隧道二次衬砌施工控制要点

隧道二次衬砌施工控制要点1总则（1）施工时机：当隧道初期支护变形趋于稳定，并满足设计要求后，需及时施作二次衬砌，避免初支长期暴露，确保隧道结构安全。（2）施工设备：本项目隧道二次衬砌混凝土采用12m长液压整体式模板台车一次成型，共配置8台；紧急停车带二衬台车由标准断面台车改装，采用单侧背负模板法，由专业设计单位进行设计加工，确保模板台车的刚度、平整度符合要求。（3）施工距离要求：根据《公路工程施工安全技术规范》JTGF90-2015规定，隧道二次衬砌施工过程中，二次衬砌到掌子面的距离需满足：①Ⅳ级围岩地段二衬距离掌子面不大于90m；②Ⅴ级围岩地段二衬距离掌子面不大于70m。（4）混凝土参数：二次衬砌采用C45防腐混凝土，防水等级不小于P8，混凝土的配合比、原材料质量需严格控制，确保混凝土强度、抗渗、防腐性能符合设计要求。（5）隧道二次衬砌结构参数，详见2.1.2隧道概况章节。2施工工艺流程二次衬砌施工工艺流程按设计及规范要求执行，具体流程详见图-1二次衬砌施工工艺流程图。3二衬钢筋加工及安装3.1钢筋加工（1）钢筋进场检验：每批钢筋进场时，均需提供钢筋出厂质量证明书或试验报告单；钢筋进场后，需按规范要求进行抽样复检，检测报告报监理工程师审查合格后，方可投入使用。（2）钢筋存放：钢筋现场堆放必须采取“下垫上盖”措施，即底部用方木垫起，远离地面，防止受潮锈蚀；顶部覆盖防雨布，避免日晒雨淋，确保钢筋质量不受影响。（3）加工场地：二衬钢筋统一在洞外钢筋加工场内加工完成后，转运至洞内现场安装，严禁在洞内进行钢筋加工，避免影响洞内施工秩序及钢筋加工质量。（4）加工准备：钢筋加工前，需将表面的油渍、水泥浆、浮皮铁锈等杂物彻底清除干净，并对弯曲的钢筋进行调直，确保钢筋表面洁净、顺直。（5）下料要求：由专业技术员按照设计图纸尺寸，结合隧道实际断面，下发详细的钢筋下料单，工人严格按照下料单进行下料加工，严禁私自更改钢筋尺寸、规格，下料后需对钢筋进行分类堆放，做好标识。（6）钢筋加工工艺：钢筋弯钩、弯折、弯曲均采用冷加工，严禁热加工，避免影响钢筋力学性能；骨架钢筋的连接采用焊接，单面焊焊缝长度不小于10d（d为钢筋直径），双面焊焊缝长度不小于5d。（7）焊接试验：钢筋骨架焊接前，需根据现场施工条件进行焊接试验，确定适宜的焊接参数，试验合格后，方可正式施焊；焊接人员必须持证上岗，严禁无证操作。（8）骨架制作：钢筋骨架制作时，按钢筋定尺长度合理分段，尽量节省材料，减少焊接数量及作业时间；钢筋接头需错开布置，错开距离不小于1.0m，主钢筋接头根数在同一截面不超过总数的50%。（9）环形骨架制作：由于隧道环形钢筋较长，采用分段制作方式；相邻段钢筋骨架拼装在一起同时加工，前一环形骨架作为后一环形骨架的模具，确保环形钢筋弧度一致、尺寸准确。（10）骨架存放：加工后的钢筋骨架，表面不应有削弱钢筋截面的伤痕；放置于平整、干燥的场地上，每根环形筋下垫方木，与地面脱离，防止受潮锈蚀；每个环形段的钢筋骨架挂好标志牌，注明钢筋规格、部位，同时做好防雨、防潮措施。3.2钢筋安装（1）操作平台：钢筋转运至洞内后，利用防水板台车作为钢筋安装的操作平台，确保操作安全、便捷，平台需牢固、平稳，避免施工过程中晃动。（2）定位放线：由测量人员在拱顶部位测出隧道中心线，然后由中心线每隔1.5m分别向两侧测出法线，并在法线上用红油漆标识出同一断面的控制点；纵向每隔2m在法线上标记点，该标记点即为法向定位筋的安装位置。（3）外层钢筋安装：①先安装外层环向定位主筋，采用C22螺纹钢，按放线位置准确安装，确保环向主筋的弧度、高程符合设计要求；②在标识点处焊接法向定位筋，法向定位筋采用“L”型C16螺纹钢，焊接在环向定位主筋上，用于控制钢筋层间距及保护层厚度，法向定位筋需垂直于初支表面；③焊接过程中，需注意对防水板进行保护，可用竹胶板作为防护措施，覆盖在防水板表面，防止焊渣烧坏防水板；④法向定位筋安装完成后，测量人员根据保护层控制厚度（净保护层为5.0cm），进行纵向定位钢筋的测量放样，纵向定位钢筋采用C16螺纹钢；⑤采取两端测量放样的方式，确定纵向定位钢筋的位置，然后用细线拉直，将纵向定位钢筋焊接固定在法向定位筋上，保证纵向定位钢筋顺直、水平；⑥安装环向主筋，环向主筋采用C22螺纹钢，按设计间距与纵向定位钢筋焊接固定，利用专用卡槽定位主筋间距，确保间距均匀、准确；环向加强钢筋按设计要求设置在拱顶两侧；⑦安装纵向钢筋，纵向钢筋采用C12螺纹钢，先在隧道中心线上布设第一根纵向钢筋，然后按环向设计间距20cm向边墙两侧均匀布置，可先在环向主筋上作出间距标记，准确定位纵向钢筋的位置；⑧在外层钢筋与防水板之间，安装砂浆保护层垫块，垫块按每平方米4个、梅花型布置，确保钢筋与防水板不紧贴，同时防止钢筋损坏防水板；⑨外层钢筋安装完成后，检查钢筋的牢固性，确保无晃动、移位现象，不符合要求的及时整改。（4）内层钢筋安装：①外层钢筋安装合格后，进行内层钢筋安装；安装前，先在法向定位筋上，根据钢筋层间距（需考虑钢筋大小、保护层厚度以及钢筋下沉等因素），测量放样出内层环向定位主筋的定位点；②将内层环向定位主筋与法向定位筋焊接牢固，确保内层环向主筋的位置、弧度符合设计要求；③纵向定位钢筋的安装方法，与外层纵向定位钢筋安装方法一致，确保纵向定位钢筋顺直、水平，间距准确；④纵向定位钢筋固定好后，采用钢筋卡具施工内层环向、纵向主筋，将内层主筋与纵向定位钢筋焊接固定，确保内层钢筋安装牢固，无晃动现象；⑤在内层钢筋内侧，安装砂浆保护层垫块，垫块按每平方米4个、梅花型布置，保证内层钢筋净保护层厚度为4.5cm。（5）箍筋安装：内外两层钢筋安装完成后，采用箍筋进行绑扎连接，箍筋采用A8圆钢，箍筋两端需进行反向弯钩处理。（6）箍筋加工与安装：施工中，可先在后场进行箍筋一端的弯钩加工，然后根据钢筋层间距和另一端弯钩的长度（10d，d为钢筋直径），确定出整个箍筋的长度，加工完成后运至现场，与内外层钢筋绑扎连接，确保箍筋间距、数量符合设计要求。（7）拱顶钢筋保护：由于拱顶部位的衬砌钢筋保护层较难控制，在浇筑混凝土时，拱顶的钢筋容易出现下沉现象，因此在拱顶部位需焊接支撑定位钢筋，支撑定位钢筋的预伸长度为净保护层厚度，按每平方米设置1根，防止混凝土浇筑过程中拱顶衬砌钢筋受力下沉，影响保护层厚度。4预留洞室、预埋件安装隧道预埋件种类多、数量大，预留洞室及预埋件的尺寸、位置准确性，是保证二次衬砌质量及后续设备安装的重要环节，施工过程中需严格控制。（1）预留、预埋件固定：钢筋混凝土衬砌地段，所有预留、预埋件均需牢固固定在钢筋骨架上，安装时需准确定位，避免浇筑混凝土时出现移位。（2）预埋穿线管施工：①预埋穿线管采用可挠金属电缆保护管、镀锌钢管或玻璃钢电缆保护管，管内预设A5铁丝，便于后续穿线作业；②钢管连接采用套管连接方式，套管两端需满焊连接，严禁采用对口熔焊连接，避免损坏钢管，影响使用寿命；③钢管口需做倒角处理或喇叭口处理，保证管口光滑，防止穿线时损伤电线、电缆；④钢管加工完成后，需按设计要求进行防腐处理，防止钢管锈蚀，确保预埋管长期使用性能。（3）附属洞室施工：①所有综合设备洞室及专业要求设置的洞室等附属洞室，其拱架、模板及支撑采用型钢、木模混合结构，确保支撑牢固、模板平整；②施工时，先根据设计图纸定出洞室位置，然后对洞室进行铺底处理，在支立隧道边墙模板的同时，支立洞室的侧墙、背墙模板及拱架、拱模，确保洞室与隧道边墙衔接顺畅、尺寸准确；③洞室模板、拱架安装牢固后，与隧道边墙混凝土一同浇筑，确保洞室与隧道边墙连接紧密，无裂缝、漏浆现象。5台车定位二衬钢筋施工完成、经检验合格后，进行模板台车定位，台车定位的准确性直接影响二次衬砌的尺寸、线型，施工过程中需严格控制。（1）轨道调整：调整台车轨道的中心及高程，轨道采用P43钢轨，用工20型钢进行支垫，轨道底面直接置于已铺底或仰拱填充的混凝土地面上，确保轨道平稳、牢固，无晃动；轨道平面位置和高程偏差控制均在±1cm以内，使模板中心线尽量与台车大梁中心重合，确保台车在混凝土灌注过程中处于良好的受力状态，避免台车移位、变形。（2）台车模板定位：采用五点定位法进行台车定位，即：以衬砌圆心为原点建立平面坐标系，通过精确控制顶模中心点、顶模与侧模的铰接点、侧模的底脚点，确保台车准确就位，模板线型符合设计要求。（3）曲线隧道处理：曲线隧道施工时，需考虑内外弧长差引起的左右侧搭接长度变化，合理调整模板搭接长度，确保衬砌弧线圆顺，减少接缝错台，保证衬砌外观质量。（4）台车检查：台车模板撑开就位后，需全面检查台车各节点连接是否牢固，有无错动、移位情况；检查模板是否翘曲、扭动，模板位置是否准确，确保衬砌净空符合设计要求。（5）防上浮措施：为避免在浇注边墙混凝土时，台车因混凝土侧压力作用而上浮，需在台车顶部加设木撑或千斤顶，将台车固定牢固，防止台车移位。（6）工作窗检查：检查台车工作窗的状况，确保工作窗开关灵活、密封严密，避免混凝土浇筑时出现漏浆现象，同时保证浇筑过程中操作人员能够顺利作业。6挡头模板安装（1）模板选型：挡头模板采用可重复使用、且能有效固定止水带的定型模板，模板的刚度、平整度需符合规范要求，确保浇筑后施工缝、沉降缝平整，无错台、漏浆现象。（2）模板密封：对模板局部拼缝不严密的部位，采用膨胀胶进行填塞封堵，彻底杜绝混凝土浇筑时的漏浆隐患，防止混凝土表面出现麻面、蜂窝、空洞等质量缺陷。（3）预留窗口与孔洞：模板顶部需留有观察小窗口，用于观察拱顶封顶混凝土的浇筑情况，及时发现并处理浇筑过程中的问题；同时，根据设计要求，设置预留纵向连接筋孔洞，确保纵向连接筋准确预留，便于后续衬砌衔接。7泵管安装及混凝土浇筑（1）泵管检查与安装：混凝土施工前，将各个节段的混凝土输送泵管连接牢靠，接口处采用密封垫密封，防止漏浆；连接完成后，使用地泵泵送清水，检查泵管的气密性及密封性，确保无漏水、漏浆现象，泵管安装牢固，无松动。（2）混凝土供应与运输：二次衬砌混凝土由自建搅拌站负责供应，混凝土的配合比、搅拌时间需严格控制，确保混凝土质量；混凝土采用罐车运输至现场，运输过程中保持罐车匀速转动，防止混凝土离析；运输至现场后，检查混凝土坍落度，符合设计要求后方可进行浇筑。（3）浇筑方式：混凝土通过地泵泵管直接接入主分流槽，出料口距浇筑面的垂直距离不大于2.2m，防止混凝土自由下落过高产生离析；浇筑顺序为从两侧边墙向拱顶、由下向上依次分层对称浇筑，两侧混凝土浇筑面的高差不应大于1.0m，同一侧混凝土浇筑面的高差不应大于0.5m，避免单侧浇筑产生过大侧压力，导致模板移位。（4）混凝土入模：混凝土通过主分流槽下接溜槽，流至第一级分流槽，通过控制分流槽挡板，分别控制混凝土流向一、二、三级分流槽，经台车工作窗入模；浇筑过程中，及时调整分流槽位置，确保混凝土均匀入模，无死角。（5）振捣窗处理：当混凝土浇筑至振捣窗下0.2m时，应及时关闭振捣窗，将窗口附近的混凝土浆液残渣及其他杂物清理干净，涂刷脱模剂后，将振捣窗关紧、密封，防止窗口部位混凝土表面出现凹凸不平的补丁，甚至漏浆现象。（6）振捣工艺：混凝土振捣采用“三逐两孔两振”工艺，即二衬混凝土必须从下至上利用灌注窗逐窗浇注、逐窗振捣，拱顶逐板注浆，拱顶混凝土必须采用不少于2个孔进行浇注，确保拱顶混凝土浇筑密实，无空洞。（7）振捣分工：边墙以下部分，采用插入式振捣为主、附着式振捣为辅的方式，确保边墙底部混凝土振捣密实；边墙以上部分，采用附着式振捣为主、插入式振捣为辅的方式，避免插入式振捣损坏防水板及钢筋。（8）拱顶封顶施工：①当混凝土浇筑面接近顶部（以高于模板台车顶部为界限），进入封顶阶段时，为保证仓内空气能够顺利排除，在堵头的最上端预留的观察小窗口处，安装排气管，排气管采用A50mm的轻质胶管或塑料管，避免排气管沉入混凝土中；②将排气管一端伸入仓内，且尽量靠前，避免被泵管中流出的混凝土压住堵死；另一端露出挡头模板不宜过长，便于观察排气情况；③随着混凝土浇筑继续进行，当发现有混凝土表层的离析水、稀浆从排气管中流出时（此时泵压控制在≤0.5MPa为宜），说明仓内已完全充满混凝土，立即停止浇筑混凝土，撤出排气管和泵送软管，并将挡板的圆孔堵死；④混凝土封顶时，尽量从内向端模方向灌注，便于排出仓内空气，防止拱顶出现空洞、蜂窝等缺陷；⑤台车就位后，需准确安装拱顶排气管，后期利用该排气管，对拱顶因混凝土收缩产生的空隙进行充填，确保拱顶衬砌背部密实。（9）连续浇筑要求：输送泵应连续运转，实现混凝土连续灌筑，避免停歇造成“冷缝”；若因故中断浇筑，其中断时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑时间；当超过允许时间时，应修整间歇面，使间歇面与二次衬砌曲线法线方向一致，并将界面凿毛，用高压水冲洗干净，涂刷界面剂，再继续浇筑混凝土。8拱顶带模板注浆（1）注浆时机：二次衬砌混凝土施工完成2h后，需及时通过拱顶预埋注浆管进行注浆，此时混凝土处于初凝前状态，便于浆液填充拱顶空隙，确保注浆效果。（2）注浆原则：拱顶注浆原则上按照从低端往高端开始注浆，确保浆液能够均匀填充拱顶各个空隙，避免出现注浆死角。（3）注浆材料：注浆材料采用充填砂浆，砂浆的配合比需经试验室试配确定，确保浆液的流动性、强度符合设计要求。（4）注浆设备：采用专用的制浆注浆一体机进行注浆操作，确保制浆、注浆过程连续、高效，注浆压力稳定。（5）浆液控制：浆液需连续拌制，拌制过程中严格监控各种材料的用量，确保浆液质量均匀、稳定，避免出现离析、沉淀现象。（6）注浆结束标志：以排气孔和端头模板处流出浓浆为注浆结束标志，确保拱顶空隙已被浆液完全填充。（7）特殊情况处理：若台车模板处出浆压力达到1.0MPa，仍未流出浓浆，说明注浆通道可能堵塞，应立即更换排气孔进行注浆，直至中间排气孔和端模排气孔均流出浓浆时，方可停止注浆。（8）注浆后处理：注浆结束后，及时卸下注浆机软管，将灌浆管孔封堵密实，防止浆液倒流；待浆液初凝后，卸除定位法兰，确保注浆孔封堵牢固，避免后期渗水。9拆模及养护（1）拆模控制：拆模时应严格按照施工规范及设计要求，安排合理的模筑混凝土拆模时间，拆模采用混凝土强度及弹性模量双控制，确保拆模后衬砌结构不出现变形、破损，拆模时应符合下列要求：①不承受外荷载的拱墙混凝土，强度达到5.0MPa以上方可拆模；②受有较大围岩压力的拱墙，在封顶和封口的混凝土达到设计强度100%后方可拆模；③受围岩压力较小的拱墙，封顶和封口的混凝土达到设计强度70%以上方可拆模。（2）拆模注意事项：拆模时需轻拆轻放，避免硬撬、硬砸模板，防止损坏衬砌混凝土表面及边缘；拆模后，及时清理模板表面的混凝土残渣，涂刷脱模剂，便于下次使用。（3）混凝土养护：采用雾炮机对二次衬砌混凝土进行养护，养护时间不少于规范规定的天数；养护期间，保持混凝土表面湿润，洒水次数根据天气情况调整，避免混凝土表面干燥、开裂；同时，严禁在衬砌表面堆放重物、碰撞衬砌结构。10横通道衬砌施工（1）工程概况：本项目隧道设置有7条人行横洞、2条车行横洞；人行横洞采用直墙拱断面形式，圆弧拱顶结构，拱部半径为150cm；车行横洞采用直墙拱断面形式，圆弧拱顶结构，拱部半径为275cm。（2）基本施工工序：安装排水管→铺挂防水板→制作安装衬砌模板支撑型钢骨架→挂装组合模板→模板系统加固→浇筑混凝土→下一循环。（3）模板与支撑：由于横通道二次衬砌工程数量不大，采用型钢骨架作为支撑体系，外挂组合木模作为衬砌模板；必要时，拱部曲线部分可定制组合钢模，确保模板贴合横通道设计断面，浇筑后线型准确。（4）浇筑方式：①通道口段衬砌施工，须与正线隧道二次衬砌一同浇筑，确保正线与横通道空间相交准确、圆顺，连接紧密，无裂缝、错台；②洞身段衬砌施工，计划一次浇筑4～6m，竖向分两次浇筑成型：第一次浇筑仰拱与边墙倒角区域，预留出环向主筋，浇筑混凝土面高出倒角顶约10cm；第二次浇筑边墙及拱部区域，确保混凝土浇筑密实，衔接顺畅。（5）支架制作：现场施工支架采用I18型钢加工制作，支架的刚度、强度需符合设计要求，确保支撑牢固，避免施工过程中支架变形、坍塌；车行、人行横通道二衬施工支撑体系示意图详见图-11。（6）横通道施工要求：①设备洞、横通道与正洞连接处的钢筋，应互相连接可靠、绑扎牢固，该处的衬砌应与正洞一次同时完成，确保连接部位结构整体性，避免出现渗漏、开裂；②浇筑二衬混凝土前，需复查防排水工程的质量，确认防排水工程符合设计要求后，方可进行二次衬砌施工，防止因防排水不合格导致后期渗水；③衬砌中各类预埋管件、预留孔、槽及边墙内的各类洞室，应按设计位置准确定位；施工前，宜尽早落实各种附属设施之间以及附属设施与排水系统之间有无冲突，如有冲突，应会同有关方面尽早解决；④模板架设时，应将经过防腐与防锈处理后的预埋管、件绑扎牢固，准确留出各类孔、槽及边墙内的各类洞室位置；灌筑混凝土时，应安排专人监护，确保各类预埋管件、预留孔、槽不产生位移，位置准确。11工序检查要求11.1衬砌钢筋施工质量检查及控制标准衬砌钢筋施工质量检查及控制标准应符合表-1规定。表-1衬砌钢筋施工质量控制标准序号检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1主筋纵向间距(mm)±10尺量：分别在两侧边墙、拱腰、拱顶位置逐根检测2主筋数量(根)符合设计逐根清点：全部3两层主筋间距(mm)±5尺量：不小于3m一个检查断面、且每模衬砌不少于2个断面、每检查断面分别在拱脚边墙、拱腰和拱顶7处以上4箍筋数量(根)符合设计逐根清点：全部5箍筋间距(mm)±20尺量：分别在两侧拱脚、边墙、拱腰、拱顶位置逐根检测6限(定)位钢筋数量(根)符合设计逐根清点：全部7限(定)位钢筋间距(mm)±100尺量：分别在两侧拱脚、边墙、拱腰、拱顶位置逐根检测8纵筋间距符合设计逐根清点：全部9绑扎搭接长度受拉：HPB级钢30d、HRB级钢35d；受压：HPB级钢20d、HRB级钢35d尺量：每搭接处10钢筋焊接、连接符合规范目测、尺量：每处11钢筋保护层厚度（mm）混凝土垫块厚度不小于设计值；混凝土保护层+10，-5目测、尺量：不小于3m一个检查断面、且每模衬砌不少于2个断面每检查断面分别在拱脚边墙、拱腰和拱顶7处以上；钻孔法或钢筋保护层测定仪：每模衬砌不少于两个断面，每个断面不少于5点12钢筋直径d符合设计目测、尺量：抽查5%11.2模板施工质量检查及控制标准模板施工质量检查及控制标准应符合表-2规定。表-2模板安装质量控制标准序号检查项目允许偏差（mm）检查方法和频率1平面位置及高程±15尺量：全部2起拱线高程±10水准仪测量：全部3拱顶高程+10，0水准仪测量：全部4模板平整度52m靠尺和塞尺：每5延米两侧边墙及拱部选3处，每处测3点11.3防水层铺挂施工质量检查及控制标准防水层铺挂施工质量检查及控制标准应符合表-3规定。表-3防水层铺挂质量标准序号检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1搭接宽度（mm）≥100尺量：每条环向搭接缝检查不少于5处，纵向搭接缝每2m检测1处2缝宽（mm）焊接：焊缝宽≥10；粘接：粘缝宽≥50尺量：每条环向搭接缝检查不少于5处，纵向搭接缝每5m检测1处3固定点间距（mm）拱部：按设计或0.5～0.7m（±50）；端墙：按设计或0.7～1.0m（±50）尺量：每10米拱部、边墙各检查5处4焊缝充气检查压力达到0.25MPa时停止充气