1、二广高速公路怀集至三水段第十一标段(YK42+750YK44+820)马头塘隧道复合式衬砌施工方案编 制: 复 核: 中铁四局集团第四工程有限公司二广高速公路怀集至三水段十一标段项目经理部日期:2007 年 7 月 4 日目 录一、工程概况 1二、施工管理组织机构 1三、主要支护参数 2四、复合式衬砌施工总体部署 2五、施工方法 4六、 隧道监控量测 37七、质量保证措施 38八、安全保证措施 40九、环境保护及文明施工 41二广高速公路怀集至三水段第十一合同段 马头塘隧道复合式衬砌施工方案中铁四局集团第四工程有限公司 1一、工程概况马头塘隧道复合式衬砌施工主要有初期支护(锚+网+喷)和二次衬
2、砌根据围岩级别不同分别采用钢筋混凝土或素混凝土衬砌。复合式衬砌结构设计,根据围岩类别、工程地质水文地质条件、地形及埋置深度、结构跨度及施工方法等采用工程类比法为主确定。其中 IV、V 级围岩结合理论计算进行设计,洞口段考虑结构加强。本合同段内马头塘隧道设置的复合式衬砌结构主要有:V 级围岩浅埋、偏压等加强段(S5a) ,V 级围岩深埋段衬砌(S5b) ,IV 级围岩浅埋、偏压等加强段(S4a) ,IV 级围岩深埋段衬砌(S4b) ,III 级围岩衬砌(S3)五种。二、施工管理组织机构施工管理组织机构如图 1 所示图 1 施工管理组织机构图注:隧道工程师刘光才项目经理:刘 俊项目副经理:吕成志总
3、工程师:张奎、宋斌工程技术部(钮小祥) 安全质量部(陆国清) 物资设备部(杨永平)财 务 部 (谢海斌)工地试验室(周宝玉) 综合办公室(郑允灿)计划合同部(郑晓东)隧道作业 1 队:杨强 隧道作业 2 队:何忠22三、主要支护参数:如表 1 所示表 1 复合式衬砌主要支护参数表初期支护衬砌类型围岩级别 锚杆 钢筋网 喷射混凝土 钢拱架 二次衬砌辅助施工S5aV 级浅埋、偏压D25 注浆锚杆L=4m(纵)65100(环)8 钢筋网片2020cm(双层)C20 喷射砼厚 28cm(含仰拱)22a 工字钢间距65cm(含仰拱)拱墙及仰拱60cm(C25 钢筋砼)超前管棚或小导管S5b V 级深埋D
4、25 注浆锚杆L=4m(纵)75100(环)8 钢筋网片2020cm(双层)C20 喷射砼厚 26cm(含仰拱)20b 工字钢间距75cm(含仰拱)拱墙及仰拱60cm(C25 钢筋砼)超前小导管S4aIV 级浅埋、偏压D25 注浆锚杆L=3.5m(纵)75120(环)6.5 钢筋网片2020cmC20 喷射砼厚 22cm1616 格栅钢架间距75cm拱墙及仰拱50cm(C25 钢筋砼)超前小导管S4b IV 级深埋D25 注浆锚杆L=3.5m(纵)100120(环)6.5 钢筋网片2020cmC20 喷射砼厚 22cm1616 格栅钢架间距100cm拱墙及仰拱50cm(C25 钢筋砼)超前小导
5、管S3 III 级22 药卷锚杆L=3.0m(纵)120120(环)6.5 钢筋网片2020cmC20 喷射砼厚 12cm拱墙45cm(C25 素砼)SC3 车通 III 级22 药卷锚杆L=2.0m(纵)120120(环)6.5 钢筋网片2020cm(拱部)C20 喷射砼厚 8cm拱墙25cm(C25 素砼)1#IV 级22 药卷锚杆L=2.0m(纵)120120(环)6.5 钢筋网片2020cm(拱部)C20 喷射砼厚 8cm拱墙25cm(C25 素砼)人通2#级22 药卷锚杆L=2.0m(纵)120120(环)C20 喷射砼厚 5cm拱墙25cm(C25 素砼)四、复合式衬砌施工总体部署
6、1、主要人员、机械设备用量配置1.1、主要人员配置计划1) 、初期支护每一循环施工主要人员配置计划如表 2 所示。二广高速公路怀集至三水段第十一合同段 马头塘隧道复合式衬砌施工方案中铁四局集团第四工程有限公司 3表 2 主要人员配置计划表人员工种人员配置 备注司 机 4 材料运输测量工 4 测量控制技术管理人员 6 协调与技术管理锚杆施作 10 锚杆制作与安装网片施工 10 网片制作与安装钢拱架制安 10 拱架制作与安装喷射混凝土 8 喷射混凝土施工其他人员 10 协助各工种作业2)二次衬砌每一循环施工主要人员配置计划见表 3。表 3 主要人员配置计划表人员工种人员配置 备注司 机 6 材料及
7、混凝土运输测量工 4 测量控制技术管理人员 6 协调及技术管理防水层 6 防水层施工衬砌钢筋 6 钢筋制作与安装混凝土模板 8 模板维护与就位混凝土浇筑 20 混凝土浇筑混凝土养护 2 混凝土养护其他人员 10 协助各工种作业441.2 主要机械设备配置计划复合式衬砌,每循环主要配备的机械、设备见表 4。表 4 主要机械、设备配置表序号 机械名称 规格、型号 单位 数量 状态 备 注1 挖掘机 PC200 台 1 良好 辅助施工2 装载机 50 台 2 良好 上料及配合施工3 发电机 200KW 组 2 良好 备用电源4 拌和站 HZS-50 台 1 良好 电子自动计量,强制式5 弯曲机 液压
8、冷弯机 台 2 良好 拱架制作6 空压机 20m3 台 3 良好 供高压风7 手风钻 YT28 台 23 良好 锚杆,小导管造孔8 潜孔钻 100B 台 2 良好 管棚钻孔9 注浆设备 套 2 良好 制浆和小导管及管棚注浆10 切割机 2.2KW 台 2 良好 加工钢管、钢筋11 电 钻 台 4 良好加工钢管注浆孔,铺设防水板12 作业台架 自制 套 3 良好锚杆、喷混、挂网、拱架安装13 砼湿喷机 套 2 良好 湿喷喷混凝土施工14 模板台车 定型模板 台 1 良好 二衬混凝土浇筑15 混凝土泵 套 2 良好 二衬混凝土施工16 砼振捣设备 套 4 良好 二衬混凝土施工17 砼罐车 3m3
9、辆 2 良好 二衬混凝土施工五、施工方法(一) 、隧道初期支护隧道开挖后及时施作初期支护,尽早封闭,减少风化和坍塌。尽快稳定两侧及拱顶围岩,保证施工与隧道安全。V 级围岩地段主要采用工字钢钢拱架,IV 级围岩地段主要采用格栅钢拱架,喷射 C20 混凝土、系统锚杆和钢筋网组成初期支护承载体系。系统锚杆采用 D25 中空注浆锚杆,钢拱架具有刚度大,发挥作用快的特点,适用于跨度大,围岩自稳能力差的隧道区段。二广高速公路怀集至三水段第十一合同段 马头塘隧道复合式衬砌施工方案中铁四局集团第四工程有限公司 5每榀拱架之间用 22 的钢筋连接,与超前注浆小导管或超前锚杆焊接为一体,与围岩密贴形成承载结构。I
10、II 级围岩地段初期支护,围岩自身具有一定的承载能力,初期支护主要以喷锚支护为主,系统锚杆采用 22 药卷锚杆。V、IV 级围岩初期支护施工工艺如图 2 所示图 2 V、IV 级围岩初期支护施工工艺流程图完成开挖找顶初喷混凝土支立钢拱架安装钢筋网片施作锚杆复喷混凝土混凝土拌制钢拱架加工钢筋网片制作锚杆加工混凝土拌制III 级围岩初期支护施工工艺如图 3 所示66图 3 III 级围岩初期支护施工工艺流程图完成开挖找顶初喷混凝土安装钢筋网片施作锚杆复喷混凝土混凝土拌制钢筋网片制作锚杆加工混凝土拌制1、钢支撑1.1、钢支撑支护主要包括 S5a 、S5b 采用 22a、20b 工字钢钢支撑和 S4a
11、 、S4b 采用格栅钢拱架,具体设计支护参数如表 1 所示。S5a 和 S5b 采用钢支撑,设置为闭合型,即拱墙与仰拱均有钢支撑,形成环状闭合结构;S4a 和 S4b 采用格栅钢拱架,设置于拱墙部分,拱底在路面设计标高以下 60cm。1.2、施工方法钢支撑与格栅拱架均采用加工厂集中加工成型,运至现场组合安装的方法施工。1) 、工字钢钢支撑(1) 、加工形式:钢支撑采用分段加工,现场组装的方法施作钢支撑,将整个钢支撑分解成 13 段,其中仰拱部分 4 段,拱墙部分 9 段。(2) 、加工方法:钢支撑按各段按测量放样分别用冷弯机顶推加工成型,两端设 A3 连接钢板,连接钢板规格为 S5a24024
12、015mmA3, S5b22022015mmA3。钢板四角用电钻钻24mm 螺栓孔,孔心间距分别为 18 和 16cm。钢支撑与连接板之间采用双面满焊,焊缝厚度不小于 4mm。S5a 和 S5b 衬砌结构工字钢钢支撑结构如图 4 所示图 4 S5a 和 S5b 衬砌结构工字钢钢支撑结构示意图二广高速公路怀集至三水段第十一合同段 马头塘隧道复合式衬砌施工方案中铁四局集团第四工程有限公司 7拱衬中心线 仰拱衬砌中心线 说 明 :1、 本 图 为 示 意 图 。2、 图 中 标 注 均 为 。3、 途 中 括 号 外 型 工 字 钢 适 合 于 5支 护 类型 , 括 号 内 的 0型 工 字 钢
13、适 合 于 支 护 类 型 。(3) 、钢支撑安装:初喷后,测放拱架安装控制线,反铲配合人工安装钢架,各段钢支撑间通过连接钢板采用四颗 M22100GB30-66 螺栓与 AM221GB52-66 螺母连接。钢支撑纵向间距 S5a 型为 65cm, S5b 型为 75cm。相邻两榀钢支撑间,采用 22 纵向钢筋焊接连接,环向间距 1.0m。拱架安装在坚实的基础上,拱脚基础标高不足时,设置钢板或浇筑强度不小于 C20 的混凝土予以调整。钢支撑尽量靠紧围岩,但应与围岩留有 23cm 间隙,用喷射混凝土填实,当拱架与初喷面间间隙过大,用混凝土块顶紧,严禁用片石回填,必要时加大拱脚或增设锁脚锚杆固定。
14、2) 、格栅钢架(1) 、加工形式:格栅拱架采用洞外加工厂分段加工,现场组装的方法施作,将整个格栅钢拱架分解为 6 段,其中左右侧墙各 1 段 I 单元,拱部分 4 段 II 单元。以拱衬中心线对称,各单元两端焊接连接钢板,采用螺母连接成型。(2) 、加工方法钢拱架加工用钢筋不得严重锈蚀,少量锈蚀的钢筋采用机械方法予以清除干净。、格栅拱架按照设计尺寸放样,放样时考虑半径随台车加大,以保证二衬结构厚度。、各单元由多种钢筋加工而成,先按设计长度下料,再按照放样用冷弯机弯曲成型,最后经焊接加工成各个单。、各单元两端均设 A3 连接钢板,S4a 和 S4b 连接钢板规格均为34022015mm。钢板四
15、角用电钻钻 24mm 螺栓孔,孔心间距线路纵向 14cm,横断面方向 26cm。、格栅钢架 12 箍筋间距环向 20cm,端头用箍筋封头,与主筋焊接为整体,主筋和封头箍筋与连接板之间均采用满焊焊接牢固。S4a 和 S4b 衬砌结构格栅钢架结构如图 5 所示图 5 格栅钢拱架结构示意图88、两侧墙部 I 型格栅拱,将 N6 和 N7 钢筋分别焊接到主筋 N3、N4 钢筋上;拱部 II 型格栅拱,将 N6 和 N7 钢筋分别焊接到主筋 N1、N2 钢筋上。、钢筋焊接质量严格按照 TB10210-97铁路混凝土与砌体工程施工及验收规范的相关要求及技术标准进行检查,不满足要求的作返工处理。、加工成型的
16、格栅拱架首先在加工场地进行预拼装,不满足要求时及时予以纠正。、合格的钢拱架,按照各单元编号分类,每榀集中堆放。堆放时必须支垫,高度满足要求,并用防水油布遮盖,避免锈蚀。根据现场施工需要有序供给。(3) 、钢支撑安装、格栅拱架现场安装,配以作业台架,采用反铲配合人工完成。、各段格栅拱架间通过连接钢板采用四颗 M22100GB30-66 螺栓与 AM221GB52-66 螺母连接。、钢支撑纵向间距 S4a 型为 75cm,S4b 型为 100cm。、纵向相邻两榀钢支撑间,采用 22 钢筋焊接连接为整体,环向间距 1m,钢筋长度同相连拱架中对中间距,即 S4a 型 75cm,S4b 型 100cm。
17、、隧道拱部 I 单元与边墙部位 II 单元交接处,两侧各设置两根锁脚锚杆予以加固。、拱架必须安装在坚实的基础上。拱脚基础标高不足时,设置钢板或浇筑强度不小于二广高速公路怀集至三水段第十一合同段 马头塘隧道复合式衬砌施工方案中铁四局集团第四工程有限公司 9C20 的混凝土予以调整(不得用块石、碎石砌垫) 。、钢拱架尽量靠紧围岩,但应与围岩留有 23cm 间隙,用喷射混凝土填实,当拱架与初喷面间隙过大时,采用预制混凝土块顶紧,严禁用片石回填,有必要时,加大拱脚或加设锁脚锚杆固定。3) 、钢支撑及格栅拱架施工注意事项、焊接及连接钢板的焊接必须使用(结)J506 焊条结构钢焊条。、架加工时必须考虑和控
18、制,焊接中引起的应力变形。、钢支撑加工时,注意控制其侧向不得有过大变形。、拱架加工成型,安装前进行预拼装,发现不满足设计或规范要求时,立即修正或报废。、钢支撑或格栅钢拱架与系统锚杆外露端用电焊焊接成整体。、格栅钢拱架锁脚锚杆,沿连接板处径向上下分别打入,角度和入土长度,必须满足设计要求。、纵向连接钢筋尽量布置在格栅拱架内,当必须焊接于隧道净空面时,必须顺直美观。、现场拱架拼装连接螺栓必须拧紧,连接板间不能存有大的缝隙,否则用满焊予以加强处理。、安装垂直度满足不超过2%的要求,纵向偏差不超过 50mm。2、系统锚杆2.1、系统锚杆支护主要指初期支护系统锚杆支护,具体设计支护参数如表 1 所示。2
19、.2、系统锚杆施工方法S5a、S5b、S4a 和 S4b 为 D25 注浆锚杆作为系统锚杆;S3 衬砌结构初支采用 22 药卷锚杆。1) 、锚杆加工:D25 中空注浆锚杆采购成品;药卷锚杆采用截断机加工。2) 、锚杆规格:各种支护类型的系统锚杆规格如表 1 所示。3) 、锚杆施工、系统锚杆为 D255mm 中空注浆锚杆,对周边围岩注浆充填固结。、锚杆施工在初喷砼完成后及时进行,施工时先在岩面上布设出需要施设的锚杆孔点位,采用 YT28 手持风钻,配以 42 钻头成孔,再用高压风枪彻底清孔。、按设计要求及时安设锚杆,采用先锚后灌方式施工,先插锚杆锚固,再安设止浆塞和孔口垫板,最后高压注浆。通过对
20、围岩的高压注浆,使水泥浆液充填于围岩裂隙中。1010、注浆采用水泥浆(外加 5%水玻璃)注浆,直到锚杆尾端流出浆液且注浆压力达到设计值为止。、锚杆的锚固力不得低于设计和规范确定的抗拔力,锚杆安设完毕并达到 28 天,按锚杆数的 1%做拉拔力试验,且不少于 3 根。拔力平均值设计值,最小拔力0.9 设计值。2.3、锚杆施工注意事项1) 、锚杆的材质、类型、规格、数量、质量和性能符合设计及规范要求。2) 、锚杆插入孔内的长度不得短于设计长度的 95%。3) 、锚杆垂直于开挖轮廓线打入。还应考虑围岩状况,尽量垂直于岩层主要结构面,尽可能多地穿透有利岩层。4) 、锚杆钻孔深度比锚杆设计长度富裕 35c
21、m,以满足规范规定偏差不大于50mm 的要求。5) 、有拱架段落,将锚杆尾部与拱架焊接为整体。6) 、锚杆垫板与初喷混凝土面紧贴,不平时要用 M10 砂浆填平。3、钢筋网片3.1、钢筋网片设计支护参数及规格如表 1 所示。3.2、钢筋网片施工方法1) 、网片制作、为加快进度,先在洞外做成网片,上层钢筋两侧点焊于下层钢筋上。、盘条钢筋采用调直机调直除锈,用截断机截断。、钢筋网片施工不得使用严重锈蚀材料,少量锈蚀采用机械方法予清除,严禁使用化学或高温方法除锈。、钢筋网片规格与隧道支护类型有关,有钢架部分网片宽度为拱架间距加上两端搭接长度,无拱架部分采用 150cm200cm,交叉口特殊部位可根据现
22、场需要适当调整。、钢筋网片加工采用定型工作台,工作台按照设计网格间排距设计,保证网片成品质量。2) 、网片安装、无拱架时,挂网作业在锚杆安设后及时进行;有拱架时,在拱架支立固定后,锚杆施工前进行。、单层网片安装时网片沿初喷混凝土面起伏铺设,铺设应平顺,喷射完成不得外露。、网片间的搭接宽度不小于一个方格,即 20cm。横向钢筋采用双面焊连接牢固。二广高速公路怀集至三水段第十一合同段 马头塘隧道复合式衬砌施工方案中铁四局集团第四工程有限公司 11、钢筋网片与锚杆外露段焊接成整体,固定牢固,喷射混凝土时不得晃动。、双层钢筋网片安装,首层钢筋网应在钢支撑支立固定后铺设,之前初喷一层 2cm 混凝土,网
23、片从初喷面与拱架间的间隙植入,并沿初喷面起伏密贴铺设,并与钢支撑背面翼缘焊接牢固,喷射混凝土时不得晃动;再分层喷射混凝土至距离钢拱架内侧翼缘 5cm 左右,再铺设第二层钢筋网片,网片与钢拱架焊接于内侧翼缘的背面,焊接固定牢固。再次复喷混凝土至满足设计要求。3.3、钢筋网片施工注意事项1) 、网片原材料及成品堆放,支垫高度满足要求,并用防水油布遮挡雨水,避免锈蚀。2) 、加工成型的成品钢筋网片,分规格集中堆放,并采用标示牌明确标示,根据现场施工需要有序供给,不得将网片混用。3) 、钢筋网片表面避免被油污污染。4、喷射混凝土4.1、喷射混凝土使用范围及设计支护参数如表 1 所示。4.2、喷射混凝土
24、施工方法1) 、喷砼采用湿喷机,喷枪手现场控制喷射角度和距离。2) 、喷射作业先从拱脚或墙脚自下而上、分段、分片、分层喷射至设计厚度。3) 、喷射混凝土用砂石料严格控制其含泥量和石粉含量,以保证喷砼强度,减小回弹。4) 、砼料由洞外 HZS-50(每小时生产 50m3拌和料)电子秤自动计量强制式拌和站集中拌制,砼输送车运到掌子面。5) 、喷浆料以及喷浆料与速凝剂必须拌和均匀,喷枪口距离岩面 6080cm,喷射角度尽量与受喷面垂直,钢拱架背面或受钢筋网阻挡处可适当倾斜,但喷射角度尽量不大于 70以控制回弹量。6) 、设计喷混凝土厚度满足各支护类型设计厚度要求,开挖成形后,首先喷射一层不小于4cm
25、 的初喷层。单层钢筋网时,密贴初喷面铺设第一层钢筋网片,再复喷混凝土至设计厚度;双层钢筋网时,初喷一层 2cm 的初喷层,拱架安装完成,在拱架背面,密贴初喷面铺设第一层钢筋网片,铺设完成后再分层复喷混凝土,在内侧翼缘背面安装第二层钢筋网片,最后喷射混凝土至设计厚度。7) 、喷射混凝土速凝剂掺量为水泥重量比的 4%,掺入时必须准确计量并拌和均匀。8) 、喷射完成后,喷射混凝土表面应平顺,无钢筋网片外露现象。9) 、喷射混凝土施工完成 2 小时后,及时洒水养护,养护时间不小于 7 天。121210) 、特殊部位的喷射处理、欠挖部位:边墙、边墙与仰拱交接部位及循环交接部位较常出现欠挖,原则上应首先处
26、理欠挖后再喷射混凝土覆盖;当围岩较破碎不能长期暴露时,开挖完成后,可先喷射混凝土尽早封闭,待围岩稳定后,做欠挖处理,处理完成后在喷射混凝土修补平整。、超挖部位:出现少量或小面积超挖时,可在初喷混凝土时予以找平;当超挖面积较大时,初喷时沿岩面起伏喷射,尽早封闭围岩,再铺挂钢筋网,再分层喷射至设计厚度,分层厚度 46cm,且表面应平顺;当超挖严重时,初喷混凝土后铺挂钢筋网片,再分层喷射,并根据超挖厚度增设铺挂钢筋网片,最后喷射混凝土至设计位置且表面平顺。、表面分散出水:当受喷面分散出水时,可直接用喷射混凝土予以封闭,适当降低混合料的湿度,并适当增加速凝剂的掺量。喷射时,从出水点四周向中间逐步逼近,
27、直至封闭。、有无压集中出水点时,可在岩壁安设透水盲管,将水顺盲管引排至边墙脚排出。喷射时,从四周向出水点喷射,将水逐渐约束至盲管部位,再封闭。、当存在有压集中出水点时,可在出口点打孔,降低地下水位,再埋设排水管引排,再从四周向埋管方向喷射,将水约束至排水管集中排除。、拱部出现坍方,但坍腔已稳定时,可采用第条相同方式予以喷射封闭。喷射时从坍腔四周向中部逐渐集中直至封闭,铺挂钢筋网后再分层喷射至表面平顺,不可将高压风枪,正对坍腔喷射,避免引发更大坍塌。坍腔未稳定时,首先从已稳定部位开始喷射。4.3、喷射混凝土施工注意事项1) 、不得将回弹料收集二次使用,每次喷射施工完成,及时将余料及回弹料清除出施
28、工场地。2) 、喷射施工时,加强作业面通风,保证空气清新。3) 、喷射时不可将喷枪口对准人或机械设备,避免意外伤害。4) 、喷射施工前试机调试,保证喷射施工能连续进行。5) 、分层喷射,在进行下层混凝土喷射时,首先用高压风清洁上层混凝土表面的浮尘及杂物,再洒水至表面湿润。6) 、不可将高压水或高压风对准刚喷射完成的混凝土表面,避免引起坍塌或产生裂缝。(二) 、隧道二次衬砌对于隧道洞口加强段及洞身 V 级 IV 围岩地段,由于岩体风化严重,节理发育、自稳时间较短,洞室开挖跨度较大,二次衬砌按承担上部土压力覆土荷载计算需采用 C25 钢筋混凝土结构,二衬要求紧跟掌子面。对于 III 级深埋围岩地段
29、,由于该段岩体比较稳定,能够在一定程二广高速公路怀集至三水段第十一合同段 马头塘隧道复合式衬砌施工方案中铁四局集团第四工程有限公司 13度上形成稳定的承载拱,因此结构按承担部分土压力覆土荷载计算可采用 C25 素混凝土结构,在施工过程中仍须注意初期支护的变形与稳定监测,根据监测数据合理确定二衬的施作时间,尽可能发挥初期支护的承载能力。根据二衬时的衬砌形式的变化或 IV、V 级围岩中 3080m 设置一道沉降缝,马头塘隧道的沉降缝分布如表 5 所示,每组衬砌交接处为施工缝,缝的间距与模板台车长度相适应,为8.8m。表 5 马头塘隧道沉降缝分布表序号 布置位置 衬砌类型 设置原因 备注1 ZK42
30、+905 Sma 衬砌结构变化 明暗交界2 ZK42+947 S5a 衬砌结构变化3 ZK42+993 S4b 衬砌结构变化4 ZK43+094 S3 衬砌结构变化5 ZK43+122 S4b 衬砌结构变化6 ZK43+170 S5b 衬砌结构变化7 ZK43+218 S4a 衬砌结构变化8 ZK43+278 S4b 衬砌结构变化9 ZK43+658 S3 衬砌结构变化10 ZK43+690 S4b 衬砌结构变化11 ZK43+830 S4a 围岩类别变化 III 类12 ZK43+809 S4a 围岩类别变化 IV 类13隧道左线ZK43+846 S5a 衬砌结构变化 明暗交界1 YK42+
31、920 Smb 衬砌结构变化 明暗交界2隧道右 YK42+948 S5a衬砌结构变化14143 YK43+002 S4a 衬砌结构变化4 YK43+038 S3 衬砌结构变化5 YK43+068 S4b 衬砌结构变化6 YK43+116 S5b 衬砌结构变化7 YK43+166 S4a 衬砌结构变化8 YK43+191 S4b 衬砌结构变化9 YK43+632 S4b 衬砌结构变化10 YK43+664 S5b 衬砌结构变化11 YK43+714 S4b 衬砌结构变化12 YK43+766 S5a 衬砌结构变化13线YK43+812 Sma 衬砌结构变化 明暗交界1 YK43+350SCJ3
32、衬砌 (III 级围岩)衬砌结构相交 距测量中线 5.41m2车通ZK43+732.83SCJ3 衬砌(III 级围岩)衬砌结构相交 距测量中线 3.00m1、二次衬砌施工工艺流程 1.1、有仰拱二次衬砌施工如图 6 所示二广高速公路怀集至三水段第十一合同段 马头塘隧道复合式衬砌施工方案中铁四局集团第四工程有限公司 15图 6 有仰拱二次衬砌施工工序流程图仰拱开挖初支仰拱施工施作边墙基础完成填充及基层浇筑拱墙混凝土钢筋制作安装混凝土拌制支模、钢筋安装、混凝土拌制支模、混凝土拌制台车就位、钢筋安装、混凝土拌制铺装盲管、防水板防水板加工铺装盲管、防水板防水板加工1.2、无仰拱二次衬砌施工如图 7
33、所示1.3、二次衬砌施工工艺流程如附图 1 所示2、边基的设置与模板台车加工如图 8、图 9、图 10 所示2.1、边基设置与模板加工原则及方法1) 、两侧边基顶部标高与路面设计标高齐平。2) 、为保证隧道断面净空,在规范允许前提下,将二衬模板半径放大 5cm,即将模板主圆外径加大为 770cm,边墙半径加大为 490cm。3) 、模板主圆部分为两部分拼装组成,在拱部采用螺栓连接固定,左右边墙各为一部分,与主圆部分采用铰连接,主圆部分模板以拱衬中心线对称布置。4) 、台车加工长度 9m,台车分三层,底层以路面基层为作业平台,且满足机械通行要求。5) 、中间作业层在拱腰位置,在拱腰两侧搭设作业平
34、台,两侧模板面每留 3m 设置一5050cm 的施工孔,以便混凝土入仓和振捣。1616图 7 无仰拱二次衬砌施工工序流程图隧道捡底开挖整平层施工浇筑边墙基础垫层施工铺装盲管、防水板混凝土拌制支模、混凝土拌制支模、混凝土拌制加工防水板浇筑拱墙混凝土 台车安装,混凝土拌制铺装盲管、防水板加工防水板6) 、拱顶作业层在拱顶位置设一作业平台,两侧施工孔设置同第 5)点所述,同时在拱轴线位置均匀分别设置两个圆形压筑混凝土的施工孔,孔径与泵送混凝土输送管相匹配。在模板两端设爬梯使各施工平台相互连通,并在爬梯外侧及台车两端通道外侧设防护栏。7) 、模板加工完成,施工现场平整并硬化一块场地,进行模板拼装。拼装
35、时,轨道必须平整,且在所有行走轮前后,用阻车器固定,各层作业平台,满铺木板,并用铁丝串联编织为整体。8) 、模板拼装完成,全面检测模板行走装置,顶升液压装置,操作窗口启闭门,侧模调节装置和横向固定装置的灵敏度和有效性。2.2、模板加工的注意事项马头塘隧道线进出口端,各一套自行式模板台车,进行拱墙部位二次衬砌混凝土浇筑,台车总长均为 9m(衬砌长度 8.8m) ,电动牵引台车在载轨道上行走,液压顶升,螺旋横撑固定。二广高速公路怀集至三水段第十一合同段 马头塘隧道复合式衬砌施工方案中铁四局集团第四工程有限公司 17拱衬中心线仰 拱 混 凝 土 说 明 : 图 中 标 注 单 位 均 为 .设 计
36、轮 廓 线 设 计 半 径 +5轮 廓 线仰 拱 钢 筋 仰 拱 钢 筋 保 护 层边 墙 基 础 混 凝 土 设 计 标 高设 计 标 高 仰 拱 混 凝 土 边 墙 基 础混 凝 土设 计 标 高仰 拱 钢 筋仰 拱 钢 筋 保 护 层设 计 轮 廓 线 设 计 半 径 +5轮 廓 线图 8仰 拱 混 凝 土仰 拱 钢 筋 仰 拱 钢 筋 保 护 层边 墙 基 础 混 凝 土说 明 : 1、 本 图 为 示 意 图 。 2、 图 中 标 注 单 位 均 为 。 3、 针 对 有 仰 拱 及 仰 拱 钢 筋 适 用 , 无 仰 拱 或 无 钢 筋 时 另 行 调 整 。设 计 标 高设 计
37、标 高设 计 半 径 +5轮 廓 线 设 计 轮 廓 线图 9仰 拱 混 凝 土 边 墙 基 础 混 凝 土 说 明 : 1、 本 图 为 示 意 图 。 2、 图 中 标 注 单 位 均 为 。 3、 针 对 有 仰 拱 及 仰 拱钢 筋 适 用 , 无 仰 拱或 无 钢 筋 时 另 行 调 整 。设 计 标 高仰 拱 钢 筋仰 拱 钢 筋 保 护 层设 计 轮 廓 线 设 计 半 径 +5轮 廓 线图 101) 、模板两侧受边基的限制,富余长度不能超过 10cm。2) 、成型模板必须经项目部检验其断面尺寸、强度和刚度等指标。使用前取得出厂合格证,具有强度、刚度验算书,拼装完成后报有关部门验
38、收合格后,才能使用。3) 、放大 5cm 后,左右侧的宽度增加部分,分别分配到管沟与侧墙之间的部分以不改变行车道净宽和结构位置,便于施工控制。4) 、模板两端为铅垂,因受隧道纵坡影响,在沉降缝处(沉降缝的分布如表 2 所示) ,将缝面调节为铅垂方向,以避免沉降缝两侧不均匀沉降拉裂混凝土。5) 、模板加工完成,对模板表面精心打磨除锈,并对所有钢构件作防锈处理。18183、二衬防排水施工马头塘隧道左右线为多种形式综合防排水,以下对防水板等主要防排水施工及其注意事项做简要说明,其余部分详见马头塘隧道防排水施工方案所述。设计为复合式防水层,宽度为 205cm,由 1.2mm 厚高质量 PVC 防水卷材
39、和 350g/m2无纺土工布合成,具体物理力学性能指标,及其它要求按照有关技术规范和 GB50108-2001,GB12952-2003 一等品以上执行。3.1、隧道环向排水盲管采用 10cm 半圆形软式透水管,安装间距除明洞不安装外,均按纵间距 10m 设置,尽可能安装在施工缝或沉降缝处;纵向排水管为 10cmHDPE 打孔波管;纵向排水管内积水,通过 10cmPVC 导水管引排至两侧排水沟,PVC 导水管纵间距为 10m;管与管间采用三通连接,纵向排水管为 10cmHDPE 打孔波管,外包裹土工布,以防淤塞。3.2、二衬防水层施工方法1) 、防水板施工前,检测隧道断面净空,清理喷层表面。喷
40、射混凝土表面应平整,无疏松,空鼓,无裂缝,无大量渗水等现象,彻底处理欠挖并喷射混凝土找平,局部超挖或不平整用喷射混凝土找平。对喷层表面的铁钉、钢筋头等尖锐物予以清除,并清洁表面的浮尘及所有杂物。2) 、首先施工两侧二衬边墙基防水板,边基施工前完成边基防水板的铺挂,铺挂时顶部预留不小于 50cm 的搭接长度,二衬施工前铺设拱墙部分防水板与之搭接成为整体。3) 、防水层采用人工安装方式安装,用塑料垫片及射钉将无纺布固定在初支喷射混凝土面上,无纺布的搭接边宽不小于 5cm,搭接边用手动焊枪点焊连接,再将防水板沿环向从一侧到另一侧用手动焊枪讲防水板与塑料垫片一一点焊固定。铺挂时参照喷层表面情况,确定防
41、水板铺挂时的松铺系数(富余量) ,以免富余量不够,在防水板与喷射混凝土之间产生空洞或在混凝土浇筑时撑破防水板出现防水失效。4) 、防水板纵向接缝设置在边墙基础与拱墙部位,环向接缝,设置在隧道横断面方向,施工时合理布置,尽量减少接头。5) 、纵向较短接缝及损坏修补,采用手动焊枪电焊焊接,焊缝用平口螺丝刀沿焊缝外边缘检查和放大镜观察检查是否存有虚焊、漏焊,如果有现场用红油漆标示,做好记录并及时予以修补;环向的搭接长缝采用自动焊机焊接成双缝,焊缝宽度 12cm,双缝焊接宽度均为 1.5cm,焊缝用气压泵打压至 0.25MPa 检查,15 分钟的气压下降值不得大于 10%,否则查找漏点及时修补。防水板
42、安装及接缝如图 11 所示二广高速公路怀集至三水段第十一合同段 马头塘隧道复合式衬砌施工方案中铁四局集团第四工程有限公司 193.3、二衬防水层施工注意事项1) 、在架立、绑扎钢筋时,不能直接与防水板接触,避免割伤防水板。2) 、钢筋焊接时在焊接部位用铁皮等防火材料遮挡保护,避免烧伤防水板。3) 、在二衬施工时,凿毛处理及安装和拆除模板台车堵头板时,注意保护防水板,避免造成破坏。4) 、喷层混凝土必须满足设计要求,不足者予以补喷,当壁上凹坑深度与跨度比大于 1/6时,或凹坑处连续出现坍方,掉块处回填平整后才能施作防水板。5) 、铺挂时超前衬砌混凝土施工 12 个循环。6) 、铺设防水卷材中如有
43、破损,可用小块卷材,用手动焊接器熔接。7) 、防水层施工时基面如有明水应采取措施堵或引排。4、衬砌钢筋施工4.1、衬砌钢筋施工方法马头塘隧道衬砌钢筋施工主要包括隧道仰拱钢筋和拱墙衬砌钢筋两大部分。洞门为素混凝土仰拱,两侧矮边墙钢筋独立设置;明洞衬砌部分,仰拱与拱墙部分衬砌钢筋是独立分开的,钢筋加工时分开单独加工;其它各型有仰拱的复合式衬砌结构,仰拱钢筋与拱墙钢筋为闭合通连结构,加工时必须予以综合考虑。另在人通、车通交叉口及风机预埋件等处设置衬砌钢筋。1)、钢筋加工(1)、钢筋加工时检查钢筋型号规格,使用满足设计要求的材料;经钢筋试验,各项性能指标满足要求并得到中心试验室批准。2020(2)、钢
44、筋加工前在实地放大样控制,钢筋采用人工或机械加工成型。(3)、钢筋加工是,必须考虑钢筋预埋长度及钢筋的搭接长度,纵、横向钢筋若搭接,搭接长度与搭接方式相适应。钢筋其中单面焊接不小于 10D,双面焊接不小于 5D(D 为钢筋直径) ,钢筋牌号为 HRB335,钢筋绑接长度为不小于 35D。(4)、钢筋接头错开不小于 1m,钢筋下料加工时,必须作相应调整。(5)、钢筋加工完成后,各型号钢筋编号集中堆放,且支垫高度满足要求,顶部用防水布遮盖防雨,根据施工现场需要有序供给。2)、钢筋安装(1)、各型加工完成的钢筋,按照钢筋安装顺序及其对应钢筋编号,有序运至施工现场,采用机械配合人工现场绑扎安装。(2)
45、、仰拱钢筋绑扎前,首先用 22 钢筋(可根据现场材料调整)搭设钢筋支架,支架立筋间距采用 11m,长度根据现场基底情况确定,立筋打入基底不小于 10cm,以避免其侧向滑移,当基地土质较疏松或遇水易软化导致钢筋网下沉时,在立筋与基底结合部焊接水平钢筋予以加强,为保证钢筋骨架的稳定,在立筋间以斜撑钢筋予以连接形成剪刀撑。达到钢筋骨架在安装过程中和混凝土浇筑过程中不移位,不下沉。当浇筑过程中,出现钢筋网整体下沉应立即停止浇筑,及时纠正并做加固处理。(3)、明洞仰拱钢筋,单独安装,拱墙部钢筋在浇注矮边墙时,预埋,并在环向预留钢筋苗子以便安装拱部钢筋时搭接,分段浇筑时还应预留纵向钢筋苗子。钢筋苗子必须长
46、短间隔,长短钢筋的长度错开不小于 1.0m,短钢筋的长度与钢筋规格和搭接方式所需长度相适应。(4)、洞门两侧矮边墙钢筋,在施作仰拱的同时安装就位,浇筑时在其顶部预留不小于45cm 以便与拱部钢筋网片和混凝土搭接。(5)、其他有仰拱段落的仰拱钢筋于拱部钢筋形成环状闭合结构,钢筋安装与拱部钢筋综合考虑。仰拱钢筋一次安装至矮边墙以上,钢筋外露最小长度满足钢筋搭需要,双层钢筋网片的长短钢筋接头交错布置,长短差不小于 1.0m。4.2、衬砌钢筋施工注意事项(1)、钢筋严重锈蚀或变形不得使用,少量锈蚀,应使用机械方法除锈后方可使用。(2)、衬砌钢筋不得被油污污染,否则必须予以清除干净。(3)、钢筋支架完成
47、后,尽快安装钢筋,钢筋安装遵循“从下向上逐层安装,安装一层,检查一层,调整一层”的原则,确保钢筋的纵、横间距、层间距及保护层厚度等满足设计要求。二广高速公路怀集至三水段第十一合同段 马头塘隧道复合式衬砌施工方案中铁四局集团第四工程有限公司 21、钢筋绑扎采用“八字扣” ,并在适当间距用电焊点焊固定,结构层钢筋与支架钢筋以点焊固定连接。、钢筋搭接时,同一截面上的钢筋接头数量,不得大于钢筋总数的 50%。、在预留钢筋处,主筋在调整好各项间距后,与分布筋全部点焊连接,焊接的分布筋竖立不少于 2 根,以保证预留钢筋苗子的位置准确。、在一期混凝浇筑完成后,及时用水泥浆涂刷包裹预留钢筋,防止其锈蚀,待进行
48、下期混凝土浇筑时予以清除。在施工间隔期间注意对预留钢筋的保护,避免遭到破损。5、仰拱混凝土施工5.1、仰拱混凝土施工方法仰拱施工,在开挖掌子面向前推进的同时,择时尽量跟进。仰拱混凝土浇筑,在仰拱开挖检测合格,钢筋安装检测合格后及时进行,减少基础面的暴露时间。仰拱施工存有积水时,配备足够抽排水设备清排。混凝土采用自动计量拌和站拌制,混凝土罐车运输,人工配合溜槽和反铲入仓。V、IV 级围岩仰拱必须紧跟掌子面,仰拱施工时,采用纵向分段,全幅开挖、浇筑,随开挖随修整浇筑的方法进行施工,采用栈桥通行,以与隧道开挖协调进行。分段长度及交错距离根据隧道开挖进度、交通需要及沉降缝位置结合施工现场情况综合考虑。1) 、仰拱施工工艺流程如图 12 所示2222合 格不合格合 格模板、钢筋安装与调整不合格测量检查模板、钢筋检查拆模及洒水养护浇筑仰拱混凝土仰拱开挖、处理 测量放样仰拱检测 测量检查施工工艺流程 控制流程