二衬施工工艺试验.docx
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二衬施工工艺试验.docx
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二衬施工工艺试验
隧道二次衬砌施工方案
一、台车定位、安装的几点技术说明
1、台车采用钢结构大模板,具有液压支拆模和电动走行系统,工厂制造后运至现场安装,为确保衬砌不侵入隧道建筑限界,台车制作时将台车模板轮廓线比设计轮廓线扩大3cm,施工前检查台车尺寸是否准确,掌握加工偏差大小情况,经精测队再次检查合格后方可使用。
2、仰拱、铺底及矮边墙的施工:
铺底和矮边墙混凝土先行浇筑,便于台车就位和展开二次衬砌,并改善洞内道路状况,营造良好施工环境。
矮边墙施工高度的确定:
矮边墙顶面比衬砌台车模板底边低5cm,此部分在砼灌注前用梯形木封堵密贴,以防漏浆,这种方法易于实现台车的精确定位,并利用矮边墙支牢底部模板。
仰拱、矮边墙施作时注意按设计布设纵横向排水管及其与沉砂井、路基中间暗井的连接管,预留环向透水波纹管和防水卷材接头,以及设置预埋件和预留洞室等。
3、台车模板底部标高:
右线3#宁波端和左线3#金华端台车模板底部标高在电缆槽盖板顶部标高下10cm,右线3#金华端台车模板底部标高在电缆槽盖板顶部标高下15cm。
4、衬砌前对模板表面用抛光机进行彻底打磨,清除锈斑,涂油防锈,要求模板缝间隙宽度和错台高度均不大于1mm。
5、台车轨道布设控制标准:
方木作枕木,底面直接置于己铺底的砼地面上,保证台车平稳。
通过枕木调整轨道中心及标高,轨道平面位置和高程偏差控制均在±1cm以内,保证台架水平,使模板中心线尽量同台车大梁中心重合,使台车在砼灌注过程中处于良好的受力状态。
6、定位方法:
采用五点定位法,以衬砌圆心为原点建立平面坐标系,通过控制拱部模板中心点、拱部模板同墙部模板的两个铰接点、两墙部模板的底脚点来精确控制台车就位。
曲线上考虑内外弧长差引起的左右侧搭接长度的变化,以使弧线圆顺,减小接缝错台。
台车走行至立模位置,用侧向千斤顶调整至准确位置,并进行定位复测,直至调整到准确位置为止。
台车撑开就位后检查台车各节点连接是否牢固,有无错动移位情况。
采用五点定位法检查模板是否翘曲或扭动,位置是否准确,保证衬砌净空,同时也易于克服衬砌环接缝处的错台。
为避免在浇注边墙砼时台车上浮,还须在台车顶部加设木撑或千斤顶。
同时检查工作窗状况是否良好。
每次浇注混凝土前,工程部现场技术人员要对台车中线及模板净空、标高仔细进行检查,坚决杜绝模板侵入净空,并有一定的预留量,确保二衬净空。
7、外模、端模(挡头板)制作和安装
明洞衬砌采用Φ48钢管弯制弧形拱架固定外模,外模选用木板或竹胶板;端模(挡头板)选用5cm厚木板制作,采用角钢U形卡和短方木固定,以适应端模尺寸的不规则性。
并在挡头板上钉木板条以便在混凝土端面预留出安装止水条的凹槽。
8、施工沉降缝设置在明暗洞交接位置,和软硬围岩交界处,不得随意改变位置。
二、配套机械设备
只有合理的机械选型、配套才能充分发挥机械效能,提高工作效率,加快衬砌速度,保证衬砌质量。
每个洞口主要衬砌设备选型配套情况见下表。
每个洞口主要衬砌设备选型配套表
序号
机械设备名称
单位
数量
说明
1
自动液压衬砌台车
台
1
长12延米
2
自动计量拌和站
套
1
三料仓,生产能力30~60m3/h
3
配料装载机
台
1
拌和站上砂石料使用
4
砼输送车
台
2
5
砼输送泵
台
1
HB60
6
自制简易台架
台
1
用于基面处理,铺挂防水卷材或绑轧钢筋
三、劳力组织与指挥协调
1、劳动力组织
每个洞口各成立一个衬砌队,分砼作业班、模板与预埋管件班、防水卷材铺挂班、钢筋班、砼养护和外表整修班五个班组。
衬砌班又分为砼拌和组、输送组、接换管组、捣固组。
每个洞口衬砌人员定员为54人(人员分工见下表),实行定人定岗的班组长负责制,既独立,又统一,协调合作。
衬砌工区人员配备表
工
种
拌
和
站
司
机
装
载
机
司
机
输
送
车
司
机
输
送
泵
司
机
振
捣
工
木
工
电
焊
工
钢
筋
工
普
工
防
水
板
铺
挂
砼
养
护
整
修
每
洞
口
合
计
人数
2
1
5
2
6
4
4
8
12
6
4
54
2、指挥协调
衬砌施工机械化程度高,作业环节多,因此,必须加强指挥协调力度。
指挥协调人员定人、定岗,由项目部工区行政负责人总体负责,指定施工队一名副队长协助。
衬砌台车、输送泵以及拌和站之间采用对讲机、电铃、口哨等工具进行有效联络,确保信息准确、及时传递。
四、砼衬砌施工工艺流程
1、隧道二衬施工工艺框图(见下页)
2、工艺说明
对于Ⅱ类围岩较差地段,因二衬是作为主要承载结构,故须在初支施作后马上施作二衬,而不必等到量测信息达标。
对Ⅲ类以上围岩,工艺按此框图。
3、对获取的量测信息分析后,认定围岩变形趋于稳定状态,则可考虑进行二衬施工。
4、检查初支表面的平整度,有无尖锐异物等,如有,则整修之,直至满足《规范》要求。
隧道二衬施工工艺框图
5、进行渗水盲沟的安装和复合土工防水板的铺挂,防水板用自动行走式热合机进行双缝焊接,三角缝、丁字缝等薄弱环节用热熔焊枪加强补焊。
铺挂后进行气密性检测,发现漏气之处则进行补焊,直至完好。
6、衬砌台车就位,并检查其中线、标高、使之满足设计要求,模板除锈、上油。
对二端施工缝防水设施进行安装、整修,并安装端头模板。
7、用输送泵泵送混凝土入模,插入式振捣器和附着式振捣器配合运用,振捣混凝土至密实。
泵送时注意左右对称,分层灌注,每层厚度不超过50cm。
8、收缩台车液压系统,脱模,并对台车模板进行整修、养护。
9、对二衬混凝土进行喷淋养护,使表面处于湿润状态。
10、试压二衬试件,结合二衬外表,评定二衬质量。
五、二衬施工的关键工序,采取措施及注意事项
(一)二衬施作时机的确定
二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定后施作。
围岩变形量较大,流变特性明显时,要加强初期支护并及早施作仰拱和二次衬砌。
围岩和初期支护变形基本稳定应符合不列条件:
1、各测试项目的位移速率明显收敛,围岩基本稳定;
2、己产生的各项位移,已达预计总变形量的80%~90%;
3、周边位移速率小于0.1~0.2mm/d,或拱顶下沉速度小于0.07~0.15mm/d
(二)预留洞室和预埋件的固定
隧道预留洞室和预埋件种类多、数量大,保证其尺寸和位置准确是衡量二衬质量的一个重要方面。
1、钢筋砼衬砌地段,预留、预埋件固定在钢筋骨架上。
2、无筋衬砌地段采取的方法是在衬砌台车模板上钻孔用螺栓固定预留、预埋件。
或采取焊接方式固定在模板台车上,其优点是费用低廉,易于操作。
3、预埋钢管的设置
为保证通讯、电力线路穿线顺利,预埋钢管需把好以下工序质量:
①采用切割机切割;②用钢挫挫平管口毛刺;③弯管机弯制;④接头采用套管连接,套管同预埋钢管之间焊接,并对焊缝作防锈蚀处理;⑤管内穿铁线;⑥预留洞室处钢管头应外露5mm,长短一致。
(三)防水砼质量控制
本隧道二次衬砌采用C30微膨胀水自防水混凝土,
1、二衬防水砼原材料质量控制:
采购使用反击破碎石机组生产的碎石,通过调整筛孔尺寸,保证碎石的形状和级配。
5~16.5mm、16.5~31.5mm碎石分开堆放,分别进入拌和机料仓自动计量后再与其它材料一同拌和。
二衬防水砼原材料表
序号
原材料名称
规格
抽检频率
1
水泥
浙江力顿AEC425#
每批量/200t抽检一次
2
砂
中砂
每批量/200m3抽检一次
3
碎石
5~16.5mm
每批量/500m3抽检一次
碎石
16.5~31.5mm
4
钢筋
A3、20MnSi
同型号每批量/60t抽检一次
钢筋焊接接头
同型号第300个接头抽检一次
6
泵送剂
JM-9(掺量1.3%)
每批量/2t抽检一次
2、砼坍落度控制:
一般选12~17cm,根据砼灌注部位不同,墙部砼坍落度宜小,拱部砼坍落度宜大。
在保证砼可泵性的情况下,宜尽量减小砼的坍落度,并提高砼的和易性、保水性,避免砼泌水。
3、外掺剂(料)的选用:
适量掺加1.3%的泵送剂,可以改善砼的和易性,增加其流动性。
4、按施工配合比准确计量:
配合比以试验室下发的配合比通知单为准,自动计量器具须经具备资质的单位进行标定并定期校核,每次砼拌制前必须对计量器具进行检查,确保砼用料计量准确。
(四)提高砼外观质量措施
1、模板脱模剂采用花生油(材油):
新机油=1:
1配制,涂油用的抹布干净,涂油不宜过多,以不流动为准,也不宜过少,涂油后的模板要保持干净。
2、保证混凝土的搅拌时间和振捣时间,振捣时间为20~30s,根据坍落度可适当调整,
3、在反弧段施工中,一是掺加1.3%的JIM-9泵送剂,以改善砼性能,二是控制砼坍落度(14cm),三是捣固方法得当,综合运用,可以减少减小反弧段气泡,有效改善衬砌砼表面质量。
4、消灭砼接缝错台的措施
(1)、消灭环接缝错台:
一是在台车就位前,将砼搭接部位及台车搭接部分表面彻底清理干净,使台车与砼表面尽量紧贴;二是加强台车支撑,应将所有的支撑全部支撑到位,保证台车整体受力,必要时可在台车端部增加丝杠支撑;三是在台车前端端部拱顶增设支撑(采用三个40t的千斤顶),以防台车上浮造成拱部错台;四是严控台车底部以上3米灌注砼速度(一般控制在约4小时)和坍落度(一般在14cm);五是检查台车前后断面尺寸制造误差,及时消除;六是中线控制准确,使台车中线与隧道中线在同一个平面;七是保持台车与混凝土的搭接长度为10厘米(曲线地段指内侧)。
(2)消灭台车模板错台:
对模板板块拼缝进行焊联并将焊缝打磨平整,形成三块大模板(即拱部一块,左右边墙各一块),以抑制使用过程中模板翘曲变形而影响砼表面质量,以克服板块间拼缝处错台。
(3)控制台车作业窗处错台和漏浆:
作业窗关闭前,必须将窗口边框砼浆液残碴清理干净,并用湿抹布擦拭后锁紧压紧卡,并将关闭支点用楔形木塞紧,防止由于作业窗口关闭不严,使窗口部位砼表面形成凹凸不平的补丁甚至造成漏浆。
(五)衬砌砼封顶技术
封顶采用顶模中心封顶器接输送管,逐渐压注砼封顶。
当挡头板上观察孔有浆溢出,即标志封顶完成。
(六)拆模
按施工规范采用最后一盘封顶砼试件现场试压达到的强度来控制,明洞强度不小于5.0Mpa时拆模,暗洞内二衬砼强度不小于2.5Mpa时拆模。
(有现场试验员和试验室提供具体拆模时间)。
(七)砼养护
拆模前用水冲洗模板外表面,拆模后用高压水喷淋混凝土表面,以降低水化热,养护期不少于14天。
(八)砼表面整修
拆模后,若发现缺陷,不得擅自修补,由技术人员共同研究后并经监理工程师批准后及时处理。
1、气泡:
采用白水泥和普通水泥按衬砌表面颜色对比试验确定的比例掺拌后,在拆模时局部填补抹平。
2、环接缝处理:
采用弧度尺画线,切割机切缝,缝深约2cm,不整齐处进行局部修凿或经砂轮机打磨后,用高标号水泥砂浆修饰,用钢镘刀抹平,使施工缝圆顺整齐。
3、对于表面颜色不一致的采用砂纸反复擦拭数次。
4、预留洞室周边还应先行清理干净,然后喷水湿润,采用高标号、与二衬颜色相统一的砂浆,抹平压光。
(九)衬砌砼灌注作业中的几个工艺细节
1、砼灌注:
砼采用分层、左右交替对称浇注,每层浇筑厚度不得大于0.5m。
两侧高差控制在50cm以内。
浇注过程要连续,避免停歇造成“冷缝”,间歇时间超过1h则按施工缝处理。
2、砼定人定位捣固:
专职捣固手定人定位用插入式振动器捣固,保证砼密实;起拱线以下辅以木锤模外敲振和捣固铲抽插捣固,以抑制砼表面的气泡产生。
灌注过程中严禁用振动棒拖拉砼。
3、钢筋保护层:
钢筋砼衬砌采用泵送砼,由于灌注速度快,钢筋变形显著,易造成拱部钢筋保护层减小。
因此适当加大混凝土垫块厚度并放慢砼灌注速度。
4、矮边墙顶面处砼接缝处理:
砼开盘前先泵送同级砂浆,砂浆量以矮边墙上平铺2cm为宜,以保证矮边墙同拱墙砼的连接,防止模板缝隙漏浆造成砼泛砂或露骨;同时起到润湿输送泵和管路的作用。
5、砼输送管路布置:
接头管箍应避免不当接触造成爆脱,管路宜用方木支垫高出地面,穿过台车时管箍不与台车构件相接触。
砼输送管路端部设置一根软管,软管管口至浇筑面垂距控制在1.5m以内,以避免砼集料堆积和产生离析。
6、砼对称灌注更替时间控制:
采取砼灌注时间和灌注高度两个指标进行双控,即单侧砼灌注高度达0.5m时,必须换管;单侧砼灌注间歇时间不超过砼的初凝时间,我们规定每侧连续灌注时间达45min时,必须换管。
(八)保证衬砌作业连续性的措施
(1)合理配置机械设备,储备充足的机械设备易损件,做到设备有用有备;加强机械设备操作手现场培训和设备检修保养,如因施工过程中,发生机械故障,在工区负责人的协调下,立即调用临近洞口机械。
(2)建立衬砌前的设备检查制度,设备有故障或能力不匹配不开盘。
(3)对工程量较大的部位采用双系统作业,即两套衬砌设备、两台输送泵左右侧同时工作,但宜适当放慢砼灌注速度,以避免台车上浮。
甬金公路106合同段项目经理部
2003年6月1日
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