隧道衬砌砼浇筑方案

隧道模筑砼浇筑方案

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重庆建工集团

嘉华大桥北桥头接线工程项目部

2009年4月25日

一、工程概况

嘉华大桥进入江北之后，与江北滨江路无法产生直接的连接，最近处需绕行约3.5公里方能进入江北滨江路，为充分发挥江北滨江路与嘉华大桥的作用，在嘉华大桥北桥头附近修建桥头接线道路将江北滨江路与嘉华大桥连接起的意义非常重大。嘉华大桥北桥头接线工程的修建将满足北滨路与嘉华干道的互通功能。

嘉华大桥北桥头接线工程包括北滨路内幅道路加宽和8座匝道，8座匝道分别为A、B、C、D、E、F、G、H匝道,其中位于F匝道K0+020至K0+510为隧道工程，隧道设计有四种衬砌类型分别如下表：。

（现隧道掘进尚有约100米未进行，各施工工序需穿插进行）

考虑到本工程要在今年（2009）国庆节之前完成，工程场地狭窄，施工难以展开，而且结合考虑2009-6-1必须向桥梁施工让出桥台工作面，浇筑方式上考虑两种情形：

一是对于大断面（K0+510--346.575）采用先墙拱后仰拱的方法（类似隧道施工技术规法P97台阶分部法），此法将边墙的衬砌工序调整到拱部衬砌之前，且最后浇筑仰拱以确保在隧道内的其它作业（如：进口段让出其作业便道后）能正常地通行于出口方向的二衬作业面，达到减少施工干扰提高作业速度的目的，其工艺流程如下图：

  注：1. 隧道上台阶开挖；2.上台阶初期支护；3.下台阶及仰拱半幅开挖；4.对应下台阶初期支护；5.余下半幅下台阶及仰拱开挖；6.对应下台阶初期支护；7两侧边墙衬砌砼浇筑（部位A是为增加拱脚支撑而采取的措施，其为同拱圈一并浇筑的混凝土；8.全拱砼浇筑；9仰拱砼浇筑及仰拱填充砼浇筑。此外拱墙砼施工中应穿插防水施工。

一种是对于较小断面（K0+020--346.575）采用先仰拱后墙拱的方法（类似隧道施工技术规法P98中壁墙法的衬砌砼浇筑顺序），其工艺流程如下图：

  注：1. 隧道上台阶开挖；2.上台阶初期支护；3.下台阶及仰拱半幅开挖；4.对应下台阶初期支护；5.余下半幅下台阶及仰拱开挖；6.对应下台阶初期支护；7仰拱砼浇筑及仰拱填充砼浇筑；8全拱砼浇筑。此外拱墙砼施工中应穿插防水施工。

三、洞内衬砌

1.拱圈施工

隧道拱圈、仰拱的二次衬砌采用C30防水钢筋混凝土，防水等级二级，抗渗等级不低于S8，耐侵蚀系数不小于0.85。为提高混凝土的耐久性能，确保结构设计使用年限，防止混凝土开裂，混凝土中应掺入水泥用量8%的高效抗裂防水膨胀剂。

二次衬砌在初期支护和围岩收敛变形基本稳定后施做。衬砌前应做好防水板的铺设及各类预埋件、预留孔沟槽、管洞的设置。防水砼配合比严格按设计及规范执行，做好钢筋的布设工作，钢筋角隅要加强振捣，两次衬砌间工作缝及沉降等要做止水带的安设工作。

1）钢筋绑扎

环向筋应提前放样，按设计半径弯制，安装时与纵向筋间用铁丝绑扎，同时，环向筋与纵向筋必须相互垂直。

纵向筋的搭接长度应符合规范，搭接头应相互错开。

为保证钢筋的保护层厚度，应在钢筋与模板之间环向设置同标号砼垫块，作为钢筋保护层。

和防水板的悬挂一样，利用在混凝土台车之前方悬挑出的脚手架（或单独搭设脚手架）作为安装钢筋时的操作平台。

2）拱圈（墙）砼浇筑

对于先墙后拱再仰拱法，墙和拱的施工缝设在人行检修道高程以下10cm，边墙钢筋制安中应预留足够的连接尺寸，根据设计和规范要求应尽量采用机械连接，当拱圈钢筋闭合时，由于制作和安装误差的累积而无法采用机械连接时，应采用双面焊接，焊接质量应满足相关规范要求。

（1）台车就位

二次衬砌使用自制钢模台车2台（若工期无法保证则增加散拼装15m台车模板两套），直线段采用一环为9m，而曲线段则采用一环为6.1m（由于隧道K0+346.575～510段为弯道和加宽段，拟该段采自制拼装钢模台车），台车就位前要按所需高程铺设钢轨，轨道铺设要稳、平、直，便于台车就位及浇注砼施工。液压千斤顶辅助行走的整体钢模台车见下图。

（2)安模

台车与模板各成系统，可穿行式作业，也可平移作业。模板为组合式钢模拼装。 

钢筋安装验收合格后，在台车及拱架上和边墙上安装钢模，钢模固定在台车拱架上。在拱顶留出4～6个输料孔，并及时安装校正好模板，之后将砼输料管安装固定好。在安好堵头模板的同时,安装好橡胶止水带，在模板上安装附着式振动器多台以便振实砼, 边墙上还留孔作为工作窗，以利插入式振动器捣实砼。 

（3）砼浇筑

砼浇筑采用厂拌，砼运输车运至现场，砼输送泵泵送灌注。拱圈砼采用两侧对称浇注,且两侧下料高差不宜过大。

砼振捣拱墙用附着式振动器和插入式振动棒配合振捣，底板用φ50mm插入式振动棒振捣，振捣时注意插入密度，做到不过振、不漏振。

泵车放料要注意速度，浇筑高度要均匀，浇筑面高差不大于0.5m，保证人员和材料配备。

浇筑过程中作好浇筑记录，及时取样，一般20m3取一组。

砼浇筑完终凝后就应进行专人洒水养护, 养护在14天以上。

砼浇筑施工纵断面示意图

拱圈砼浇筑中应注意的几个问题：

a.随时监测台车模板的稳定和变形情况，发现异常应及时暂停浇筑，待异常问题处理后再继续进行；

b.注意控制砼料的下料速度，防止砼冲破防水卷材，过程中应随时检查防水卷材的完好与否，发现异常问题及时处理；

c.在浇筑边墙时应注意对泄水孔管道的保护；

（4）模板拆除

拆模时间的确定应根据砼的强度来定，一般在每环砼浇筑即将完成时作多组拆模用砼试件，取同条件下的不同时间做砼的抗压强度，再根据隧道施工规范确定最佳的拆模时间。

2.仰拱施工

为不造成干扰，仰拱施工在拱墙二次衬砌后进行，仰拱采用分段全幅浇筑的办法。

先采用马口跳槽法开挖仰拱，超挖部分用C25 片石砼回填，软弱围岩仰拱施工前按照规范要求检验仰拱基地承载力，符合要求后才能进行仰拱浇筑施工。仰拱的支模浇筑应尽快进行。模板使用仰拱大样板，混凝土采用C30商砼，混凝土输送车运输，插入式捣固棒振捣。仰拱混凝土达到设计强度70%以上后，清除仰拱上面的碎渣尘土，并冲洗干净而无积水。待仰拱砼终凝后再施作C15片石砼填充密实。

3.混凝土接缝处理

由于混凝土不能一次浇筑，会产生施工横缝和纵缝，根据以往的工程实践经验，施工缝是渗漏的薄弱环节，需进行防水处理。按照设计图纸，变形缝止水带采用350×10钢边止水带，施工缝采用制品型遇水膨胀橡胶PZ-400（20×30）。布置示意图如下图所示：

4.二衬压浆处理

压浆管的预布置应在混凝土浇筑之前，常规而言宜按照设计要求布置，但考虑到本隧道设计坡度为4%和6% ，当一段二衬形成后可见实际的混凝土收缩形成的空部，几乎都在上坡处，因此建议调整二次压浆孔于施工缝附近。