隧道洞身二次衬砌施工方案

隧道洞身二次衬砌施工方案

一、二次衬砌施工概述

凤凰山隧道全长范围内共设置七种衬砌类型，分别是：明洞段整体式衬砌为70cm厚C30钢筋混凝土；V级加强复合式衬砌为70cm厚C30钢筋混凝土；Ⅳ级加强复合式衬砌为60cm厚C30钢筋混凝土；Ⅳ级复合式衬砌为50cm厚C30钢筋混凝土；Ⅲ级复合式衬砌为45cm厚C25混凝土；Ⅱ级复合式衬砌为40cm厚C25混凝土；Ⅱ级紧急停车带复合式衬砌为45cm厚C25混凝土。本隧道除Ⅱ级围岩衬砌段外，其余均设有仰拱，拱墙、仰拱衬砌混凝土均为防水混凝土，抗渗等级不小于S8，仰拱填充为C25普通混凝土。另外，本隧道人行和车行横通道的二次衬砌均为C25防水混凝土，其中人行横通道根据其所处的不同围岩地段，衬砌厚度分别是：Ⅱ级20cm、Ⅲ级25cm、Ⅳ级30cm；车行横通道位于Ⅱ级围岩地段，其衬砌厚度为30cm，防火门安装段衬砌厚度为40cm。

二、施工方法

二次衬砌施工工序比较多，主要有仰拱钢筋混凝土及填充混凝土，边墙基础施工、安装衬砌结构钢筋（Ⅴ级围岩加强段、Ⅳ级围岩加强段和Ⅳ级围岩段）和灌注混凝土。施工顺序为：监控量测→确定施作二次衬砌→施工准备→测量放线→施作防水板和无纺布→绑扎钢筋（Ⅱ、Ⅲ级围岩段无此工序）→施作止水带（条）→预埋件安装→衬砌模板台车刷脱模剂→模板台车就位→灌注混凝土→脱模→模板台车退出→养护。

1、隧道仰拱及隧洞底混凝土回填超前，拱墙二次衬砌混凝土采用长12.0m 的自行式液压可调式钢模台车整体浇筑。根据珠海市的相关规定和施工现场的实际情况，本工程采用外购商品混凝土，现场使用容积10.0m3的混凝土运输罐车将混凝土运送到泵送地点，混凝土输送泵泵送入模，插入式捣固器和附着式振捣器捣固混凝土。

对于衬砌仰拱地段浇筑混凝土采用大块钢模板，为了保证在隧道内各种施工车辆的通行，减少仰拱工作面对开挖作业面的影响，仰拱采取分两次施工。浇筑前将基底松动的石渣、杂物和基坑内积水清除干净，然后安装初期支护的型钢拱架、焊接连接钢筋、铺设钢筋网，经检查合格后喷射混凝土。初期支护施工完毕在其上绑扎、焊接仰拱钢筋，然后安装模板、支撑，最后浇筑仰拱二衬混凝土；待仰拱二衬混凝土达到设计强度的70%后，安装仰拱填充混凝土的模板、支撑，浇筑仰拱填充混凝土。混凝土由专用罐车运送至作业点，插入式振捣器振捣。浇筑时由仰拱中心向两侧对称进行，仰拱与边墙基础衔接处作施工缝处理，并接长仰拱钢筋至边墙，以方便后续拱墙衬砌施工时的钢筋安装、焊接。仰拱填充混凝土施工时，特别注意横向导水管的布设，并预留出中心水沟的位置。

2、隧道二次衬砌先施工电缆槽盖板20cm以下部分边墙基础，预留出电缆槽、排水边沟的位置，浇筑混凝土前将基底石渣、污物和基坑内积水清除干净，检查合格后方可浇筑混凝土。边墙基础施工时，特别注意纵向施工缝的外贴式橡胶止水带、橡胶止水条的埋设和预留，并根据测量标高埋设纵向盲沟及环向盲沟。

三、隧道拱墙衬砌施工工艺

为保证二次衬砌混凝土达到“内实外美，不渗不漏”的要求，本隧道二次衬砌采用整体式模板台车施工，施工方法叙述如下：

二次衬砌施工程序：工作台架就位→衬砌钢筋绑扎、焊接→预埋件的设置与检查、铺设轨道→模板台车刷脱模剂→模板台车就位→尺寸检查验收→模板台车就位锁定→预埋件、预留孔洞设置→安设堵头板→泵送灌注混凝土→脱模、养生→下一个循环施工。

1、钢筋绑扎和焊接

拱墙衬砌结构钢筋安装采用轮胎式简易工作台架，钢筋在洞外加工下料并

弯制成型，汽车运送至洞内，人工绑扎，接头采用电焊机焊接，搭接长度必须符合设计和施工技术规范的要求。在进行钢筋焊接时，特别注意对防水板的保护，保证不对防水板造成破坏。

2、模板台车就位

拱墙衬砌的模板采用整体式衬砌钢模台车，模板台车一次衬砌长度为12.0m。模板台车在钢轨上行走，其定位过程为：测量放线，检查模板台车电器行走系统，移至下一衬砌循环处；清理模板并涂脱模剂，就位调整，固定就位千斤顶，挂上模板台车两侧的侧向千斤顶，基脚千斤支撑固定；中线、水平检查，安装堵头板，混凝土输送泵就位，安装输送管。

3、混凝土生产及运输

衬砌用混凝土采用外购商品混凝土，供应厂家需取得业主和监理单位的同意，使用混凝土运输罐车运送至作业点。

4、泵送混凝土

衬砌混凝土采用混凝土输送泵泵送入模，两侧交替灌注，且两侧混凝土灌注面高差不得大于50cm，以免不对称、侧压引起台车移位，影响混凝土外观质量和衬砌成型后的净空。

5、混凝土振捣

加工模板台车时，在台车内模上预留工作窗，内侧面安设附着式振捣器，灌注过程中利用插入式振捣器和附着式振捣器以及输送泵泵送压力使灌注混凝土达到密实的要求。

6、混凝土脱模

根据施工技术规范的要求，二次衬砌混凝土的强度达到2.5MPa时，方可脱模，脱模时间亦可由工地试验室确定。受围岩压力较小的拱墙，混凝土强度须达到设计强度的70%，受围岩压力较大的拱墙，混凝土强度必须达到设计强度的100%方可脱模。

7、隧道洞身二次衬砌施工工艺流程框图见下图。

隧道洞身二次衬砌施工工艺流程框图

8、二次衬砌混凝土灌注作业注意事项

⑴、自下而上依次对称灌注混凝土，前、后、左、右混凝土面高差不得大于50cm。

⑵、隧道有仰拱地段应先施工仰拱，其一次施工的长度视不同的围岩情况而定。

⑶、初期支护与二次衬砌间空隙必须回填密实，并按下列要求施作：

边墙基础或拱脚以上1.0m范围内的超挖，应采用边墙同标号混凝土同时浇筑；其余部位（包括仰拱）超挖在允许范围内可与衬砌一起采用同标号混凝土浇筑。

⑷、二次衬砌混凝土应连续浇筑，不得不间歇时，间歇时间及处理方法应符合相关规范的规定。

⑸、浇筑混凝土应捣固密实，当使用插入式振动器时，移动距离一般不超过振捣器作用半径的1.5倍；插入下层混凝土的深度，宜为5～10cm。振动延续时间，应保证混凝土获得足够的密实度，但不得损伤防水层，在无条件使用振捣器时，人工捣固应落实到人，确保混凝土的浇筑、捣固质量。

⑹、拆模：二次衬砌混凝土强度（无承压地段）达到2.5MPa后方可拆模。

⑺、混凝土的养生：为防止混凝土的早期干缩产生裂纹，应在拆模后立即洒水养护，使其经常保持湿润，养护时间应遵循有关规定。

⑻、隧道结构拱顶混凝土灌注的特殊要求

对于隧道洞室结构的拱顶混凝土灌注，往往会产生拱顶混凝土不密实、不满灌、漏振捣、易收缩的系统工艺缺陷，故对此部位的混凝土施工除在混凝土性能上减少其收缩率以外，还需对其灌注工艺做特殊要求，采用加强封堵板泵送挤压混凝土施工工艺，见下图。