(完整版)混凝土衬砌专项施工方案

(完整版)混凝土衬砌专项施工方案1编制依据1.1设计文件×××铁路隧道两阶段施工图（第四册衬砌结构）2022.11版；×××水利枢纽输水隧洞初设施设转换会议纪要（20230315）。1.2技术标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB502042015；《铁路隧道混凝土衬砌技术规范》TB100922022；《水工混凝土施工规范》SL6772022；《地下工程防水技术规范》GB501082021；《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ802016；《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》住建部37号令。1.3合同与业主要求合同条款第12.3条“衬砌混凝土强度等级不得低于C35，抗渗≥P10，氯离子扩散系数≤1000C”；业主《2023年度质量红线管理办法》第5条“隧道衬砌不得出现0.2mm以上贯通裂缝”。2工程概况2.1隧道位置×××隧道位于DK35+820～DK39+450，全长3630m，最大埋深288m，穿越Ⅳ、Ⅴ级砂岩夹泥岩，地下水类型为基岩裂隙水，预测最大涌水量420m³/d。2.2衬砌类型Ⅳ级围岩：35cm厚C35钢筋混凝土，拱墙设HB335双层φ20@150钢筋网；Ⅴ级围岩：40cm厚C35钢纤维混凝土，拱部设6mm厚HDPE自粘防水板＋无纺布400g/㎡；洞口50m范围采用50cm厚C40微膨胀混凝土，抗渗P12。2.3施工难点（1）单工作面最大掘进1850m，混凝土运输车洞内往返3.7km，坍落度损失控制≤20mm；（2）下穿×××水库泄洪渠，防裂要求极高；（3）断面净空6.0m×7.5m，二衬与掌子面步距≤200m，工序交叉密集。3施工准备3.1材料水泥：P·O42.5低碱，比表面积330～350㎡/kg，碱含量≤0.60%，C3A≤8%；粉煤灰：Ⅰ级，需水量比≤95%，28d强度活性指数≥75%；矿粉：S95级，比表面积≥400㎡/kg，流动度比≥100%；细骨料：Ⅱ区中砂，细度模数2.6～2.9，含泥量≤2.0%，氯离子≤0.02%；粗骨料：5～25mm连续级配，压碎值≤10%，针片状≤8%，含泥≤0.5%；外加剂：聚羧酸高性能减水剂，减水率≥25%，与水泥相容性试验合格；钢纤维：端钩型，长度35mm，等效直径0.55mm，抗拉强度≥1200MPa，掺量35kg/m³；防水板：HDPE1.5mm，断裂伸长率≥600%，20℃无裂纹；钢筋：HRB400E，屈服强度400MPa，强屈比≥1.25，最大力总伸长率≥9%。3.2配合比设计C35P10基准配合比（kg/m³）：水泥280、粉煤灰80、矿粉70、砂760、石1050、水150、减水剂4.3；试配强度43.2MPa，电通量780C，56d氯离子扩散系数860C·m²/s；夏季施工掺0.8kg/m³缓凝剂，初凝8h；冬季掺1.2%防冻早强剂，5℃强度3d≥15MPa。3.3机械设备12m全幅钢模板台车2台（液压自走，自重38t，收模量600mm）；三一HBT60C1413拖泵2台（理论排量60m³/h，出口压力13MPa）；6m³柴油罐车改装混凝土运输车6台（尾气净化DOC+DPF，满足国四）；插入式φ50高频振捣器12台（振幅1.2mm，频率230Hz）；附着式平板振捣器4台（功率1.5kW，激振力5kN）；喷雾养护台架1套（射程8m，雾化粒径50μm）。3.4人员项目经理1名（一级建造师＋隧道专业）；生产副经理1名（高级工程师）；试验工程师2名（持交通运输部试验检测证）；专职安全员3名（C证）；衬砌班组48人（振捣手8人、泵管工6人、钢筋工12人、防水板工10人、台车操作4人、养护8人）。3.5作业面验收（1）初支净空激光断面仪检测，侵限≤5cm；（2）初支背后注浆饱满度地质雷达判定，空洞指数≤3%；（3）基底无积水、无浮渣，平整度3m靠尺≤10mm；（4）环向排水盲管、纵向φ100HDPE波纹管安装完成，接头密封圈无破损；（5）隐蔽工程验收签字齐全，影像资料上传至×××项目管理平台。4施工工艺流程基面处理→初支渗漏水引排→土工布铺设→防水板铺设→钢筋绑扎→预埋件安装→台车定位→混凝土泵送→振捣→收面→脱模→养护→质量检测→缺陷修补。5关键工序操作细则5.1基面处理采用2.5MPa高压风清除虚渣，对＞5cm突出喷射混凝土用风镐修凿；基面裂缝≥3mm处骑缝凿V型槽，埋注φ8注浆管，灌注超细水泥浆（水灰比0.4，压力0.3MPa）；阴阳角用1:2.5水泥砂浆抹成R≥50mm圆弧，平整度≤5mm。5.2防排水系统环向φ50弹簧排水盲管间距5m，用φ2钢丝绑扎在初支面上，与纵向盲管三通连接；土工布400g/㎡采用500g塑料垫圈＋射钉固定，垫圈梅花形布置0.5×0.5m，搭接宽度≥50mm；防水板铺设采用双焊缝爬焊机，焊缝宽度15mm，搭接100mm；每10m切取0.6m样条做充气试验，0.25MPa保持15min下降值＜20%为合格；施工缝处设置30cm×3mm镀锌钢板止水带，搭接满焊，焊缝探伤比例10%。5.3钢筋工程钢筋在洞外加工场集中下料，采用数控弯箍机，误差±2mm；主筋连接采用直螺纹套筒，标准型接头，Ⅰ级接头率≤50%，错开35d；保护层采用50mm高强度砂浆垫块，每平方米≥4个，梅花形布置；钢筋骨架距防水板≥30mm，防止戳破，设φ6支撑钢筋@1m；预埋注浆管：拱顶1根、拱腰2根、边墙2根，采用φ20无缝钢管，丝扣连接，外露15cm用胶带封口。5.4台车定位台车走行至待衬里程，前后轮用10t液压千斤顶顶升5cm，塞入20mm钢板锁定；采用全站仪三维坐标法放样，测量6个断面24个测点，径向误差≤5mm；台车中心线与隧道中线重合度≤3mm，标高误差≤5mm；端头模板用10mm钢板＋δ20mm橡胶止浆带，防止漏浆；涂刷脱模剂：采用1:4水性环氧树脂，用量80g/㎡，均匀无流淌。5.5混凝土泵送泵管采用φ125mm高压管，壁厚8mm，接头密封圈完好；润管砂浆1m³（同标号去石砂浆），泵送压力8MPa，润管后全部排出；混凝土到场坍落度180±20mm，扩展度450～500mm，T50时间3～7s；泵送顺序：先墙后拱，左右对称，分层厚度≤50cm，下落高度≤2m；连续供料，中断时间≤30min，超过时每隔15min正反泵一次防止堵管；拱顶封顶采用“带模注浆”工艺，泵压2MPa，注浆量达到设计1.2倍停止。5.6振捣插入式振捣器移动间距≤40cm，插入下层10cm，快插慢拔，避免触碰防水板；每点振捣时间15～25s，以混凝土不再显著下沉、无气泡溢出为准；拱部采用附着式平板振捣器补充，时间30s，防止出现蜂窝；严禁在钢筋密集处用振捣器撬移钢筋，必要时用φ30振捣棒辅助。5.7收面与脱模混凝土初凝前用木抹子搓压2遍，闭合收缩裂缝；脱模强度≥5MPa（现场同条件试件抗压），脱模时间夏季12h、冬季24h；脱模后立即用塑料薄膜＋土工布覆盖，防止风干。5.8养护喷雾养护：拱部设3排喷头，每排间距1.5m，喷雾5min停25min循环；养护水温与混凝土表面温差≤15℃；养护期限≥14d，前7d保持湿润状态，14d强度≥设计115%；冬季采用2t蒸汽锅炉，棚温10～20℃，升降温速率≤5℃/h。6特殊工况措施6.1涌水段当单点渗水量＞0.5L/min，先采用φ42注浆小导管（L=3m，间距0.5m）注超细水泥水玻璃双液浆，注浆压力1.0MPa，注浆后渗水量降至0.2L/min以下方可铺设防水板；衬砌混凝土掺5%硅灰，提高抗渗等级至P12。6.2高地温（T＞32℃）采用4℃制冷水拌和，加冰屑替代水率≤15%，出机温度≤20℃；泵管外包20mm厚岩棉并洒水降温，控制入模温度≤25℃；埋设温度传感器，里表温差≤20℃，超过时启动喷雾+通风。6.3冬季施工（日平均气温＜5℃）砂石料仓搭设保温棚，内设36kW暖风机，料温≥8℃；拌合用水加热至60℃，先投骨料与热水搅拌30s再加水泥，防止假凝；衬砌台车外挂帆布保温帘，内设4台15kW燃油暖风机，保持模内＞5℃；掺1.2%无氯防冻剂，R3强度≥5MPa，R7强度≥15MPa。7质量检验与控制7.1原材料抽检水泥：每200t一批，检测凝结时间、安定性、强度；粉煤灰：每100t一批，检测需水量比、活性指数；外加剂：每10t一批，检测减水率、含气量、氯离子含量；骨料：每400m³一批，检测含泥量、压碎值、级配。7.2过程控制坍落度：每50m³检测1次，允许偏差±20mm；强度：每100m³取1组标养、1组同条件，28d强度≥设计115%；抗渗：每500m³取1组，P10水压1.0MPa保持8h渗透高度≤50mm；钢筋扫描：采用HiltiPS300型，保护层合格率≥90%，最大偏差≤+10mm/5mm；外观：无露筋、蜂窝、孔洞，裂缝宽度≤0.2mm，非贯通。7.3无损检测地质雷达：每20m检测1条测线，空洞指数＞3%时钻孔验证；超声波：对拱腰、拱顶各5点，声速均匀性系数≥0.9；红外热像：检测衬砌背后积水，异常区域钻孔放水后注浆。8缺陷修补8.1蜂窝深度＞10mm凿除薄弱层，露出坚实面，边缘凿成外八字，用清水冲洗湿润；涂刷0.4kg/㎡界面剂，采用比原混凝土高一级（C40）微膨胀细石混凝土（坍落度120mm）分层填补，插入φ30振捣棒振实；表面抹1:2.5聚合物水泥砂浆，养护7d。8.2裂缝宽度0.2～0.5mm沿缝凿V型槽，宽6mm、深8mm，清理后注入改性环氧树脂浆液（黏度300mPa·s），注浆压力0.3MPa，注满后保持30min；表面刮平环氧胶泥，涂刷1mm厚聚氨酯防水涂料。8.3渗漏水采用“引排+注浆”双措施：先埋φ20半圆管引水，再钻φ12注浆孔@30cm，注入丙烯酸盐浆液，凝胶时间45s，注浆压力0.4MPa；48h后关闭引流管，无渗漏即为合格。9安全文明施工9.1危险源清单台车液压油管爆裂、泵管堵管爆管、高空坠落、触电、车辆尾气中毒。9.2防控措施台车液压系统设置31.5MPa溢流阀，每班点检；泵管出口90°弯管处加10mm厚钢制防崩罩；台车两侧设1.2m高防护栏杆，底部18cm挡脚板；洞内照明36V安全电压，配电箱设30mA漏电保护器；混凝土运输车安装尾气净化器，洞内CO浓度≤30mg/m³，每班检测。9.3应急物资φ125泵管3根、卡箍6套、水泥2t、水玻璃500kg、医用急救箱2套、应急灯10盏。10环保措施拌合站料仓全封闭，设4台雾炮机，PM10≤0.5mg/m³；洞外设30m³三级沉淀池，废水pH6～9方可排放；废混凝土运至8km处弃渣场，分层碾压覆土绿化；夜间施工噪声≤55dB，超分贝时停止振捣作业。11进度计划衬砌循环指标：每模12m，循环时间36h（台车定位4h、钢筋8h、预埋件2h、混凝土6h、养护16h）；2024年3月1日开工，2024年10月31日完成，总工期245d，有效工作日220d，平均月进度198m。12成本控制采用“混凝土损耗率≤1.5%”考核，超耗按320元/m³扣款；优化配合比，每方节约水泥15kg，总量1.1万m³，节约成本49.5万元；台车模板周转≥120次，每次摊销成本降低18元/m，全隧道节约6.5万元。13信息化管理采用“×××隧道施工云平台”，实时上传：（1）混凝土强度试验数据；