隧道二次衬砌专项施工方案(##)

道冠山隧道二次衬砌专项施工方案

一、工程概况

道冠山隧道位于320国道富阳受降至场口段公路改建工程第三合同段内，其设计概况如下：

左洞：ZK14+875-ZK16+260，长1385m(其中进口明洞段长125m,出口明洞段长5m，暗洞长1255m。明洞明挖施工，暗洞按新奥法施工)。

右洞：YK14+880-YK16+275，长1395m(其中进口明洞段长145m，出口明洞段长5m，暗洞长1245m。明洞明挖施工，暗洞按新奥法施工)。

1、道冠山隧道主要数量：

道冠山隧道二次衬砌总工程量34803m3,其中左、右明洞二衬工程量6580m3，左、右洞身二衬工程量28223 m3，采用整体模板衬砌台车，泵送砼浇筑，以保证衬砌的整体性和防渗性。

隧道衬砌结构设计表

2、道冠山隧道工程地质概况

①地形、地貌

本工程位于丘陵山区和冲积、冲海积平原，地势自西北向富春江倾斜。水系呈树枝状，雨季水位猛涨，水流湍急，枯水期流量较小。区内岩体大多风化较强烈，山区植被较发育。

②工程地质条件

本区域工程揭露的地层主要有：（1）前第四系；（2）第四系

主要岩性为砂岩、石英砂岩，地质条件较差。

③水文工程地质条件

本项目位于中北亚热带过渡区，湿润多雨，四季分明，光照充足，雨量充沛，工程所在区域属富春江流域，区内水系较发育，多为排洪沟及山间冲沟，呈南北向或东西向，汇流入富春江，区域内河流径流由大气降水和地下水补给。

根据地下水的赋存条件，地下水可划分为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两大类。据附近钻孔水质检测结果,本区地下水对砼无腐蚀性.

④地震

测区地震具有强度弱，震级小，频度低等特点。根据质量技术监督局发布的1/400万《中国地震参数区划图》（GB18306-2001），确定本场地地震动峰值加速度为 0.05g（相当于地震基本烈度：Ⅵ度），

区域稳定性好。

二、道冠山隧道衬砌结构类型及断面型式

1、明洞设计衬砌结构类型及断面型式

道冠山隧道进口段右洞明洞设计衬砌长度145m,偏压式结构设计，左洞明洞有25m偏压式明洞结构设计，余100m未设偏压明洞结构。

明洞偏压地段衬砌结构图

明洞非偏压地段衬砌结构图

2、V级围岩地段设计衬砌结构类型及断面型式

V级围岩地段加强段左、右洞各衬砌长度15m，非加强地段左洞衬砌长度95m,右洞衬砌长度81m，衬砌结构类型和断面型式相同。

V级围岩地段衬砌结构图图中尺寸cm计

3、IV 级围岩地段设计衬砌结构类型及断面型式

IV 级围岩地段左洞衬砌长度104m ，右洞衬砌长度112m 。

I V级围岩地段衬砌结构图

图中尺寸cm计

4、III 级围岩地段设计衬砌类型及断面

III 级围岩地段左洞衬砌长度281m ，右洞衬砌长度276m 。

级围岩地段衬砌结构图

图中尺寸cm计

5、III 级围岩应急停车带衬砌结构类型及断面型式

III级围岩应急停车带衬砌长度42.1m。

图中尺寸cm计

6、II级围岩地段设计衬砌结构类型及断面型式

II级围岩左洞衬砌长度80m,右洞衬砌长度28.9m。

II级围岩地段衬图

图中尺寸cm计

7、人行横通道设计衬砌结构类型及断面型式

人行横通道设计衬砌长度40.971m。

人

行

横

道

中

线

图中尺寸以cm计

人行横通道衬砌结构图

8、汽车横通道设计衬砌结构类型及断面型式

汽车横通道设计衬砌长度37.09m ，其中纵向线路方向加强段两侧各5m ，扩大段18.5m ，过渡段15m ，横向通道方向扩大段2.5m ，余为汽车横通道衬砌断面,断面内各有8m 的加强衬砌地段。

汽车横通道衬砌结构图

图中尺寸以cm 计

三、施工方案

1、防水层施工工艺和流程框图

1）、防水土工布及隧道专用防水卷材铺设工艺

防水板材在铺设过程中，不能有任何孔眼穿透防水板，以确保防水板整体性、完整性、防水性。根据以往类似隧道施工中的经验,总结得出防水板材铺设新技术,其施工方法如下:

(1)、找平喷砼基面,凡基面凹在10cm以上者，用水泥砂浆抹面，凸处凿平，深跨比小于1:6，锚头、钉头、钢筋头、钢支护凸出者烧除与基面平,并用砂浆抹盖。

(2)、在处理基面上铺设无纺土工布加隧道专用防水卷材。标出土工布拱顶中线，防水卷材中线与拱顶中线一致，从拱顶向两拱脚、边墙对称铺设。用电钻打眼钢钉膨胀环固定,间距拱部0.5~0.7m，边墙1.0~1.2 m凸凹处设当增加固定点。将防水板上吊索绑扎在钢钉上,然后将钢钉钉平至喷砼基面。防水板在铺设时要使用松紧适度以保证砼浇注后喷砼面与防水板间无空隙或防止水板破裂。

(3)、防水板间环向搭接采用自动爬行热焊机使两板热熔,双焊缝连接。

(4)、通过检查每环防水板是否有孔眼及个别破损点,如有则加设圆形防水板块进行覆盖焊补。

(5)、每条焊缝均经气密性检测,当焊缝内气压设定为0.15Mpa时，延伸2min以上无变化时即可立判定焊缝合格。

2）、施工工艺框图

3）、防水板铺设注意事项

①、防水板铺设在初期支护基本稳定且二次衬砌灌注前夕进行铺设，其铺设程序经过监理工程师批准。防水板铺设前喷射砼表面无锚杆或钢筋断头外漏，对凹凸不平处修凿、喷补，使砼表面平顺；局部漏水处进行处理。防水板按环行铺设，黏接工序与固定工序紧密配合。两环防水板的搭界宽度为100mm。固定防水板时不得紧绷，并保证板面与喷射砼表面能密贴。

②、铺设防水板地段距开挖工作面，不小于爆破所需的安全距离，灌注二次砼时，不损坏防水板。

③、防水板属隐蔽工程，灌注二次衬砌砼时检查板面与底层的密贴情况、搭接，粘接质量、固定防水板处结合情况等，并填写质量检查记

录。

④、防排水板铺设施工是一项细致的工作，指派专业的防水工班作业，并建立专业检查制度，施工前编制详细的作业指导书，并对操作人员进行严格的技术培操作训。

⑤、不将防水卷材的EVA面与另一块土工布相贴焊接，造成该处渗漏水。

⑥、防排水板沿隧道纵向一次铺挂长度要比本次灌注砼长度多1m左右，一方面便于与下一循环的防排水板相接，另一方面可使防排水板接缝与砼接缝错开1m左右，有利于防止砼施工缝渗漏水。

2、二次衬砌施工工艺和流程图

1）、仰拱衬砌施工方法

为确保衬砌质量和洞内施工环境，衬砌采取仰拱先做，先清除底部虚渣，排干积水，用防水砂浆对支护表面进行找平兼封堵个别渗漏水，架立钢筋，浇筑仰拱混凝土。模型只在两边与边墙相接处（即工作缝）关模，底部标高采取量矢高的方法控制。

仰拱开挖不允许欠挖，仰拱断面开挖后立即检查并浇筑混凝土。浇筑前清除虚渣、杂物、排除积水，超挖部分按设计规定予以回填。后与边墙施工的仰拱，浇筑前已成仰拱拱座凿毛、冲洗干净，保持湿润，再浇筑混凝土。采用大样板并由仰拱中心向两侧对称进行，仰拱与边墙衔接处捣固密实。仰拱混凝土达到设计强度70%以上后，清除仰拱上面的碎渣尘土，并冲洗干净而无积水。

2）、墙拱衬砌施工方法

在V级围岩地带二次衬砌紧跟初期支护；IV级围岩地带二次衬砌控制在开挖面后300米左右，最大不超过400米，采用整体模板衬砌台车，进行墙拱整体式衬砌。采用方圆JS750型强制式砼搅拌机拌合楼拌合砼，自动配料机计量，6m3混凝土输送车送砼，全液压整体模板衬砌台车，高压砼输送泵进行墙拱整体式衬砌，附着式震动器配合插入式捣固棒振捣。

衬砌采用移动钢模架全断面一次性施工（详见衬砌施工工艺流程）。

A、模注衬砌台车模架用型钢制成，所有模板均为建筑钢模板。

B、二次衬砌施作时间，应在围岩与初期支护基本稳定，并具备位移收敛速度已明显减缓趋势，收敛速度已小于1mm/月，已产生的总位移90%以上。

①、施工要点

a、施工准备

对中线、高程和断面尺寸都在灌筑前重新校核。

拱圈边墙的纵向端头外露者，立模时设臵挡头板。

在立模前将边墙脚的浮渣清除干净，以防止基脚不结实引起下沉使拱部开裂。

b、拌合

砼拌和用拌和楼拌制（设在洞口）。对砼所用的骨料、水泥均需鉴定，并选好配合比及水灰比。砂、石料都严格过秤，保证配合比正确。搅拌机拌和时间为1.5~5分钟。

c、灌筑与振捣

砼浇筑必须左右对称，以防止模板变形移位，并连续完成一个浇筑段。振捣方式采用插入式振捣器振捣。灌筑砼不间断地进行，若必须终止则不超过砼初凝时，否则作间歇灌筑处理。

d、养护与拆模

隧道内混凝土的相对湿度大于90%时，不洒水养护；相对湿度在90~60%，洒水保养7~14天；相对湿度小于60%时，洒水保养14~21天。

拆模时间；在拱圈达到设计强度70%以上时拆模。

在进行防水层施工时要注意与放炮掌子面间的距离，应稍比二次衬砌提前，如果离掌子面太近，容易发生被放炮震动、鼓落。

②、泵送砼的施工要点

A、压送前的前期准备工作

a、固定好输送泵以防止压送时的脉冲式振动而滑移。

b、在正式输送前用砂浆或水泥进行欲压送，以润滑泵和输送管内壁。

B、砼的压送

a、开始压送砼时，应使砼输送泵处于低速运转，并注意观察输送泵输送压力(工作压力),当确认可以顺利运转后,才提高至正常运转速度。

b、砼的压送要连续进行，尽量避免压送中断．

c、砼压送过程中,对有计划的停歇事先确定其中浇筑位臵,而且要进行间歇推动,每4~5分钟应进行不少于4次正反推动。

d、砼压送过程中，输送管道若发生突然性的堵塞，进行反复推动或用木锤敲击。

e、发生压送困难或堵管时,及时检查。

f、砼入模时,软管的出口向下,并接近砼表面。

g、配备足够的振捣机具人员。

h、清管

每一段落砼浇筑完成后,及时清管,进行保养,以提高机械的完好率。砼浇注时从两侧拱脚向拱顶对称分层浇筑,每层厚度都不超过振动棒长的1.25倍振捣密实又不超振。纵向工作缝都必须竖直,相邻段浇筑时,先对已浇砼端头凿毛冲洗干净。按设计规定设臵沉降缝。衬砌台车准确对位,支撑牢固,保证刚度浇注中不变形,不走移。落模后及时养护。

3、人员投入及施工进度计划

①投入本工程主要管理人员：

现场负责人：

技术员：

质检员：

安全员：

二次衬砌班组人员及职责

②投入本工程机械设备：

隧道机械设备表

③本隧道二次衬砌计划于2008年9月1日至2009年12月30日完成。

4．二次衬砌施工要求

①、二次衬砌的施作时间,满足下列条件:

A、各测试项目所显示的位移率明显减缓并已基本稳定。

B、已产生的各项位移已达到预计位移量80％~90％。

C、周边位移速率小于0.1~0.2mm/d,或拱顶下沉速率小于

0.07~0.15mm/d。

D、初期支护表面裂缝不再继续发展。

在满足上述条件后,尽快进行二次衬砌的施作。自稳性很差的围岩,可能长时间达不到基本稳定条件,当初期支护的混凝土发生大量明显裂缝,而支护能力又难以加强,变形无收敛趋势时,在报经监理工程师批准后,提前施作仰拱及二次衬砌。在二次衬砌中,可采取增设钢筋和提高混凝土强度等级的措施。

②、浇筑防水混凝土,根据图纸规定的级别和抗渗要求,通过试验配制报告监理工程师批准。

③、浇筑混凝土前,检查开挖断面尺寸。隧道衬砌混凝土的浇筑方法和程序,应经监理工程师批准。

④、当混凝土面超过拱顶时,泵管出口应理设在混凝土面以下,保证拱顶所有空间能填、填实。

⑤、二次衬砌施作前,铺设防水层:在初期支护变形基本稳定后进行。防水板与喷层面平顺密贴,无钢筋或锚杆外露,凸凹较大时先行补平。

⑥、二次衬砌施作前,将喷层或防水层表面的粉尘清除干净,并洒水润湿。浇筑混凝土应振揭密实,防止收缩开裂,振捣时不损坏防水层。

⑦、二次衬砌的内轮廓、中线及标高符合图纸要求。

⑧、二次衬砌拆模时间:不承重结构:当混凝土强度达到2.5MPa以上；承重结构：在混凝土强度达到设计强度70%以上。

⑨、隧道拱墙背后空隙回填密实,并按下列要求与衬砌同时施工:

A、边墙拱基底以下1m范围内的超挖用与边墙相同材料一次灌筑。

B、其余部位,超挖在允许范围内,采用与衬砌相同材料灌筑;超挖大于规定时,用片石混凝土或浆砌片石回填密实(但初期支护必须与围岩密贴)。当围岩稳定、干燥无水时,先用干砌片石回填,再在衬砌背后压浆。

⑩、台车稳定性、尺寸验算：

A、为保证模筑混凝土施工中台车下部有足够的通行净空, 不影响隧道其他工序的正常进行, 且衬砌台车走行方便, 衬砌台车由走行轮和主承力框架、模板支架和模板两大部分组成。主承力框架由上下纵梁与多个门式框架栓接或焊接而成, 门式框架间纵向间距取 1. 0m, 台车全长9m。

B、衬砌台车组装完成后, 未灌注混凝土时主要承受自身重力, 当被拖拉移动时同时承受水平牵引力, 此时其支反力通过走行轮作用于主承力框架下纵梁; 灌注混凝土过程中衬砌台车除自重外, 主要承

受直接作用在模板上的混凝土重力、灌注冲击力和振捣产生的力,作业人员及机具重力, 此时约束反力直接作用在台车下纵梁上, 整个台车形成底部约束的框架受力结构, 约束反力及衬砌台车各构件受力情况均可通过简化受力计算模式进行分析计算。

台车长度，高度，宽度等几何尺寸经监理工程师测量符合施工要求。

⑾、移动液压模衬台车主要技术参数

A、行尺寸根据施工断面图设计制造

B、半径尺寸（㎝）r1=575r2=825

C、衬砌长度（m）9m

D、衬砌砼方量约（m3）100

E、速度（Km/h）12

F、系统压力（Mpa）16

G、升降量（mm）150

H、向伸缩量（mm）300

G、方式轨道自行式

⑿、移动模板的优越性

A、坑道开挖偏离中心时，可通过台车的模板调整达到调中、满足了设计和施工要求。

B、有足够的刚度和强度，在液压缸和支撑丝杠的联合作用下，能抵抗混凝土强大的垂直和侧向压力，台车不发生变形，由于各支点设计布局合理，有效的利用了台车自身的重量和混凝土重量的压力，保证

了台车浇注混凝土时克服混凝土的上浮作用。

C、窗口布局合理，两侧浇注混凝土和振捣作业方便，顶部设有注料口，注入混凝土方便，减轻了施工人员的劳动强度。

四、施工辅助措施

1、施工监测

隧道设计部分小净距隧道，施工时必须加强监测工作，确保施工安全。同时也为支护及衬砌施工提拱依据。

①、量测项目及监测频率

根据隧道的地质条件，围岩特点，进行如下项目的量测：拱顶下