隧道二次衬砌施工方法和模板类型的选择

1、隧道二次衬砌施工方法和模板类型的选择 常用的衬砌形式有以下三种：即整体式衬砌、复合式衬砌及锚喷衬砌。 复合式衬砌是由初期支护和二次衬砌组成的。初期支护是帮助围岩达成施工期间的初步稳定，二次衬砌则是提供安全储备或承受后期围岩压力。 对提供安全储备的二次衬砌，应在围岩或围岩加初期支护稳定后施作；对于要求承载的二次衬砌，则应及时施作。 二次衬砌的施工方法和模板类型的选择，应充分考虑到与围岩条件，开挖方法、支护方法、混凝土施工能力等相适应。 一、二次衬砌施工方法 二次衬砌多采用顺作法，即由下到上，先墙后拱顺序连续灌筑。在隧道纵向，则需分段进行，分段长度一般为912m。 二、模板类型 常用的模板有：整体

2、移动式模板台车、穿越式(分体移动)模板台车、拼装式拱架模板。 (一)整体移动式模板台车 整体移动式模板台车主要适用于全断面一次开挖成形或大断面开挖成形的隧道衬砌施工中。 整体移动式模板台车的生产能力大，可配合混凝土输送泵联合作业，是较先进的模板设备，但其尺寸大小比较固定，可调范围较小，影响其适用性，且一次性设备投资较大。我国有些施工单位自制较为简单的模板台车，效果也很好。 喷射混凝土75102400200025003800轨距48005110水平起拱线水平起拱线(二) 穿越式分体移动模板台车 是将走行机构与整体模板分离，因此一套走行机构可以解决几套模板的移动问题，既提高了走行机构的利用率，又可

3、以多段初砌同时施作。 (三) 拼装式拱架模板 既适用于顺作，也适用于逆作，但拼装，拆模较费时费工。 拼装式拱架模板的拱架可采用型钢制作或现场用钢筋加工成桁架式拱架。为便于安装和运输，常将整榀拱架分解为24节，进行现场组装，其组装连接方式有夹板连接和端板连接两种型式(图)。为减少安装和拆卸工作量，可以作成简易移动式拱架，即将几榀拱架连成整体，并安设简易滑移轨道。 拼装式拱架模板的一次模筑长度，应与围岩地质条件、施工进度要求、混凝土生产能力以及开挖后围岩的动态等情况相适应。 拼装式拱架模板的灵活性大，适应性强，尤其适用于曲线地段。生产能力较模板台车低。 (a)先拱后墙(逆作)(b)先墙后拱(顺作)

4、三、衬砌施工准备工作 在灌筑衬砌混凝土之前，要进行隧道中线和水平测量，检查开挖断面，放线定位、混凝土制备和运输等准备工作。 1.断面检查 根据隧道中线和水平测量，检查开挖断面是否符合设计要求，欠挖部分按规范要求进行修凿。并作好断面检查记录。 墙脚地基应挖至设计标高，并在灌筑前清除虚渣，排除积水，找平支承面。 2.放线定位 根据隧道中线和标高及断面设计尺寸，测量确定衬砌立模位置，并放线定位。 3.拱架模板整备 4.立模 根据放线位置，架设安装拱架模板或模板台车就位。安装和就位后，应作好各项检查，包括：位置、尺寸、方向、标高、坡度、稳定性等；并注意处理好以下几个问题： (1)每排拱架应架设在垂直于

5、隧道中线的竖直平面内，不得倾斜。(2)拱架应立于稳固的地基上。(3)拱架的架设要牢固稳定，保证其不产生过量位移。 (4)挡头模板应同样安装稳固。(5)设有各种防水卷材、止水带时，应先行安装好，并注意挡头板不得损伤防水材料。 5.混凝土制备与运输 运输工具的选择应注意装卸方便，运输快速，保证拌好的混凝土在运输过程中不发生漏浆、离析泌水，坍落度损失和初凝等现象。 四、混凝土的灌筑、养护与拆模 1.保证捣固密实，尤其应处理好施工缝。2.整体模筑时，应注意对称灌筑，两侧同时或交替进行。3.若因故不能连续灌筑，则应按规定进行接茬处理。4.边墙基底以上lm范围内的超挖，宜用同级混凝土同时灌筑。其余部分的超

6、、欠挖应按设计要求及有关规定处理。5.衬砌的分段施工缝应与设计沉降缝、伸缩缝及设备洞位置统一考虑，合理确定位置。 6.封口方法。当衬砌混凝土灌筑到拱部时，需改为沿隧道纵向进行灌筑，边灌筑边铺封口模板，并进行人工捣固，最后堵头，这种封口称为“活封口”。当两段衬砌相接时，纵向活封口受到限制，此时只能在拱顶中央留出一个50cm50cm的缺口，待后进行“死封口”(图)。 缺口支撑预留缺口模板钢拱架(a)(b)预留缺口木盒千斤顶活动底板7.多数情况下隧道施工过程中，洞内的湿度能够满足混凝土的养护条件。但在干燥无水的地下条件下，则应注意进行洒水养护。8.二次衬砌的拆模时间，应根据混凝土强度增长情况来确定。

7、 五、压浆、仰拱和底板 目的：限制围岩后期变形，改善衬砌受力工作状态。 压浆浆液材料多采用单液水泥浆。 1.压浆 仰拱和底板可以纵向分条、横向分段灌筑。纵向通常可分为左右两部分，交替进行；横向分段长度应视边墙施工缝、伸缩缝、沉降缝及运输要求来确定。 待仰拱和底板纵向贯通，且混凝土达到一定强度后，方能允许车辆通行。其端头可以采用石渣土填成顺坡通过。 灌筑仰拱和底板时，必须把隧道底部的虚渣、杂物及淤泥清除干净，排除积水。超挖部分应用同级混凝土或片石混凝土灌筑密实。 2.仰拱和底板 第九节 辅助坑道 当隧道较长时，可选择设置适当的辅助坑道，如横洞、斜井、竖井、平行导坑等，用以增加施工工作面，加快施工

8、速度，改善施工条件(通风、排水)。 在选择辅助坑道时应根据是否利用作为永久通风通道、工期要求、施工组织、地形条件、地质及水文地质情况、弃渣场地、具备的施工机具、经济性等各个方面综合考虑、其断面尺寸由地质及施工需要、机具情况而定。 一、横洞 横洞是在隧道侧面修筑的与之相交的坑道。当隧道傍山沿河、侧向覆盖层较薄时，就可以考虑设置横洞。横洞布置见图。 斜交正洞40正交横洞正洞平面正洞立面36横洞 选择横洞与隧道的交角一般不小于60，地形限制时不宜小于40，交角太小则锐角段围岩较易坍塌，斜交时最好朝向主攻方向。横洞与隧道的联接形式有双联式或单连式(见图)，相交处用半径不小于12m的曲线联接。 横洞正洞

9、R横洞正洞R横洞正洞R横洞正洞RL二、平行导坑 是与隧道平行修筑的坑道。对于长大越岭隧道，由于地形限制，或因机具设备条件、运输道路等条件的限制，无法选用横洞、竖井、斜井等辅助坑道时，为加快施工速度，及超前地质勘察，可采用平行导坑方案。 (一)平行导坑在隧道施工中的作用 可进行地质勘察，充分掌握前方地质状况；可以增加正洞工作面，加快施工速度，且构成巷道式通风系统、排水降水系统、进料出渣运输系统，将洞内作业分区段进行，减少相互干扰；可以构成洞内测量导线网，提高测量精度。 (二)平行导坑设计及施工要点 1.平行导坑的平面布置如图所示。平行导坑平导5060m4060m120180m120180 m45

10、45正洞横通道反向横通道2.初进洞时可在适当长度(500m左右)不设横通道，以后，每隔120180m设一个横通道，以便于运输，为方便运输调车作业，每隔34个横通道设置一个反向横通道(如图)。3.平行导坑衬砌与否，视地质情况而定，一般可不修筑。4.平行导坑应超前正洞导坑两个横通道以上间距。5.平行导坑一般采用有轨运输。 三、斜井 当隧道洞身一侧有较开阔的山谷且覆盖不太厚时，可考虑设置斜井。 (1)当隧道埋深不大，地质条件较好，隧道侧面有沟谷等低洼地形时，可采用斜井作为辅助坑道。斜井的平、剖面如图所示。井底平道1525m4025斜井正洞正洞斜井(2)斜井长度一般不超过200m。(3)斜井井口位置不

11、应设在洪水淹没处。洞口场地最小宽度一般不应小于20m，井身避免穿越含水量大及不良地质区段。斜井仰角的大小，主要考虑斜井长度及施工方便，一般以不大于25为宜，且井身不宜设变坡。斜井与隧道中线的夹角不宜小于40，并在与隧道连接处宜用1525m的水平道相连。井口场地通常设有向洞外的不小于3的下坡，以防车辆溜向洞内造成事故，且有利于排水。(4)斜井与隧道正洞的平面联接形式有单联式、斜双联式和正交双联式三种。 (5)提升机械一般用卷扬机牵引斗车，坡度很小时亦可采用皮带输送或无轨运输，斜井内的轨道数视出渣量而定。(6)井口段应修筑衬砌，其它部分视地质条件及是否作为永久通风道等条件决定是否修筑永久衬砌。(7)施工期间应作好井口防排水工程，严防洪水淹没。井口应设置安全闸(图)。 防脱落钩安全缆绳手把钢轨0.5m安全木闸四、竖井 覆盖层较薄的长隧道、或在中间适当位置覆盖层不厚、具备提升设备、施工中又需增加工作面，则可用竖井增加工作面的方案。 竖井的位置可设在隧道一侧，与隧道的距离一般情况下为1525m之间(图)，或设置在正上方。 井下集水坑井口锁口圈壁座井筒1.53m12m坡道的联结段II断面竖井通道隧道隧道通道II竖井IIL 井口段常处于松软土壤中，从地面往下12m(严寒地区至冻结线以下0.25m)