仰拱预制块技术交底书

仰拱预制块技术交底书1工程概况本交底对应××铁路××隧道出口段，起讫里程DK43+635～DK45+180，全长1545m，设计为单洞双线，Ⅳ级围岩占62%，Ⅴ级围岩占38%。隧道采用曲墙复合式衬砌，仰拱设计厚度55cm，混凝土强度等级C35，抗渗等级P10，设双层防水板+无纺布。线路纵坡9‰，最大埋深188m，地下水类型为基岩裂隙水，正常涌水量520m³/d。根据2023年11月专家评审意见，仰拱由现浇改为预制拼装，减少封闭时间，降低基底隆起风险。预制块分A、B、C三种型号，单块弧长3.0m，对应中心角36°，环向设16块/环，纵向宽度1.2m，设计拼装缝2mm，采用“榫槽+剪力键+双组分环氧”复合防水接头。工期要求2024年3月1日开始预制，6月30日完成全部1680块，7月15日具备洞内安装条件。2设计参数复核2.1几何尺寸A型块用于直线段，内半径R=4800mm，外半径R′=4855mm，中心角36°，厚度55mm，两侧各设深15mm、宽40mm的梯形榫槽，槽底设φ30mm剪力键孔2处；B型块用于缓和曲线段，内半径按R=4800～4500mm渐变，采用“一端固定半径、一端渐变”方式，预制时以R=4650mm为基准，现场通过环氧填缝厚度调整2cm范围；C型块用于仰拱与填充交界，顶部设1:20流水坡，预埋两根φ20mm不锈钢排水管，管口伸出拼缝30mm，与隧道侧沟顺接。2.2混凝土指标水泥采用P·O42.5低碱，用量≤340kg/m³；粉煤灰Ⅰ级，掺量15%；矿粉S95，掺量10%；水胶比0.34；砂率38%；聚羧酸减水剂掺量1.2%，含气量3.5%；28d强度≥43.5MPa，电通量≤800C；氯离子扩散系数DRCM≤800×10⁻¹⁴m²/s。2.3配筋主筋采用HRB400Eφ16mm@100mm环向布置，保护层40mm；分布筋φ12mm@150mm；剪力键预埋件为Q355B热镀锌套筒，内螺纹M30，深度60mm，位置偏差≤1mm；吊钉采用18t级球形锻件，材质40Cr，预埋深度90mm，与主筋双面焊接长度≥5d。2.4预埋件精度榫槽宽度公差±0.5mm，深度±0.3mm；剪力键孔中心位置±1mm，垂直度0.3mm；环氧注胶槽宽8mm、深5mm，现场铣刀二次加工，粗糙度Ra≥25μm，保证环氧咬合剪切强度≥5MPa。3预制场建设3.1场地硬化预制场设在DK43+100左侧弃渣场平台，面积8400㎡，分“两区四线”：钢筋加工区、混凝土拌和区、预制线1、2、3及水养线。场地采用30cm厚C20水稳碎石+20cm厚C25混凝土硬化，设0.5%双向排水坡，每20m设一道伸缩缝，缝内填沥青麻筋。3.2台座台座采用“钢板+型钢”组合，长12m，宽4.2m，面板用12mm厚Q355热轧钢板，底部设I25b工字钢@600mm，反拱度按1:500预设，表面抛光后涂脱模剂两遍；台座两侧设5mm厚磁性橡胶条，保证侧模贴合不漏浆；台座两端设活动端模，采用“液压油缸+导轨”整体张拉，减少拼缝错台。3.3模板系统外模采用整体钢模，弧段用δ8mm钢板卷制，肋板@300mm，模板拼缝设φ8mm聚氨酯发泡条；内模采用“充气胶囊+定型钢骨架”，胶囊直径4800mm，充气压力0.045MPa，骨架用φ48mm钢管焊接成“米”字撑，每2m设一道，防止上浮；端模用10mm钢板激光切割榫槽成型，定位销与台座套筒间隙0.2mm。3.4混凝土供应自建HZS90站，理论产能90m³/h，实际按65m³/h控制；料仓设4个150t筒仓，水泥、粉煤灰、矿粉分仓存放；砂石料仓设钢结构棚，料堆高度≤3m，设自动喷淋降尘；拌和用水采用深井水，设200t不锈钢水箱，冬季用4t蒸汽锅炉加热，保证入模温度15～25℃。3.5温控与养护采用“蒸汽+水养+保温”三段式：初凝后2h开始蒸汽，升温速率≤10℃/h，恒温45℃±2℃，持续8h；降温速率≤10℃/h，出窑后立即吊入水养池，水温20℃±3℃，pH≥7，养护7d；水养结束后堆码存放，堆高≤2层，层间用100×100mm方木支垫，覆盖土工布+塑料薄膜，继续保湿14d，确保碳化深度≤1.0mm。4钢筋工程4.1下料采用数控锯切线，定尺挡板误差±1mm；主筋允许下料长度偏差±5mm，端部设90°弯钩，平直段10d；分布筋采用盘条调直后切断，表面不得有划伤。4.2胎具成型在专用胎具上绑扎，胎具用14mm钢板激光切割定位槽，槽宽+1mm；主筋入槽后采用“八字扣+缠扣”双保险，扎丝头全部向内弯曲；保护层垫块采用“金字塔”形C50砂浆垫块，每㎡不少于4个，呈梅花形布置。4.3预埋件固定剪力键套筒与主筋采用“井”形定位架固定，定位架用φ12mm钢筋焊接，误差≤0.5mm；套筒口用胶带密封，防止混凝土浆液渗入；吊钉与主筋焊接后，用磁座钻复检垂直度，偏差≤1mm。4.4隐蔽验收钢筋笼吊入模板前，由质检、监理、施工三方联合验收，重点核查：主筋间距±5mm、保护层±2mm、预埋件位置±1mm、扎丝头无外露、无锈蚀；验收通过后方可合模，留存影像资料，上传至“隧道施工信息化平台”。5混凝土浇筑5.1浇筑顺序采用“两端向中间、分层台阶式”：第一层至胶囊顶部以下200mm，第二层至顶面，每层厚度≤300mm，台阶宽度≥500mm；振捣用φ50mm插入式振捣棒，间距≤400mm，振点距模板≤200mm，振捣时间15～30s，以混凝土不再下沉、表面泛浆为准。5.2防胶囊上浮胶囊顶部设6道φ20mm钢丝绳压杠，压杠两端与台座预埋拉环连接，张拉力5kN；在混凝土初凝前2h，每30min测一次胶囊上浮量，上浮>3mm时立即补压。5.3收面顶面用铝合金刮尺收平，人工二次抹压，表面平整度≤2mm/2m；在环氧注胶槽位置，用专用压槽器压出8mm×5mm槽口，槽口顺直，允许偏差±1mm；收面完成后立即覆盖塑料薄膜，防止表面龟裂。6脱模与翻转6.1强度控制同条件试件抗压强度≥25MPa方可脱模；采用“液压翻转平台”整体翻转，平台最大承载40t，翻转角度95°；翻转前用尼龙吊带兜底，吊带夹角≤60°，防止棱角磕碰。6.2外观修补缺棱掉角深度≤5mm用环氧胶泥修补；>5mm用聚合物水泥砂浆分两次补平，第一次补平后24h打磨，第二次收面，保证色差ΔE≤1.5；气泡直径≤3mm不处理，>3mm用专用腻子点补。6.3标识在块体侧面喷涂二维码，内容包括：型号、浇筑日期、强度等级、台座编号、操作者、质检员、监理员；二维码采用UV耐候油墨，保证户外3年不褪色。7水养与存放7.1水养池池底设0.3%坡度，低端设集渣坑，每周换水一次；池内设循环泵，保证水流速度0.3m/s，防止氯离子积聚；池水设pH在线监测，低于6.8时自动加碱。7.2堆码采用“立式+斜撑”方式，块体与地面夹角80°，底部设200mm高混凝土枕梁，枕梁预埋φ20mm钢筋锚环，用10t倒链斜拉固定；堆场设排水沟，防止积水；冬季覆盖保温被，内置温度探头，低于5℃时启动电热风机。8运输与洞内临时存放8.1运输车采用13m低平板车，车板铺10mm厚橡胶垫，设专用限位角钢；装车高度≤4层，层间用100×100mm方木+防滑橡胶垫；绑扎用10t聚酯绑带，每块不少于2道，转角处设护角。8.2洞内存放在DK44+200、DK44+700设两处临时存放点，底板浇筑20cm厚C25混凝土，设5‰排水坡；存放≤3层，层间用型钢支垫，支垫位置与吊钉上下对齐；存放区设红色警示带，非作业人员禁止进入。9安装工艺9.1测量放线用全站仪每10m测一断面，标出隧道中心线、内轨顶面线、仰拱底面线；每环设16个控制点，用φ3mm不锈钢冲钉标记，点位误差≤1mm；安装前用激光扫平仪复检，高差>2mm时重新放样。9.2基面处理基底采用“小型铣刨机+人工凿毛”复合工艺，铣刨深度3～5mm，露出新鲜岩石≥75%；局部超挖用C25混凝土回填，表面平整度≤5mm/2m；铺设350g/m²无纺布+1.5mm厚PVC防水板，用热熔垫圈固定，垫圈间距300mm×300mm，呈梅花形。9.3环氧涂刷在预制块榫槽内涂刷双组分环氧，A:B=2:1，用电动搅拌器搅拌3min，静置2min；涂刷厚度1mm，用锯齿形刮板均匀刮涂，涂刷后30min内完成拼装，超时重新打磨再涂；环氧用量控制在0.6kg/m²，现场设电子秤称重，误差±2%。9.4拼装采用“16t叉车+专用吊具”配合，吊具设360°旋转机构，保证块体姿态微调；拼装顺序：先中心后两侧，对称进行，每环相邻高差≤1mm；环向缝用φ30mm剪力键插入，键长200mm，插入深度95mm；纵向缝设φ25mm不锈钢定位销，销长150mm，预埋深度75mm。9.5临时支撑每环设6道“钢管+丝杠”支撑，支撑位置在块体1/4、1/2、3/4点，丝杠行程300mm，支撑力20kN；支撑设压力表，读数偏差>5%时重新调整；支撑在纵向连接完成后24h拆除。9.6纵向张拉采用后张法，每3环为一单元，设4束φ15.2mm钢绞线，张拉力150kN/束；张拉顺序：上下左右对称，分级加载：0→0.2σk→0.5σk→1.0σk→1.05σk持荷5min→锚固；张拉端设防夹片飞挡板，操作人员站在侧面；张拉完成后48h内压浆，水胶比0.30，泌水率≤2%，28d强度≥50MPa。9.7注浆填缝环、纵向缝在张拉完成后注环氧砂浆，砂浆强度≥60MPa，流动度≥260mm；注浆压力0.3～0.5MPa，竖缝从下向上注，出浆浓度与进浆一致方可停注；注浆结束后用酒精清洗注浆管，管口用环氧封口，封口深度≥20mm。10质量控制10.1几何精度每环拼装后，用激光断面仪检测，内轮廓允许偏差：横向±10mm，竖向±5mm；相邻环错台≤2mm；检测数据实时上传云平台，超标自动报警。10.2防水检测拼装完成24h后，用0.2MPa压力水进行接缝冲水试验，持续时间30min，背面无湿渍为合格；发现渗漏立即注环氧补强，复检合格后方可进行填充施工。10.3强度抽检每100块取1组芯样，芯样直径100mm，高径比1:1，实测强度≥40MPa；若出现不合格，该批次全部回厂返修，并暂停生产进行原因分析。10.4外观质量表面无露筋、孔洞、蜂窝，麻面面积≤0.5%，深度≤3mm；色差ΔE≤2.0；用2m靠尺检查平整度≤2mm；棱角掉边长度≤20mm，深度≤5mm。11常见问题与处置11.1环氧流淌原因：温度过高>30℃或配比错误；处置：立即停止涂刷，用酒精擦净，重新按配比调配，并在环氧内加5%气相二氧化硅增稠。11.2剪力键无法插入原因：预埋套筒位置偏差>2mm或混凝土毛刺；处置：用φ32mm金刚石钻头扩孔，孔壁涂环氧，键表面涂黄油后缓慢打入。11.3拼装环缝张口原因：基底不平或支撑不对称；处置：重新测量基底，用钢板楔调平，调整支撑压力，张口>3mm时加垫2mm不锈钢垫片。11.4张拉滑丝原因：夹片硬度不足或钢绞线锈蚀；处置：更换高硬度夹片，钢绞线重新除锈涂防锈脂，张拉前用20%超张拉复位。12安全与环保12.1吊装安全吊具每班前检查，焊缝裂纹立即停止作业；吊装半径内设警戒绳，非作业人员撤离至10m外；六级以上大风停止吊装。12.2用电安全预制场设三级配电二级漏电保护，电缆穿钢管埋地深度≥0.7m；振动棒电机设36V安全电压；电工每日巡检，填写记录。12.3防噪防尘砂石料仓设封闭式棚，棚顶设喷雾降尘，PM10在线监测≤0.3mg/m³；铣刨机设消音罩，场界噪声昼间≤65dB，夜间≤55dB。12.4废水处理水养池设三级沉淀，沉淀后SS≤70mg/L，回用率≥80%；环氧清洗液用专用桶收集，定期交由有资质单位处理，严禁随意排放。13进度计划2024年3月1日—3月15日：台座、模板、拌和站调试；3月16日—6月30日：预制1680块，平均日产量16块；4月1日—6月10日：同步进行洞内基面处理；7月1日—7月15日：运输与临时存放；7月16日—8月31日：洞内安装，平均日安装12环；9月1日—9月15日：张拉、注浆、检测、验收。14人员与设备配置14.1人员预制场：钢筋工24人，模板工18人，混凝土工12人，机电工4人，质检4人，管理人员6人；安装队：测量6人，防水8人，拼装24人，张拉10人，注浆8人，安全员2人。14.2设备数控弯箍机2台、调直切断机2台、HZS90拌和站1座、10t龙门吊2台、16t叉车3台、0.9m³装载机1台、铣刨机2台、激光断面仪1台、张拉设备2套、注浆机3台、环氧搅拌器6台、发电机1台（250kW）。15信息化管理采用“二维码+云平台”双系统：每块预制块唯一二维码，扫码可查看设计参数、生产时间、强度报告、安装位置；现场用平板电脑扫码确认，数据同步至“隧道施工信息化平台”，实现“块块可追溯、环环可查询”；平台设预警模块，几何偏差、强度不合格、环氧超时自动推送至项目经理、监理、业主。16成品保护16.