拱墙衬砌施工工艺

一、工艺概述

隧道衬砌要遵循“仰拱超前、墙拱整体衬砌”的原则。初期支护完成后，为有效地控制其变形，仰拱尽量紧跟开挖面施工，并进行全幅一次性施工。仰拱施作完成后，利用多功能作业平台人工铺设防水板，绑扎钢筋后，采用液压整体式衬砌台车进行拱墙一次性整体灌注二次衬砌混凝土施工。

二、适用条件

在客运专线隧道工程中适用先灌注仰拱混凝土，再拱墙二次初期混凝土施工。

三、作业内容

1、隧道净空检查；2、移动模板台车并就位；3、架设挡头模板；4、灌注二次衬砌混凝土；5、脱模及养护。

四、质量标准及检验方法

㈠原材料及成品、半成品质量检验

1、水泥、細骨料、粗骨料、外加剂等的选用必须符合设计要求，各原材料进场必须取样检验合格方可投入使用。

2、钢筋品种、级别、规格、数量必须符合施工图要求，各力学性能实验必须合格。

3、拌制混凝土须采用饮用水，当采用其他水源时，必须试验合格。

4、模板台车的形式、结构、长度、强度、刚度等必须符合设计及相关规定。

㈡台车就位、钢筋和混凝土表面质量检验标准

1、模板台车安装允许偏差和检验方法如下表：

1、灌注前应清除防水层表面杂物并洒水润湿。

2、模板台车走行轨道的中线和轨面高程误差不大于±10mm，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。

3、钢筋混凝土衬砌地段，必须用与衬砌混凝土相同配合比的细石混凝土或砂浆制作垫块，确保钢筋保护层的厚度，主筋保护层尺寸应不小于30mm、迎水面主筋保护层不小于50mm。

4、采用高效减水剂时，混凝土运到场后应作坍落度检查，泵送混凝土一般以15～18cm为宜。

5、钢筋表面的污渍，水泥浆和浮皮铁锈等均应清除干净。

6、检查现场施工机械设备和风、水、电等管线路，并试运转，确保各项作业正常运行，保证混凝土连续灌注。

7、每衬砌段拱顶部位应预留不少于2个注浆空。

六、施工机械及工艺装备

施工机械及工艺装备见下表：

衬砌施工工艺与质量控制流程见附图。

八、工艺步序说明

1、净空量测

拱墙衬砌施工前，先对隧道净空进行量测，合格段落可以直接按照设计铺设防水板，不合格段落需采取相应措施进行整理合格。

2、衬砌钢筋

钢筋加工弯制前应调直，并将表面油渍、水泥浆和浮皮铁锈等均应清除干净；加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕。按照设计要求进行衬砌钢筋制做，钢筋接头应设置在承受应力较小处，并应分散布置。配制在“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，应符合设计要求。钢筋的布置形式必须符合设计要求。

3、模板台车

拱墙二次衬砌采用全断面整体钢模衬砌台车，支模前先进行中线、高程测量放样，根据中线和标高铺设衬砌台车轨道，起动电动机使衬砌台车就位。起动衬砌台车液压系统，根据测量资料使钢模定位，保证钢模衬砌台车中线与隧道中线一致，拱墙模板成型后固定，测量复核无误。模板安装必须稳固牢靠，接缝严密，不得漏浆。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，涂刷时均匀且不污染混凝土表面及钢筋。

清理基底杂物、积水和浮碴等，装设钢制或木制挡头模板，并按设计要求装设橡胶止水带。

模板台车安装完毕并自检合格后报请监理工程师检查，合格后开始衬砌混凝土灌注。

3、衬砌混凝土

混凝土采用洞外拌合站集中拌合，搅拌运输车运输、输送泵泵送混凝土入模灌注，插入振捣器捣固。

砼自模板窗口灌入，应由下向上，对称分层，防止钢模台车偏移，倾落自由高度不超过2.0m。在砼浇筑过程中，观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，应及时采取加固措施。混凝土浇筑应连续进行，当因故间歇时，其间歇时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间；当超过允许间歇时间时，按接缝处理，衬砌砼接缝处必须进行凿毛处理。

混凝土浇筑分层厚度（指捣实后厚度）宜为振捣器作用部分长度的1.25倍，但最大摊铺厚度不宜大于600mm。在新浇筑完成的下层混凝土上再浇筑新混凝土时，应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。

4、拆模与养护

1、在初期支护变形稳定后施工的，二次衬砌混凝土强度应达到8.0MPa以上。

2、初期支护未稳定，二次衬砌提前施作时混凝土强度应达到设计强度的100%以上。

3、特殊情况下，应根据试验及监控量测结果确定拆模时间。

4、 混凝土浇筑完毕后的12小时以内开始对混凝土进行养护，混凝土养护的最低期限应符合有关要求，且养护不得中断。

九、作业组织

衬砌施工工艺劳动力组织见下表1：

表1

     工种名称

   生产效率见下表2。

                                                       表2

十一、施工安全及环境保护

㈠施工安全

1、施工作业前必须认真检查和处理支护作业区的危石，施工机具应布置在安全地带。

2、施工用作业台架应牢固可靠，并应设置安全栏杆。

3、必须定期检查电源线路和设备的电器部件，确保用电安全。

4、施工中应经常检查输料管、接头的磨损情况，当有磨损、击穿或松脱等现象时应及时处理。

5、施工中检修机械或设备故障时，必须在断电、停风条件下进行，检修完毕向机械设备送电送风前必须事前通知有关人员。

6、当采用加大风压处理堵管事故时，应先关机将输料管顺直，紧按喷嘴，喷嘴前方不准站人，疏通管路的工作风压不得超过0.5Mpa。

7、非施工人员不得进入正进行喷射的作业区，施工中喷嘴前严禁站人。

8、喷射作业区应有良好的通风措施，作业区的粉尘浓度不得大于10mg/m3。作业人员应戴防尘口罩、防护帽、防护眼镜、防尘面具等防护用具，作业人员应避免直接接触碱性液体速凝剂，不慎接触后应立即用清水冲洗。

     ㈡环境保护

       1.开始施工前，必须进行环境因素识别，确定重要环境因素，制定相应的管理方案。

   2.临时工程及现场布置应采取措施保护自然环境。

3.施工废水、生活污水和生活垃圾不得随意丢弃，并在生活区、生产区及洞门口设置污水处理池，生活污水或生产及洞内废水必须经过污水处理池处理后排放到或倒置指定地点。