主洞衬砌施工方案.doc

引汉济渭3号勘探试验洞正洞工区(K24+527.226K27+643.006)秦岭隧洞二次衬砌方案编 制: 年 月 日复 核: 年 月 日审 核: 年 月 日生效日期: 年 月 日中铁隧道集团引汉济渭3号勘探试验洞主洞二次衬砌施工技术方案一、编制依据及设计概况1.1、编制依据(1)陕西省秦岭输水3号支洞主洞勘探试验段施工设计图。(2)有关会议纪要、通知。(3)我公司对现场的调研及程序文件关于环境保护、职业健康安全等方面的规定。(4)本工程所涉及的施工技术、安全质量、检验验收等方面的国家和部门制定的现行规程规范、标准、法规文件等。(5)、我公司现有衬砌施工技术经验1.2、设计概况1、工程位置秦岭输水隧洞3号勘探试验洞位于陕西省宁陕县四亩地镇五根树附近，县级佛坪宁陕公路通过，路面宽度约6.5m，接108国道及西汉高速公路，对外交通方便。2、工程概况3号试验洞主洞勘探试验段与支洞夹角为373145，设计段落为K24+527.226K27+643.006,位于安康市宁陕县四亩地镇,线路全长3115.78m。3号支洞主洞勘探试验段围岩分为类、类，共3115.78米，各种围岩类别衬砌类型长度数量及比例如下:主支洞交叉口30m,占0.96；类围岩加强段20m,占0.64；类1900m,占60.98；类1165.78m，占37.42。主洞内下游里程K26+180设有一处泵站，隧道坡度为1/2527。3、水、电、通讯条件工地附近水源丰富、生活生产用水，取水方便。施工期间使用网电，可以从相临电站接入。本标段沿线均有电信信号，移动信号目前已覆盖。二、资源配置与组织2.1、组织机构设置在项目部的统一管理下，成立衬砌作业队负责上下游衬砌施工，项目部下达工作计划，并落实协调各方面工作，推动施工顺利开展。2.2、人力资源配置根据工程规模及工程特点，每一个衬砌作业台车的衬砌施工人员组织如下表（表一）所示。表一 二次衬砌劳动力配置表工 种人 数从 事 工 作备 注班长1人边拱衬砌台车的总体组织安排副班长2人分别负责脱模定位工序与灌注工序台车操作工2人负责台车操作电钳工2人两个大工序每班一人木工4人立堵头板混凝土振捣工6人负责混凝土振捣工作混凝土浇筑工6人负责混凝土浇筑工作汽车司机2人负责清渣及混凝土的运输脱模定位工8人负责台车脱模定位模板打磨清理工作测工3人负责模板台车及轨道的定位工作施工工程师1人负责该仰拱台车的施工管理质检工程师1人负责该仰拱台车的质量管理安全员1人负责安全施工工作普工4人轨道铺设，清渣，基面清洗总计43人2.3、施工机械拱墙衬砌拟采用两台液压行走式模板台车，1#台车为我公司自制12m液压行走式模板台车，台车行走轨距为4200mm，行走速度为6.7m/s，工作压力12MPa，拟用于上游施工；2#台是在引汉济渭3号支洞衬砌台车基础上改装而来，长度为12m，行走轨距为4200mm, 行走速度为6.7m/s，工作压力12MPa，拟用于下游施工。每台衬砌台车衬砌施工用主要设备和周转性料如下表（表二）所示。表二 拱墙衬砌施工主要设备和主要周转料配备表名 称规 格数 量单 位备 注箱式变压器1个衬砌台车用混凝土罐车8m33台运输衬砌混凝土输送泵30 m3/h2台泵送混凝土混凝土拌合楼JS10001座拌合衬砌混凝土水泵75KW4台施工排水载重汽车15t1台吊车25t1台组装衬砌台车卷扬机5t1台组装衬砌台车装载机2m32台拌合站供料拱墙衬砌台车12m1台拱墙衬砌施工空压机3m31台安装地锚钢筋钻机322台安装地锚钢筋电缆2000米钢轨43kg/m150米铺设台车及滑模走行轨水管150mm2000米衬砌施工排水三、总体施工方案1、主洞二次衬砌拟采用“先拱墙，后仰拱“的总体施工方案。正常断面拱强衬砌采用的两台液压模板台车一次浇筑成型，分别从主支洞交叉口加强段相相施工，台车标准分段长度为12m；端头采用钢木堵头，在拱墙模板上设置间隔的观察孔（同时也是灌注孔、排气孔和振捣孔），模板顶部设置4个灌注孔。2、混凝土罐车无轨运输至工作面，混凝土输送泵泵送入模，分层对称灌注，插入式振捣器配合附着式平板振捣器振捣密实。衬砌断面详见附图“先拱墙后仰拱衬砌断面图”。3、主支洞交叉口类加强段钢筋混凝土衬砌段钢筋绑扎采用移动作业台架超前施作，框架内净空满足行车要求。本施工方案以拱墙衬砌为主，对于仰拱铺底滑模施工，仰拱铺底在主洞内拱墙衬砌完毕台车拆除后进行,混凝土采用滑模施工，分两个工作面，拟自24+527.226和27+643.006开始向交叉口方向相对而行。滑模宽0.5m，采用轨行式，两侧模板与已施工的边拱混凝土搭接，端头采用厚木板做堵头，混凝土入模摊铺后采用插入式振捣棒将混凝土捣固密实，行走电机驱动滑行模板将混凝土面找平，最后由人工进行收面。扩大洞室及交叉口段安排在主洞正常断面衬砌施工全部完成后进行，此处亦不进行详述。 先拱墙后仰拱衬砌断面图四、施工技术措施4.1、衬砌工艺流程衬砌施工工艺流程如图二所示。图二 边拱衬砌施工工艺框图 具体到衬砌台车的作业流程为：铺设台车走行轨道上一循环衬砌脱模走行模板台架清理模板涂脱模剂台车定位混凝土灌注混凝土等强下一衬砌循环。4.2、边墙模板台车衬砌施工方法1、模板台车的组装和调试衬砌模板台车在制造厂加工完成经工厂组装调试后拆分运至工地。台车全部在洞内组装完成。台车组装选派有丰富台车组装经验的机械作业班人员组装，台车制造厂家技术人员现场技术指导，以最快的速度完成组装任务。台车调试完成后进行模板打磨、刨光，其表面平整度和曲率达到工程技术要求标准。2、衬砌模板台车衬砌施工（1）、台车走行轨道铺设 根据台车确定的技术尺寸,按台车轨道间距铺设台车走行轨。轨枕采用木枕,轨枕与钢轨间用道钉连接,走行轨道的间距及高度应在设计允许偏差范围内,轨道铺设应牢固可靠。（2）、走行模板台车台车模板脱模后,通过电力驱动来实现台车模板的前移。为了避免损伤刚脱模的混凝土和为清理模板提供更大的空间,因此需将模板台车行走到下一衬砌循环处。模板台车的行走依靠模板车台自身的动力系统实现前移,整个模板走行过程应有专人指挥,专人操作,遇到障碍时必须提前停止,防止冲撞,只能等到排除障碍后才能再次前行。（3）、清理模板及涂刷脱模剂待模板台车走行到位后，将模板上升油缸提升到最高位，为清理模板提供最大的空间。清理模板时，尽量使用灰刀、钢刷、角磨机、砂纸等清除，严禁使用钢钎、钢铲及用郎头等敲击模板面，确保模板表面不受损伤。模板清理要完全、彻底,用棕刷（排刷）将脱模剂涂刷均匀，不得使脱模剂出现线柱状和成堆积聚现象，并不得出现遗漏现象，确保脱模剂涂刷效率和质量。（4）、模板台车定位由主体结构驱动装置、升降油缸、水平横移油缸、主体结构与模板总成间的各伸缩油缸动作完成对接和中线、水平定位，并由主体结构与模板总成间及模板自身的连接销、锁定螺栓(杆）等完成锁定。台车定位时用全站仪和水准仪进行,全站仪确定模板台车的中线,用水准仪确定两端的高程,定位要求该两项指标控制在5mm之内。定位时,要求值班技术人员必须在场,并严格按技术要求执行。模板台车定位在达到精度要求后需对台车钢模板进行紧固锁定,并上紧上部与下部所有抗浮丝杆,以确保灌注混凝土时模板不发生移动。（5）、堵头安设模板台车定位并锁定后，即进行木模堵头安装。在安装堵头板的过程把橡胶止水带也一并安装好。橡胶带水带安装采用安装模具进行安装固定。木模堵头安装好后，对其进行二次检查，有堵塞不严密的部位可塞入布条、棉沙等软性物品，以防止漏浆。（6）、混凝土灌注衬砌混凝土按施工配合比进行生产，并在要求时间内运送到施工作业面；在运输过程中应保持罐车转动，以确保混凝土运输过程中不发生离析。泵送混凝土前应先用水泥砂浆润滑管道，等管道全部润滑后再泵送混凝土，混凝土的泵送应均匀、连续进行；混凝土的灌注应从侧窗左右对称灌注至拱部，而后在从顶部压入混凝土，并直至灌满为止；二窗以下采用插入式振捣器，二窗以上采用附着式振捣器确保灌注过程中衬砌混凝土振捣充分；灌注过程中如遇到堵管现象应立即采取措施疏通管路，以求尽快恢复泵送；当因故间歇宜每隔5min将混凝土泵转动23圈，常温下间歇时间不宜大于40min，若超过即需彻底清洗管路；混凝土的灌注及振捣应严格按施工规范进行操作，严格过程控制，确何混凝土灌注质量；同时，在模板台车拱部预留回填灌浆孔，以备灌浆之需。（7）、模板抗浮技术为抵抗在灌注混凝土过程中模板台车受到的较大浮力作用，在台车前后两端各加设多个50T千斤顶用以抵抗台车所受的巨大浮力。（8）、封顶工艺为确保安全和封顶密实，在台车模板拱顶预留排气孔(回填灌浆孔兼排气孔)。在台车定好位后，通过拱部窗口观察将排气管插到距岩面5cm左右时固定好。封顶时，设专人指挥，排气孔观察人员与混凝土泵司机要保持密切联系，排气孔一有漏浆，立即停止正常泵送，采取点动控制泵送，确保灌注安全。在灌注封顶时，混凝土必须确保连续供应，并插好排气孔，注意封顶程序，确保安全和封顶密实。封顶结束后，当混凝土初凝后及时将排气管松动，拔出。由于本工程要预留回填灌浆孔，具体可以回填灌浆孔代替排气孔。4.3、衬砌纵缝处理措施1、纵向施工缝预埋16钢筋，长度为60cm，布设间距为25cm。采用在堵头模板上预留钢筋预埋孔，在混凝土施工过程中插入、预埋。2、预埋2mm镀锌片，宽度20cn,拟采用2m长分段预埋，为减少搭接缝，可适当加长。3、预埋钢筋要求位置准确，间距符合设计要求。4、镀锌板要求预埋深度满足设计要求，搭接缝位置处理密实。附“纵缝施工缝预埋件布置大样图” “纵缝施工缝结构大样图”4.4、混凝土的脱模、养护在混凝土强度达到2.5MPa后方可脱模，通常情况下，等强20小时后可达到这一条件。脱模时按先收侧模，再收顶模，最后收底模的程序进行脱模。脱模后喷水养护，养护期为14天，根据混凝土施工规范的规定，当隧洞内湿度在90以上时，可停止喷水养护；当湿度不够时，继续喷水养护至28天龄期。纵向施工缝预埋件布置图 纵向施工结构大样图4.5、衬砌施工主要技术措施（1）、严格按设计和技术标准施工，保证“尺寸准确，强度合格，内实外美，不渗不漏不裂，快速施工”的目标。严格拱顶混凝土灌注工艺，采取预埋排气管，确保拱顶混凝土灌注密实。（2)、对原材料严格把关，不合格材料绝对禁止使用，特别是骨料粒径级配、外加剂等材质应严格要求。精心进行配合比设计并不断优化，严格按配合比准确计量。（3）、台车就位前先检查断面、中线、渗漏水情况,清除拱脚积水、松散石碴等杂物。（4）、灌注混凝土期间，预埋回填灌浆孔及排水孔孔洞。回填灌浆孔与排水孔可考虑采用同一孔位位置布置，按时间先后顺序发挥其功能作用。回填灌浆孔采用在模板上预先割孔，预埋钢管，待混凝土灌注完毕初凝后拔出。（5）、泵送混凝土入仓自下而上，从已灌筑段接头处向未灌筑方向，分层对称浇筑，防止偏压使模板变形。封顶混凝土严格按规范操作，从内向端模方向灌注，排除空气，保证拱顶灌筑厚度和密实。（6）、严格控制混凝土从拌合出料到入模的时间，当气温2030时，不超过1h，1019时不超过1.5h。严格混凝土生产的过程控制，加强振捣，增加混凝土的密实度。每循环脱模后，清刷模板，涂脱模剂。（7）、冬季施工时，混凝土拌合、运输、养护严格执行规范要求。4.6、衬砌施工安全技术措施1 钢筋作业拼装严格按拼装规程进行，做到连接牢固，支撑稳固。2、移动作业台架做好锁定程序，确保施工时台车溜车事故的发生。3、在台车走行前移过程中，要有专人指挥、专人操作，遇障碍必须提前停止，防止冲撞，排除障碍后再行走行。4、在台车走行过程中，设专人掌握刹车器，另设专人指挥，防止台车溜放和冲撞。5、确保堵头板安装质量和模板立模质量，要有专人看模，遇险情立即通知停止灌注，并使人员撤离至安全地段。6、在灌注封顶时，注意封顶程序，确保安全和封顶密实。7、严格施工安全用电，要有漏电保护装置。五、衬砌施工进度计划边墙衬砌台车每台每组混凝土大约76m3，混凝土灌注时间在15个小时之内，模板脱模定位时间为6个小时，混凝土在20个小时等强后可达到2.5MPa满足脱模条件，考虑平行作业每循环施工干扰2小时，一组混凝土衬砌时间为43小时，考虑无法预计的施工影响4天，每月按可利用时间26天计算，可完成26244314.5个循环，取14个循环，可以完成衬砌1412168米/月，两台模板台车可完成1682=336米/月。根据现有施工进度情况,主洞衬砌施工拟自2011年10月25日正式开始，除第一个月考虑初期施工因素按10个衬砌循环计算外，其余均按14个衬砌循环，预计在2012年8月15日完成边顶拱衬砌计划任务。在2012年9月25日开始进行扩大洞室衬砌，10月25日结束。六、衬砌质量通病防治措施5.1、混凝土裂缝的防治隧洞内衬混凝土裂缝类型主要有：干缩裂缝、温度裂缝、外荷载作用产生的变形裂缝、施工缝处理不当引起的接茬缝等。1、 隧洞内衬混凝土裂缝表现及产生的原因（1）、干缩裂缝：干缩裂缝多为表面性的，走向没有规律。影响混凝土干缩裂缝的因素主要有：水泥品种、用量及水灰比，骨料的大小和级配，外加剂品种和掺量。（2）、温度裂缝：温度裂缝宽度冬季较宽，夏季较窄。温度裂缝的产生与二次衬砌混凝土的厚度及水泥的品种、用量有关。（3）、荷载变形裂缝：仰拱的虚碴未清理干净，混凝土浇注后，基底产生不均匀沉降；模板台车或堵头板没有牢固固定，以及过早脱模，或脱模时混凝土受到较大的外力撞击等都容易产生变形裂缝。（4）、施工缝(接茬缝）：混凝土施工过程中由于停电、机械故障等原因迫使混凝土灌注作业中断时间超过混凝土的初凝时间，继续浇注时，原混凝土基面未进行凿毛处理，或凿毛后未用水冲洗干净，也没有铺水泥砂浆垫层，就在原混凝土表面浇注混凝土，致使新旧混凝土接茬间出现裂缝。2、混凝土裂缝的处理对于出现的裂缝，应认真分析原因，分清是有害裂缝还是无害裂缝，并对有害裂缝进行处理，防止裂缝的继续发展，影响衬砌结构的稳定。3、预防混凝土裂缝的措施（1）、把好原材料进场关，严格控制原材料的质量和技术标准。（2）、严格混凝土施工工艺a、 混凝土的拌合：严格按施工配料单计量，定期检查校正计量装置。加强砂石料含水率检测，及时调整拌合用水量。控制混凝土的入模温度。夏季施工时，当气温高于32时，对砂石料、搅拌机搭设遮阳棚，用冷水冲洗碎石降温。b、混凝土的灌注：混凝土在运输、泵送过程中严禁加水。适当放慢灌注速度，对称分层灌注，混凝土灌注过程中必须振捣，提高混凝土的密实度和均匀性，减少内部微裂缝和气孔，提高抗裂性。c、混凝土的脱模、养护：混凝土拆模时的强度必须符合设计或规范要求，严禁未经试验人员同意提前脱模，脱模时不得损伤混凝土。5.2、混凝土蜂窝、麻面、孔洞的防治蜂窝、麻面、孔洞及模板是混凝土施工容易出现的质量通病，为防止通病出现，采取以下预防措施：1、选用质量合格的原材料,混凝土配合比准确,计量误差在规定范围之内,搅拌均匀。2、投料顺序符合要求，其顺序为石子水泥砂子，且第一盘和封顶混凝土适当增加水泥用量或减少石子用量。3、严格按分层浇注的方法施工，分层厚度不超出规定值，且振捣密实。4、混凝土自由倾落高度不超过2米。5、模板内表面要曲面光滑,脱模剂涂刷均匀,堵头木板密闭，缝隙堵平，以防漏浆。6、严格按照操作规程的规定振捣，直到将气泡完全振出为止，振捣时要掌握好插点间距及振捣时间，并观察模板情况，发现问题及时处理。7、混凝土中严禁掺有杂物。5.3、汽泡的预防1、严格控制混凝土生产质量：原材料严格按技术要求进行采购，砂石料级配合理；混凝土严格按配合比进行生产，注意投料顺序，减少引入气体含量，搅拌充分，混凝土拌合均匀。2、模板清理干净，特别是大跨以下部分模板，确保模板工作面平整、光滑，杜绝模板出现锈斑和粘附混凝土残碴；脱模剂涂刷均匀，不出现积聚成堆或流滴现象。3、在混凝土灌注过程中，加强振捣，使粘附在模板上的气泡充分排出。5.4、错台的预防1、保证模板台车模板的加工精度,设备、机具在硬件上要确保不出现大于2mm的错台。2、模板台车定位操作严格按操作规程进行。确保定位质量；同时在混凝土灌注过程中，注意严格控制模板两侧混凝土高度，使模板两侧混凝土对称、连续灌注。3、随时注意紧固松动的丝杆，彻底杜绝跑模、模板移位现象发生。5.5、隧洞防渗漏措施1、混凝土施工接茬缝安装橡胶止水带，定岗定责，确保安装质量。2、加强水泥、砂、石骨料等原材料的进货检验，把好进货关，所有材料存放及使用均标识、记录清楚，确保不合格材料不投入工程实体使用，并具有可追溯性。3、混凝土外加剂经试验选定质优品牌，确定最佳掺量。4、隧洞混凝土施工前，提前进行混凝土配合比试验，按规范选用混凝土材料，对混凝土所用水泥、外加剂及砂、石骨料级配优选后确定。5、混凝土生产采用强制搅拌机、自动计量搅拌站，尤其混凝土外加剂亦要采用自动计量，严格控制搅拌时间，确保混凝土的质量。6、混凝土在运输过程中不发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象，灌注混凝土连续进行，如必须间断时，其允许间断时间在试验确定的范围之内。混凝土振捣以插入式振捣棒为主，辅以附着式震捣器，确保混凝土均匀密实，不存在空洞、露筋、露骨、蜂窝麻面、气泡、裂缝等缺陷。7、当空气湿度不能满足养生要求时，必须进行喷水养护。5.6、保证内衬表面颜色、光泽的措施（1）、确保混凝土生产质量。选用质量稳定的原材料，严禁不同批次的原材料混用，规范操作，保证混凝土生产质量和均衡、稳定，连续生产。（2）、加强模板清理，确保模板外表面平整、光滑、干净；脱模剂涂刷均匀，不出现漏刷、积聚成堆或流滴现象。（3）、在混凝土运输和灌注过程中，加强封堵工作，杜绝发生漏浆现象。（4）、加强捣固，保证衬砌混凝土密实度，消除漏捣和过捣现象。七、质量管理1、依据本公司制定的“质量管理实施细则”中的条款要求，对衬砌施工进行有效的质量管理。2、测量组严格按照技术交底放线，测量放线精度不能超过最大允许误差，测量放线过程中应坚持数据三级复核制度，以确保测量放线的准确性。3、现场施工工程师必须坚守自己岗位，监督各工序施工，严格落实各工序相关作业指导书中的要求，确保各工序施工达到施工要求。制订混凝土衬砌施工作业指导书，确保衬砌施工作业程序和作业标准。4、质检工程师应严格执行检查制度，清底、铺轨、模板定位、混凝土灌注工序均需经过质检工程师的检查，合格后方可进行下一工序施工，否则进行返工处理，直到合格为止。5、材料部门及实验室把好原材料进场关，严格控制进场原材料质量，选用质量稳定的原材料，保证衬砌混凝土质量。6、混凝土生产采用自动计量搅拌站，严格按照施工配合比生产，严格控制搅拌时间，确保混凝土均衡、稳定，连续生产。7、混凝土在运输过程中不发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象。8、加强混凝土运输调度程序，确保混凝土在最短的时间内灌注入模。9、加强模板清理，确保模板外表面平整、光滑、干净；脱模剂涂刷均匀，不出现漏刷、积聚成堆或流滴现象。10、模板台车定位操作严格按照规程进行。确保定位质量；同时在混凝土灌注过程中，注意严格控制模板两侧混凝土高度，使模板两侧对称、连续灌注，并随时注意紧固松动的丝杆，彻底杜绝跑模、模板移动现象发生。11、加强振捣，确保混凝土均匀密实，不存在漏捣和过捣现象，杜绝衬砌混凝土表面出现蜂窝麻面和流砂现象。12、混凝土拆模时的强度必须符合设计或规范要求，严禁未经试验人员同意提前脱模，脱模时不得损伤混凝土。13、衬砌混凝土冬季施工只有在混凝土生产条件能够达到混凝土冬季施工技术要求时方可施工，否则不允许进行施工。八、文明施工管理1、加强通风和照明的管理，确保文明施工各项指标符合要求。2、对施工现场进行统一规划，配备相应的管理机制并制定相应的操作规程和规章制度，做到任何物品的堆放都有相应的固定位置，在施工的任何时候均能做到最佳的文明施工效果。3、每一个衬砌工序完成后，应按文明施工的要求对材料和工具进行归类分放，并堆码整齐。4、对重新铺设的管线，主要是水管、照明线、运输轨线的铺设要平直美观。5、对模板台车要经常进行清理和维护，使模板台车达到常用常新的标准。九、职业建康安全管理1、为深化管理，促进生产，加强安全质量管理，使工程施工建设进一步制度化、安全化，公司成立“安全质量保证体系”，以分清各部门的责任，切实做到各工序、各步骤有章可循，有法可依，彻底杜绝有章不循和苍白制度现象，达到党政工团齐抓共管，分工协作，真抓实干，将各项规章制度落实到实处。2、为保证安全生产公司配备专职的安全管理人员，并制定了相应的安全生产责任制、安全操作