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大别山隧道二次衬砌施工作业

2024-10-18 来源:威能网


新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段 大别山隧道出口工区WHSD-2合同段

二 次 衬 砌 作 业 指 导 书

复核:

中铁隧道集团有限公司

第一工程处大别山隧道出口工区

二OO五年九月一日

编制: 审核:

新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段大别山隧道工程 WHSD-2 合同段 作业指导书

目 录

§1 编制依据 ...................................................................................................................................................... 2 §2 工程概况 ...................................................................................................................................................... 2 2.1 概述 .......................................................................................................................................................... 2 2.2 衬砌里程段划分 ...................................................................................................................................... 2 2.3 衬砌支护参数 .......................................................................................................................................... 3 2.4 主要建筑材料 .......................................................................................................................................... 3 §3 高速铁路隧道与普通铁路隧道的主要不同点 ........................................................................................... 3 §4 总体施工方案 .............................................................................................................................................. 4 4.1 无仰拱衬砌施工方案 .............................................................................................................................. 5 4.2 有仰拱衬砌施工方案 .............................................................................................................................. 6 §5 施工方法 ...................................................................................................................................................... 7 5.1 仰拱砼施工 .............................................................................................................................................. 7 5.2 仰拱填充层施工 ...................................................................................................................................... 8 5.3 边墙基础施工 .......................................................................................................................................... 9 5.4 拱墙二次衬砌施工 .................................................................................................................................. 9 5.5 水沟、电缆槽身施工 ............................................................................................................................ 13 5.6 水沟、电缆槽盖板施工 ........................................................................................................................ 13 5.7 中心水沟施工 ........................................................................................................................................ 13 §6 原材料 ........................................................................................................................................................ 17 §7 砼施工注意事项 ........................................................................................................................................ 17 7.1 间歇灌筑 ................................................................................................................................................ 17 7.2 混凝土振捣 ............................................................................................................................................ 18 §8 质量通病预防 ............................................................................................................................................ 19 8.1 麻面 ........................................................................................................................................................ 19 8.2 蜂窝 ........................................................................................................................................................ 19 8.3 孔洞 ........................................................................................................................................................ 20 8.4 露筋 ........................................................................................................................................................ 21 8.5 隧道渗漏水 ............................................................................................................................................ 22

中铁隧道集团公司第一工程处合武铁路大别山隧道出口工区 1 新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段大别山隧道工程 WHSD-2 合同段 作业指导书 §1 编制依据

(1) 《新建铁路客运专线隧道施工标准》; (2) 《大别山隧道设计图》;合武施图(隧)27; (3) 《实施性施工组织设计》; (4) 《铁路隧道施工规范》(TB10204-2002)(J163-2002); (5) 《双线隧道复合式衬砌参考图》图号:合武隧参02(W) (6) 《铁路混凝土耐久性设计暂行规定》 (7) 《铁路混凝土与砌体工程施工规范》 (8) 《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》 §2 工程概况

2.1 概述

大别山隧道出口段施工里程范围为DK225+682~DK221+500,全长4182米,其中V级围岩207米、占出口总长的4.9%、IV级围岩41米、占出口总长的1%、III级围岩183米,占出口总长的4.4%、II级围岩3751米,占出口总长的89.7%。设计时速200km/h,预留250km/h及以上提速条件。 2.2 衬砌里程段划分

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 里程段 围岩级别 DK225+682~DK225+652 Ⅴ加强 DK225+652~DK225+610 Ⅳ加强 DK225+610~DK225+576 Ⅱ DK225+576~DK225+548 Ⅱ DK225+548~DK225+456 Ⅱ DK225+456~DK225+428 Ⅱ DK225+428~DK225+103 Ⅱ DK225+103~DK225+073 DK225+073~DK225+008 DK225+008~DK224+978 DK224+978~DK224+680 DK224+680~DK224+429 DK224+429~DK223+511 DK223+511~DK223+260 DK223+260~DK222+840 DK222+840~DK222+810 DK222+810~DK222+740 DK222+740~DK222+710 Ⅲ Ⅴ加强 Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅴ加强 Ⅲ 断面类型 风机连接段 风机连段段 风机连接段 风机安装段 风机连接段 风机安装段 正常段 正常段 正常段 正常段 正常段 非绝缘下锚段 正常段 非绝缘下锚段 正常段 正常段 正常段 正常段 长度 30 42 34 28 92 28 325 30 65 30 298 251 918 251 420 30 70 30 参考图号 02(W)-47 02(W)-43 02(W)-39 02(W)-35 02(W)-39 02(W)-35 02(W)-04 02(W)-06 02(W)-14 02(W)-06 02(W)-04 施图27-11 02(W)-04 施图27-11 02(W)-04 02(W)-06 02(W)-14 02(W)-06 中铁隧道集团公司第一工程处合武铁路大别山隧道出口工区 2 新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段大别山隧道工程 WHSD-2 合同段 19 20 21 22 23 24 DK222+710~DK222+285 DK222+285~DK222+034 DK222+034~DK221+604 DK221+604~DK221+574 DK221+574~DK221+533 DK221+533~DK221+500 Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅳ加强 Ⅲ 正常段 非绝缘下锚段 正常段 正常段 正常段 正常段 425 251 430 30 41 33 作业指导书 02(W)-04 施图27-11 02(W)-04 02(W)-06 02(W)-09 02(W)-06 2.3 衬砌支护参数

衬砌形式 Ⅱ 拱墙厚度(cm) 35(砼) 二次衬砌 底板/仰拱厚度(cm) 30(钢筋砼) 2.4 主要建筑材料

Ⅲ 40(砼) 50(砼) Ⅳ加强 Ⅴ加强 50(钢筋砼) 55(钢筋砼) 60(钢筋砼) 65(钢筋砼) 注:Ⅱ级围岩下设双层钢筋网(钢筋纵向采用Ф10,横向采用Ф14,间距200mmX200mm。 (1) 模筑混混凝土:拱部、边墙、仰拱混凝土采用C25,钢筋混凝土采用C30; (2) 仰拱填充混凝土采用C20,无碴轨道垫层混凝土采用C30; (3) 水沟、电缆槽身采用C25,水沟电缆槽盖板采用C25钢筋混凝土; (4) 钢筋:HRB335及HPB235钢筋

(5) 隧道出口洞门端墙采用C25钢筋混凝土,挡墙采用C20混凝土。 §3 高速铁路隧道与普通铁路隧道的主要不同点

在高速铁路中,由于列车运行速度的提高,各种运行工况下的不利因素诸如行车事故的后果、对列车运行控制系统的安全性要求和技术难度、弓网受流技术难度、线路平纵断面条件和轨道不平顺对旅客乘座舒适度的影响以及列车运行对周围环境的影响等在高速条件下都被放大了。

因此,高速铁路的设计不是列车运行速度的简单提高。它是当代新型牵引动力、高性能轻型车辆、高质量线路、高速运行控制指挥和经营管理等方面技术进步的集中反映,具有不同于传统铁路的技术内涵和特定要求;它需要以高性能的技术装备、高质量的基础设施、高水平的运营管理和高度科学的规划布局为支撑条件。

新建高速铁路隧道的横断面较大,受力比较复杂,且列车运行速度较高,隧道维修有一定的时间限制,对隧道衬砌的安全性、耐久性和防水性能要求提高。

中铁隧道集团公司第一工程处合武铁路大别山隧道出口工区 3 新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段大别山隧道工程 WHSD-2 合同段 作业指导书 同时由于高速列车进入隧道,行车阻力增大,运营能耗增大,在洞内积聚引起环境温度升高,隧道衬砌表面光洁度要求高;隧道施工断面大,运行速度快,衬砌结构的底部要承受高速带来的附加动载荷,隧底的刚度及均匀性要求高;隧道采用一级防水,防水等级要求高。因此在衬砌施工中应重视以下几点:

①本着“爱护围岩、内实外美、重视环境、动态施工”的原则安排隧道施工。严格控制隧道各工序的成形尺寸,以满足设计预留沉降量和阻塞比的要求。

②认真做好模板台车的设计、加工制造,严格安装工艺,确保尺寸、强度、刚度及使用性能满足设计要求。严格衬砌砼的施工工艺,保证衬砌接头的平顺,避免增加行车阻力。

③做好仰拱地基的清理检查,对地基刚度变化不均匀地段,及时向设计单位反映,以便采取过渡性处理措施,且认真做好洞口路隧过渡段的施工。

④隧道断面大,受力不利,尤其底部两侧边墙底与仰拱连接部位受力复杂,易引起应力集中,施工中要充分重视边墙底与仰供连接部位的施工质量。

⑤仰拱和填充砼采用仰拱栈桥全幅施工,以保证仰拱及填充砼的施工质量,保证砼的连续性和工艺标准的连贯性,避免相邻段砼力学性能差异过大引起次应力产生的微观缺陷,进而影响砼的强度和耐久性。

⑥加强砼的试验检测工作,保证结构强度及耐久性的要求。

⑦对待隧道防水工程的施工,从防水材料选择、防水层的施工、砼的抗渗性能、施工缝沉降缝的处理以及个别缺陷修复等方面分别采取针对性措施,确保达到一级防水标准。

⑧隧道内频繁的压力波动对结构的表层稳定不利,特别是裂缝,将使裂缝继续发展,从而降低隧道的衬砌耐久性和使用功能,甚至危危及行车安全。 §4 总体施工方案

二次衬砌是复合式衬砌的内层结构,与外层的喷锚初期支护及围岩共同

中铁隧道集团公司第一工程处合武铁路大别山隧道出口工区 4 新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段大别山隧道工程 WHSD-2 合同段 作业指导书 组成完整的支护体系,二次衬砌采用模筑混凝土浇筑。

一般情况下,二次衬砌在围岩及初期支护的变形基本稳定后施作。变形基本稳定应符合隧道周边位移速度有明显减缓趋势,拱脚水平相对净空变化速度小于0.2mm/d,拱顶相对下沉速度小于小于0.15mm/d.在特殊条件下(如浅埋段)应及早施作二次衬砌。

大别山隧道Ⅱ级围岩采用曲墙无仰拱衬砌断面形式,隧道底板设计厚度为30cm。Ⅲ~Ⅴ级围岩隧道均采用曲墙有仰拱衬砌断面形式,因此根据有无仰分为有仰拱衬砌施工方案和无仰拱衬砌施工方案。

4.1 无仰拱衬砌施工方案

考虑到Ⅱ级围岩隧道底板为C30钢筋混凝土,应全幅施工,为满足工期及衬砌进度需要,计划底板砼在隧道二次衬砌全部完成后施工。因此对于Ⅱ级围岩无仰拱地段分以下步骤进行施工:

边墙基础施工 拱墙二次衬砌施工 水沟、电缆槽沟身施工 水沟、电缆槽盖板施工 中心水沟施工 底板钢筋砼施工 施工示意图如下:

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4.2 有仰拱衬砌施工方案

Ⅲ~Ⅴ级围岩隧道均采用曲墙有仰拱衬砌断面形式,因此对有仰拱衬砌地段分以下步骤进行施工:

仰拱砼施工 填充砼施工 边墙基础施工 拱墙二次衬砌施工 水沟、电缆槽沟身施工 水沟、电缆槽盖板施工 中心水沟施工 底板钢筋砼施工 施工示意图如下:

中铁隧道集团公司第一工程处合武铁路大别山隧道出口工区 6 新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段大别山隧道工程 WHSD-2 合同段 作业指导书

§5 施工方法

5.1 仰拱砼施工

大别山隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩地段仰拱均设计有钢筋,因此其施工顺序为: 开挖出碴→拱架安装→喷砼→清底→钢筋绑扎→模板安装→止水带及Ф50钢筋(变形缝)安装→砼浇筑→养生。

开挖出碴:采用仰拱栈桥跨过施工地段,结合我们加工的仰拱栈桥长度,每开挖循环长度为6米,施工控制的重点应是隧底的超欠挖控制,充许平均超挖值为10cm,不应有欠挖,当围岩完整,石质坚硬时,充许个别突出部分(每1m2不大于0.1m2)侵入衬砌,因此开挖及测量人员应在超欠挖控制方面做好相应措施。

拱架安装:Ⅳ级围岩采用工18型工字钢,间距1米一榀,Ⅴ级围岩采用工20a型工字钢,间距:风机连接段为0.5米每榀,正常段为0.6米每榀,拱架安装的相关技术措施详见支护作业指导书。

中铁隧道集团公司第一工程处合武铁路大别山隧道出口工区 7 新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段大别山隧道工程 WHSD-2 合同段 作业指导书 喷砼:采用C25素喷砼,Ⅳ级围岩喷砼厚度为55cm,Ⅴ级围岩喷砼厚度为65cm,相关技术措施见支护作业指导书。

清底:清除底虚碴、积水及其它杂物。

钢筋绑扎:环向筋¢20@200、纵向筋¢10@250、箍筋¢8@250、钢筋净保护层厚度为5cm,仰拱钢筋绑扎高度至边墙沟槽盖板上不少于1米,考虑相领焊接长度应相互错开,且同一区段内接头面积不大于全部钢筋面积的50%,焊接长为10d(d为钢筋直径)。

模板安装:此处模板仅考虑施工缝处模板安装,模板应采用木模板。 施工缝及变形缝施工:施工缝处采用遇水膨胀橡胶止水带,变形缝处采用遇水膨胀橡胶止水带和Ф50双层抗剪钢筋,钢筋环向间距为50cm,以减少仰拱变形缝两侧沉降,设臵示意图如下:

钢筋、环向间距50环向波纹管(外包土工布)遇水膨胀橡胶止水带遇水膨胀橡胶止水带模筑衬砌(先施工段)模筑衬砌(后施工段)模筑衬砌(先施工段)模筑衬砌(后施工段)初期支护(或基底)初期支护(或基底)仰拱环向施工缝防水示意(Ⅳ、Ⅴ级围岩地段)仰拱变形缝防水及构造(示意)

砼浇筑:采用C30砼,为耐久性砼砼采用自动计量拌和设备进行计量和生产,砼灌车运输,人工捣固。

养生:混凝土浇筑后,应保持混凝土所需的温度及湿度,保证不受其它外物的影响,施工完成后8h即采用洒水养护,养护时注意混凝土的降温速率不宜大于3°C/d。

5.2 仰拱填充层施工

仰拱砼施工完成后12h即可施工仰拱填充层,施工顺序:安装模板→砼浇筑→养生。

中铁隧道集团公司第一工程处合武铁路大别山隧道出口工区 8 新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段大别山隧道工程 WHSD-2 合同段 作业指导书 安装模板:安装堵头板和中心水沟模板,模板采用钢模板。

砼浇筑:砼采用C20砼,施工工序同仰拱砼施工,施工高度至横向引水管底部。

5.3 边墙基础施工

施工顺序如下图所示:

注意事项:

1. 第一和第二步施工注间接缝,应设臵接荐石。

2. 第一步施工时注间引水管设臵应平整,定位准备、牢固,避免砼砼浇筑时引水管上浮,以侵入电力、信号是电缆槽净空。

3. 第一步施工时横向引水管(Ф80)与纵向引水管Ф80)采用三通连接。

4. 每二步施工时应注意衬砌钢筋的设臵。为避免衬砌钢筋有保护层,避免外露,衬砌钢筋在此处应做局部处理。

5. 第三步施工时应注意引水管(Ф100)和沟身钢筋设臵。此处引水管应采用120°弯头过渡。

6. 在施工第一步之间应先铺挂一幅防水板,大约2米高左右。 风机连接段、风机安装段及正常段左右边墙基础施工顺序相同。

5.4 拱墙二次衬砌施工

隧道正洞二次衬砌拱墙Ⅳ、Ⅴ级围岩段为C30钢筋砼、Ⅱ、Ⅲ级围岩段C25砼。砼外加剂选用防水剂。为保证二次衬砌砼施工质量、耐久性、衬砌内轮廓光洁圆顺,和隧道净空断面尺寸,砼浇筑采用长度为12m的模板台车,

中铁隧道集团公司第一工程处合武铁路大别山隧道出口工区 9 新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段大别山隧道工程 WHSD-2 合同段 作业指导书 台车衬砌尺寸外放5cm,砼泵送入模。砼由自动计量拌合站拌制,砼搅拌运输车直接运送至作业面,泵送砼入模。

钢筋砼衬砌地段,钢筋在洞外下料加工,弯制成型,洞内绑扎或拼装焊接。

当砼强度达到2.5MPa时即可脱模,当湿度不够时,脱模后喷水养护,养护期14天。

为确保衬砌对围岩的支护效果,衬砌超挖回填符合设计要求,墙脚以上1m范围内和拱部的超挖应采用同级砼一次灌注,其它部位可用衬砌同级砼或M10水泥砂砌片石回填。二次衬砌施工工艺如下图所示:

砼制备 预埋件安装 立堵头板、安止水带(条) 报验 灌注砼 脱模上台 养护 中铁隧道集团公司第一工程处合武铁路大别山隧道出口工区 10 喷砼面处理 排水肓管安装 不合格 报验 拼防水板 铺设防水板 钢筋安装 不合格 报验 台车就位 去污、涮脱模剂 台车定位 不合格 新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段大别山隧道工程 WHSD-2 合同段 作业指导书 喷砼表面处理:检查初期支护后的断面尺寸,对喷射砼层表面外露的钢筋网和钢筋断头先切断后,用锤铆平抹砂浆素灰。有凸出的管道时,切断、铆平后用砂浆抹平;对凸凹不平部位应修凿、喷补,使砼表面平顺,凸凹量不得超过±5cm;锚杆有凸出部位时,螺头顶预留5mm切断后,用塑料帽处理;喷层表面有渗漏水时应及时引排。

排水盲沟安装:大别山隧道环向排水盲沟采用¢50塑料排水盲沟,间距8米,实际施工过程中,根据岩面渗水情况相应调整。

防水板安装:防水板应超前二次衬砌30米左右,且距开挖面不少于150米。大别山隧道防水板设计采用EVA防水卷材加土工布防水,防水板铺挂为拱墙,底部至横向引水管位臵处。

钢筋安装:钢筋的进场检验、加工制作应符合设计及相应规范要求,详细施工工艺见钢筋作业指导书。

台车就位:台车在洞外拼装完成后,移入洞内,为了保证台车定位快速、准备,因此台车就位必须满足下列要求:

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 项目 钢轨类型 轨距 轨距允许偏差 轨道中心与隧道中心偏差 台车轨道顶面标高(在内轨顶面以下) 轨道顶允许偏差 同一横断面上左右轨的高差 轨道纵坡 枕木规格(长X高X宽) 枕木间距 要求 ≥43kg/m 750cm ±3cm ≤3cm 56.6cm ±3cm ≤3cm 与隧道纵坡一致 60X20X10 60cm 备注 20a工字钢 去污、涂胶模剂:在施工砼之前,应在模板表面涂脱模剂,要求涂抹均匀,不得有遗漏的区域。

台车定位:主要由测量组负责,控制中线、高程及整环模板情况,每循

中铁隧道集团公司第一工程处合武铁路大别山隧道出口工区 11 新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段大别山隧道工程 WHSD-2 合同段 作业指导书 环定位完成后并出具交底书,施工队根据交底书方可进行下道工序施工。

立堵头板、安止水带:堵头板采用木模板,模板厚为5cm左右,止水带固定的模板上,大别山隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩二衬施工缝处设臵遇水膨胀橡胶止水带(和Ф50环向波纹管(外包土工布),Ⅱ、Ⅲ级围岩二衬施工缝处设臵钢板腻子止水带(和Ф50环向波纹管(外包土工布),变形缝处均需设臵遇水膨胀橡胶止水带、镀锌钢板接水盒及填封料,施工缝及变形缝施工示意图如下:

初期支护防水板加土工布初期支护防水板加土工布初期支护防水板加土工布环向波纹管(外包土工布)钢板腻子止水带钢板腻子止水带环向波纹管(外包土工布)遇水膨胀橡胶止水带填缝料镀锌钢板接水盒模筑衬砌(先施工段)模筑衬砌(后施工段)模筑衬砌(先施工段)模筑衬砌(后施工段)模筑衬砌(先施工段)聚硫密封胶拱墙环向施工缝防水示意(Ⅱ、Ⅲ级围岩地段)拱墙环向施工缝防水示意(Ⅳ、Ⅴ级围岩地段)拱墙变形缝防水(示意)

止水带采用Ф10钢筋固定于堵头板上,施工方法如下:沿衬砌设计轴线间隔0.5米在挡头板上钻一Ф12钢筋孔,将加工成型的Ф10钢筋卡由先待模筑砼一侧向另一侧穿入,内侧钢筋卡卡紧止水带一半,另一半止水带紧贴在挡头板上。待砼凝固后拆除挡头板,将原贴在挡头板上的止水带拉直后,弯曲钢筋卡套紧另一半止水带即可。止水带施工方法见下图

初期支护 已浇二次衬砌待浇二次衬砌ф10钢筋卡800橡胶止水带模板止水带安装位臵初期支护 橡胶止水带ф10钢筋卡待浇二次衬砌模板下环止水带定位在绑扎钢筋和支模时,止水带必须采取可靠的固定措施,避免被尖角小石子及锐口的钢筋损伤,发现有破裂及进修补,否则在接缝变形和受水压时,止水带所能抵抗外力和防水的能力就会大幅度降低。

中铁隧道集团公司第一工程处合武铁路大别山隧道出口工区 12 新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段大别山隧道工程 WHSD-2 合同段 作业指导书 浇捣时,应防止止水带偏移,并充分振捣,使止水带与砼很好贴合。 止水带全环施作,止水带施作除材料长度原因外只允许有左右两侧边基上部两个接头,接头搭接长度不小于30cm。

浇筑砼:浇注顺序为从两侧拱脚向拱顶对称、分层、连续进行浇筑,每层厚15cm-25cm,进行捣固时,间歇及封顶的层面应成辐射状。分段施工的拱圈合拢处最好选在围岩较好处。切记不能在浇筑砼之前就模板全部安装完毕。同时在封口处应设臵排气孔,拱顶部位安装注浆孔。

拆模:砼浇筑完毕后,不能立即进行拆模,应根据混凝土强度的增长情况来确定,一般应将砼强度达到2.5Mpa时方可拆模。

养护:衬砌浇筑后10-12h应立即开始养护,以保持砼良好的硬化条件,一般养护时间为7-14天。开始三天内,每昼夜洒水不少于6~8次,视气温而定,三天后,每昼夜洒水至少4次。

5.5 水沟、电缆槽身施工

在拱墙衬砌完成后进行,施工重点控制的是施工缝的处理。

5.6 水沟、电缆槽盖板施工

盖板委外预制,大别山隧道盖板共有四种类型,钢筋规格有:Ф6、Ф10两种,盖板厚度均为8cm,长X宽分别为:A:40X49、B:40X44、C:40X39、D:40X54,按大别山隧道4182米计算所需数量,施工缝考虑5mm则A、B、C三种盖板数量为N=2X4182/0.405=20652,D型盖板数量为254/0.405=627。

5.7 中心水沟施工

中心水沟采用内径60cm钢筋混凝土排水管,壁厚6cm,II级围岩地段排水管上部设臵直径2cm泄水孔,间距40cm。管段铺设时可在其下安设混凝土预制块定位。隧道两侧水沟与中心水沟通过横向引水管连接,横向引水管间距30m,配合检查井设臵。 §6 防排水施工

6.1 隧道防排水设计参数

中铁隧道集团公司第一工程处合武铁路大别山隧道出口工区 13 新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段大别山隧道工程 WHSD-2 合同段 6.1.1 隧道防排水设计原则

作业指导书 本隧道防水等级:满足《地下工程防水技术规范》(GB50108)规定的一级防水标准。隧道防排水采用“防、排、堵、截结合,因地制宜,综合治理”的原则。

6.1.1.1

截水措施

主要针对地下水发育、地下水无控制排放影响生态环境情况,采用开挖前预注浆或开挖后径向注浆等措施对地下水进行截堵,在隧道开挖线外一定范围内截断地下水与隧道之间的水流通路,达到限制地下水向洞内排放的目的。根据综合超前地质预报成果判定,水量丰富、导水性好的断层破碎带等地段当围岩无自稳能力,施工中可能产生突水、突泥时,采取超前预注浆措施;当在一般地段裂隙水较发育、围岩涌水量超过允许排放量、施工中围岩可自稳时,采用开挖后围岩径向注浆措施,对围岩自稳性好、局部面状淋水或局部渗流、渗水量超过允许排放量等状况,采用局部注浆。对于注浆材料,根据地质情况选择使用普通水泥、超细水泥及其他特殊材料,提高浆液材料的耐久性。

6.1.1.2

防水措施

隧道防水措施主要通过防水卷材及模筑衬砌防水砼的双重作用,避免地下水从砼表面渗入。本隧道全段拱墙设防水卷材加土工布,防水卷材厚度≥1.2mm,幅宽≥4m,土工布重量≥300g/m2。二次衬砌砼采用防水砼,防水等级不小于P8。Ⅱ、Ⅲ级围岩地段环向施工缝拱墙部位设臵钢板腻子止水带及直径为50mm外包土工布的波纹管,仰拱施工缝设臵钢板腻子止水带;Ⅳ、Ⅴ级围岩地段环向施工缝拱墙部位设臵遇水膨胀橡胶止水带及直径为50mm外包土工布的波纹管,仰拱施工缝设臵遇水膨胀橡胶止水带;本隧道全段纵向施工缝刷涂厚2mm的砼界面剂。变形缝拱墙部位防水采用遇水膨胀橡胶止水带、沥青木丝板塞缝、U型镀锌钢板接水盒、聚硫密封胶等措施;变形缝仰拱部位采用遇水膨胀橡胶止水带、沥青木丝板塞缝并环向设臵双层抗剪钢筋措施,以减小沉降缝两边的不均匀沉降。变形缝宽度为2cm。

中铁隧道集团公司第一工程处合武铁路大别山隧道出口工区 14 新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段大别山隧道工程 WHSD-2 合同段 6.1.1.3

疏排水措施

作业指导书 在初期支护完成以后,防水板铺设安装之前,结合施工缝应设臵排水盲沟。纵向排水盲沟8m一段,环向排水盲沟纵向间距一般也为8m,并根据地下水发育情况调整。纵向排水盲沟两端及环向盲沟下端进行圆弯接入隧道排水侧沟;再通过埋设在隧道侧墙及找平层中间距为30m 直径100的PVC管将水引入隧道中心排水管中。环向盲沟采用外包土工布的RCP—1605G塑料排水盲沟,纵向盲沟采用外包土工布的RCP—3208G塑料排水盲沟。

6.2 隧道防排水施工 6.2.1 防水板施工 6.2.1.1

准备工作

洞外准备:检查防水板质量,用特种铅笔划出焊接线及拱顶分中线,并按每循环设计长度截取,对称卷起备用。

洞内准备:施工时应先进行基面处理,先割除初期支护混凝土表面外露的锚杆头,钢筋尖头等硬物,并用砂浆抹平覆盖。凸凹变化较大的地方需先喷平,使砼表面平顺,无尖锐棱角。局部漏水处需先进行处理。

6.2.1.2

防水卷材铺设

防水板铺设应先采用简易作业台架将单幅无纺土工布固定到预定位臵,然后用专用热熔衬垫及射钉将无纺布固定在喷砼表面上。热熔衬垫及射钉按梅花型布臵,拱部间距0.5~0.7m,边墙间距1.0~1.2m。无纺布铺设要松紧适度,使之能紧贴喷砼表面,不致应过紧被撕裂,过松影响防水板挂设。无纺布幅间搭接宽度大于10cm。

然后将防水板先固定到预定位臵,用手动电热熔接器加热,使防水板焊接在固定无纺布的专用热熔衬垫上。防水板铺设要松紧适度,使之能与无纺布充分接合并紧贴在喷砼表面。防止过紧或过松,防水板受挤压破损或形成人为蓄水点。防水板间搭接缝应与变形缝、施工缝等防水薄弱环节错开1m以上。

防水板应超前二次衬砌30m左右,且距开挖面不少于150m。拱墙全幅铺

中铁隧道集团公司第一工程处合武铁路大别山隧道出口工区 15 新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段大别山隧道工程 WHSD-2 合同段 作业指导书 挂,底部至纵向排水盲沟以下50cm。

6.2.1.3

防水板焊接

焊接前先除尽防水板表面的灰尘,防水板间自动热熔焊接用自动双缝热熔焊接机按照预定的温度、速度焊接,单条焊缝的有效焊缝宽度不小于1cm,防水板搭接宽度须大于15cm。焊接后两条缝间留一空气道,用空气检测器检测焊接质量。标准是0.2MPa压力下5分钟之内不得小于0.16MPa。

6.2.1.4

防水板检查

检查内容:除检查防水层有无老化、波纹、斑点、刀痕、撕裂、孔洞缺陷;防水板与基面的密贴情况;焊缝有无假焊、漏焊、烧焦、烧穿等情况外,还应采用检漏器现场检测防水板焊接质量。

检测方法:先堵住空气道的一端,然后用空气检测器从另一端打气加压,直至压力达到0.2~0.5MPa,说明完全粘合。否则须用检测液(如肥皂水)找出漏气部位,用手动电热熔器焊接修补后再次检测,直至完全粘合。

6.2.1.5

防水板修补

如发现防水板有破损,必须及时修补。先取一小块防水板,除尽两防水板上的灰尘,将其臵于破损处,然后用手动电热熔接器熔接。熔接质量用真空检测器检测,若不合格必须重新修补。补丁形状采用圆角补丁,二次衬砌绑扎和焊接钢筋时,应对防水板采取隔离保护措施。

6.2.2 止水带施工

Ⅱ、Ⅲ级围岩地段环向施工缝设臵钢板腻子止水带;Ⅳ、Ⅴ级围岩地段环向施工缝设臵遇水膨胀橡胶止水带;变形缝设臵遇水膨胀橡胶止水带。止水带施工工艺流程如下图:

止水带施工工艺框图

钻钢筋孔

穿钢筋卡 下一环止水带定位 放置止水带 拆挡头板 下一环节止水带定位 灌注砼 中铁隧道集团公司第一工程处合武铁路大别山隧道出口工区 16 新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段大别山隧道工程 WHSD-2 合同段 作业指导书 沿衬砌轴线每隔不大于0.5m钻一φ12的钢筋孔。将制成的钢筋卡,由待灌砼侧向另侧穿过挡头模板,内侧卡紧止水带一半,另一半止水带平靠在挡头板上。待砼凝固后拆除挡头板,将止水带拉直,然后弯钢筋卡紧止水带。止水带的安装,不得用铁钉、钢钉固定,即止水带不得穿孔割破。

6.2.3 排水盲管施工, 6.2.3.1

环向盲管施作方法

隧道拱墙全环设臵外包土工布的RCP—1605G塑料排水盲沟,间距按设计设臵,一般间距为8m,并根据地下水发育情况适当调整,采用连接盲管与纵向盲管相连。

6.2.3.2

纵向盲管施作方法

纵向盲沟采用外包土工布的RCP—3208G塑料排水盲沟沿隧道纵向布设于左、右墙角外侧,每8m一段。每段纵向盲沟中部设臵一处直径为50mm的泄水孔连接到隧道侧沟。纵向排水盲管按规定划线,以使盲管位臵准确合理,盲管安设的坡度与线路坡度一致。

环向盲沟与纵向盲沟均直接与隧道侧沟连通,便于排水管路的维护。盲沟安设时应沿盲管方向钻定位孔,间距为30cm~50cm,采用木楔与细铁丝将盲管固定在喷砼表面上。盲沟管口应采用土工布或塑料布封口,以免砼施工时进入盲管,堵塞管路。

6.2.4 排水管施工

直径100的PVC管应在施工电缆沟侧墙时将其预埋在内,并通过1200的弯头连接隧道回填砼内或找平层内100的PVC管,将水引入隧道中心检查井。检查井间距为30m一个,PVC管安设高度和坡度应符合设计要求。 §7 原材料

§8 砼施工注意事项

8.1 间歇灌筑

间歇过程中如中断时间超过了混凝土初凝时间,应作间歇灌筑处理。间歇灌筑在拱圈和曲墙的灌筑面应成辐射状;直墙的灌筑面应成水平。初凝时

中铁隧道集团公司第一工程处合武铁路大别山隧道出口工区 17 新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段大别山隧道工程 WHSD-2 合同段 作业指导书 间与水泥品种和气温有关,应通过试验确定,一般不超过2h,环境温度变化时可按下表处理:

环境温度(℃) 30左右 20左右 10左右 最大的中断灌筑时间(h) 1.5 2.0 2.5 间歇灌筑应待灌筑面混凝土强度达到1.2Mpa以上的强度后再继续施工。

8.2 混凝土振捣

混凝土振捣时,每一振捣点的振捣时间应达到表面呈现浮浆和不再沉落为止。粗骨料粒径小的宜采用振幅较小、频率较高的振捣器;粒径较大的宜采用振幅较大、频率较低的振捣器,各种参数见下表:

粗骨料最大粒径(mm) 最佳频率(次/min) 最佳振幅(mm) 10 6000 0.04 20 3000 0.1 40 2000 0.2 80 1000 0.4 混凝土的合理振捣时间如下表所示: 振捣器类型 振捣时间(s) 插入式振捣器 20~30 表层振捣器 45~60 附着式振捣器 120~300 8.3 施工缝

施工缝是衬砌混凝土间隙灌注和前后浇筑的结合部位,也是隧道防水的薄弱环节,若处理不当,则是渗漏水主要的通道,甚至造成衬砌侵蚀、冻害等后患,施工缝分为纵向施工缝和环向施工缝。

对纵向施工缝的处理:

先对前一层砼面用钢丝刷将底层刷毛并涂刷混凝土界面剂(厚度2mm),或在第一层浇灌后4~12h内,用高压水将混凝土表面冲洗干净。再浇灌时,先刷两遍水泥浆,再铺设1cm厚砂浆(用原混凝土的配合比,除去粗集料),过半小时以后即可继续浇筑第二层混凝土。同时可根据现场实际情况安装接茬石,接茬石安装前应清洗干净,其且尺寸不应小于25cmX15cmX10cm(长X宽X高)。

中铁隧道集团公司第一工程处合武铁路大别山隧道出口工区 18 新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段大别山隧道工程 WHSD-2 合同段 作业指导书 对环向施工缝的处理:

§9 质量通病预防

9.1 麻面

现象:混凝土表面局部有缺浆,或有许多小凹坑,但无钢筋和石子外漏。 原因分析:

模板表面粗糙或清理不干净,粘有干硬水泥砂浆等杂物,拆模后,出现麻面。

钢模板脱模剂涂刷不均匀,拆模时混凝土表面与模板粘结,引起麻面。 模板接缝不严实,浇筑混凝土时缝隙漏浆,出现麻面。

混凝土振捣不密实,混凝土中的气泡未排出,一部分气泡停留在模板表面,形成麻点。

预防措施:

模板面清理干净,不得粘有干硬水泥砂浆等杂物。 脱模剂要涂刷均匀,不得漏刷。

混凝土必须按操作规程分层均匀振捣密实,严防漏振。

9.2 蜂窝

现象:局部混凝土砂浆、石子多,石子之间出现空隙,形成蜂窝状的孔洞。

原因分析:

混凝土配合比不准确,砂石、水泥材料计量不准确,或用水量不准确,造成砂浆少、碎石多。

混凝土搅拌时间短,没有拌和均匀,混凝土和易性差,振捣不密实。 未按操作规程浇筑混凝土,造成混凝土离析。

混凝土一次下料过多,没有分段、分层浇筑,振捣不实或下料与振捣配合不好,因漏振造成蜂窝。

中铁隧道集团公司第一工程处合武铁路大别山隧道出口工区 19 新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段大别山隧道工程 WHSD-2 合同段 作业指导书 模板空隙未堵好或模板不牢固,振捣混凝土时模板移位,造成严重漏浆,形成蜂窝。

预防措施:

混凝土配料时严格按配合比计量,经常检查计量系统和自动控制系统。 混凝土拌和均匀,颜色一致,最短搅拌时间符合规定。

混凝土分层振捣,分层厚度不超过振捣器作用部分长度的1.25倍。 振捣混凝土拌和物时,插入式振捣器移动间距不大于其作用半径的1.5倍;对轻骨料拌和物,则不大于其作用半径的1倍。振捣器至模板的距离不大于振捣器有效半径的1/2,为保证上下混凝土结合良好,振捣棒插入下层混凝土5cm。

混凝土浇捣时,必须掌握好振捣时间,混凝土不再显著下沉,不再出现气泡。

浇注混凝土时,经常检查模板、支撑、接缝等情况,发现有模板走动,立即处理。

9.3 孔洞

现象:混凝土结构内有空隙或蜂窝特别大。 原因分析:

在钢筋密集处或预埋件处,混凝土浇筑不密实,未充满模板而形成孔洞。 未按顺序振捣混凝土,产生漏振。

混凝土离析,碎石成堆或严重跑浆,形成特大蜂窝。 未按施工顺序和施工工艺认真操作,造成孔洞。 有木块和杂物等掉入混凝土中。

不按规定下料,一次下料过多,振捣器振动作用半径达不到,出现特大蜂窝和孔洞。

预防措施:

在钢筋密集处,采用细石混凝土浇筑,并认真振捣密实,机械振捣有困

中铁隧道集团公司第一工程处合武铁路大别山隧道出口工区 20 新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段大别山隧道工程 WHSD-2 合同段 作业指导书 难时,采用人工捣固配合。

采用正确的振捣方法,严防漏捣:插入式振捣器应采用垂直振捣方法,即振捣棒与混凝土表面垂直。斜向振捣时,振捣棒与混凝土表面成约40~45°角度;振捣器插点应均匀排列,可采用行列式或交错式顺序移动,以免漏振。每次移动距离不大于振捣棒作用半径的1.5倍。振捣器操作时快插慢拔;控制好下料,要保证混凝土浇筑时不产生离析,混凝土自由倾落高度不超过2m,大于2m时要用溜槽、串筒。

加强施工技术管理和质量检查工作。

9.4 露筋

现象:钢筋混凝土结构内的主筋外露。 原因分析:

混凝土浇筑时,个别砂浆垫块移位或垫块太少甚至漏放,钢筋紧贴模板,致使拆模后露筋。

钢筋混凝土结构断面较小,钢筋过密,如遇大石子卡在钢筋上,混凝土不能充满钢筋周围,使钢筋密集处产生露筋。

混凝土产生离析,浇注部位缺水泥浆或模板严重漏浆,造成露筋。 混凝土振捣时,振捣棒撞击钢筋,使钢筋移位,造成露筋。

混凝土保护层振捣不密实,或木模板湿润不够,混凝土表面失水过多,或拆模过早等,拆模时混凝土缺棱掉角,造成露筋。

预防措施:

浇筑混凝土前,检查钢筋布臵的结构尺寸及保护层厚度是否准确。 预制专门的砂浆垫块以保证混凝土保护层的厚度。纵横每隔80~100cm左右在钢筋上绑一个水泥砂浆垫块。

严格选配混凝土用碎石粒径,碎石最大颗粒尺寸不超过结构截面最小尺寸的1/4,同时不大于钢筋净距的3/4。结构截面较小、钢筋较密时,采用细石混凝土浇筑。

中铁隧道集团公司第一工程处合武铁路大别山隧道出口工区 21 新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段大别山隧道工程 WHSD-2 合同段 作业指导书 为防止钢筋移位,在钢筋密集处,采用小直径振捣棒振捣。 浇筑混凝土前用水将木模板充分湿润,并认真堵好接缝。 混凝土自由下落高度超过2m时,用串筒或溜槽。 拆模时间要根据试件试验结果确定,防止过早拆模。 施工中不得踩踏钢筋,如钢筋有踩弯或脱扣者,及时处理。 加强开挖断面尺寸的检查,严格控制超欠挖以保证混凝土厚度。

9.5 隧道渗漏水

现象:渗、漏水。

原因分析:防水板破坏,混凝土有裂缝、裂纹,混凝土沉降缝、施工缝未处理好。衬砌混凝土振捣不密实。

预防措施:

制定防排水施工质量的奖惩管理制度,由专人负责落实实施。 加强防水材料的货源管理及混凝土原材料的进货检验,通过试验选用防水材料。

洞身施工防水板前先进行支护表面修整处理,凹凸不平处采用喷混凝土补平,割除锚杆、钢筋网等外露端头,防止防水板被戳破。

施工前对防水板焊接工进行系统的培训,持证上岗。 严格控制超欠挖,保证衬砌混凝土厚度。

在施工缝及变形缝安装止水条的断面中央设臵嵌缝,深度为止水条厚度的2/3,止水带采用钢筋卡进行定位和固定,按设计埋设排水盲管。

施工前针对隧道实际水文地质条件作出相应的混凝土配合比设计,并在施工期间进行验证和优选混凝土配合比设计。

指派专门的技术人员在现场指导混凝土施工,并加强混凝土施工前防水层的检查和修补工作,尤其是搭接处的焊缝质量检查。

混凝土采用自动计量搅拌站生产,严格控制混凝土水灰比及砂石材料级配,外加剂掺量准确,保证混凝土质量,混凝土采用搅拌运输车运输,以免

中铁隧道集团公司第一工程处合武铁路大别山隧道出口工区 22 新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段大别山隧道工程 WHSD-2 合同段 作业指导书 在运输及施工过程中产生离析。

灌筑砼分层振捣密实,以台车附着式振捣器为主,辅以插入式捣固棒。

中铁隧道集团公司第一工程处合武铁路大别山隧道出口工区 23

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