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隧道二次衬砌首件产品施工总结左线

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大同-浑源高速公路路基、桥隧工程

水头隧道左线
SZK29+153.5~SZK29+141.5 段 ~

二 衬 施 工 总 结
福建省闽西交通工程有限公司 同源高速公路第六合同段 二〇一〇年八月二十一日 年八月二

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一、 工程简介 工程简介 本合同段共设分离式隧道 1 座,水头隧道为黄土长隧道,设计净宽 11.4 米, 高 均 为 7.306m , 设 计 速 度 100km/h 。 水 头 隧 道 左 线 浑 源 端 SZK29+153.5 ~ SZK29+141.5 段围岩由第四系中更新统冲洪积硬可塑黄土或中密粉土及震旦系高 于庄组白云岩组成,以松软土和较软岩为主,地质构造较为稳定。 二次衬砌砼等级:C30 防水。 作为首件施工的本板二次衬砌,长度为 12m。 二、施工工艺控制及参数总结 1、混凝土原材料的质量控制 混凝土原材料的质量控制 对砂、碎石原料进行严格挑选和水洗,中砂含泥量控制在 2%以内,同时加 强碎石筛分检查,确保良好级配。 2、混凝土拌和物的质量控制 混凝土拌和物的质量控制 的质量 (1)、严格控制混凝土配合比设计 在监理组、中心试验室的具体指导下,由工地试验室按有关技术规范进行计 算和试验,完成配合比设计,并在施工过程中经常检查。 (2)、拌和站原材料计量的控制 施工前,拌和站的电子计量装置经过了计量部门的核准和标定,并进行了计 量测试(试拌),确保计量精度。 (3)、严格控制混凝土坍落度 坍落度控制在 140mm-180mm,在拌和地点和浇注现场均进行坍落度检查,不 符合要求时,即时调整配合比。 (4)、随时检查混凝土搅拌时间:

混凝土每盘拌合时间 材 料 类 型 水泥、 骨料、 掺合料 和高效防水剂 要求搅拌时间(秒) 当采用搅拌输送车运送混凝土 行程超过 30min 时,允许减短混 ≮120 凝土拌合时间,但不得少于 2min。

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3、施工过程中的工艺控制 施工过程中的工艺控制 (1)、二次衬砌施工时间的确定 二次衬砌施工时间应符合以下条件:①隧道周边变形速率明显趋于减缓;② 拱脚附*水*收敛速度<0.2mm/d 或拱顶下沉速度<0.15mm/d;③施作二次衬砌 前的累计位移值,已达极限相对位移值 80%以上;④初期支护表面的裂隙不再继 续发展。位移值与位移速率是以采用收敛计实测数据为依据的,水*收敛与拱顶 下沉速度,从安全考虑,是指至少 7d 的*均值,总位移量可由回归分析计算取 得。 (2)、净空检查 在二次衬砌施工前,我部技术人员对隧道净空进行检查,以确保二次衬砌厚 度。对于侵入二次衬砌的初期支护或围岩视其大小进行处理:当围岩完整、石质 坚硬时,允许岩石个别突出部分(每 1m2 不大于 0.1 ㎡) 侵入衬砌,侵入厚度 不应大于 5cm。拱脚和墙脚以上 1m 内断面严禁欠挖。 (3)、施工放样 在模筑施工前,按设计尺寸现场放样出预浇筑段两端的以下几何要素:隧道 中线、隧道中线处高程、矮边墙顶高程、矮边墙与隧道 中线的宽度,以利于台 车就位。 (4)、二次衬砌台车的准备工作 ①二次衬砌台车的组装、调试、加固、验收 二次衬砌台车在洞口*整场地上组装,通过细心的组装试拼消除潜在的不* 整和错台。使拼接缝及错台在 1mm 之内。台车模板安装稳固牢靠,接缝严密,无 错台,无突出和凹陷,确保不漏浆。 二次衬砌台车在安装完成以后进行了严格的调试检验,主要调试二衬台车的 液压系统;调试竖向主油顶的行程是否可以满足施工需要;调试丝杆千斤顶的伸 缩性能及行程是否满足施工需要; 调试液压油缸自动脱模是否灵活及最大行程是 否满足施工需要;调试台车油缸步进式自动行走能力,确保台车行走灵活;调试 台车弧形模板的开合, 确保模板完全闭合时与顶部弧形模板与两侧弧形模板连接 紧密无错台。

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二次衬砌台车在调试结束以后,对调试过程中发现的问题归纳总结,针对每 个问题逐一进行解决。对达不到设计要求及不能满足施工需要之处进行调整,对 受力大、易对台车稳固性造成影响的地方及时进行补焊、加强;对易出现错台问 题的振捣窗口进行了重新制作、重新安装,并在每个振捣窗口添加了四个销子, 以使振捣窗口钢板能与模板紧贴。 二次衬砌台车的调试加固以后,对照图纸,认真核对量测,对台车中心线、 模板的*整度、模板接口的连接、弧形模板的开合,液压系统的开启与关闭及工 作行程等关键部位、关键项目进行了认真检核,确保台车结构、材料、整体安装 质量和细部处理满足要求,验收合格,同意投入使用。同时,在使用过程中加强 维护,特别是在初期使用过程中,对行走系统和固定连接的部件加大检查力度, 确保隧道二次衬砌质量。 ②严格控制二衬台车模板清洁 二衬台车是从专业生产二衬台车的中铁四局二公司模板厂定做。台车使用 前,进行了严格的打磨(共进行了 2 次),提高模板面的光洁度和防锈性能,使 其具有镜面的感观。 ③脱模剂 脱模采用新机油,严格做到涂刷均匀,不漏刷,不多刷。 (5)、防水层施工 二次衬砌施工前,首先检查初期支护,补喷混凝土使其表面*整圆顺、割断 突起的钢筋网、铆*凸出的管道、截断凸出的锚杆并用砂浆磨*(截断凸起的锚 杆须预留 5mm,用塑料帽处理),施工防水层,并对其进行检测,检测合格后, 方可施工二次衬砌。筑模二次衬砌施工前,应清除防水层表面灰尘。 (6)、预埋预留预埋件和预留孔洞的留置应符合设计要求。如下表:

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(7)、钢筋安设 钢筋混凝土浇注前,应按设计数量和要求安设衬砌钢筋。钢筋与模板间采用 与二次衬砌混凝土相同配合比的细石混凝土或砂浆制作垫块, 以确保钢筋保护层 厚度;二次衬砌结构两侧面和底面的垫块应至少 4 个/m2,绑扎垫块和钢筋的铁 丝头不得伸入保护层内。 (8)、台车就位 台车就位前,须找*基底,铺设走行轨。走行轨应从中线桩向左右两侧量出 其位置。走行轨应铺设在仰拱填充(或铺底、或基岩)上,走行轨面的高程应符 合下列要求:(走行轨轨面高程)=(该处衬砌拱顶设计高程)—(轨面至台车 拱顶高度)—(1/2 伸降油缸的行程)。 台车就位后,启动微调机构,用仪器 校正模板外轮廓与设计净空相吻合,并锁定台车。校正模板外轮廓时,应注意复 核台车中线是否与隧道中线重合、台车拱顶高程是否考虑预留沉落量(我标段二 次衬砌台车按 5cm 预留沉落量设计)、矮边墙与拱墙混凝土接茬处的隧道净宽是 否符合设计要求。我部施工本板二衬时的工艺流程如下图所示:

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模板安装必须稳固牢靠,接缝严密,不得漏浆;接缝大于 2mm 处采用腻子修 补严实;模板与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔剂;浇筑混凝土前,模板 内的积水和杂物应清理干净。 衬砌模板台车就位后模板尺寸其允许偏差见下表

(9)、混凝土的浇注与捣固 ①二次衬砌混凝土采用混凝土输送泵、输送管末端采用软管连接入模,混凝 土入模的自由倾落高度保证其不发生离析,现场施工中不超过 2m。输送管严禁 接触模板, 以免混凝土压出时对管口产生的强烈冲击使模板发生小位移及局部变 形;防止振捣器直接冲击模板和预埋件,以免造成模板损坏和埋件移位。衬砌混 凝土应左右两侧对称分层进行,两侧灌筑高差最大不超过 100cm;灌筑砼不宜间 断进行,若必须终止则不应超过混凝土初凝时间,否则应作间歇灌筑处理。边墙 及墙顶部分采用插入式软轴振捣器振捣,拱顶部分采用附着式振捣器振捣。采用 插入式软轴振捣器振捣时,分层厚度控制在在 30cm,振捣时间宜为 10~30s。拱 顶部分振捣时附注式振捣器应单个启动,使用时,应根据需振捣的部位开启振捣 器振动约 30~50s。 混凝土振捣应确保密实。插入式振动棒需变换其在混凝土中 的位置时,应竖向缓慢拔出,不得在混凝土浇注仓内*拖。泵送下料口应及时移 动,不得用插入式振动棒*拖以驱赶下料口处堆积的拌合物分振捣,待混凝土充 分下沉后再浇注拱部,以防因边墙混凝土下沉而造成拱部开裂。 ②混凝土的入模温度应视洞内温度而调整。冬期施工时,混凝土的 入模温 度不应低于 5℃;夏期施工时,混凝土的入模温度不宜高于洞内温度且不宜超过 30℃。 施工过程中要实际测定关键截面的中部点温度和离表面约 5cm 深处的表层

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温度(包括仰拱和底板),实行严格的温度控制。二次衬砌结构任一截面在任一 时间内的内部最高温度与表层温度之差一般不大于 20℃,新浇混凝土与上一区 段二次衬砌混凝土或围岩之间的温度差不大于 20℃,洒水混凝土表面的养护水 温度低于混凝土表面温度的差值不大于 15℃,混凝土的降温速度不大于 3℃/d。 ③封顶: ⑴.当拱部混凝土浇注至台车最上层窗口时, 应将泵送管接 至拱顶圆形进浆 口。从圆形进浆口泵送混凝土进入衬砌台车时,应从已衬砌段向未衬砌段进行; 混凝土充填满拱部后应暂时停止泵送,开启附着式振捣器及时振捣,以防因压力 过大致使台车变形;振捣后继续泵送混凝土,直到混凝土浇注至台车挡头约 2m 处; ⑵.在台车拱部挡 头处预留环向长约 2m 的空间先不安设挡头板,以便进行 封顶作业。当混凝土浇注至台车挡头约 2m 处时,将泵送管接至台车挡头处,通 过软管从未安设挡头板处向拱顶浇注混凝土: 将软管出口端设置于模板上预封顶 处,待输送出的混凝土充满封顶部分并将软管埋入混凝土约 30cm 时,将软管拔 出约 40cm,振捣后连续输送混凝土。待其埋入约 30cm 后,再拔管一次并振捣, 直至混凝土浇注至台车挡头。 ⑶.当混凝土处 浇注至台车挡头时,一边安设挡头板,一边浇注混凝土,并 采用插入 式振捣器振捣密实,直至封顶完毕。 ⑷.为保证拱部混凝土的密实性,在拱部预埋φ20 压浆管,压浆管按 纵向间 距 2~3m 一处埋设,注浆材料采用 M10 水泥砂浆,其配合比应根据现场试验后确 定 , 待 衬 砌 混 凝 土 强 度 达 到 设 计 强 度 的 70% 后 再 进 行 压 浆 处 理 , 初 压 0.1MPa~0.15MPa,终压 0.2MPa。 (10)、养护 ①应在浇筑完毕后的 12h 以内对混凝土保湿养护; ②混凝土浇水养护的时间:对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 或矿渣硅酸 盐水泥拌制的混凝土,不得少于 7d;对掺用缓凝型外加剂 或有抗渗等要求的混 凝土,不得少于 14d; ③浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态; 混凝土养护用水应与 拌合用水相

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同,水温应与环境气温基本相同; ④当日*均气温低于 5℃时,不得浇水; ⑤混凝土强度达到 5Mpa 前,不得拆除堵头模板。 (11)、拆模 承重模板拆除时,应符合下列要求:在初期支护变形稳定后施作的,二次衬 砌混凝土强度达到 20.0MPa 时以上;初期支护未稳定、二次衬砌提前施作的,混 凝土强度应达到设计强度 100%及以上;特殊情况下,应根据试验及监控量测结 果确定拆模时间。拆除不承受外荷载的边墙、仰拱及底板等非承重模板时,混凝 土强度不得低于 5Mpa,并应保证其表面及棱角不受损伤。 (12)、插入式振动棒的操作方法 快插慢拔,拔管速度不得大于 2cm/s,并插入下层混凝土 5~10cm,力求上下 层紧密结合;每一处振动完毕后徐徐提出振动棒,同时要避免振动棒碰撞模板、 钢筋及其他预埋件;振捣时间为每插点 20s 以上(混凝土坍落度较小时适当延 长),做到不欠振、不过振,对每一振动部位,必须振动到该部位混凝土密实为 止。密实的标志是混凝土停止下沉,不再冒出气泡,表面呈现*坦、泛浆;并将 混凝土内靠*模板边的气泡振出混凝土外,或引到振动棒周边排出,同时注意不 要振动过度,防止混凝土表面出现砂面。振捣器拔出混凝土时速度要慢,保证振 动棒周围的空气能够跟随振动棒引出。 (13)、*板振动器的操作方法及须注意的事项 ①附着式振动器轴承不应承受轴向力,在使用时,电动机轴应保持水*状态。 ②在一个模板上同时使用多台附着式振动器时, 各振动器的频率应保持一致, 相对面的振动器应错开安装。 ③作业前,应对附着式振动器进行检查和试振。试振不得在干硬土或硬质物 体上进行。 ④安装时,振动器底板安装螺孔的位置应正确,应防止底脚螺栓安装扭斜而 使机壳受损。底脚螺栓应紧固,各螺栓的紧固程度应一致。 ⑤使用时,引出电缆线不得拉得过紧,更不得断裂。作业时,应随时观察电 气设备的漏电保护器和接地或接零装置并确认合格。

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⑥附着式振动器安装在混凝土模板上时,每次振动时间不应超过 1min,当混 凝土在模内泛浆流动或成水*状即可停振,不得在混凝土初凝状态时再振。 ⑦震动面积应与振动器额定振动面积相适应。 (14)、沉降缝和施工缝处理 ①沉降缝: 沉降缝在衬砌结构变化处设置, 同类型衬砌每 80 米设一道沉降缝。 沉降缝中的橡胶止水带用钢筋卡固定,钢筋卡间距不得大于 50cm。衬砌背部设 置背贴式止水带,缝中设置中埋式橡胶止水带,沉降缝处衬砌外缘与防水板结合 部以浸沥青木丝板封堵。 ②施工缝:施工缝根据每一板二次衬砌而设置,衬砌背部设置背贴式止水带, 缝中设置缓膨型止水条。纵向施工缝应进行接茬处理,处理方法如下:1.接茬面 要凿毛冲洗干净;2. 预埋长 120cm 的φ20 钢筋作为接茬筋,接茬筋埋入接茬面 混凝土的深度为 60cm,预留 60cm 露出混凝土,间距 40cm(钢筋混凝土二次衬砌 可不另行埋设接茬钢筋,采用衬砌钢筋接茬) 三、首件成品检查情况 按照首件产品认证制度要求,现在我标段已完成水头隧道左线浑源端 SZK29+153.5~SZK98+141.5 段二次衬砌施工,经检测各项指标符合要求: 衬砌厚度:不小于设计值(本段 50cm) ,实测:53cm 墙面*整度:20mm ,实测:4mm 6mm ; 11.41m; 7.307m; 52cm;

净总宽:不小于设计值(11.4m),实测:11.42m

隧道净高:不小于设计值(7.306m), 实测:7.308m 隧道偏位:20mm,实测:2mm 1mm;

混凝土强度:在合格范围内,7d 抗压强度已达到设计标准的 105.6%; 外观描述:拆模后,砼表面*整,无明显蜂窝麻面,色泽基本一致。 该段整体浇筑质量控*虾茫炷两街咀龅侥谑低夤猓鹉V两裎捶 现裂缝。线路前进方向左侧距拱顶 2.3m 位置的拱墙表面有少量麻面出现(主要 是由气泡形成的) ,线路前进方向左侧距拱顶 3.4m 位置的拱墙表面有少量水波 纹,其它部分密实光滑。除个别开窗封口处出现较轻微的模板缝外,没有其它痕 迹。混凝土整体颜色均匀一致,轮廓清晰,光洁明亮,总体外观质量较好。

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四、质量改进措施 1、加强模板清洁 对模板进行刨光处理,保持面内无铁锈等污染,脱模剂使用清洁机油,涂刷 均匀,模板加固牢靠。 2、养护条件的一致性 养护用水使用干净清水,采用滴罐法养生,提供连续不断的养生用水,避免 形成干湿循环,并在拆模之前保持连续湿润,必要时使用高压水枪进行喷洒。 3、提高灌注速度 节省时间,提高灌注速度,消除施工冷缝。 4、堵头模板拼缝及矮边墙底部木模板漏浆、拱墙部位麻面(气泡)、拱墙 部位水波纹的改进措施 在堵头模板及矮边墙底部模板内侧贴防水板,从而使模板连成整体,消除木 模板每一块之间的缝隙;控制拆模时间,矮边墙棱角部位受损主要是因为拆模过 早,模板磕碰所致,以后的施工中严格控制拆模时间,矮边墙模板未达到 5MPa 以前禁止拆除模板。 路前进方向左侧距拱顶 2.3m 位置混凝土出现麻面主要是因为混凝土浇筑 后,由于空气排除不干净造成的,导致混凝土表面有凹陷的小坑和表面不光滑, 不*整。导致此种结果的原因可能有三个:1、模板不干净,导致气泡附着于模 板上;2、混凝土含气量过大,导致正常振捣情况下也难以排除干净气泡;3、振 捣不密实,存在漏振与欠振。充分结合我部实际施工工序及现场控制情况,检查 当天的实验记录及现场施工照片及施工记录, 首先排除了混凝土含气量过大的可 能,同时,因为模板经过了二次抛光打磨且经过项目经理部技术人员与监理工程 师严格检查,所以模板不干净的情况也可以排除。以后的施工中将加大打灰旁站 力度,加强振捣手的技术培训,不允许出现仓面混凝土堆积,采用高频振捣器辅 以软轴振捣器振捣。振捣时,以混凝土泛出浮浆、无明显气泡冒出且不显著下沉 为准,不允许过振或漏振,确保混凝土拆模后内实外光。 线路前进方向左侧距拱顶 2.3m 位置的水波纹,主要是由于混凝土泌水,由 于混凝土在运输、 泵送、 振捣的过程中出现粗骨料下沉, 水分上浮, 在局部聚集,

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这部分水与水泥的水化程度与其他部位不一致而形成。 另外该部分多余的水蒸发 后会在该部位形成空隙。导致泌水产生水波纹的原因一般有以下几点:1、混凝 土搅拌时间不够,保水性不好;2、混凝土配合比水灰比过大;3、外加剂过掺, 以及凝结时间不适宜;4、砂 0.315mm 以下的颗粒含量偏高;5、振捣过度;6、 未能及时养护或者养护不规范。充分结合我部实际施工工序及现场控制情况,检 查当天的实验记录及现场施工照片和施工记录, 确定造成本部位出现水波纹的主 要原因为外加剂过掺,施工当天,拌合站的 TCS-100 型电子台秤在打灰至第四车 时失灵,导致显示称重明显小于实际称重,等工作人员发现电子台秤失灵时已经 搅拌了 1 车灰。在以后的施工中,我部将加大对对各种实验仪器的检测频率,杜 绝此类现象再次发生。 4、二次衬砌台车开窗封口处模板缝处理 在振捣窗口再添加四个销子,同时添加四个角钢斜支撑,确保开窗封口处模 板与二衬台车模板紧贴无缝隙, 确保开窗封口模板外侧与二次衬砌台车模板外侧 *滑顺接无错台。

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