隧道仰拱二衬施工

1、混凝土衬砌钢筋加工

本标段隧道砼衬砌结构钢筋施工时，为减少工序干扰，加快施工进度，二次衬砌钢筋绑扎在浇注二次衬砌砼的前一环进行。钢筋在洞外钢结构加工车间下料、弯制，运至洞内后进行钢筋绑扎、焊接作业，用门式钢管架做绑扎工作平台。为保证钢筋位置准确，上下垂直，间隔均匀，在平台上按洞身截面尺寸设纵向钢管托架，架起洞身主筋，并固定钢筋位置，下部与仰拱钢筋搭接焊，然后从下至上对称绑扎钢筋。

为保证钢筋绑扎整齐，间距符合规范要求，绑扎前钢筋上用卷尺量出控制点并划线。钢筋搭接长度符合规范要求，并在搭接焊周围用石棉水泥板进行遮挡，以免溅出火花烧坏防水层。除上述二次衬砌地段设全环衬砌钢筋外，隧道底部采用铺底结构的双线隧道Ⅲ级围岩地段（非仰拱结构）铺底砼设衬砌钢筋。仰拱或铺底钢筋在隧底清理完成并经监理工程师检验合格后进行绑扎施工，隧底钢筋绑扎施工时，采用仰拱栈桥方案保证施工运输的正常进行。

2 隧道仰拱施工

混凝土仰拱超前于衬砌及时施作，结合本标段隧道洞口段围岩特点，Ⅴ级围岩地段仰拱距隧道开挖面控制在35m～40m之间，以确保隧道初期支护和衬砌结构的稳定性。仰拱施工紧跟隧道下部开挖面进行，待喷锚支护全断面施作完成后，开挖并灌筑仰拱混凝土，仰拱混凝土采用简易拱架，浮放模板浇筑；填充在仰拱混凝土终凝后开始施工；底板混凝土根据施工需要适时进行。Ⅴ级围岩地段一次灌筑混凝土仰拱长度3～6m，每天施作一次。在Ⅳ级围岩地段一次灌筑长度为6～10m；Ⅲ级围岩地段（底板或仰拱）一次灌筑长度10m。仰拱施工工序见图。

仰拱施工工序流程图

3 隧道衬砌砼施工

本标段隧道除明洞段采用整体式衬砌外，其余地段均采用复合式衬砌，初砌施工采用衬砌台车施工。设20台衬砌台车以满足施工进度需要， 衬砌台车按双线隧道设计加工，台车长12m,有效施工长度为10m；衬砌台车根据设计断面自行设计制造，单件最大重量不超过5T，以便于运输和洞内现场拼装。复合式衬砌施作时间以满足下列要求确定：各测试项目所显示的位移率明显减缓并已基本稳定；已产生的各项位移已达到预计位移量的80％～90％；水平收敛速率小于0.2mm/d或拱顶下沉速率小于0.15mm/d；当支护变形量大，支护能力又难以加强，变形无明显收敛趋势时，在报请监理工程师批准后，施作二次衬砌。

(1）施工方法

正洞衬砌采用12m长全断面钢模整体式液压衬砌台车，一次施工长度12m，斜井及横洞衬砌采用组合钢模板，采用混凝土输送泵或汽车泵泵送作业，由下向上，对称分层，先墙后拱灌筑，入模倾落自由高度不超过2.0m，机械振捣。台车结构如图所示，隧道混凝土衬砌施工工序图详见图。

全液压衬砌台车结构图

混凝土运输采用6m3混凝土输送车，挡头模板采用制式钢模，确保施工缝处混凝土质量。

混凝土由本标段统一规划的自动计量拌和站生产，采取商品化混凝土供应模式，就近供应。

混凝土灌筑前做好钢筋的布设工作，钢筋角隅处要加强振捣，并做好防水层铺设及各类预埋件、预留孔、沟、槽、管路的设置。

（2）施工程序

a、二次衬砌施作应符合以下要求：

① 深埋隧道二次衬砌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：隧道周边变形速率明显下降并趋于缓和；或水平收敛（拱脚附近7d平均值）小于0.2mm/d，拱顶下沉速度小于0.15mm/d；或施作二次衬砌前的累积位移值，已达到极限相对位移值的80%以上；或初期支护表面裂隙（观察）不再继续发展。

② 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。

b、测量工程师和隧道工程师共同进行中线、高程测量放样。

c根据中线和标高铺设衬砌台车轨道，要求使用标准枕木和鱼尾板；轨距与台车轮距一致，左右轨面高差＜10mm。起动电动机使衬砌台车就位。涂刷脱模剂。

d、起动衬砌台车液压系统，根据测量资料使钢模定位，保证钢模衬砌台车中线与隧道中线一致，拱墙模板成型后固定，测量复核无误。

e、清理基底杂物、积水和浮碴；装设钢制或木制挡头模板，按设计要求装设橡胶止水带，并自检防水系统设置情况。

f、自检合格后报请监理工程师隐蔽检查，经监理工程师签证同意后灌注砼。

（3）注意事项

a、衬砌不得侵入隧道建筑限界，衬砌施工放样时将设计的轮廓线扩大5cm。

b、混凝土灌注前及灌注过程中，应对模板、支架、钢筋骨架、预埋件等进行检查，发现问题应及时处理，并做好记录。

c、混凝土振捣时不应破坏防水层。

d、衬砌施工缝端头必须进行凿毛处理，用高压水冲洗干净。

e、按设计要求预留沟、槽、管、线及预埋件，并同时施作附属洞室砼衬砌。

f、砼衬砌灌注自下而上，先墙后拱，对称浇筑。在施工过程中，如发生停电应立即起动备用电源，确保砼浇筑作业连续进行。

g、混凝土振捣时，不得碰撞模板、钢筋和预埋件。

h、泵送砼结束时，应对管道进行清洗，但不得将洗管残浆灌入到已浇筑好的砼上。

i、钢筋混凝土二次衬砌地段，必须用与二次衬砌混凝土相同配合比的细石混凝土或砂浆制作垫块，确保钢筋保护层的厚度，主筋保护层尺寸不小于30mm、迎水面主筋保护层不小于50mm。

（4）泵送混凝土施工工艺

a、砼搅拌

混凝土各种原材料的质量应符合配合比设计要求，并应根据原材料情况的变化及时调整配合比。一般情况下每班抽测2次，雨天应随时抽测。

严格按照经批准的施工配合比准确称量混凝土原材料，其最大允许偏差应符合下列规定（按重量计）：胶凝材料（水泥、矿物掺合料）为±1%；外加剂±1%，粗细骨料为±2%，拌合用水为±1%。

混凝土原材料计量后，宜先向搅拌机投放细骨料、水泥和矿物掺和料，搅拌均匀后加水并将其搅拌成砂浆，再向搅拌机投入粗骨料，充分搅拌后再投入外加剂，并搅拌均匀。

水泥、砂、石储备要满足砼不间断施工需要。

泵送混凝土搅拌的最短时间，不应小于3.0min。

每种配合比的泵送混凝土全部拌制完毕后，应将混凝土搅拌装置清洗干净，并排尽积水。

b、砼运输

砼在运输中应保持其匀质性，做到不分层、不离析、不漏浆。运到灌注点时，要满足坍落度的要求。

混凝土宜在搅拌后60min内泵送完毕，且在1/2初凝时间内入泵，并在初凝前浇筑完毕。

混凝土搅拌运输车装料前，必须将拌筒内积水倒净。当运至现场的混凝土发生离析现象时，应在浇筑前对混凝土进行二次搅拌，但不得再次加水。

混凝土搅拌运输车在运输途中，拌筒应保持2～4r/min的慢速转动。当搅拌运输车到达浇筑现场时，应高速旋转20～30s后再将混凝土拌和物喂入泵车受料斗。

混凝土搅拌运输车给混凝土泵喂料时，应符合下列要求：

① 喂料前，中、高速旋转拌筒，使混凝土拌合均匀，若大石子夹着水泥浆先流出，说明发生沉淀，应立即停止出料，再顺转搅拌2～3min，方可出料。

② 喂料时，反转卸料应配合泵送均匀进行，且应使混凝土保持在集料斗内高度标志线以上。

③ 中断喂料作业时，应使拌筒低速搅拌混凝土。

严禁将质量不符合泵送要求的混凝土入泵。

混凝土搅拌运输车喂料完毕后，应及时清洗拌筒并排尽积水。

c、砼灌筑及捣固

砼自模板窗口灌入，应由下向上，对称分层，倾落自由高度不超过2.0m。在砼浇筑过程中，观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，应及时采取加固措施。施工中如发现泵送砼坍落度不足时，不得擅自加水，应当在技术人员的指导下用追加减水剂的方法解决。

混凝土浇筑应连续进行。当因故间歇时，其间歇时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间。当超过允许间歇时间时，按接缝处理，衬砌砼接缝处必须进行凿毛处理。纵、环向施工缝按照设计要求设置中埋式橡胶止水带。

混凝土浇筑分层厚度（指捣实后厚度）宜为振捣器作用部分长度的1.25倍，但最大摊铺厚度不宜大于600mm。在新浇筑完成的下层混凝土上再浇筑新混凝土时，应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。

浇筑混凝土时，应填写混凝土施工记录。

采用插入式振动棒捣固，应符合下列规定：

⑴ 每一振点的捣固延续时间宜为20～30s，以混凝土不再沉落、不出现气泡、表面呈现浮浆为度，防止过振、漏振。

⑵ 采用插入式振动器振捣混凝土时，振捣器的移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍，且插入下层混凝土内的深度宜为50～100mm，与侧模应保持50～100mm的距离，并避免碰撞钢筋、模板、预埋件等。

当振捣完毕后，应竖向缓慢拔出，不得在浇筑仓内平拖。泵送下料口应及时移动，不得用插入式振动棒平拖驱赶下料口处堆积的拌和物将其推向远处。

(3) 对于有预留洞、预埋件和钢筋太密的部位，应预先制订技术措施，确保顺利布料和振捣密实。在浇筑混凝土时，应经常观察，当发现混凝土有不密实等现象，应立即采取措施予以纠正。

d、拆模及养护

⑴ 二次衬砌拆模时间应符合下列规定：

① 在初期支护变形稳定后施工的，二次衬砌混凝土强度应达到8.0MPa以上。

② 初期支护未稳定，二次衬砌提前施作时混凝土强度应达到设计强度的100%以上。

③ 特殊情况下，应根据试验及监控量测结果确定拆模时间。

⑵ 混凝土浇筑完毕后的12小时以内开始对混凝土进行养护，混凝土养护的最低期限应符合表4的要求，且养护不得中断。混凝土养护期间，混凝土内部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差不宜大于20℃，养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态。当环境气温低于5℃时不应浇水。

混凝土养护的最低期限

⑴ 混凝土泵的操作人员必须经过专门培训合格后，方可上岗操作。

⑵ 混凝土泵与输送管连通后，应按所用混凝土泵使用说明书的规定进行全面检查，符合要求后方能开机进行空运转。

⑶ 混凝土泵启动后，应先泵送适量水以湿润混凝土泵的料斗、活塞及输送管的内壁等直接与混凝土接触部位。

⑷ 经泵送水检查，确认混凝土泵和输送管中无异物后，应采用下列方法之一润滑混凝土泵和输送管内壁。

① 泵送水泥浆；

② 泵送与施工混凝土相同配合比但粗骨料减少50%的混凝土通过管道。

⑸ 开始泵送时，混凝土泵应处于慢速、匀速并随时可反泵的状态。泵送速度应先慢后快，逐步加速。同时，应观察混凝土泵的压力和各系统的工作情况，待各系统运转顺利后，方可以正常速度进行泵送。

⑹ 泵送混凝土时，如输送管内吸入了空气，应立即反泵吸出混凝土至料斗中重新搅拌，排出空气后再泵送。

⑺ 泵送混凝土时，料斗内应保持足够的混凝土。

⑻ 当混凝土泵出现压力升高且不稳定、油温升高、输送管明显振动等现象而泵送困难时，不得强行泵送，并应立即查明原因，采取措施排除。可先用木槌敲击输送管弯管、锥形管等部位，并进行慢带泵送或反泵，防止堵塞。

⑼ 当输送管被堵塞时，应采取下列方法排除：

① 重复进行反泵和正泵，逐步吸出混凝土至料斗中，重新搅拌后泵送。

② 用木槌敲击等方法，查明堵塞部位，将混凝土击松后，重复进行反泵和正泵，排除堵塞。

③ 当上述两种方法无效时，应在混凝土卸压后，拆除堵塞部位的输送管，排出混凝土堵塞物后，方可接管。重新泵送前，应先排除管内空气后，方可拧紧接头。

⑽ 泵送混凝土有计划中断时，应预先确定中断浇筑的部位，且中断时间不宜超过1h。

⑾ 管道清洗

① 洗管前先进行反吸，以降低管内压力。

② 洗管时，料管出口方向前方严禁站人。

③ 预先准备好排浆沟、管，不得将洗管残浆灌入已浇筑好的砼上。

⑿ 排除堵塞，重新泵送或清洗混凝土泵时，布料设备的出口应朝安全方向，以防堵塞物或废浆高速飞出伤人。

⒀ 管道安装原则

管线宜直、转弯宜缓，以减少压力损失；接头严密，防止漏水漏浆，避免下斜，防止泵孔空管，灌筑点应先远后近，并符合下列要求：

① 管道合理固定，不影响交通运输，不影响已绑扎好的钢筋，不影响模板振动。

② 管道、弯头、配件存有备品，可随时更换。

⒁、如遇混凝土泵运转不正常或混凝土供应脱节，可放慢泵送速度，或每隔4～5min使泵正、反转两个冲程，防止管路中混凝土阻塞。同时开动料斗中搅拌器，搅拌3～4转，防止混凝土离析。

⒂ 严禁向混凝土料斗内加水。