仰拱弧形模板工程施工设计方案

新建杭黄铁路先期段HHXQZQ-1标

天目山隧道进口

仰拱弧形模板施工方案

编制：

复核：

审核：

批准：

中铁隧道集团有限公司

杭黄铁路站前Ⅰ标项目经理部

二〇一四年十一月

一、工程概况

天目山隧道全长12013m（DK201+823～DK213+836），位于浙皖两省交界处，设3座斜井。进口及徐家斜井、闻家斜井分别位于浙江省淳安县临歧镇金陵村及闻家村，金川斜井、出口分别位于安徽省歙县金川乡、三阳乡查坑村。隧道内设置“人”字坡，DK201+823～DK206+800（4977m）为3‰上坡，DK206+800～出口DK213+836（7036m）为-8‰下坡。

二、技术要求

1、隧道仰拱施工所需材料必须满足设计及规范要求，所有材料试验检测均满足设计、规范要求。

2、施工前组织技术人员认真阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底。

3、现场施工机械、人员配置满足施工需要。

4、隧道仰拱基底开挖应圆顺、平整，不得欠挖，超挖部分应用同等级混凝土回填。

5、仰拱、底板混凝土浇注前应将基底虚碴、杂物、积水等清除干净。

6、仰拱施作应各段一次成型，不得分部浇注，施工时必须采用栈桥，避免影响洞内交通。

7、仰拱填充宜在仰拱混凝土终凝后施作。仰拱施工缝和变形缝应做防水处理。底板坡面应平顺，排水畅通。

8、仰拱(含填充)和底板混凝土强度达到5Mpa后行人方可通行，达到设计强度的100%后车辆方可直接通行。

三、施工程序及要求

施工准备→基底清理→栈桥就位→测量检查→施作仰拱初期支护→绑扎仰拱钢筋→安装仰拱端头模板→安设纵环向止水带及止水条→安装弧形模板→浇注仰拱衬砌混凝土→仰拱终凝后→安装中心水沟模板、预埋件→浇注仰拱填充混凝土→混凝土拆模、养护→成品保护

施工要求：仰拱整体浇注采用仰拱栈桥，实现同时作业，加快施工进度；仰拱成型采用组合式钢模板、仰拱弧形模板，确保仰拱中埋式止水带定位准确，仰拱线形顺畅；仰拱、仰拱填充分开整体浇注，一次成型，仰拱填充混凝土应在仰拱混凝土终凝后浇注。

四、施工准备

仰拱二次衬砌施工之需做好充分的施工准备及技术工作，主要有以下几点：

1、设备物资方面：仰拱弧形钢模加工并验收合格，仰拱简易栈桥已到位，钢筋加工设备能满足施工要求，拌和站、混凝土运输设备完好，能满足混凝土供应，隧道结构所用止水带等材料充足并已检验合格。

2、现场准备：满足仰拱二次衬砌施工的作业面，现场风、水、电设施已配置完善，满足施工需求。施工仰拱二次衬砌地段的隧底开挖初期支护按照设计已施工完毕。

3、技术准备：仰拱二次衬砌施工技术交底已审批签字，并对施工作业人员进行技术交底和施工安全培训。

4、架设仰拱栈桥

考虑洞内施工中设备配套情况，每幅栈桥采用两片分离式，每片重约

10t，使一台挖机可完成栈桥的移动。

5、清理仰拱底部杂物

在仰拱栈桥架设就位后，对仰拱底部的浮渣进行清理并检查是否存在超欠，对少量欠挖部分采用人工凿除，超挖部分采用同标号混凝土进行找平，并保证符合设计要求。

6、测量放线

采用全站仪和水准仪利用洞内布置的导线网定出仰拱边线和中心线，利用水准仪定出中线及标高，已中线和设计边线定出仰拱轮廓线，这样有利于下步仰拱钢筋的定位。

7、绑扎仰拱钢筋（有筋段）

仰拱钢筋采用专用钢筋弯曲胎具在钢筋加工场先对主筋进行预弯，再运进仰拱内进行绑扎。仰拱钢筋按照仰拱底层钢筋位置进行划线绑扎，如绑扎过程中钢筋冲突宜采用分布筋让主筋、细筋让粗筋的方式进行调置。

8、拼装仰拱端头模板及弧形钢模

专门加工了仰拱端模，仰拱顶面上弧部分加工了背模及支架。端头模板使用组合弧形钢模板，采用纵向工字钢作为固定模板的支架，组合弧形钢模板之间通过螺栓连接拼装成一个整体结构。在浇注混凝土前，由挖掘机吊装弧形钢模板，人工进行调整模板至设计位置。

8.1仰拱衬砌弧形钢模板

仰拱衬砌端头及顶部模板(面板)根据施工设计图加工成弧形，采用弧形钢模板,单块钢模板尺寸为2.0m×2.15m(纵向×横向)6块。面板、加筋板均采用5mm钢板，法兰盘采用10mm钢板为方便施工，利用三角形具有稳定性

的结构原理，利用纵向工字钢作为固定模板的支架，组合弧形模板之间通过螺栓连接拼装成一个整体结构（见附图1、2、3）。

组合弧形模板结构稳定、轻巧、安装拆除方便，施工快速，减少了模板施工工序，加快了施工进度，提高了结构的整体性。

附图1 仰拱衬砌顶面弧形模板示意图

附图2 仰拱衬砌端头弧形模板示意图

附图3 仰拱填充端头弧形模板示意图

五、仰拱衬砌混凝土浇注

1、根据隧道设计不同围岩级别，仰拱衬砌采用C30混凝土或C35钢筋混凝土，混凝土施工严格按照混凝土施工规范进行，计量准确。仰拱混凝土浇注前，先将混凝土浇注范围内隧底虚石、浮碴及积水等清理、排除干净，混凝土由混凝土拌合站集中生产，混凝土运输车运至工作面，向中间及两侧卸料，或者采用泵送砼，将混凝土送至模板内，从里向外或从外向里一次浇注成型。混凝土摊铺采用人工摊铺，插入式振动器纵横交错全面振捣，初凝之前抹平压光。混凝土浇注时，人工采用插入式捣固器振捣，边浇注边捣固，对于局部无法用振动棒捣固的部位可用钎子进行插捣，确保混凝土密实。

2、浇注砼前必须检查是否按设计要求预留管道或施工缝处预埋接茬筋等。砼的质量由试验室和拌合站共同负责，保证砼浇注的连续性并保证砼的质量符合设计规范要求

利用纵向工字钢作为固定模板的支架，组合弧形钢模板之间通过螺栓连接拼装成一个整体结构。在浇注混凝土前，由挖掘机吊装弧形钢模板，人工进行调整模板至设计位置。仰拱底部中线两侧部位仰拱弧度平缓，施工中通过减小混凝土的坍落度，并适当降低仰拱底部混凝土的浇注速度来控制仰拱

的成型。仰拱与边墙侧的混凝土采用仰拱背模来形成模板的线性，并且能够保证仰拱混凝土的振捣质量。仰供混凝土浇注完毕强度达到要求后，再浇注仰拱填充混凝土。

六、中心水沟模板安装

根据设计要求，中心水沟模板采用长×宽×高=2m×1.1m×1.2m的定型整体钢模板，模板面板采用5mm厚钢板。

七、仰拱填充混凝土浇注

根据施工设计图，仰拱填充均采用C20混凝土，仰拱填充混凝土浇注前，应将填充底面(仰拱顶面)清理干净，并洒水湿润，同时检查预埋件(过轨管、横向排水管等)、中心水沟模板定位、加固等是否符合设计规范要求。仰拱填充混凝土施工应严格按照混凝土施工规范进行，计量准确。混凝土由混凝土拌和站集中生产，混凝土运输车运到工作面，人工浇注。混凝土浇注分层进行，每层浇注厚度不超过50㎝，人工采用插入式捣固器振捣，确保混凝土捣固密实。

安装仰拱环向橡胶止水带和纵向止水带、止水条

仰拱纵向施工缝采用中埋式止水带加遇水膨胀止水胶进行防水处理，隧道纵向橡胶止水带在仰拱混凝土浇注前安装完毕，采用方钢+专用“U”型卡进行固定，方钢为120㎜×40㎜，“U”型卡为10mm钢板加工而成。具体方法：将纵向橡胶止水用两块方钢夹住，再用“U”型卡进行固定，纵向间距为1.5m～2.0m/个。橡胶止水带连接采用热熔焊接方式。

仰拱环向橡胶止水带采用仰拱衬砌端头弧形模板，利用模板预留卡槽进行固定铺设。

八、仰拱混凝土拆模及养护

1、混凝土养护

①混凝土养护期间，应重点加强混凝土的湿度和温度控制，尽量减少表面混凝土的暴露时间，及时对混凝土暴露面进行紧密覆盖，防止表面水分蒸发。

②混凝土养护应保持环境温度不低于5℃，浇注结束4～6h且混凝土终凝后方可升温，升温速度不宜大于10℃/h。恒温期间混凝土内部温度不宜超过60℃，降温速度不宜大于10℃/h。

③混凝土带模养护期间，应进行保湿、潮湿养护。

④拆模时混凝土内部与表层、表层与环境之间的温差不得大于20℃，结构内外侧表面温差不得大于15℃；混凝土内部开始降温前不得拆模。

⑤脱模后应对混凝土进行蓄水、浇水或覆盖洒水等措施进行潮湿养护。不同混凝土保湿保温养护期限见下表。

⑥在任意养护期间，养护水温度于混凝土表面温度之差不得大于15℃。养护期间采取保温措施，防止混凝土表面温度受环境因素影响而发生剧烈变化。

⑦当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于－3℃时，应按冬季施工处

理。当环境温度低于5℃，禁止对混凝土表面进行洒水养护。此时，可在混凝土表面喷涂养护液，并采取适当保温措施。

2、混凝土脱模

①混凝土拆模时的强度应符合设计要求。设计未提出时，应符合下列规定：

a.拆模采用最后一盘封顶混凝土试件达到的强度来控制。

b.侧模应在混凝土强度达到2.5MPa以上，且表面及棱角不因拆模而受损时，方可拆除。

c.拆模时混凝土的温度不能太高，以免混凝土接触空气时降温过快而开裂，更不能在此时洒水养护。结构与表层混凝土之间的温差、表层混凝土与环境之间的温差大于20℃时不宜拆模；大风或气温急剧变化时不宜拆模；在寒冷季节，环境温度低于0℃时不宜拆模；在炎热和大风干燥季节，应采取逐段拆模、边拆边盖的拆模工艺。

d.拆除模板时，不得影响或中断混凝土的养护工作。

九、质量控制措施

1、仰拱施工前必须认真执行技术交底制，使现场领工员及每一位施工人员做到心中有数，严格按技术要求施工，保证设计意图的实现。

2、模板安装由拉线控制。模板结构尺寸应控制准确，施工中应注意检查加固模板，防止跑模、漏浆，确保误差控制在允许范围内。

3、必须对模板进行清洁并均匀涂抹专用脱模剂。

4、浇注结构前，严格落实“自检、互检、交检”三检制度，确保结构尺寸、预埋件设置等准确无误。上一道工序不合格，不准进入下道工序的施工。

每道工序自检合格后，再报请监理工程师检查，监理验收合格后方可进行下道工序的施工。

5、保证混凝土原材料质量，同时严格按照施工配合比拌制混凝土，加强施工过程中混凝土的捣固和分层浇注的厚度控制。

6、混凝土下料高度超过2m时设串筒或溜槽；浇灌混凝土应分层下料、分层捣固密实，防止漏捣，至排出气泡为止。

7、仰拱、仰拱填充均属非承重模板，混凝土强度达到2.5 MPa后即可进行脱模，脱模时应注意不要损伤混凝土棱角。仰拱弧形钢模板采用挖掘机拆除，拆除时注意不要损伤模板，模板拆除后要堆码整齐，做好防护，防止车辆碾压。

8、浇注混凝土先中间逐步向两侧延伸。采用插入式振捣棒振捣，灌注速度不宜太快，要防止混凝土爆模，同时振捣时防止模板上浮，支架要牢固。

9、仰拱混凝土施工完毕后，应注意混凝土棱角的保护，严禁破坏成品混凝土。

十、仰拱、仰拱填充施工注意事项

1、仰拱应及时施作，施工前必须清除隧底虚碴、淤泥和杂物，超挖部分应采用同级混凝土回填。

2、仰拱砼应采用弧形模板分层浇注一次成型，其每次浇注长度控制在2～3米，不留纵向施工缝，施工缝应设置中埋式橡胶止水带止水，填充砼应在仰拱砼终凝后浇注，浇注前先预埋底板下部横向设置Φ50打孔波纹管（外包土工布），间距10m与中心矩形水沟连同。填充砼强度达到5Mpa后允许行人通过，达到设计强度的100%后允许车辆通行。

3、仰拱、仰拱填充施工前须将上循环混凝土仰拱接头凿毛处理。

4、根据设计要求，施工缝处钢筋应断开，并要注意与拱墙衬砌施工缝处于同一竖直面上。

5、注意隧道过轨管线埋设，按照相设计关图纸施工。

十一、仰拱、仰拱填充质量要求

⑴.仰拱顶面高程和曲率应符合设计要求，高程允许偏差为±15mm。

⑵.混凝土结构表面应密实平整、颜色均匀，不得有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。

⑶.仰拱混凝土厚度和表面高程应符合设计要求。

⑷.仰拱填充表面坡度应符合设计要求，坡面应平顺、排水畅通、不积水。十二、安全注意事项

1、仰拱栈桥要架设稳固、牢靠；

2、注意隧道内施工车辆，施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。

3、隧道施工作业地段必须保证足够的照明，不安全因素较大的地段应加大照度。在主要交通道路、洞内抽水机站应设置安全照明，漏电地段照明应采用防水灯头和灯罩。

4、为保证施工安全，现场应有专人统一指挥，并设一名专职安全员负责现场的安全工作，坚持班前进行安全教育制度。

5、施工中注意安全用电。