任务二：二次衬砌施工

任务二：二次衬砌施工《隧道施工与检测技术》任务二：二次衬砌施工内容概要本节课主要介绍隧道二次衬砌施工工艺流程和施工要点。教学目标掌握隧道二次衬砌施工工艺流程和施工要点；重点学习任务掌握隧道二次衬砌施工工艺流程和施工要点。主要学习活动设计

在隧道初期支护完成后，为防止围岩不致因暴露时间过长而风化、松动和坍落，而降低围岩的稳定性，需要施作二次衬砌。公路路面隧底填充仰拱Φ22砂浆锚杆L=3.0m梅花形布置纵向间距1m环向间距1mC20喷射混凝土厚20cm预留变形量，10cm塑料防水板C25模筑混凝土衬砌二次衬砌的施作要求1.深埋隧道二次衬砌的施作，一般情况下应在围岩和初期支护变形基本稳定后进行。变形基本稳定应符合以下条件中的任意一条。

①隧道周边变形速率明显下降并趋于缓和。

②水平收敛(拱脚附近7d平均值)小于0.2mm/d,拱部下沉速度小于0.15mm/d。

③施作二次衬砌前的累计位移值已达到极限相对位移值的80%以上。

④初期支护表面裂隙(观察)不再继续发展。二次衬砌的施作要求2.浅理隧道应及早施作二次衬砌，且二次衬砌应予以加强。3.围岩及初期支护变形过大或变形不收敛，又难以及时补强时，可提前施作二次衬砌，以改善施工阶段结构的受力状态此时二次衬砌应予以加强。二次衬砌的施工方法

二次衬砌施工要遵循“仰拱超前、拱墙整体衬砌”的原则。初期支护完成后，为有效地控制其变形，仰拱应尽量紧跟开挖面施工。

仰拱施作完成后，利用多功能作业平台，人工铺设防水板；绑扎钢筋后，采用衬砌台车进行二次衬砌；

采用拱墙一次性整体浇筑施工方法一、仰拱施工

进行二次衬砌拱圈施工前，应先进行仰拱施工。1.施工方法

仰拱及仰拱填充施工工艺流程见图7-23。测量施工准备开挖填充混凝土浇筑仰拱混凝土养护清底、抽排水、接缝处理填充混凝土养护仰拱钢筋立模浇筑仰拱混凝土一、仰拱施工

仰拱测量施工准备测量开挖隧底清理

工艺流程仰拱钢筋

仰拱模板

仰拱开挖一、仰拱施工

(1)隧底清理施工准备测量开挖隧底清理

工艺流程仰拱钢筋

仰拱模板

施工前，应将隧底虚渣、杂物、泥浆、积水等清除干净，并用高压风将隧底吹洗干净，超挖应采用同级混凝土回填。一、仰拱施工

施工准备测量开挖隧底清理

工艺流程仰拱钢筋

仰拱模板

(2)钢筋连接仰拱钢筋参照隧道设计图施工。钢筋净保护层厚度为5cm，采用钢筋接驳器连中接，同一区段内钢筋接头面积不大于全部钢筋面积的50%。仰拱与边墙衔接处预留连接钢筋，接头要错开，连接质量要保证，使仰拱与边墙衔接成为一个整体。

一、仰拱施工

施工准备测量开挖隧底清理

工艺流程仰拱钢筋

仰拱模板

(3)立模

要求使用钢模板(面板厚度为:5mm)，在保证仰拱衬砌厚度的情况下，严格控制模板顶面标高，立模要求模板表面平整，安装到位，支撑牢固，当仰拱采用分段施工时，注意预留纵向钢筋搭接位置。按测量班放样位置、标高准确立模并固定牢固，避免混凝土浇筑时出现跑模现象。一、仰拱施工

仰拱钢筋仰拱模板仰拱混凝土填充混凝土

工艺流程混凝土养护

混凝土拆模

(4)仰拱浇筑

浇筑仰拱应从仰拱中心向边墙方向两边对称进行。混凝土所用材料应符合设计规范要求，并严格按试验室提供的配合比进行施工。控制好粗骨料粒径、水灰比、坍落度及拌和时间。一、仰拱施工

仰拱钢筋仰拱模板仰拱混凝土填充混凝土

工艺流程混凝土养护

混凝土拆模

(5)仰拱填充

在混凝土强度达到设计值的70%以上后，清除仰拱上面的碎碴杂物，并清洗干净，无积水，方可浇筑仰拱填充，仰拱填充采用整幅浇筑，其表面高程不得大于设计高程。仰拱填充采用C20混凝士，严禁使用片石回填。一、仰拱施工

仰拱钢筋仰拱模板仰拱混凝土填充混凝土

工艺流程混凝土养护

混凝土拆模

(6)预留预埋

在明暗交界处设置变形缝，为减少变形缝两侧沉降，仰拱部位二次衬砌内设φ32双层抗剪钢筋，钢筋环向间距20cm，单根长50cm，仰拱变形缝空隙采用填缝料填塞密实；仰拱环向施工缝设置中埋式止水带。一、仰拱施工

仰拱钢筋仰拱模板仰拱混凝土填充混凝土

工艺流程混凝土养护

混凝土拆模

(7)养护

仰拱填充混凝土施工完成后，采用通体洒水保湿养护，且养护不得中断。养护时间为14d。(8)拆模

仰拱衬砌混凝土强度应达到8.0MPa以上。特殊情况，应根据试验及监控量测结果确定拆模时间一、仰拱施工

2.仰拱施工注意事项。（1）仰拱初期支护喷射混凝土不得与仰拱混凝土衬砌一次浇筑。（2）仰拱初期支护钢架应与拱墙钢架对齐，误差不应大于20mm。（3）仰拱混凝土衬砌应先于拱墙混凝土衬砌施工，超前距离应根据围岩级别、施工机械作业环境要求确定，一般不宜大于拱墙衬砌浇筑循环长度的2倍。一、仰拱施工

2.仰拱施工注意事项。（4）仰拱衬砌混凝土应整幅一次浇筑成形，不得左右半幅分次浇筑，一次浇筑大于5.0m。（5）仰拱填充混凝土不得与仰拱衬砌混凝土一次浇筑。填充混凝土应在仰拱混凝土终凝后进行。（6）仰拱衬砌横向施工缝与填充混凝土横向施工缝宜错开设置，错开距离不宜少于0.5m。在设有变形缝的位置，仰拱衬砌变形缝与填充混凝土变形缝应在同一断面位置。仰拱施工缝和变形缝应作防水处理。一、仰拱施工

2.仰拱施工注意事项。（7）仰拱和仰拱填充混凝土应在其强度达到2.5MPa后方可拆模。仰拱和仰拱填充混凝土强度达到设计强度的100%后方可允许运渣车辆通行。（8）仰拱表面应平顺，确保水流畅通，高程允许偏差为±15mm，表面平整度允许偏差为20mm。（9）回填注浆应在衬砌混凝土强度达到设计强度的70%后进行。一、仰拱施工

仰拱施工质量控制标准仰拱实测项目及要求见表7-11，仰拱填充实测项目及要求见表7-12。表7-11仰拱施工质量控制标准一、仰拱施工

表7-12底板、仰拱填充施工质量控制标准一、二次衬砌拱墙混凝土施工

1.施工工艺施工准备防水板铺设台车就位隐蔽检查脱模输送泵就位灌筑混凝土混凝土养生钢筋绑扎（如有）安注浆管

安止水带

混凝土运输制作试件台车检修钢筋弯制及运输涂脱模剂不合格合格最全面的隧道二衬施工工艺讲解~用一、二次衬砌拱墙混凝土施工

1.施工工艺（1）台车拼装与调试使用拼装式拱架模板时，应在洞外进行试拼，模板表面涂抹防锈剂；使用整体移动式模板台车时，应在洞外组装并试拼。施工准备净空量测防水板施工衬砌钢筋

工艺流程衬砌混凝土

混凝土养护

压浆

衬砌台车就位

1.施工工艺(2)净空量测

拱墙衬砌施工前，先对隧道净空进行量测，合格段落可以直接按照设计铺设防水板，不合格段落需采取相应措施进行整理合格。对于侵入二次衬砌的初期支护或围岩应视其大小进行处理。当围岩完整、石质坚硬是，允许围岩个别突出部分(每1m2不大于0.1m3)侵入衬砌，侵入厚度不应大于5cm。拱脚和拱脚以上1m内端面严禁欠挖。施工准备净空量测防水板施工衬砌钢筋

工艺流程衬砌混凝土

混凝土养护

压浆

衬砌台车就位

1.施工工艺(2)净空量测

①对初期支护断面检查。直线段每20m、曲线段每10m测一个断面，做好记录，绘制断面图。

②对初期支护侵限部位，在做好防止失稳措施后进行凿除，重新做初期支护并达到设计要求。对超挖部分，如有坍塌范围较大者，应事先做好处理（拱部范围及墙脚以上1m范围内的超挖，应用与衬砌同级混凝土回填；隧底超挖部分，应用与隧底结构同级的混凝土回填）。③当喷射混凝土表面凹凸较大时，对突出部分进行修凿喷平，凹进部分喷射混凝土补平；外露锚杆头及钢筋头应切除并用砂浆抹平，以满足铺设防水板对初期支护表面平顺度的要求。施工准备净空量测防水板施工衬砌钢筋

工艺流程衬砌混凝土

混凝土养护

压浆

衬砌台车就位

1.施工工艺(3)防水板挂设

按设计要求进行防水板施工。防水板应保持松弛适度，表面无破损，焊缝密实，不漏气。施工准备净空量测防水板施工衬砌钢筋

工艺流程衬砌混凝土

混凝土养护

压浆

衬砌台车就位

1.施工工艺(4)衬砌钢筋

钢筋加工弯制前应调直，并将表面油溃、水泥浆和浮皮铁锈等均应清除干净；加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕。按照设计要求进行衬砌钢筋制做，钢筋接头应设置在承受应力较小处，并应分散布置。配制在“同一截面”内受力钢筋接头的截面面积，占受力钢筋总截面面积的百分率，应符合设计要求。钢筋的布置形式必须符合设计要求。钢筋绑扎时，不能烧伤防水板。施工准备净空量测防水板施工衬砌钢筋

工艺流程衬砌混凝土

混凝土养护

压浆

衬砌台车就位

施工准备净空量测防水板施工衬砌钢筋

工艺流程衬砌混凝土

混凝土养护

压浆

1.施工工艺(5)模板台车就位

拱墙二次衬砌采用全断面整体钢模衬砌台车，施工前对施工缝界面进行处理，浮浆清理干净，并涂抹界面剂。台车就位前，须找平仰拱填充面，铺设行走轨道。施工前准确测量使衬砌台车定位，保证衬砌台车中线与隧道中线一致，高程达到要求，模板与上一循环混凝土的搭接长度应大于10cm。台车就位后，启动微调机构，用仪器校正模板外轮廓与设计净空相吻合，并锁定台车。校正模板外轮廓时，应注意复核台车中线是否与隧道中线重合、台车拱顶高程是否考虑预留沉落量，软弱围岩段应按规定考虑3~5cm预留沉落量。衬砌台车就位

施工准备净空量测防水板施工衬砌钢筋

工艺流程衬砌混凝土

混凝土养护

压浆

1.施工工艺(6)浇筑衬砌混凝士

混凝土采用集中拌合站拌合，搅拌运输车运输、输送泵泵送混凝土入模灌注，插入振捣器捣固。

混凝土泵送软管从模板台车的进料窗口（从最低一级窗口逐渐上移）处注入混凝土。混凝土应对称、分层浇筑，分层捣固。每层浇注高度不大于50cm，为保证混凝土的密实性，采用高频振捣器振捣+附着式震动器振捣。

混凝土浇筑过程中要防止钢模台车偏移，混凝土倾落自由高度不超过2.0m。衬砌台车就位

施工准备净空量测防水板施工衬砌钢筋

工艺流程衬砌混凝土

混凝土养护

压浆

1.施工工艺(7)脱模养护

在初期支护已稳定地段二衬混凝土强度达到8MPa以上时即可脱模，初期支护未稳定，二次衬砌提前施做时，混凝土强度应达到设计强度的100%以上。特殊情况下，应根据设计、试验及监控量测结果决定拆模时间。

砼灌注完毕12h小时以内开始对混凝土加以覆盖并保湿养护，混凝土养护的最低期限应符合有关要求，且养护不得中断。衬砌台车就位

施工准备净空量测防水板施工衬砌钢筋

工艺流程衬砌混凝土

混凝土养护

压浆

1.施工工艺(8)压浆

由于超挖回填不密实和混凝土坍落度的影响，往往在衬砌背后与围岩之间留有空隙，使衬砌与围岩不密贴，不能很好的控制围岩的进一步变形和水的渗透，因此在多数情况下需要进行压浆工作，以达到限制围岩后期变形，改善衬砌结构受力工作状态的目的。

压浆工作宜在与衬砌作业区保持70~100m距离范围内，同时向前推进，如留待隧道衬砌完成后再压浆，效果不好。

一般只在拱顶部位进行压浆，压浆浆液材料多采用单液水泥浆衬砌台车就位

一、二次衬砌拱墙混凝土施工

2.施工要点(1)拱、墙混凝土应一次连续浇筑，不得采用先拱后墙浇筑。不得先浇矮边墙。(2)施工缝、变形缝施工

①墙体纵向施工缝应按图7-26设置，不宜设在剪力与弯矩最大处或底板与边墙的交接处，应高出底板顶面不小于30cm，且宜在水沟盖板底面以下的墙体上，并应设连接钢筋。一、二次衬砌拱墙混凝土施工

图7-26墙体纵向施工缝示意一、二次衬砌拱墙混凝土施工

2.施工要点

②施工缝距墙体预留孔洞边缘不应小于30cm。变形缝处混凝土结构的厚度不应小于30cm，嵌缝应密实。

③混凝土浇筑段施工接头宜采用带有气囊的端模（堵头板），以防止漏浆。④施工缝、变形缝施工时，缝内两侧应平整、顺直、清洁、无渗水。⑤在浇筑新混凝土前，宜在垂直施工缝已有的混凝土面上铺一层厚度不大于30mm的砂浆或不大于30cm的混凝土。一、二次衬砌拱墙混凝土施工

2.施工要点⑥施工缝处接筑混凝土时，应凿除混凝土表面的水泥砂浆和松软层。凿毛应使露出新鲜混凝土面积不低于75％为标准。人工凿毛时混凝土应达到2.5MPa，风动机凿毛时混凝土应达到10.5MPa。

一、二次衬砌拱墙混凝土施工

2.施工要点(3)注浆回填

①注浆回填宜采用图7-28和图7-29的纵向预贴注浆管道法。图7-28纵向预贴注浆管道法横断面示意

图7-29纵向预贴注浆管道法纵断面示意图一、二次衬砌拱墙混凝土施工

2.施工要点(3)注浆回填

②预贴注浆花管宜采用ф20～ф30的PVC管，并应在管身布设梅花形溢浆孔。排气管不布孔，根据排气需要安设。

③回填注浆应采用微膨胀性水泥砂浆，有特殊要求的地段可采用强度高、流动性好的自流平水泥浆。

④回填注浆应在孔口封堵材料达到一定强度后进行。

⑤注浆压力达到0.2MPa或排气孔出浆时，即可结束注浆。一、二次衬砌拱墙混凝土施工

2.施工要点(4)衬砌不得侵入隧道建筑限界，衬砌施工放样时应将设计的轮廓线扩大5cm。(5)隧道衬砌后，应对隧道基础变形沉降进行监测。具体要求为：Ⅲ级围岩段每400m、Ⅳ级围岩段每300m、Ⅴ级围岩段每200m设一观测面；隧道左右侧布设一对沉降观测点；观测周期为每周一次。一、二次衬砌拱墙混凝土施工

2.施工要点(6)衬砌混凝土施工应符合下列规定：

①混凝