隧道衬砌(二衬)
隧道衬砌(二衬)
新建铁路北京至沈阳客运专线
施工技术交底纪要
JSTJ－ 7 标段
工程项目：隧道衬砌工程
编号：
记录者：（签字）
交底者：（签字）
技术负责：（签字）
技术部门：（盖章）
日期：
单位：中铁十六局集团第二工程有限公司京沈客专TJ-7标
交底记录
模板作业窗及附着式振捣器布置图
3.2.2 模板安装必须稳固牢靠，接缝严密，不得漏浆。
模板台车的走行轨，
Ⅳ级围岩段，宜铺设在填充混凝土面上。
模板表面要光滑，与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂。
二衬模板台车台车端模采用钢模，并采用中间夹止水带的方式。
根据不同
铝合金卡尺示意图
）采取模具卡控间距，保证钢筋间距。
卡尺示意图
钢筋绑扎完成后，内外层钢筋统一绑扎高强度砂浆垫块，每平方米不少于个。
两层主筋间增设横向支撑钢筋，防止混凝土施工过程中振动变形 二衬钢筋主筋采用机械联接方式，严禁洞内焊接。
若钢筋采用直螺纹套筒连接，为确保钢筋直径不受滚丝影响，要求钢筋接头进行镦粗，镦粗机压模内滚丝机滚丝轮直径进行调整时，必须确保丝槽底部直径符合钢筋直径要求。
钢管支架
钢筋安装台车
接底单位及签字。
隧道二次衬砌施工
隧道二次衬砌施工一、二次衬砌混凝土施工目前，隧道二次衬砌施工大多采用仰拱超前，墙、拱随后由下至上整体浇筑的施工顺序。
边墙基础高度的位置（水平施工缝）应避开剪应力最大的截面，并按设计要求做好防水处理。
二次衬砌混凝土应采用具有自动计量装置的拌和站集中拌和，混凝土输送罐车运输，轨道自动行走液压起臂整体模板衬砌台车、混凝土输送泵车灌注的方法进行。
隧道内的混凝土施工比露天的混凝土施工有一定的难度，拱部混凝土浇筑和捣固，衬砌背后空洞的回填都是重点，要做到“内实外美”，需要严格按照施工工艺施工。
1.模板类型与选择隧道内常用模板类型有整体移动式模板台车、分体移动式模板台车、拼装式拱架模板。
（1）整体移动式模板台车：主要适用于全断面一次开挖成形或大断面开挖成形的隧道衬砌施工中。
它采用大块曲模板、机械或液压脱模、背负式振捣设备集装成整体，并在轨道上走行，有的还设有自行设备，从而缩短立模时间，墙拱连续灌注，加快衬砌施工速度。
整体移动式模板台车生产能力大，可配合混凝土输送泵联合作业，是一种先进的模板设备。
但其尺寸较固定，可调范围小，影响其适用性，且一次性设备投资较大。
（2）分体移动式模板台车：这种台车将走行机构与整体模板分离，一套走行机构可以解决几套模板的移动问题，既提高了走行机构的利用率，又可以多段衬砌同时施作。
（3）拼装式拱架模板：拼装式拱架模板的拱架可采用型钢制作或现场用钢筋加工成桁架式拱架。
为便于安装和运输，常将整榀拱架分解为2～4节，进行现场组装；为减少安装和拆卸工作量，可以做成简易移动式拱架，即将几榀拱架连成整体，并安设简易滑移轨道。
拼装式拱架模板的一次模筑长度，应与围岩地质条件、施工进度要求、分离生产能力以及开挖后围岩的动态等情况相适应。
一般分段长度为2～9m，松软地段最长不超过6 m。
拼装式拱架模板灵活性大，适应性强，尤其适用于曲线地段。
因其安装架设较费时费力，故生产能力较模板台车低，在中小型隧道及分部开挖时使用较多。
隧道二衬结构计算书全文
3 蓁山隧道二衬结构计算3.1 基本参数1.二衬参数表二次衬砌采用现浇模筑混凝土，利用荷载结构法进行衬砌内力计算和验算。
二次衬砌厚度设置见表3.1。
表3.1 二次衬砌参数表2.计算断面参数确定隧道高度h=内轮廓线高度+衬砌厚度+预留变形量隧道跨度b=内轮廓线宽度+衬砌厚度+预留变形量各围岩级别计算断面参数见表3.2。
表3.2 计算断面参数（单位：m）3.设计基本资料围岩容重：3/5.20m kN s =γ 二衬材料：C30、C35混凝土 弹性抗力系数：3/250000m kN K = 材料容重：3/25m kN h =γ 弹性模量：kPa E h 7103⨯=二衬厚度：35/40/45/50/55/60/65/70cm 铁路等级：客运专线 行车速度：200km/h隧道建筑限界：双线，按200km/h 及以上的客运专线要求设计 线间距：4.4m曲线半径：1800m ，4000m 牵引种类：电力列车类型：动车组列车运行控制方式：自动控制 运输调度方式：综合调度集中3.2 各级围岩的围岩压力计算按深埋隧道，《规范》公式垂直围岩压力 w q s 1245.0-⨯=γ)]5(1-+=B i w水平围岩压力有垂直围岩压力乘以水平围岩压力系数可得，水平围岩压力系数见表3.3。
各部位垂直围岩压力和水平围岩压力计算结果见表3.4。
表3.3 水平围岩压力系数表3.4 垂直围岩压力及水平围岩压力计算表注：二衬按承担70％的围岩压力进行计算。
3.3 衬砌内力计算衬砌内力计算的原理采用荷载结构法。
该方法用有限元软件MIDAS/GTS实现。
3.3.1 计算简图蓁山隧道衬砌结构为复合式衬砌，二衬结构为带仰拱的三心圆曲墙式衬砌。
典型的计算图式如图3.1所示。
荷载结构模型计算图式如图3.2所示。
围岩用弹簧代替，用弹簧单元模拟，结构用梁单元模拟。
图3.1 三心圆曲墙式衬砌结构图3.2 荷载结构模型计算图式3.3.2 计算过程下面以Ⅱ级围岩为例进行说明。
隧道二衬砌距离掌子面的距离要求
二次衬砌距离掌子面的距离要求：
1、Ⅰ、Ⅱ级围岩地段二衬距离掌子面不宜大于200m；
2、Ⅲ级围岩地段二衬距离掌子面不宜大于120m；
3、Ⅳ及以上围岩地段二衬距离掌子面不宜大于90m或设计规定。
仰拱距离掌子面的距离要求：
1、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩地段仰拱距离掌子面不宜大于90m；
2、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩地段仰拱封闭成环距离掌子面不宜大于35m；
3、Ⅳ级围岩仰拱距掌子面不大于50m，Ⅴ级围岩仰拱距掌子面不大于40m。
公路隧道设计规范里没有具体规定为多少米，只是说根据监控量测值，当围岩收敛值和拱顶下沉值趋于稳定即可施工二衬。
根据《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》（铁建设〔2010〕120号）文件规定：
隧道开挖后初期支护应及时支护并封闭成环，Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35米。
二衬的规定“软弱围岩及不良地质铁路隧道二次衬砌应及时施做，二次衬砌距掌子面的距离，Ⅳ级围岩不得大于90米，Ⅴ、Ⅵ级围岩不得大于70米”。
隧道工程资料：隧道二次衬砌标准
隧道工程资料：隧道二次衬砌标准
1.为保证衬砌工程质量，隧道一般地段（含洞身、明洞、加宽段）的二衬施工应采用全断面模板台车和泵送作业。
2.隧道洞口段二衬应及时施作，掘进超过50m的，应停止开挖进行二衬施工；洞口及洞内软岩段二次衬砌尽早施工，其他段落根据监控量测结果适时施工，一般情况下二衬距掌子面距离不超过200m；二衬作业面距铺底作业面距离一般为30m，距矮边墙作业面距离一般为50m，以保证正常二衬施工进度。
3.二衬施工前应对初期支护断面进行激光测量，对不符合要求的进行处理。
4.洞内出现的地下水，经化验确认对衬砌结构有侵蚀性时，应按图纸要求针对不同侵蚀类型采取不同类型的抗侵蚀性混凝土。
设计无要求时，应及时上报变更处理。
5.当围岩级别有变化时，衬砌断面的级别亦应相应变化，但需获得监理人批准。
围岩较差地段的衬砌，应向围岩较好地段伸延，一般伸延长度为5m。
6.隧道防排水设施、预埋件及预留洞室模板等的安装质量要符合设计及规范要求。
7.建设单位要委托有资质的专业检测单位对二衬钢筋、保护层厚度、空洞情况进行检测。
对检查不合格的项目，承包人应进行整改处理。
8.为确保衬砌不侵入隧道建筑限界，在放样时可将设计的轮廓
线适当予以扩大。
9.对已完成的衬砌地段，应继续观察二衬的稳定性，注意变形、开裂、侵入净空等现象，及时记录。
隧道二次衬砌施工工艺
环向长度以隧道喷砼层内壁周长决定，如以设计理论值应考虑超挖影响，一般取1.1~1.3倍系数。Ⅱ类围岩段长27.0m，Ⅲ、Ⅳ类围岩段长26.5m（有扩大洞室段特制）。
3、洞内挂设
隧道内复合防水卷材的挂设在专用的作业平台上进行，作业平台长6m，分三层作业，挂设时，采用装载机或其它起吊方式将成捆复合防水卷材送到作业平台顶层，从作业平台顶部向两侧将一捆防水卷材展开，全断面敷设在隧道内喷砼面上。挂设防水卷材时应满足下列 要求：
隧道二衬施工工艺
一、隧道二衬施工工艺流程图
二、二衬施工工艺过程控制：
（一）、断面测量：
在二衬模板安装前应组织相关技术人员对准备施工段行处理，主要方法如下：
1、超挖断面应通过补喷砼或在二衬施工时一次完成超挖断面处理；
2、欠挖断面应详细测量，对欠挖位置应有详细记录，按照规范要求，对超出规范的位置应及时进行处理，主要通过风镐处理多余部分，如超挖较大应采取明炮的方法进行处理。
6、模板台车定位，中线、水平必须经测量技术人员现场放样，必须准确无误，本隧道线路中线纵坡为2.6%左洞（2.558%右洞）上坡（从洞口向洞身方向），模板台车定位必须垂直于线路纵坡；
7、衬砌前，边墙基底虚碴、污物和基坑内积水必须排除干净，仰拱与填充连续施工时，填充的砼不得侵入仰拱断面内，铺底或水沟坡面应平顺，使水流畅通；
4其它施工作业不得损坏防水层，若发现层面有损坏时应及时修补；
5防水层纵横向一次铺设长度应根据开挖方法和设计断面确定，铺设前，宜先试铺，并加以调整。防水层在下一个阶段施工前的边接部分，应保护不得弄脏和破损；
6防水板材粘接时，搭接宽度不少于10cm，两侧焊缝宽度不小于2.5cm,同时焊接所用焊条应与防水板材为相同材质;
2、主筋搭接采用单面焊接，搭接长度不小于22cm，焊缝长度不小于22cm；纵向筋搭接采用单面焊接，焊缝长度不小于12cm；主筋、勾筋及纵向筋之间所有的钢筋交叉点必须采用1.2mm软扎丝绑扎或点焊接相结合，采用φ502型焊条。要求钢筋安装成型后，搭接牢固，整体性及稳定性好，防止泵送砼时发生较大变形，造成质量事故。
隧道二次衬砌施工工艺及施工方法
隧道二次衬砌施工工艺及施工方法采用衬砌台架，隧道全断面整体衬砌。
混凝土采用混凝土拌合站拌制，砼输送车运输，砼输送泵泵送入模内。
1、隧道衬砌施工工艺流程详见《隧道二次衬砌施工工艺流程图》《隧道二次衬砌施工工艺流程图》。
2、隧道二次衬砌施工工艺流程图边拱墙初期支护表面处理铺设边拱墙防水层模板台架就位二次衬砌混凝土浇筑混凝土养护拆模与模板台架移位混凝土配合比选定混凝土拌制砼运输车运输砼输送泵泵入模内3洞身二次衬砌混凝土浇筑（1）二次衬砌混凝土浇筑时间选择隧道二次衬砌必须在围岩和初期支护结构基本稳定并符合下列条件后进行混凝土浇筑施工：①各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定；②已产生的各项位移已达预计总位移量的 80％～90%；③周边位移速率小于 0.10～0.2mm/d,或拱部下沉速率小于 0.07～ 0.15mm/d。
（2）立模质量控制①拱部模板应预留沉落量 10～30mm，其高程允许偏差为设计高程加预留沉落量（+10mm,0mm）；②变形缝及垂直施工缝端头模板应支立垂直、牢固，变形缝必须在同法向断面。
③边墙与拱部模板应预留混凝土灌注及振捣孔口。
（3）衬砌混凝土质量控制①衬砌混凝土在运送过程中，采用砼运输车、轨行式砼输送车进行运输，以防止漏浆和发生离析。
②衬砌混凝土自出拌合机后任何时刻都必须进行监督，不准向拌合物中擅自任意加水。
混凝土自拌合机出料后，运至浇筑地点至浇筑完毕的允许最长时间应符合规范要求。
③衬砌混凝土浇筑前清除模板内泥土、混凝土残碴等杂物，并对预埋件、预留洞和模板支设情况进行检查，符合要求后方可进行施工。
④衬砌混凝土浇筑时，自由倾落高度不得超过 2 米，超过 2 米时必须在模板上开设工作窗口，由工作窗口浇筑混凝土。
⑤衬砌混凝土应连续进行浇筑，因故必须间歇时，其允许间歇时间不应超过规范规定。
⑥衬砌混凝土采用砼输送泵进行输送，两侧分层、水平对称进行，振捣时不得危及防水层和模板。
⑦混凝土拆模时，其强度应达到设计和规范规定要求，并在拆模后连续养护 7 天。
隧道二衬施工方案
经过前期的洞身开挖以及初期支护，现拱顶和拱脚以及隧道的周边收敛沉降均已趋于稳定，已具备进行二次衬砌的施工条件，用于二次衬砌施工的机械设备已全部到位。
(1)二次衬砌钢筋在1 ∶ 1 的制作样台上，分单元分片制作成形，各单元间预留足够的搭接长度。
(2)钢筋制作前，由隧道工程师编制钢筋制作方案和钢筋配料表，并向作业班组进行技术交底。
(3)用于制作加工的钢筋表面应洁净。
油渍、漆污、浮皮和铁锈在使用前应清除干净。
在焊接处的水锈在焊接前应清除干净。
钢筋除锈普通可以在钢筋冷拉调直过程中进行，或者使用电动除锈机或者钢丝刷进行。
(4)钢筋调直可采用卷扬机拉伸调直的方法，其冷拉率：Ⅰ级钢筋不大于 4%，Ⅱ级钢筋不大于 1%。
调直后的钢筋应平直，无局部蜿蜒。
(5)钢筋下料切断采用 GQ-40 型钢筋切断机。
先制作钢筋下料平台，每种规格下料前，先将钢筋需要的下料长度标识在下料平台上，经复核无误后，设置断料尺寸栏板，再开始下料，以保证下料尺寸准确。
(6) 钢筋弯曲成型普通可采用 GW-40 型钢筋弯曲机，辅以手摇扳手、卡盘、扳头等手工工具。
对需要弯曲已安装在结构上的钢筋时，采用TJC 型手提式液压弯曲机，一般可弯曲φ10~32 的钢筋。
不允许热弯曲，也不允许锤击弯曲或者尖角弯折。
Ⅰ级钢筋末端需要作180°弯钩，其圆弧弯曲直径不小于2.5d (注： d 为钢筋直径，下同)。
钢筋平直部份长度不宜小于 3d；Ⅱ级钢筋末端需作90°或者135°弯折，其弯曲直径不小于4d，平直长度按设计要求确定；弯起钢筋末端弯钩按设计要求制作，设计无要求时，属抗震和受扭结构弯钩做成135°，平直长度不小于 10d。
(1)所有钢筋均按设计图纸的要求设置。
(2)钢筋的交叉点均采用铁丝扎牢。
(3)钢筋弯钩平面应与模板面垂直，转角处钢筋弯钩平面与模板夹角应为模板转角的平分角。
(1)将在放样台上分单元分片制作成形的钢筋运至施工现场，对特殊位置及不同尺寸的钢筋网片应作好安装断面位置的标记。
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施工技术交底纪要
JSTJ－7 标段
工程项目：隧道衬砌工程
编号：
记录者：（签字）
交底者：（签字）
技术负责：（签字）
技术部门：（盖章）
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单位：中铁十六局集团第二工程有限公司京沈客专TJ-7标
交底记录
五头山隧道
模板作业窗及附着式振捣器布置图
3.2.2 模板安装必须稳固牢靠，接缝严密，不得漏浆。
模板台车的走行轨，
Ⅳ级围岩段，宜铺设在填充混凝土面上。
模板表面要光滑，与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂。
二衬模板台车台车端模采用钢模，并采用中间夹止水带的方式。
根据不同
铝合金卡尺示意图
）采取模具卡控间距，保证钢筋间距。
卡尺示意图
钢筋绑扎完成后，内外层钢筋统一绑扎高强度砂浆垫块，每平方米不少于个。
两层主筋间增设横向支撑钢筋，防止混凝土施工过程中振动变形 二衬钢筋主筋采用机械联接方式，严禁洞内焊接。
若钢筋采用直螺纹套筒连接，为确保钢筋直径不受滚丝影响，要求钢筋接头进行镦粗，镦粗机压模内滚丝机滚丝轮直径进行调整时，必须确保丝槽底部直径符合钢筋直径要求。
钢管支架
钢筋安装台车
接底单位及签字。