隧道二次衬砌施工方法和模板类型的选择

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9~12m。

二、模板类型

常用的模板有：整体移动式模板台车、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2~4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)三、、衬衬砌砌施施工工准准备备工工作作在灌灌筑筑衬衬砌砌混混凝凝土土之之前前，，要要进进行行隧隧道道中中线线和和水水平平测测量量，，检检查查开开挖挖断断面面，，放放线线定定位位、、混混凝凝土土制制备备和和运运输输等等准准备备工工作作。。1.断面面检检查查根据据隧隧道道中中线线和和水水平平测测量量，，检检查查开开挖挖断断面面是是否否符符合合设设计计要要求求，，欠欠挖挖部部分分按按规规范范要要求求进进行行修修凿凿。。并并作作好好断断面面检检查查记记录录。。墙脚地基应挖挖至设计标高高，并在灌筑筑前清除虚渣渣，排除积水水，找平支承承面。2.放线定位根据隧道中线线和标高及断断面设计尺寸寸，测量确定定衬砌立模位位置，并放线线定位。3.拱架模板整备备4.立模根据放线位置置，架设安装装拱架模板或或模板台车就就位。安装和和就位后，应应作好各项检检查，包括：：位置、尺寸寸、方向、标标高、坡度、、稳定性等；；并注意处理理好以下几个个问题：(1)每排拱架应架架设在垂直于于隧道中线的的竖直平面内内，不得倾斜斜。(2)拱架应立于稳稳固的地基上上。(3)拱架的架设要要牢固稳定，，保证其不产产生过量位移移。(4)挡头模板应同同样安装稳固固。(5)设有各种防水水卷材、止水水带时，应先先行安装好，，并注意挡头头板不得损伤伤防水材料。。5.混凝土制备与与运输运输工具的选选择应注意装装卸方便，运运输快速，保保证拌好的混混凝土在运输输过程中不发发生漏浆、离离析泌水，坍坍落度损失和和初凝等现象象。四、混凝土的的灌筑、养护护与拆模1.保证捣固密实实，尤其应处处理好施工缝缝。2.整体模筑时，，应注意对称称灌筑，两侧侧同时或交替替进行。3.若因故不能连连续灌筑，则则应按规定进进行接茬处理理。4.边墙基底以上上lm范围内的超挖挖，宜用同级级混凝土同时时灌筑。其余余部分的超、、欠挖应按设设计要求及有有关规定处理理。5.衬砌的分段施施工缝应与设设计沉降缝、、伸缩缝及设设备洞位置统统一考虑，合合理确定位置置。6.封口方法。当当衬砌混凝土土灌筑到拱部部时，需改为为沿隧道纵向向进行灌筑，，边灌筑边铺铺封口模板，，并进行人工工捣固，最后后堵头，这种种封口称为““活封口”。。当两段衬砌相相接时，纵向向活封口受到到限制，此时时只能在拱顶顶中央留出一一个50cm×50cm的缺口，待后后进行“死封封口”(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.多数情况下隧隧道施工过程程中，洞内的的湿度能够满满足混凝土的的养护条件。。但在干燥无无水的地下条条件下，则应应注意进行洒洒水养护。8.二次衬砌的拆拆模时间，应应根据混凝土土强度增长情情况来确定。。五、压浆、仰仰拱和底板目的：限制围围岩后期变形形，改善衬砌砌受力工作状状态。压浆浆液材料料多采用单液液水泥浆。1.压浆仰拱和底板可可以纵向分条条、横向分段段灌筑。纵向向通常可分为为左右两部分分，交替进行行；横向分段段长度应视边边墙施工缝、、伸缩缝、沉沉降缝及运输输要求来确定定。待仰拱和底板板纵向贯通，，且混凝土达达到一定强度度后，方能允允许车辆通行行。其端头可可以采用石渣渣土填成顺坡坡通过。灌筑仰拱和底底板时，必须须把隧道底部部的虚渣、杂杂物及淤泥清清除干净，排排除积水。超超挖部分应用用同级混凝土土或片石混凝凝土灌筑密实实。2.仰拱和底板第九节辅辅助坑道当隧道较长时时，可选择设设置适当的辅辅助坑道，如如横洞、斜井井、竖井、平平行导坑等，，用以增加施施工工作面，，加快施工速速度，改善施施工条件(通风、排水)。在选择辅助坑坑道时应根据据是否利用作作为永久通风风通道、工期期要求、施工工组织、地形形条件、地质质及水文地质质情况、弃渣渣场地、具备备的施工机具具、经济性等等各个方面综综合考虑、其其断面尺寸由由地质及施工工需要、机具具情况而定。。一、横洞横洞是在隧道道侧面修筑的的与之相交的的坑道。当隧隧道傍山沿河河、侧向覆盖盖层较薄时，，就可以考虑虑设置横洞。。横洞布置见见图。斜交正洞40°正交横洞正洞平面正洞立面3‰~6‰横洞选择横洞与隧隧道的交角一一般不小于60°，地形限制时时不宜小于40°，交角太小则则锐角段围岩岩较易坍塌，，斜交时最好好朝向主攻方方向。横洞与与隧道的联接接形式有双联联式或单连式式(见图)，相交处用半半径不小于12m的曲线联接。。横洞正洞R横洞正洞Rα横洞正洞R横洞正洞RL二、平行导坑坑是与隧道平行行修筑的坑道道。对于长大大越岭隧道，，由于地形限限制，或因机机具设备条件件、运输道路路等条件的限限制，无法选选用横洞、竖竖井、斜井等等辅助坑道时时，为加快施施工速度，及及超前地质勘勘察，可采用用平行导坑方方案。(一)平行导坑在隧隧道施工中的的作用可进行地质勘勘察，充分掌掌握前方地质质状况；可以增加正洞洞工作面，加加快施工速度度，且构成巷巷道式通风系系统、排水降降水系统、进进料出渣运输输系统，将洞洞内作业分区区段进行，减减少相互干扰扰；可以构成洞内内测量导线网网，提高测量量精度。(二)平行导坑设计计及施工要点点1.平行导坑的平平面布置如图图所示。平行导坑平导50~60m40~60m120~180m120~180m45~45°正洞横通道反向横通道2.初进洞时可在在适当长度(500m左右)不设横通道，，以后，每隔隔120~180m设一个横通道道，以便于运运输，为方便便运输调车作作业，每隔3~4个横通道设置置一个反向横横通道(如图)。3.平行导坑衬砌砌与否，视地地质情况而定定，一般可不不修筑。4.平行导坑应超超前正洞导坑坑两个横通道道以上间距。。5.平行导坑一般般采用有轨运运输。三、斜井当隧道洞身一一侧有较开阔阔的山谷且覆覆盖不太厚时时，可考虑设设置斜井。(1)当隧道埋深不不大，地质条条件较好，隧隧道侧面有沟沟谷等低洼地地形时，可采采用斜井作为为辅助坑道。。斜井的平、、剖面如图所所示。井底平道15~25m≥40º≤25º斜井正洞正洞斜井(2)斜井长度一般般不超过200m。(3)斜井井口位置置不应设在洪洪水淹没处。。洞口场地最最小宽度一般般不应小于20m，井身避免穿穿越含水量大大及不良地质质区段。斜井井仰角α的大小，主要要考虑斜井长长度及施工方方便，一般以以不大于25°为宜，且井身身不宜设变坡坡。斜井与隧隧道中线的夹夹角不宜小于于40°，并在与隧道道连接处宜用用15~25m的水平道相连连。井口场地地通常设有向向洞外的不小小于3‰的下坡，以防防车辆溜向洞洞内造成事故故，且有利于于排水。(4)斜井与隧道正正洞的平面联联接形式有单单联式、斜双双联式和正交交双联式三种种。(5)提升机械一般般用卷扬机牵牵引斗车，坡坡度很小时亦亦可采用皮带带输送或无轨轨运输，斜井井内的轨道数数视出渣量而而定。(6)井口段应修筑筑衬砌，其它它部分视地质质条件及是否否作为永久通通风道等条件件决定是否修修筑永久衬砌砌。(7)施工期间应作作好井口防排排水工程，严严防洪水淹没没。井口应设设置安全闸(图)。防脱落钩安全缆绳手把钢轨>0.5m安全木闸四、竖井覆盖层较薄的的长隧道、或或在中间适当当位置覆盖层层不厚、具备备提升设备、、施工中又需需增加工作面面，则可用竖竖井增加工作作面的方案。。竖井的的位置置可设设在隧隧道一一侧，，与隧隧道的的距离离一般般情况况下为为15~25m之间(图)，或设设置在在正上上方。。井下集水坑井口锁口圈壁座井筒1.5~3m1~2m坡道的联结段I－I断面竖井通道隧道隧道通道II竖井IIL井口段段常处处于松松软土土壤中中，从从地面面往下下1~2m(严寒地地区至至冻结结线以以下0.25m)应设置置钢筋筋混凝凝土锁锁口圈圈。围岩较较破碎碎时需需修筑筑永久久衬砌砌，开开挖面面与衬衬砌之之间的的距离离不宜宜超过过30m，衬砌砌厚度度由设设计计计算确确定，，并不不小于于