隧道工程二次衬砌及仰拱施工作业指导书

1、隧道工程二次衬砌及仰拱施工作业指导书1、作业制度1.1 施工作业执行文件：施工项目部下发的有效设计图纸、技术交底文件、隧道二衬施工作业指导书，客运专线铁路隧道工程施工技术指南。1.2 施工作业执行的强制性规范：安全生产法、建设工程安全生产管理条例、客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准、铁路混凝土工程施工质量验收补充标准。1.3 作业队制订的*作业队施工职责分工及岗位责任制制度。2、适用范围适用于铁路隧道二次初期混凝土施工及仰拱先行法施工。3、工艺流程3.1隧道仰拱（底板）施工工序流程图4.3.3 一 l图4.3.31隧道仰拱（底板）施工工序流程图3.2隧道衬砌工序流程见图4.3.3 2。涂

2、脱模剂制作试件输送泵就位钢筋弯制及运输混凝土养护安止水图4.3.3 2 衬砌工序流程图4、施工要求4.1 般规定(1)衬砌混凝土施工应符合现行客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准(铁建设2005160号)的有关规定。衬砌施工时，其隧道中线、水平、断面和净空尺寸应符合设计要 求。混凝土应满足设计的强度、防水性、耐久性等要求。并做到表面圆、顺、直和光滑。(2)衬砌混凝土原材料应进行检验，材料的标准、规格及要求等，应符合铁路混凝土工程施工质量验收补充标准及客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准(铁建设2005160号)的有关规定。(3)衬砌不得侵入隧道建筑限界，衬砌施工放样时可将设计的轮廓线扩

3、大5cm。(4)混凝土生产应采用自动计量的拌和站、搅拌输送车运输、混凝土泵送人模的机械化 流水作业线，以保证衬砌混凝土的质量。(5)除特殊断面外隧道衬砌应采用移动式模板台车，拱、墙整体浇筑。边墙基础与拱墙 衬砌的水平施工缝应避开剪应力最大的截面处。(6)二次衬砌一般应在围岩和初期支护变形基本稳定后施作；仰拱应超前拱墙衬砌，紧跟开挖工作面。(7) 二次衬砌混凝土应采用拱墙一次成型法施工，竣工后的隧道内轮廓线不得侵人设计轮 廓线。(8)衬砌混凝土搅拌时间不应小于3 min,振捣时间宜为1030 s,避免漏振、欠振、超振。掺外加剂时，应根据外加剂的技术要求确定搅拌时间，掺引气剂或引气型减水剂时， 应

4、采用高频插人式振捣器振捣。(9) 二次衬砌混凝土应连续灌注，振捣优先使用插入式振捣器，可用附着式振捣器配合；衬砌台车表面每次脱模后应进行清洗，浇筑混凝土前应刷脱模剂，不得使用废机油及其他影响衬砌外观颜色的材料涂刷；拱部必须预留注浆孔，并及时进行注浆回填。(10) 衬砌混凝土抗压强度标准条件养护试件的试验龄期为56 d。 隧道拱墙衬砌每200 m应采用同条件养护试件检测结构实体强度1 次。(11) 隧道衬砌厚度严禁小于设计厚度，衬砌混凝土结构表面应密实平整、颜色均匀，严禁露筋，不得有蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。衬砌表面接缝元明显错台， 无渗漏水，达到设计要求。(12) 仰拱、铺底应分

5、开浇筑，且应全幅灌注，仰拱和底板混凝土强度达到5MPa 后行人方可通行，达到设计强度的100后车辆方可通行。为解决仰拱施工和运输作业的干扰，应采用仰拱栈桥。(13) 水沟、电缆槽盖板规格、尺寸、强度及外观质量符合设计要求，盖板元缺角，安装稳定平顺，连接缝缝宽应小于5mm。(14) 模板台车的制造应满足以下要求： 模板台车的外轮廓在灌注混凝土后应保证隧道净空，门架结构的净空应保证洞内车辆和人员的安全通行，同时预留通风管位置； 模板台车的门架结构、支撑系统及模板的强度和刚度应满足各种荷载的组合； 模板台车长度宜为 912 m； 模板台车侧壁作业窗宜分层布置，层高不宜大于1.5 m,每层宜设置45个

6、窗口，其净空不宜小于 450X 500 mm,并设有相应的混凝土输送管支架或吊架； 顶模设置通气孔、注浆管； 模板台车应设置足够的承重螺杆支撑和径向模板螺杆支撑； 模板台车应采用43 kg m 或以上钢轨为行走轨道； 整体质量a.刚度要求：模板台车刚度宜采用有限元法进行校核。搭接(包括边墙基础)部分变形 不超过3mm,其他部分变形不超过 2mmb.模板厚度不得小于12mm,单幅模板宽度1 500 mm以上；门架总成根数大于5根；门架每立柱底部设置一个支撑，每根门架必须配置斜支撑、水平支撑，侧模支撑每排间距4.3.4。15002000mm；第一排观察窗到边墙基础高度，不大于 1500mm,顶模设

7、置排气孔及注浆 管安装孔。 模板台车整体尺寸验收标准误差参见下表表4.3.4模板台车整体尺寸验收要求序号项目标准（误差）1轮廓半径± 2 mm2模板平囿度2 mm/2 m3模板错台< 1mm4模板接缝间隙< 1 mm5表面粗糙度抛光处理/无锈蚀6模板台车外轮廓表面纵向直线度误差&2 mm/2 m < 5 mm/10 m & 6 mm/12 m续上表序号项目标准（误差）7工作窗板面与模板面弧致， 错台、间隙误差< 1 mm8模板台车前后端轮廓误差（测各高程弦长）< 3 mm 模板台车加工制作后， 必须在制造厂进行拼装初验收， 确保满足设计要

8、求。 工地现 场组装后，应对模板台车进行衬砌前的验收， 验收的内容应包括设计图纸、计算资料、附属 配件设备等内容，确认达到设计要求后，方能开展衬砌作业。模板拼装检查后应进行防锈处理，防锈处理前应打磨干净，无焊渣、毛刺、飞边。模板储存运输吊装应有防变形措施。4.3.4的规02待衬砌完成5个循环后，要进行模板台车的最终验收，其误差应满足表 定。4.2 隧道衬砌施工前，应开展以下准备工作。确定符合设计要求的水泥、钢材、粗骨料、细骨料、外加剂等分供方，对进场的材 料进行检验和试验，并选定配合比。确定衬砌原材料运输、存贮方案。确定衬砌混凝土搅拌、计量、运输、灌注、振捣、养护设备及数量。确定混凝土一次成型

9、或分部施工方案，确定初期支护、仰拱填充、边墙基础、拱墙 衬砌、回填注浆、沟槽施作相互间关系及工艺流程。确定仰拱填充混凝土行车、行人条件。确定衬砌混凝土拆模条件。设计制造衬砌模板台车及各种作业台架。选择满足上述要求的施工组织和各项资源配置，并在实施性施组和作业指导书中明 确，同时进行试运行确认其有效性。（4）隧道衬砌施工后，清理场地和设备料具，为下一工序创造条件，并对混凝土进行养 护作业分析检测不满足要求的项目，产生的原因，并制定整改措施。4.3 作业标准（1）施工单位应依据合同工期要求和现场施工条件，在编制实施性施工组织设计时，制定出隧道二次衬砌浇注的计划和顺序，作为混凝土拌和、运输设备配备和

10、水泥、砂石材料计划和储备的依据。(2) 用于主体工程的水泥、钢材、粗骨料、细骨料、外加剂等材料由项目部组织统一招标确定。应选用信誉度高、讲诚信、产品质量合格且稳定的生产厂家。材料选用时应考虑以下要求： 水泥宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，水泥的混合材宜为矿渣或粉煤灰，有耐硫酸盐要求的混凝土电可选用中抗硫酸盐硅酸盐水泥或高抗硫酸盐硅酸盐水泥，不宜使用早强水泥。 细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂，也可选用专门机组生产的人工砂，不宜使用山砂，不得使用海砂。 粗骨料应选用级配合理、粒型良好、质地均匀坚固、线膨胀系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石，不宜采用砂岩碎石。混

11、凝土应采用二级或三级级配粗骨料。 外加剂应采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、质量稳定、能满足混凝土耐久性的产品。当将不同功能的外加剂复合使用时，外加剂之间以及外加剂与水泥之间应有良好的适应性。宜选用多功能复合外加剂。 混凝土中宜适量掺加符合技术要求的粉煤灰、磨细矿渣粉或硅灰等矿物掺和料。矿物掺和料应选用品质稳定的产品，在运输和存贮过程中应有明显标志。不同矿物掺和料的掺量应根据混凝土的施工环境特点、拌和物性能、力学性能以及耐久性要求通过试验确定。 混凝土应根据强度等级、耐久性等设计要求和原材料品质以及施工工艺、可能的环境条件变化等进行多组配合比设计。配合比选定试验应提前进行，留出足够的时间进

12、行配合比调整。 当混凝土所用的原材料、施工工艺及环境条件等发生变化时，必须重新选定配合比。选定配合比时对于混凝土的抗裂性应进行对比试验。(3) 混凝土原材料运输、存贮应满足以下要求： 混凝土所用的原材料应按品种、规格和检验状态分别标识存放。 水泥到场后不得露天堆放，不同种类的水泥应存贮于不同库房。水泥由于受潮或其他原因而变质时，应及时运出场外。 骨料应分级采购，分级运输，在拌和场应分级堆放、分级计量，不宜露天堆放，严禁混合堆放，并随时检测砂石料的含水率，遇有变化时及时修改配合比。(4) 混凝土搅拌、计量、运输、灌注、振捣、养护应满足以下要求： 混凝土应采用强制式搅拌机搅拌，计量系统应定期检定。

13、搅拌机经大修、中修或迁移至新的地点后，应对计量器具重新进行检定。每一班正式称量前，应对计量设备进行检查。 混凝土运输设备的能力应满足混凝土凝结速度和浇筑速度的需要，保证浇筑过程连续进行。运输过程应保证混凝土不发生离析、漏浆、严重泌水或坍落度损失过多等现象。 混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。当下层初凝后浇筑上一层混凝土时，应按施工缝处理。 混凝土浇筑过程中，应随时对混凝土进行振捣并保证使其均匀密实。(5) 仰拱和底板施工 仰拱施工应符合下列规定：a.仰拱应紧跟开挖面施作，尽快形成封闭环。IV、 V级软弱不稳定围岩施工时，仰拱距 开挖面应不超过40 m。b.仰拱宜超前拱墙

14、二次衬砌施作，其超前距离宜保持2倍以上衬砌循环作业长度。c.仰拱施作应优先选择分段一次成型，保证仰拱整体稳定。d.仰拱施工缝和变形缝处应做防水处理。 底板施工应符合下列规定：a.底板施工前应清除虚渣、杂物和积水；b.底板坡面应平顺，确保排水畅通；c.底板宜采用一次灌注混凝土成型工艺。 仰拱填充应符合下列规定：a.仰拱填充严禁与仰拱同时施工；b.仰拱填充宜在仰拱混凝土终凝后施作。 使用仰拱栈桥为减少其与出砟运输的干扰，采用仰拱栈桥跨过施工地段，以保证隧道底部的施工质量，消除隧底结构施工质量隐患。仰拱栈桥的长度和结构形式可根据施工需要来确定。 作业要点a.清理基底的浮石、杂物、泥浆和积水，检查隧底

15、开挖成型和开挖净空，超挖部分采用同级混凝土回填；b.做好仰拱基底的检查，对基底刚度不均匀地段，应及时向设计单位反映，进行设计变更，以便采取过渡性处理措施，以保证隧底工程质量；c.如遇断层破碎带或隧道底部为松散、夹软塑状的黏土或砂黏土等沉积物，为了防止列车运营过程中结构产生固结沉降，应加强对隧底的处理，可采用注浆加固、换填、桩基、架桥等方法；d.钢筋混凝土仰拱地段，钢筋骨架应固定牢固，以保证钢筋安装位置正确；e.客运专线铁路隧道隧道断面大，受力不利，尤其底部两侧边墙底与仰拱连接部位受力复杂，易引起应力集中，施工中要充分重视边墙底与仰供连接部位的施工质量；f.施工缝处理措施：仰拱及填充(铺底)每环

16、施工缝间进行凿毛并加接茬钢筋进行连接，并按设计要求做防水处理；g.及时浇筑填充混凝土，既保证仰拱不被施工车辆破坏，又能起到支撑下部结构，避免隧道底鼓而造成隧道病害的目的，同时又有利于文明施工。(6) 当二次衬砌结构为钢筋 昆凝土时，其施工应满足以下要求： 钢筋在加工前应调直，并应符合下列要求：a.钢筋表面的污渍、水泥浆和浮皮铁锈等均应清除干净；b.加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕；c.当利用冷拉方法矫直钢筋时，钢筋的矫直伸长率：I级钢筋不得超过2%, II级钢筋不得超过 1 。 安装钢筋时，钢筋的位置和混凝土保护层厚度应符合设计要求。当设计未注明时，保护层厚度不应小于铁路混凝土结构耐久

17、性设计暂行规定(铁建设函2005157 号 )表 6.0.10之规定。 灌注混凝土时应分层进行，边灌注边振捣。振捣时，不得碰撞模板、钢筋和预埋件。(7) 混凝土施工中应满足以下要求以保证结构耐久性： 耐久性混凝土必须按设计要求严格进行混凝土配合比选定试验。 耐久性混凝土施工过程中应派专人负责记录混凝土出仓时间和出仓坍落度、运送至工作面的时间、浇筑时间和浇筑时的坍落度、浇筑时洞内温度与混凝土浇筑温度、浇筑段长度、浇筑高度的控制以及养护方式、养护过程，包括养护开始时间、养护中的衬砌表面温度与降温速率、拆模时间与拆模时洞内温度等。 耐久性混凝土的早期强度，在不掺缓凝剂的情况下，要求 12h 抗压强度

18、不大于8MPa或 24h 不大于 12MPa。 耐久性混凝土的搅拌必须采用强制性搅拌机并严格控制搅拌时间。 混凝土的人模温度应视洞内温度而调整，冬季施工时，混凝土的入模温度不应低于5；夏季施工时，混凝土的入模温度不宜超过30。衬砌结构任一截面在任一时间内的内部最高温度与表层温度之差一般不大于20，新浇筑混凝土与上一区段衬砌混凝土或围岩之间的温差不大于20 ，洒于混凝土表面的养护水温度低于混凝土表面温度的差值不大于15，混凝土的降温速率最大不宜超过3 h。 混凝土泵送的坍落度不宜过大以避免离析或泌水。如发现坍落度不足，不得擅自加水，应当在技术人员的指导下用追加减水剂的方法解决。 插入式振动棒需变

19、换其在混凝土中的位置时，应竖向缓慢拔出，不得在混凝土筑仓内平拖。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。(8) 在特殊条件下(如松散堆积体、偏压、浅埋地段等)应及时施作二次衬砌。(9) 二次衬砌应采用拱墙一次灌注混凝土。施工时应符合下列要求： 灌注前，应除去喷层或防水层表面灰粉并洒水润湿。 灌注混凝土应振捣密实，防止收缩开裂，振捣时不得破坏防水层。 衬砌封顶应预留排气孔，严格按工艺要求施作，确保拱顶混凝土密实。 二次衬砌背后需注浆填充时，应预留注浆孔。(10) 二次衬砌拆模后必须进行养护，养护过程中，应根据混凝土温度与气温的差别变化， 及时采取措施，控制混凝土的升温

20、和降温速率。新浇混凝土表面宜及时浇水或覆盖湿麻袋、湿棉毡等进行养护。条件许可时，宜采用蓄水或洒水养护，但在混凝土发热阶段宜采用喷雾养护，避免混凝土表面温度产生骤然变化。当采用塑料薄膜或喷涂养护膜时，应确保薄膜搭接处的密封。此外，还应保证模板连接缝处不至于失水干燥。(11) 混凝土灌注段施工接头宜采用带有气囊的端模(堵头板)，以防止漏浆。(12) 衬砌施工时，应与设计、监理单位密切配合，对衬砌完成的地段，应继续观察和监测隧道的稳定状态，注意衬砌的变形、开裂、侵入净空等现象，并作出稳定性评价。(13) 二次衬砌拆模时应符合以下规定： 在初期支护变形稳定后施工的，二次衬砌混凝土强度应达到8.0MPa

21、 以上。 初期支护未稳定，二次衬砌提前施作时混凝土强度应达到设计强度的100。 特殊情况下，应根据试验及监控量 贝 4 结果确定拆模时间。(14) 二次衬砌背后回填注浆采用水泥浆液，配制浆液的原材料及配合比必须符合设计要求。 为减少水泥浆液泌水和提高水泥浆结石体强度，宜添加外加剂。回填注浆施工可参考表 4.3.6 第 16 款中的有关规定，且符合下列规定： 注浆压力不宜过高，以克服管道阻力和衬砌背后阻力即可； 回填注浆应在衬砌混凝土达到设计强度的70后方可进行。5、劳动组织2.1 劳动组织模式：采用架子队组织模式。2.2 作业工地应配备专职队长、技术负责人，技术、质量、安全、试验、材料、领工员

22、、工班长，均应由施工企业正式职工担任。6、质量控制及检验工班在作业时，按照下列标准进行质量控制；每道工序完成后，质检员按照下列要求进行 检验。表4.3.6隧道二次衬砌质量控制及检验序号质量控制项目质量标准和要求施工单位 检验方法监理检验方法备注1施工时间1 .深埋隧道二次衬砌施作一般在围岩和初期 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缓和；或 水平收敛小于 0.2mm/d、拱部下沉速度小于 0.15mm/d；或施作二次衬砌前的累计位移量已 达极限相对位移值的 80 %以上；或初期支护表 面裂纹不再继续发展2 .浅埋隧道应及早施作二次衬砌，且二次衬砌 应予以

23、加强3 .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监控量测和观察检查监控 量测资料续上表序 号质量控 制项目质量标准和要求施工单位 检验方法监理检验方法备 注2断面复测确保中线、高程、断面尺寸、净空符合要求全断面仪测量见证测量检查3衬砌台车1 .模板台车的门架结构、支撑系统及模板的强 度和刚度应满足各种荷载的组合2 .模板台车的外轮廓在灌注混凝土后保证隧 道净空3 .双线模板台车长度宜为912m,三线为6 8m4 .模板台车侧壁作业窗分层布置，层高不宜超 过1.5m,每层应设45个窗户，其净空不宜小 于45cmx 45cm,两端

24、设检查孔，并设有相应的混 凝土输送管支架或吊架5 .模板台车应设置足够的承重螺杆和径向模 板螺杆支撑6 .模板台车拱顶应在适当的位置设置混凝土 的封堵装置和检查孔7 .二次衬砌拱、墙整体浇注，而边墙基础高度 的设置（水平施工缝）应避开剪力最大的截面8 .台车走行轨宜采用43kg/m以上或刚度足够 大的型钢为行走轨道制作并检算验收检查验 收资料4超挖回填1 .隧道拱、墙背后的局部坍塌或塌落，拱部范 围与墙脚以上1m范围内的超挖，采用与二次衬 砌同等级的混凝土回填密实。特别是隧道拱顶在 施作二次衬砌时，顶留压浆管进行回填注浆2 .隧底超挖部分应用与隧底结构同等级的混凝土回填观察、尺量观察5模板安装

25、稳固牢靠，接缝严密，与混凝土的接触面清理 干净并涂刷隔离剂。允许偏差：模板表面平整度 不大于 5mm；边墙脚平面位置及图程士 15mm 起拱线高程士 10mm拱顶高程0, +10mm相邻 浇筑段表面高低差士 10mm观察，平整度采用 2m靠尺检查，其他 水准测量和尺量观察、尺量 并现场验收6衬砌混凝土施工1 .灌注前，应清除防水层表囹灰尘并洒水湿润2 .模板台车走行轨中线和轨面标高误差不应 大于10mm,台车就位启动微调机构，用仪器校 正模板外轮廓与设计净空相吻合，并锁定台车仪器测量和尺量混凝土浇筑时旁站监理续上表序 号质量控制项目质量标准和要求施工单位 检验方法监理检验方法备注6衬砌混 凝土

26、施工3 .钢筋混凝土二次衬砌施工段，必须用与衬砌 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。主筋保护层尺寸应 不小于30mm、迎水面主筋保护层厚度不小于 50mm。4 .泵送混凝土的坍落度一般为 1518cm5 .混凝土应对称、分层浇筑，分层捣固。捣 固采用插入式振动器6 .混凝土拌和时间：强制式不小于1.5min,自落式不小于2min7 .每设计规定预留注浆孔8 .为防水拱部混凝土浇筑时出现空穴，拱部 混凝土宜配制流态混凝土灌注9 .堵头板应分层设排水孔排出泌浆水仪器测量和尺量混凝土浇筑 时旁站监理7衬砌混凝 土强度和 抗渗等级符合设计要求，按规定制度试作并养护。同

27、条 件养护每200m一组，标准养护不超过100m3同 配合比混凝土不少一次，同条件养护每 200m 一组检测养护试件的 抗压强度(56d)和 抗渗等级(28d)见证取样8接头处理纵向接茬面应凿毛并冲洗干净，素混凝土填设 长度120cm、直径20mm的钢筋，埋入 60cm, 间距40cm；环向施工缝应安装止水条尺量观察9拆模时间1 .在初期支护变形稳定后施作的，二次衬砌混 凝土强度达到8.0MPa以上方可拆模2 .初期支护未稳定时施作的，二次衬砌混凝土 强度达到设计强度100%后方可拆模同条件养护试块 强度检测观察10衬砌厚度不小于设计厚度模板安装后尺量，施工 完毕后采用无损检测法见证无损检测1

28、1衬砌混凝土强度符合设计要求标准养护试件压 力试验见证试验12底板厚度不小于设计厚度，底板超挖部分用同级混凝土 回填尺量尺量13仰拱厚度和顶囹局程符合设计要求，高程允许偏差士 15mm水准测量、尺量见证测量14仰拱填充混 凝土厚度和 底面图程符合设计要求，填充混凝土在仰拱混凝土终凝 后施工水准测量、尺量见证测量续上序号质量控制项目质量标准和要求施工单位 检验方法监理检验方法备注15仰拱施工仰拱超前拱墙衬砌，其超前距离宜保持3倍以 上衬砌循环作业长度尺量尺量16回填注浆注浆钢管3m一处，采用M10水泥砂浆，初压0.10.15MPa,终压0.2MPa；注浆应保证回填密 实；回填注浆应在衬砌混凝土强

29、度达到设计强度 的70%后进行观察；无损检测； 同条件养护试件压 力试验见证检验7、安全及环保7.1二衬施工（1）施工安全施工作业前必须认真检查和处理支护作业区的危石，施工机具应布置在安全地带。施工用作业台架应牢固可靠，并应设置安全栏杆。 必须定期检查电源线路和设备的电器部件，确保用电安全。施工中应经常检查输料管、接头的磨损情况、击穿或松脱等现象时应及时处理。 施工中检修机械或设备故障时 .必须在断电、停风条件下进行，检修完毕向机械设备 送电送风前必须事先通知有关人员。当采用加大风压处理堵管事故时，应先关机将输料管顺直，紧按喷嘴，喷嘴前方不准站人，疏通管路的工作风压不得超过0.5MPa。非施工人员不得进入正进行喷射的作业区，施工中喷嘴前严禁站人。 喷射作业区应有良好的通风措施，作业区的粉尘浓度不得大于10mg/m3。作业人员应带防尘口罩、防护罩、防护帽、防护眼镜、防尘面具等防护用具，作业人员应避免直接 接触碱性液体速凝剂，不慎接触后应立即用清水冲洗。（2）环境保护开始施工前，必须进行