3min,方可出料。
②、喂料时,反转卸料应配合泵送均匀进行,且应使混凝土保持在集料斗内高度标志线以上。
③、中断喂料作业时,应使拌筒低速搅拌混凝土。
⑹、严禁将质量不符合泵送要求的混凝土入泵。
⑺、混凝土搅拌运输车喂料完毕后,应及时清洗拌筒并排尽积水。
4.4.3 砼灌筑及捣固
砼自模板窗口灌入,应由下向上,对称分层,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、预埋件和预留孔洞的情况,当发现有变形、移位时,应及时采取加固措施。
混凝土浇筑应连续进行。
当因故间歇时,其间歇时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间。
当超过允许间歇时间时,按接缝处理,衬砌砼接缝处必须进行凿毛处理。
纵、环向施工缝按照设计要求设置中埋式橡胶止水带。
混凝土浇筑分层厚度(指捣实后厚度)宜为振捣器作用部分长度的1.25倍,但最大摊铺厚度不宜大于600mm。
在新浇筑完成的下层混凝土上再浇筑新混凝土时,应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。
浇筑混凝土时,应填写混凝土施工记录。
采用插入式振动棒捣固,应符合下列规定:
⑴、每一振点的捣固延续时间宜为20~30s,以混凝土不再沉落、不出现气泡、表面呈现浮浆为度,防止过振、漏振。
⑵、采用插入式振动器振捣混凝土时,振捣器的移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍,且插入下层混凝土内的深度宜为50~100mm,与侧模应保持50~100mm的距离,并避免碰撞钢筋、模板、预埋件等。
当振捣完毕后,应竖向缓慢拔出,不得在浇筑仓内平拖。
泵送下料口应及时移动,不得用插入式振动棒平拖驱赶下料口处堆积的拌和物将其推向远处。
⑸、对于有预留洞、预埋件和钢筋太密的部位,应预先制订施工措施,确保顺利布料和振捣密实。
在浇筑混凝土时,应经常观察,当发现混凝土有不密实等现象,应立即采取措施予以纠正。
4.4.4 拆模及养护
⑴、二次衬砌拆模时间应符合下列规定:
①、二次衬砌混凝土强度应达到5.0MPa以上。
②、特殊情况下,应根据试验及监控量测结果确定拆模时间。
⑵、混凝土浇筑完毕后的12小时以内开始对混凝土进行养护,且养护不得中断,养护时间不得小于14d。
混凝土养护期间,混凝土内部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差不宜大于20℃,养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。
浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态。
当环境气温低于5℃时不应浇水。
4.4.5 泵送砼操作规程及其注意事项
⑴、混凝土泵的操作人员必须经过专门培训合格后,方可上岗操作。
⑵、混凝土泵与输送管连通后,应按所用混凝土泵使用说明书的规定进行全面检查,符合要求后方能开机进行空运转。
⑶、混凝土泵启动后,应先泵送适量水以湿润混凝土泵的料斗、活塞及输送管的内壁等直接与混凝土接触部位。
⑷、经泵送水检查,确认混凝土泵和输送管中无异物后,应采用泵送水泥砂浆润滑混凝土泵和输送管内壁。
⑸、开始泵送时,混凝土泵应处于慢速、匀速并随时可反泵的状态。
泵送速度应先慢后快,逐步加速。
同时,应观察混凝土泵的压力和各系统的工作情况,待各系统运转顺利后,方可以正常速度进行泵送。
⑹、泵送混凝土时,如输送管内吸入了空气,应立即反泵吸出混凝土至料斗中重新搅拌,排出空气后再泵送。
⑺、泵送混凝土时,料斗内应保持足够的混凝土。
⑻、当混凝土泵出现压力升高且不稳定、油温升高、输送管明显振动等现象而泵送困难时,不得强行泵送,并应立即查明原因,采取措施排除。
可先用木槌敲击输送管弯管、锥形管等部位,并进行慢带泵送或反泵,防止堵塞。
⑼、当输送管被堵塞时,应采取下列方法排除:
①、重复进行反泵和正泵,逐步吸出混凝土至料斗中,重新搅拌后泵送。
②、用木槌敲击等方法,查明堵塞部位,将混凝土击松后,重复进行反泵和正泵,排除堵塞。
③、当上述两种方法无效时,应在混凝土卸压后,拆除堵塞部位的输送管,排出混凝土堵塞物后,方可接管。
重新泵送前,应先排除管内空气后,方可拧紧接头。
⑽、泵送混凝土有计划中断时,应预先确定中断浇筑的部位,且中断时间不宜超过1h。
⑾、管道清洗
①、洗管前先进行反吸,以降低管内压力。
②、洗管时,料管出口方向前方严禁站人。
③、预先准备好排浆沟、管,不得将洗管残浆灌入已浇筑好的砼上。
⑿、排除堵塞,重新泵送或清洗混凝土泵时,布料设备的出口应朝安全方向,以防堵塞物或废浆高速飞出伤人。
4.5二次衬砌质量检验
4.5.1衬砌钢筋施工质量要求
⑴、钢筋的品种、规格、形状、尺寸、数量、接头位置必须符合设计及有关标准要求;
⑵、施工实测项目:
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
主筋间距(mm)
±10
每20m检查5点
2
两侧钢筋间距(mm)
±5
每20m检查5点
3
箍筋间距(mm)
±20
每20m检查5处
4
绑扎搭
接长度
受拉
P235
30d
每20m检查3个接头
HRB335
35d
受压
P235
20d
HRB335
25d
5
电弧焊接搭接长度
双面搭接焊
5d
每20m检查3个接头
单面搭接焊
10d
5
钢筋加工
钢筋长度(mm)
-10,+5
每20m检查2根
4.5.2仰拱施工质量要求
⑴、仰拱应结合拱墙施工及时进行,使支护结构尽快封闭成环。
⑵、仰拱浇筑前应清除积水、杂物、虚碴等。
⑶、仰拱超挖严禁用虚土、虚碴回填。
⑷、施工实测项目:
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
混凝土强度(Mpa)
在合格标准内
按标准检查
2
仰拱厚度(mm)
不小于设计
每20m检查一个断面,每个断面检查5个点
3
钢筋保护层厚度(mm)
≥50
每20m检查一个断面,每个断面检查3个点
4.5.3混凝土衬砌施工质量要求
⑴、所用施工材料的质量和规格必须满足规范和设计要求。
⑵、防水混凝土必须满足设计和规范的要求。
⑶、基底承载力应满足设计要求,对基底承载力有怀疑时应作承载力试验。
⑷、拱墙背后的空隙必须回填密实。
⑸、施工实测项目:
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
混凝土强度(Mpa)
在合格标准内
按标准检查
2
衬砌厚度(mm)
不小于设计值
激光断面仪或地质雷达:
40m检查一个断面
3
墙面平整度(mm)
20
2m直尺:
40m每侧检查5处
5劳力、机械设备配置
劳力、机械设备的配置应结合工期要求、工点具体特点进行合理的配置。
结合正常施工需要,1台衬砌台车施工时,主要设备配置如下:
混凝土运输车不少于3辆(实际施工中应按运距及搅拌机生产能力确定)、60型输送泵2台(1台备用)、备用发电机1台、混凝土拌合站一座、全液压整体钢模衬砌台车1台,装载机1台。
二次衬砌施工每工班钢筋作业人员不宜少于10人,模板安装、混凝土运输及浇筑作业人员不宜少于20人。
6注意事项
二次衬砌施工前应仔细核对预埋件、预留槽类型、数量以及安装里程和安装方法,并对不同专业类型预埋件出现相互矛盾的现象及时请设计院澄清,确保预埋件不遗漏、安装质量符合设计要求,从而为后续工程施工创造良好条件。
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