隧洞混凝土衬砌施工方案

隧洞混凝土衬砌施工方案1总则1.1编制依据《水工隧洞设计规范》SL279、《水工混凝土施工规范》SL677、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204、《水利水电建设工程验收规程》SL223、《水电水利隧洞工程施工组织设计规范》DL/T5099、《生产安全事故应急预案管理办法》（应急管理部令第2号）、《企业安全生产费用提取和使用管理办法》（财企〔2022〕136号）及项目招标文件、设计蓝图、地勘报告、超前地质预报成果、监理实施细则。1.2适用范围本方案适用于×××输水隧洞主洞（桩号K0+000～K12+350）及3条施工支洞（总长2.84km）的混凝土衬砌施工，涵盖C25W8F100钢筋混凝土、C30W10F150预应力混凝土、C35钢纤维混凝土三种类型，断面形式为3.0m×3.5m城门洞形、4.2m×4.5m马蹄形及D5.2m圆形。1.3管理目标质量：衬砌单元工程一次验收合格率100%，无Ⅲ类及以上质量缺陷；安全：实现“零死亡、零坍塌、零突水突泥”；环保：施工废水回用率≥90%，场界噪声昼间≤70dB、夜间≤55dB；工期：单工作面月衬砌进尺≥180m，总工期≤14个月。2施工准备2.1技术准备(1)测量队采用0.5″级全站仪对洞轴线进行复测，每20m设一桩，轴线偏差≤5mm；(2)试验室完成原材料第三方复检：水泥28d强度≥48MPa，粉煤灰Ⅰ级，细度≤12%，骨料含泥量≤1%，外加剂与水泥相容性试验合格；(3)BIM小组建立衬砌三维模型，输出每板衬砌编号、钢筋大样、预埋件坐标，生成二维码贴于模板台车，扫码即可查看；(4)技术部编制《衬砌缺陷库及防治手册》，含27种常见缺陷照片、成因、预防措施、修补工艺，现场口袋书人手一册。2.2材料准备(1)水泥：P·O42.5低碱，同一厂家、同一批号≤500t为一检验批；(2)骨料：机制砂细度模数2.6～2.9，5～20mm连续级配碎石，料仓设防雨棚，棚内温度≤30℃；(3)钢筋：HRB400E，直径12～32mm，每60t一批，屈服强度实测值与标准值比≥1.25，强屈比≥1.30；(4)防水板：EVA1.5mm，拉伸强度≥18MPa，断裂伸长率≥650%，幅宽2m，搭接宽度≥10cm，双焊缝充气0.2MPa5min不漏气；(5)止水带：钢边橡胶止水带350×10mm，拉伸强度≥12MPa，低温弯折35℃无裂纹；(6)速凝剂：初凝≤5min，终凝≤10min，与水泥相容性试验合格。2.3设备准备(1)模板台车：12m液压自行式，面板厚12mmQ355B，模板椭圆度≤3mm，设10组液压油缸（单缸推力200kN），带激光对中系统，行走速度0～8m/min；(2)混凝土泵：HBT60C1816，理论输送量60m³/h，出口压力16MPa，水平输送距离≥600m；(3)喷射机械手：MTJ3000，无线遥控，喷射方量30m³/h，回弹率拱部≤10%，边墙≤5%；(4)防水板热熔垫圈焊机：温度350～400℃，速度0.8～1.2m/min，自动记录温度曲线；(5)备用电源：400kW柴油发电机组，市电断电后30s内自动投切。2.4人员准备项目经理1人（一级建造师水利水电专业），生产副经理1人，总工1人（高工），质检部长1人，专职质检员4人，安全总监1人，专职安全员6人，衬砌队长2人，班长6人，混凝土工30人，钢筋工20人，防水板工12人，电工4人，机修工4人，普工20人。所有人员进场前完成三级安全教育及隧洞作业专项体检，建立“一人一档”。3施工工艺流程3.1整体流程初支验收→基面处理→排水盲管安装→土工布铺设→防水板铺设→止水带安装→钢筋绑扎→预埋件安装→台车就位→混凝土浇筑→拆模养护→质量检测→缺陷修补→下一循环。3.2关键节点控制图（1）初支验收：由监理、施工、第三方检测单位联合进行，采用地质雷达检测背后空洞，空洞指数≤0.05m²/10m；（2）基面处理：采用高压风(0.8MPa)＋高压水(20MPa)双介质冲洗，基面洁净度达到Sa2.0级；（3）排水盲管：Φ50HDPE打孔波纹管，外包无纺布200g/m²，环向间距3m，纵向与隧道坡度一致，与防水板间距≥5cm；（4）防水板铺设：采用“无钉铺设法”，热熔垫圈梅花形布置，间距拱部0.5m×0.5m，边墙0.8m×0.8m，铺设松弛率10%；（5）钢筋绑扎：主筋连接采用直螺纹套筒，套筒等级Ⅰ级，现场抽检10%进行力矩值检测，力矩值≥200N·m；（6）混凝土浇筑：采用“分层、对称、连续”原则，每层厚度≤50cm，左右高差≤50cm，浇筑速度≤1.2m/h，入模温度5～28℃；（7）养护：拆模后立即喷涂C40混凝土养护剂0.2kg/m²，并挂土工布滴灌养护，时间≥14d，相对湿度≥90%。4施工方法4.1基面处理(1)采用2m直尺检查，平整度≤20mm/2m，超标部位用风镐凿除，凹坑深度＞10cm用M20水泥砂浆抹平；(2)钢筋头、注浆管外露部分切除至基面以下2cm，用环氧砂浆封闭；(3)渗水点处理：点渗采用注水溶性聚氨酯浆液，注浆压力0.3～0.5MPa，注浆量≤50kg/孔；线渗沿裂缝凿V形槽，槽内埋设Φ8注浆管，注环氧浆液，注浆压力0.4MPa，待出浆浓度与进浆一致后闭浆。4.2排水系统安装(1)环向排水盲管：采用Φ50HDPE波纹管，打孔率≥5%，外包无纺布，用射钉＋垫片固定在初支面上，射钉间距30cm；(2)纵向排水管：采用Φ100HDPE双壁波纹管，设在两侧边墙脚，坡度与隧道纵坡一致，每30m设检查井，井内安装沉淀筐；(3)横向导水管：采用Φ50PVC管，间距5m，与纵向管三通连接，出口接入中心排水沟；(4)中心排水沟：采用现浇C30钢筋混凝土，断面30cm×40cm，壁厚10cm，内设Φ300HDPE双壁波纹管，坡度≥3‰，每100m设沉砂井。4.3防水板铺设(1)铺设前进行基面验收，采用500V兆欧表检测基面与初支钢筋网绝缘电阻≥1MΩ；(2)防水板铺设采用“分区、分段、对称”原则，每环长度12m，搭接宽度10cm，双焊缝宽度15mm，中间留充气检查通道；(3)焊接工艺：热楔焊机温度420℃，速度1.0m/min，焊缝冷却时间≥5min后方可移动；(4)焊缝检测：每条焊缝进行充气检测，压力0.2MPa，保持5min，压力下降≤5%为合格；不合格处用同色焊条修补，修补长度超出缺陷边缘5cm；(5)成品保护：防水板铺设后设专人巡查，严禁钢筋头、尖锐物直接接触，台车行走前垫设橡胶板。4.4钢筋工程(1)钢筋在洞外加工场集中加工，采用数控弯箍机、直螺纹滚丝机，加工误差±2mm；(2)主筋连接：直径≥22mm采用直螺纹套筒连接，同一截面接头率≤50%，错开距离≥35d；(3)钢筋安装：采用定位筋＋支撑筋双固定，定位筋间距1m，支撑筋与防水板间设混凝土垫块，垫块强度≥C25，梅花形布置4个/m²；(4)保护层厚度：拱部50mm，边墙40mm，底板30mm，允许偏差+10mm、5mm；(5)预埋件：预埋注浆管采用Φ20PVC管，管口设丝堵，出露长度10cm，坐标误差≤10mm；接地极采用50×50×5mm镀锌角钢，与主筋双面焊，焊缝长度≥100mm。4.5模板台车就位(1)台车行走前检查轨道，轨距误差±5mm，接头高差≤2mm，设止轮器；(2)台车就位采用激光对中系统，轴线偏差≤5mm，高程偏差≤5mm，模板与初支间隙≤10mm，超标处设木楔垫实；(3)台车模板涂刷脱模剂，采用水性脱模剂，涂刷厚度0.2mm，均匀无漏刷；(4)台车端头模板采用10cm厚木模板，设Φ50cm进人孔，孔边包胶皮防漏浆；(5)台车加固：设16根Φ20mm丝杠支撑，丝杠预紧力30kN，对称拧紧。4.6混凝土浇筑(1)混凝土配合比：C25W8F100，水泥280kg/m³，粉煤灰70kg/m³，砂率42%，水胶比0.45，外加剂聚羧酸减水剂1.2%，引气剂0.01%，28d电通量≤1000C；(2)运输：采用6m³搅拌车运输，洞内限速10km/h，运输时间≤45min，塌落度损失≤20mm；(3)浇筑顺序：先底板，后边墙，最后拱部，左右对称，每层厚度≤50cm，插入式振捣器间距40cm，振捣时间20～30s，以混凝土不再下沉、无气泡冒出为准；(4)拱部封顶：采用“顶模预留注浆孔”法，孔径Φ50mm，间距1.5m，封顶后2h内采用微膨胀注浆料注浆，注浆压力0.3MPa，注浆量≥理论空隙的1.2倍；(5)温控：夏季采用冰水拌和，水温≤5℃，入模温度≤28℃；冬季采用热水拌和，水温≤60℃，入模温度≥5℃，并覆盖保温被。4.7拆模与养护(1)拆模强度：拱部混凝土强度≥15MPa，边墙≥10MPa，采用回弹仪检测，每10m测1组；(2)拆模顺序：先拱部，后边墙，最后底板，对称松动丝杠，严禁猛撬硬砸；(3)养护：拆模后立即喷涂养护剂0.2kg/m²，并挂土工布滴灌，滴灌管间距50cm，流量2L/h，养护时间≥14d；(4)冬季养护：当气温≤5℃时，采用电暖风机＋保温被，保持混凝土表面温度≥10℃，每2h测温一次；(5)养护记录：设专人记录温度、湿度，形成电子档案，每日上传至云平台。5质量控制5.1原材料检验每批水泥、粉煤灰、外加剂、防水板、止水带均送第三方检测，检测频率≥规范1.5倍，不合格材料24h内退场并留影像记录。5.2过程检测(1)钢筋扫描：采用HiltiPS300钢筋扫描仪，检测保护层厚度，每板测20点，合格率≥90%；(2)混凝土强度：每100m³取1组试件，每工作班不足100m³取1组，28d抗压强度合格率100%；(3)抗渗：每500m³取1组，抗渗等级≥W8；(4)抗冻：每1000m³取1组，冻融循环150次，质量损失≤5%，强度损失≤25%；(5)外观：无蜂窝、孔洞、露筋，平整度≤20mm/2m，色差△E≤3。5.3缺陷修补(1)蜂窝：凿除薄弱层，用钢刷清理，涂刷界面剂，采用C35微膨胀细石混凝土修补，表面抹平；(2)孔洞：凿成外大内小形状，埋设注浆管，注微膨胀浆液，注浆压力0.2MPa；(3)裂缝：宽度＜0.2mm采用表面封闭法，≥0.2mm采用低压注浆法，注浆材料环氧树脂，注浆压力0.3MPa；(4)修补后养护：覆盖湿麻袋，养护7d，强度达到设计要求后验收。6安全文明施工6.1通风采用压入式通风，风管Φ1.2mPVC拉链式，出风口距掌子面≤15m，风速≥0.25m/s，每班用风速仪检测。6.2临时用电执行“三级配电、二级漏电保护”，电缆采用3×50+2×25mm²铜芯橡套电缆，架空高度≥2.5m，配电箱设IP65防水罩，每日巡检并贴二维码记录。6.3应急预案(1)突水突泥：掌子面设Φ600mm应急救生钢管，管内备食物、水、手电，每100m设应急避难洞，洞内设压缩空气呼吸器10套；(2)火灾：每50m设4kg干粉灭火器2具，消防栓每100m一处，配25m水带；(3)坍塌：设多功能地质监测预警系统（TSP＋微震），预警级别Ⅲ级时立即撤人；(4)应急演练：每季度组织一次综合演练，演练后24h内完成评估报告。7环保措施7.1废水设三级沉淀池，每级尺寸3m×2m×1.5m，出口设pH在线监测仪，pH6～9方可排放，污泥经压滤机脱水后外运。7.2噪声空压机设隔音棚，棚内贴80mm厚吸音棉，场界噪声昼间≤70dB，夜间≤55dB，超标时调整作业时间。7.3粉尘喷射机设除尘装置，除尘效率≥99%，洞口设自动喷淋系统，喷淋射程≥10m，PM10在线监测≤0.15mg/m³。8进度计划采用P6软件编制，关键线路为“开挖→初支→衬砌”，衬砌月进尺180m，每板12m，每循环时间24h，其中台车就位2h、钢筋验收1h、混凝土浇筑6h、养护15h。设2个工作面，高峰期投入2台台车、4台泵车，确保总工期14个月完成。9成本控制9.1材料节超建立“限额领料＋二维码追溯”系统，每板混凝土理论方量与实际方量对比，超耗率≤1.5%，节余奖励班组50