仰拱及填充施工方案

白云隧道仰拱及填充施工方案

一、编制依据

1、白云隧道设计施工图（南广桂肇施隧86图）。

2、南广桂肇隧参01（Y）、02（Y）、03（Y）、04（Y）参考图。

3、通隧（2008）0201隧道施工通用图。

4、铁路隧道工程施工技术指南TZ204-2008（2008-10-20实施）

5、客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准（铁建设2005-160号）。

二、适用范围

Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级围岩有碴道床的仰拱施工地段。

三、技术参数

Ⅲ级围岩Ⅲb型衬砌仰拱厚度为50cm，仰拱内无钢筋，仰拱填充厚度为215cm；Ⅳ级围岩Ⅳa型衬砌仰拱先初喷10cm厚C25砼，仰拱厚度为55cm，仰拱内无钢筋，仰拱填充厚度为215cm；Ⅳ级围岩Ⅳb型衬砌仰拱先初喷10cm 厚C25砼，仰拱厚度为55cm，仰拱内有钢筋，仰拱填充厚度为215cm；Ⅴ级围岩Ⅴa、Ⅴb、Ⅴc型衬砌仰拱拱架封闭成环，初喷28cm厚C25砼，仰拱厚度为60cm，仰拱内有钢筋，仰拱填充厚度为215cm。

Ⅴ级围岩仰拱拱架：采用Ⅰ20a工字钢拱架封闭成环，间距0.6m/榀。连接筋为φ22mm螺纹钢筋，环向间距1.0m/根，八字型焊接。钢筋网为φ8mm的钢筋，网格为20cm×20cm。

有拱架仰拱喷射砼：采用湿喷工艺，C25素喷砼，喷砼厚28cm。先初喷4cm架设拱架后再喷砼，拱架砼保护层厚4cm。

仰拱砼：C35素砼或钢筋混凝土（有钢筋地段），厚度50～60cm。

仰拱填充砼：C20素砼。

仰拱中心排水管：内径60cm的钢筋砼圆管，管壁厚6cm，每节长2.0m。采用C25钢筋砼制作。安设在仰拱填充层内。

仰拱施工防排水：纵向施工缝安设钢边止水带和止水条，环向施工缝安设橡胶止水带。

仰拱钢筋：仰拱为双层钢筋，钢筋规格为Φ22、Φ12、φ8共3种，其中Φ22为主筋，横向布设，纵向间距20cm，分上下两层设置；Φ12为纵向钢筋，沿隧道纵向布设，横向间距25cm，分上下两层布设于主筋之间；φ8为箍筋，间距25cm，用于固定仰拱内外层钢筋。钢筋保护层厚度为5.5cm。

仰拱与开挖面的距离：Ⅲ级围岩≤90m、Ⅳ级围岩≤50m、Ⅴ级围岩≤40m。

四、施工方法

采用仰拱栈桥施工，半幅检底，全幅砼浇筑。

1、工艺流程：测量放线→半幅开挖→基底检查→安设仰拱栈桥→另外半幅开挖→全幅基底检查→仰拱拱架封闭成环→挂网→喷砼→仰拱钢筋绑扎→关模→仰拱钢筋砼浇筑→安设中心排水砼管→仰拱填充砼浇筑→养护。见“仰拱及填充施工工序图”。

仰拱及填充施工工序图

附注:

1--仰拱拱架安设、喷砼,封闭成环；

2--施作仰拱钢筋（有钢筋段）；施作仰拱模板，仰拱砼浇筑C35素砼（C35钢筋砼）；

3--安装中心水沟排水管；

4--仰拱填充砼浇筑C20砼。

2、施工方法

施工前于隧道边墙每隔5米施放测量控制点，作为仰拱开挖及混凝土施工控制点。为不影响机械车辆通行，仰拱、仰拱填充利用栈桥平台进行混凝土施工。混凝土在洞外采用拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车运至洞内进行浇筑。

3、检底施工。检底前测量组在两侧边墙上每5m对开挖段进行中线、水平放线，并用断面仪对开挖断面进行检查，以控制开挖深度和超欠挖，洞口段或特殊地段一次开挖长度1～1.5m，一般地段一次开挖长度3～5m，开挖采用人工配合反铲装碴，自卸汽车运输出碴。底板欠挖硬岩采用人工钻眼松动弱爆破开挖，为保证底部成型，要根据检底尺寸，调整好钻眼角度及深度，同时控制好装药量，做好炮眼的堵塞，并对附近的机械设备等进行防护，防止飞石打坏设备。软岩采用风镐进行开挖。在开挖过程中要根据测量的中线及水平对隧道的超欠挖进行控制。

4、开挖后架设仰拱栈桥，另外半副开挖。

5、全副开挖后安设仰拱拱架，焊接仰拱连接钢筋和钢筋网，喷砼对仰拱

进行封闭。

6、仰拱钢筋施工。采用5排定位钢筋对仰拱钢筋进行定位，中线一排，两侧边墙各一排，仰拱不同弧度变化处一排。设立定位钢筋时测量组要进行放线控制。定位钢筋固定好后，按技术参数对钢筋进行绑扎。先绑扎底层钢筋，然后是顶层钢筋。根据交底图提前进行钢筋的下料及弯制成形，并进行钢筋的编制，当钢筋检查合格后进行混凝土的浇筑。小边墙钢筋与仰拱钢筋要同时施作。钢筋接头采用焊接，接头双面焊时，焊缝长度不小于5d，接头采用单面焊时，焊缝长度不小于10d（d为钢筋直径）。仰拱钢筋施工时，要符合下列要求：（1）受拉热轧光圆钢筋的末端应作180°弯钩，其弯曲直径dm不得小于钢筋直径的2.5倍，钩端应留有不小于钢筋直径3倍的直线段（图1）。

（2）受拉热轧光圆和带肋钢筋的末端，当设计要求采用直角形弯钩时，直钩的弯曲直径dm不得小于钢筋直径的5倍，钩端应留有不小于钢筋直径3倍的直线段（图2）。

（3）弯起钢筋应弯成平滑的曲线，其弯曲半径不得小于钢筋直径的10倍（光圆钢筋）或12倍（带肋钢筋）（图3）。

（4）用光圆钢筋制成的箍筋，其末端应作不小于90°的弯钩，有抗震等特殊要求的结构应作135°或180°的弯钩（图4）；弯钩的弯曲直径应大于受力钢筋直径，且不得小于箍筋直径的2.5倍；弯钩端直线段的长度，一般结构不得小于箍筋直径的5倍，有抗震等特殊要求的结构，不得小于箍筋直径的10倍。

图1 180○弯钩图2 直角形弯钩

图3 弯起钢筋图4 箍筋末端弯钩

7、关模。关模前要根据各部位的交底尺寸进行绷线定位，仰拱采用Ⅰ16定型拱架配合组合钢模板进行关模，端头模板采用5cm厚的木板关模，挡头木板要根据仰拱预留钢筋进行钻孔。模板接缝严密，横缝水平，竖缝垂直，不漏浆，支撑牢固。立模前“锅巴”要清理干净并刷油。

8、混凝土浇筑。采用砼罐车配合梭槽进行放料，分层分段浇筑。插入式振捣棒振捣。（1）混凝土浇筑检查：在浇筑混凝土前，确认基底无虚碴、积水及其他杂物，并检查钢筋布置情况及保护层厚度。浇筑混凝土前必须对以下项目进行仔细检查：①模板的高程、位置及截面尺寸；②模板、支架、支撑等结构的可靠程度；③预埋件的安装位置和高程；④钢筋的安装位置；⑤脱模剂涂刷情况；

⑥在浇筑过程中，加强对模板、支架、钢筋骨架、预埋件等加以检查；当发现问题及时处理。（2）、混凝土浇筑时自由倾落高度不得大于2m，当大于2m时，采用梭槽或串筒进行浇筑。（3）、浇筑混凝土分层进行，其分层厚度控制在30㎝左右。（4）、混凝土的振捣：采用插入式振捣器振捣混凝土时，①移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍(50cm)；②插入下层混凝土内的深度宜为5～10㎝,以保证上下层结合良好；③振捣器尽可能垂直地插入混凝土中。如条件困难，可略带倾斜。但与水平面夹角不宜小于45°；④振捣棒捣固时宜快插、慢拔，在

每一孔位的振捣时间，以混凝土不再显著下沉、气泡不再逸出并开始泛浆为准。一般为20～30秒；⑤振捣时不得碰撞模板和预埋管件，距模板的垂直距离，不小于5～10cm。⑥混凝土必须振捣密实，无漏振及过振现象。

填充砼应在仰拱砼终凝后浇注，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。

7、施工缝的处理

（1）、无仰拱钢筋地段在施工缝处预埋接茬钢筋，接茬筋采用螺纹钢,直径要大于16mm，预埋及预留长度≥30d（d为钢筋直径mm）, 间距≤20d，呈梅花型布置。

(2)施工缝处的水泥砂浆薄膜、松动石子或松弱混凝土层凿除，并用水冲净、湿润，使其表面形成一个新鲜清洁有一定石子外露起伏不平的麻面。

(3)施工缝处的新层混凝土要振捣密实。

(4)仰拱施工缝要预埋橡胶止水带，且仰拱施工缝与填充施工缝要错开1m 以上。

8、砼拆模。砼强度达到70%时，才可以拆模。填充砼应在仰拱砼终凝后浇注，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。

9、砼养护。砼浇筑完后的12小时要对砼表面进行保湿养护，当隧道内湿度小于60％，洒水天数不少于14天，湿度大于60％小于90％时，洒水天数不少于7天，湿度大于90％可以不养护，湿度采用干湿温度计量测，洒水养护以砼表面保持湿润状态为标准。当气温低于5℃时，不得洒水。

五、劳动力组织（每工班）

开挖班8～10人（有拱架段含立拱），喷浆班6～10人，钢筋班10～12人，挖机司机1人，装载机司机1人，运输班4人，砼工班30人。

六、机械设备

砼搅拌站1座（1500L），砼运输车2辆（10m3），电焊机2台，湿喷机2台，挖机1台，装载机1台，汽车4台，风钻4台，风镐3个，振捣棒3台。

七、质量控制标准

1、隧底开挖底部高程应符合设计要求。隧底范围岩石局部突出每平方米内不应大于0.1 m２，侵入断面不大于5cm。隧底允许最大平均超挖值为10 cm。

2、仰拱应及时施作，适当紧跟掌子面，满足安全距离要求。

3、施工前必须清除隧底虚碴、杂物、淤泥和积水，并用高压风将隧底吹洗干净，超挖部分应采用同级混凝土回填。

4、仰拱超前防水层铺设的距离宜保持在1～2倍以上衬砌循环作业长度。

5、仰拱砼应整体浇注一次成型，填充砼应在仰拱砼终凝后浇注。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。

6、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。

7、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。

8、仰拱混凝土同条件养护试件及标准条件养护试件按相关规定取样、留置及试验。

9、钢筋

（1）钢筋应平直、无损伤，表面无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。

（2）钢筋接头应设置在承受应力较小处，并应分散布置。配置在“同一截面”内受力钢筋接头的截面面积，占受力钢筋总截面面积的百分率，应符合下列

规定：①钢筋接头在受弯构件的受拉区不得大于50%，轴心受拉构件不得大于25%；②绑扎接头在构件的受拉区，不得大于25%，在受压区不得大于50%；

③钢筋接头应避开钢筋弯曲处，距弯曲点的距离不得小于钢筋直径的10倍；钢筋接头采用双面焊时，焊缝长度不小于5d，钢筋接头采用单面焊时，焊缝长度不小于10d。④在同一根钢筋上应少设接头。“同一截面”内，同一根钢筋上不得超过一个接头。注：两焊（连）接接头在钢筋直径的35倍范围且不小于500mm 以内、两绑扎接头在1.3倍搭接长度范围且不小于500mm以内，均视为“同一截面”。⑤钢筋的安装及保护层厚度允许偏差和检验方法应符合表1的规定及设计要求。

表1 钢筋安装及保护层厚度允许偏差（mm）和检验方法

10、仰拱、仰拱填充质量检验

（1）仰拱顶面高程和曲率应符合设计要求，高程允许偏差为±15mm。

（2）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。

（3）仰拱混凝土厚度和表面高程应符合设计要求。

（4）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。

八、安全及技术要求

1、隧底检底采用松动弱爆破，放炮前要进行警戒，并对高压风水管、通风管、电线及设备进行拆除或覆盖防护。

2、洞口段或特殊段一次开挖长度1～1.5m，一般地段一次开挖长度3～5m。

3、铺底施工要超前拱墙衬砌3倍以上循环作业长度，即40m以上。

4、基底严禁长时间浸泡，对浸泡的基底，砼浇筑前要进行再次清底10cm～20cm。

5、砼浇注完成后，终凝以前，要设标识牌及围栏对半成品进行保护。

6、施工过程中要注意过往车辆，并减速慢行。

7、衬砌钢筋焊接时，要采用木板对防水板进行隔离，防止火灾事故的发生。