隧洞变形段边顶拱砼衬砌方案

变形段边墙及顶拱永久砼衬砌施工方案

一、概述

变形段由于临时支护采取了八字型钢加强支护的措施，从施工安全性方面考虑，该段不采取先拆除八字型钢支撑再进行边顶拱永久砼衬砌的方案施工，准备采取先进行边顶拱永久砼衬砌后，钢筋砼达到一定的强度后再拆除八字型钢支撑的施工方案。

二、方案编制依据

1、国家现行的有关技术标准和规程规范。

2 、现场实际情况。

三、施工布置

㈠、风、水、电供应及通讯

1、施工供风、水、电：利用目前开挖与支护已形成的风、水、电路。

2、施工通讯：使用目前已安装好的电信手机。

㈡、综合加工厂：钢筋、模板加工利用当前已形成的综合加工厂。

㈢、砼拌合系统

利用目前已形成的砼拌系统，用6m3砼搅拌运输车对工作面进行运输供料。

四、砼衬砌施工方案

（一）、砼施工工艺

1、施工工艺流程

砼衬砌施工采用先安装钢筋后立模的方式。钢筋在钢筋加工厂严格按设计和规范要求制作，人工现场架立、绑扎、套丝、焊接成型，隧洞衬砌施工工艺流程如下：

（1）施工放样：检查开挖断面。确保衬砌厚度达到设计要求。绑扎钢筋前将隧洞边顶拱墙面用清水清洗干净。

（2）钢筋均在加工厂制作成型，由于运输条件限制部分钢筋运至洞内钢筋台车上后再安装成型，现场人工制安。

（3）钢模脚手架就位后用测量仪器进行校核，确保位置准确。

（4）砼采用分层、左右交替对称连续浇筑，每层浇筑厚度控制在40～50cm，输送管口至浇筑面垂直距离控制在1.5m以内，防止砼离析。砼浇筑过程中，保持连续施工，避免停歇造成“冷缝”，如因意外必须间断则间歇时间不超过1h，否则按施工缝处理。

（5）混凝土浇筑完成后12～18h内开始进行养护，养护采用喷水养护，使表面保持湿润。设专人进行养护，养护时间不少于14天。

（6）砼浇筑完成后3d后方可拆模，待砼强度达至设计强度的75%后方可进行八字支撑型钢的拆除工作。

（二）、施工方法

变形段边墙顶拱砼浇筑是在已浇底拱砼的基础上进行，由于处于变形段的特殊洞段，根据设计及监理要求，变形段边顶拱须在永久砼衬砌后，砼达到一定的强度后方可进行八字撑型钢的拆除，因此，在对变形段衬砌施工时，钢筋制安及模板安装时施工难度大大增加，且砼浇筑质量也会受到影响。

1、砼浇筑面清理

先将锚筋束灌浆、回浆管及外露过长的锚筋束割除，并将变形后松动的喷护砼凿除，再采用高压水冲洗边墙及顶拱，将附于喷砼表面的粉尘等杂物清洗干净，进入下道工序。

2、钢筋施工

钢筋在生活营地加工场加工成型，汽车运到洞内，人工搬运至工作面钢筋台车上，再按设计要求安装钢筋。边顶拱钢筋制安须根据变形段八字型钢支撑的特点制作钢筋制安台车（见图），由于八字支撑的影响，钢筋台车不能完全满足钢筋制安的要求，大大增加施工难度；且因环向受力筋的间距仅12.5cm，无法避开八字撑型钢，因此钢筋在遇八字撑型钢时须放大个别钢筋的间距，间距不能保证设计要求。

（1）隧洞钢筋的主筋接头采用机械连接，分布筋接头采用单面焊接。

（2）钢筋架立筋应有足够的强度能够支撑结构钢筋。架立筋固定在锚杆上，局部无锚杆需设架立筋位置用冲击钻造孔加设锚筋固定架立筋。为保证质量、安全架立筋应加密与锚筋的连接。

（3）钢筋螺纹加工螺纹的丝头牙型、螺距必须与套筒一致，润滑液采用水溶性润滑液不得采用机油或不用润滑液，加工好后逐个检查，检查合格加带保护帽堆码整齐。

（4）钢筋在钢筋场下料和滚丝检查合格后挂牌堆放，由于运输条件限制运至洞内钢筋台车上后再成型。

（5）钢筋架立时根据施工详图进行现场放样，认真确定和焊接钢筋骨架，保证砼保护层厚度，并做到钢筋位置准确，排距、层距、数量、规格都符合规定。

（6）钢筋连接时，钢筋规格必须与套筒规格一致，钢筋螺纹形式、螺距、螺纹外径和套筒匹配。并确保钢筋和套筒的螺纹干净无损伤。

（7）螺纹连接采用扳手和管钳进行施工。连接时轴线必须对准。

（8）接头拼装完成后应使两个丝头在套筒中间顶紧，检查进入套筒的丝头长度是否满足要求。

3、模板施工

由于先浇砼后拆除八字撑型，原已制作的简易钢模台架不能适宜变形段砼

浇筑，施工采用搭设脚手脚立模，脚手架安装纵横间距均为60 cm方能支承砼的重量，为防止脚手架对已浇筑底板砼表面造成破坏，脚手架底部须垫方木，圆型断面隧洞衬砌脚手架均须进行切割使用，脚手架就位调整由测量放线定位，通过测量监理验收后再安装永久分缝端模。永久缝由定制木模安装，中间夹住止水橡胶带并固定，模板采取全断面满关，方木支撑加固，环向模板相隔2 m高度开设入料及振捣窗口，纵向相隔3 m设入料、检查、振捣窗口，并定制附着式振捣器的模板，纵横间距3m梅花形布置安装，由于设置有附着式振捣器，所以要求模板安装加固必须牢固稳定。

八字撑型钢须内嵌于砼中，在钢模安装时须采用木板拼块安装，但木板拼块安装较为耗材、耗工，且难以加固。

4、砼施工

隧洞变形段砼浇筑采取从上游向下游倒退式进行，用满堂脚手架支承钢模进行砼浇筑，短仓位浇筑，每仓长度为6m，两仓设置一道止水，两仓衔接处按施

工缝处理。在隧洞砼衬砌施工中，采用一台夹江产60m3/h中压砼输送泵，两台

6m3的福田牌砼搅拌运输车运输流态砼。Ⅳ2类围岩段砼衬砌浇筑时间约6～7h，主要是选择在洞内部位放置砼输送泵，输送泵管路靠一侧敷设，平时不用拆卸。砼入仓时两边均匀下料入仓防止钢模变形。振捣必须采用软轴振动器与附着式振捣器相结合对砼进行振捣，不得漏振。

变形段底板浇筑3仓后可紧跟进行已浇筑底板部位的边墙及顶拱砼浇筑施工，模板采取全断面一次性安装，方木支撑加固，环向模板相隔2 m高度开设

入料及振捣窗口，纵向相隔3 m设入料振捣窗口，并定制附着式振捣器的模板，纵横间距3m梅花形布置安装，为防止砼入仓不平衡产生侧压力使模板支护位移，砼入仓首先采取两边墙平行上升，对称下料的入仓方式，各边墙下料上升高度不

得超过50cm，人工平仓，振捣采用软轴振捣器振捣，振捣器插入须深入层下10cm，均匀振捣密实。

顶拱部位模板仍全部满关，但拱顶每仓须定制2块焊有砼泵管的模板，顶拱入仓时定制模板上的泵管与砼输送泵管相连接入仓进料，顶拱部位仍采用附着式振器进行振捣，顶拱部位由于施工难度较大，在施工时须细心处理，防止漏振或砼入仓不饱满等情况。

砼浇筑施工时，须专人看护模板支护的变化情况，发现支护不牢固的部位须及时停止砼入仓，并及时进行加固处理。

5、砼接缝处理

隧洞砼衬砌分段浇筑，同一段砼边墙、拱部连续施工，以保证砼衬砌的整体性，在各浇筑段之间设置横向伸缩缝，采用橡胶止水带防水。

橡胶止水带质量符合招标文件技术规范要求。

现浇砼衬砌施工缝采用橡胶止水带防水，止水带搭接长度不小于10cm，上

段砼浇筑前用堵头板将止水带固定在砼衬砌中部，浇筑下段前，将接缝处的堆积物、杂质等清除干净并用湿布擦净，用高压水枪冲洗，经工程师检查合格后再浇筑下一段。

靠近止水带的最大骨料粒径不超过20mm。

施工时，止水带的型式、位置、尺寸和材料按图纸所示或工程师的指示确定。

底拱已浇筑段砼纵向水平施工缝已作了凿毛处理，在边墙模板安装前须将施工缝表面清理干净，在砼入仓前用干净水先予湿润后，再在其表面上平铺与砼同标号的砂浆厚3—4cm与缝面充分接触。

6、八字撑型钢的拆除

边顶拱砼浇筑完毕14h后开始进行养护工作，3天后即可拆模，模板拆除后继续养护14d后方可进行八字撑型钢的拆除，八字撑型钢拆除需由装载机配合施工，由装载机将其安全稳固后，沿砼表面将八字型割除，再由人工沿嵌入砼内的型钢周围20cm范围内凿5cm深，再将其割除，然后以与砼同标号的水泥砂浆将砼表面抹平。

㈢、质量控制

1、混凝土体形控制措施

混凝土浇筑后体形能否符合设计要求首先取决于模板刚度，施工中选用刚度较好的模板尤为重要，钢模面板厚度不小于3mm。

立模精度同样影响着混凝土体形，除立模时严格按照测量标记立模外，实行模板验收制度，开仓浇筑前必须会同质检部门、监理对模板进行验收，验收不合格者不得开仓浇筑。

下料对称性也对混凝土体形存在影响，隧洞内左右边墙下料高差过大会对模板形成侧压力，导致模板位移，从而使混凝土体形发生变化。施工中左右边墙下料高差控制在50cm左右。

2、混凝土平整度控制措施

底板抹面时使用具有足够刚度的施工样架控制设计轮廓线及高程，保证混凝土表面不平整度控制在招标文件允许范围内。

在块间接缝、模板接缝及模板与已浇混凝土搭接处粘贴厚约5mm的双面胶，保证不漏浆、接缝平顺，局部小错台用手持式砂轮机磨平。

3、气泡问题

底板抹面对底板气泡有一定的改善效果。

二次振捣：在浇筑边顶拱时除在仓内振捣外，仓外使用附着式振捣器辅助振捣。

控制下料高度：混凝土垂直自由下落高度控制在1.5m内。

4、混凝土表面光洁度控制措施

控制模板光洁度：钢模表面光滑，无凹凸、皱折及其它表面缺陷，涂刷脱模剂。

5、施工控制

（1）浇捣工作：浇捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。

（2）混凝土养护：混凝土裂缝防治工作中，新浇混凝土早期养护尤为重要，可保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。

6、混凝土裂缝控制措施

早期裂缝主要与混凝土因水泥水化热引起的内外温差过差过大有关。混凝土浇筑后，因水泥水化热作用，引起温度升高较快，加上混凝土的导热性能很差，导致混凝土内外出现温差。由于材料的热胀冷缩性，引起内部受压、外部受拉。当混凝土此时的抗拉强度小于温度应力时就会产生裂缝。

后期裂缝主要由基础温差引起，与施工分块尺寸、混凝土弹模/基岩弹模等因素有关。对于底板或边墙混凝土，当混凝土块温度由最高降至最低(或稳定温度)时，由于受基岩的强约束，产生较大的拉应力，如果基础温差较大或分块尺寸较大，产生的拉应力大于混凝土抗拉力，混凝土就会产生裂缝。

优化配合比：选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求。在满足强度等设计指标要求的情况下，尽量减少水泥用量，选用水化热较低的水泥，降低混凝土水化热温升，提高混凝土的后期强度及抗裂能力。配合比设计人员应深入施工现场，依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况，合理选择好混凝土的设计坍落度，针对现场的砂、石等原材料质量情况及时调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作。

加入高效减水剂：在同样水灰比和工作度的条件下，加入高效减水剂，可降低水泥用量，从面降低混凝土温升。

引气剂选型：掺加适量的引气剂可提高混凝土的耐久性。选用符合规范及标准要求的引气剂，所使用的引气剂必须具有产品合格证，并经试验合格后方可投入使用。

引气剂能降低气－液界面表面张力，在混凝土内引入大量微小的气泡

（D=20～1000um），小气泡的滚动和浮托作用使混凝土施工和易性和稳定性得到大大的提高、降低混凝土用水量、减少混凝土泌水。

降低水灰比：混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大,干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂、膨胀剂。

及时养护：混凝土浇筑后，及时保温、保湿，防止混凝土开裂。

五、安全环境与职业健康措施

1、严格执行建筑工程有关安全施工的规程及规定。

2、参加钢筋直螺纹连接施工的人员必须经过培训、安全教育。焊接钢筋时应注意保护下方行人。

3、设备检验及试运转合格后方可作业。严格按机械操作说明进行操作。

4、机械润滑油集中处理，不准直接排放，铁渣杂物回收处理。

5、作业人员每天检查钢筋台车，发现安全隐患及时处理。钢筋台车上作业工器具、材料堆放规范，工器具、材料不得上下抛掷，避免伤及下方行人。

六、混凝土施工配置

1、引水隧洞砼施工主要机械设备配置见下表

施工主要机械设备表

2、施工人员配置

混凝土施工工程队人员配置表

注：汽车驾驶员另计。