二次衬砌作业指导书.doc

蒙华铁路MHSS-1标段阳山隧道

二次衬砌施工作业
指导书

编制：
复核：
审核：

中铁二十局集团有限公司
蒙华铁路MHSS-1标段项目经理部
二〇一五年四月

1
目 录
1. 编制目的 - 1 -
2. 编制依据 - 1 -
3. 适用范围 - 1 -
4. 作业准备 - 1 -
（1）施工驻地准备 - 1 -
（2）人员配备 - 1 -
（3）机械设备及工器具配备 - 1 -
（4）材料配备 - 2 -
（5）技术准备 - 2 -
5. 技术要求 - 2 -
6. 施工程序与工艺流程 - 3 -
（1）施工程序 - 3 -
（2）衬砌施工工艺 - 3 -
7. 施工要求 - 3 -
（1）施工准备 - 4 -
（2）仰拱施工 - 5 -
（3）仰拱填充施工 - 5 -
（4）拱墙二次衬砌施工 - 6 -
8. 劳动组织 - 10 -
9. 材料要求 - 11 -
10. 设备机具配置 - 12 -
11. 质量控制及检验 - 13 -
（1）质量标准： - 13 -
（2）控制要点 - 13 -
（3）检查方法 - 13 -
12. 安全及环保要求 - 15 -
（1）安全要求 - 15 -
（2）环保要求 - 16 -

二次衬砌施工作业指导书
1. 编制目的
为更好地指导施工，规范操作。
2. 编制依据
《阳山隧道设计图》
《隧道防排水参考图》
《双线隧道复合式衬砌参考图》
《铁路隧道工程施工技术指南》TZ204-2008
《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009
《铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10417-2003
《铁路隧道防排水施工技术指南》TZ331-2009
《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010
3. 适用范围
适用于阳山隧道工程洞身衬砌施工。
4. 作业准备
（1）施工驻地准备
修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术、施工作业人员进场生活、办公需要。
（2）人员配备
施工作业前，根据施工组织设计并结合现场工程进度情况合理配备各工序施工人员。
（3）机械设备及工器具配备
根据施工需要现场所需机械设备配备齐全；根据设计及规范要求现场配备必要的试验仪器及计量设备。
（4）材料配备
根据施工计划，并对照设计图纸计算出的相应的工程数量以及各种原材料的需要量，在进行材料调查和经试验检测合格后，做好现场材料的储备工作，确保材料的质量和供应。
（5）技术准备
作业指导书编制后，在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准，制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。
5. 技术要求
（1）现场施工人员必须岗前考核合格后方可进行施工，特种作业人员必须做到持证上岗。
（2）各种原材料及半成品必须按照要求进行送检试验，合格后方可进行使用。
（3）混凝土在拌合站集中搅拌，施工前按设计提供的强度要求进行室内试验，确定设计配合比，再根据现场粗细骨料的含水量，确定施工配合比。混凝土的配合比应保证其抗压强度达到设计及规范要求。
（4）衬砌模板台车、移动台架必须按照隧道内净空尺寸进行设计制造，并经验收合格后方可投入使用。
6. 施工程序与工艺流程
（1）施工程序
洞身衬砌施工主要包括仰拱、仰拱填充、拱墙等施工，施工顺序为：施工准备→仰拱钢筋绑扎→立仰拱模板→安装纵向中埋止水带→
仰拱砼浇注→预留纵向遇水膨胀止水条槽→立仰拱填充模板→仰拱填充砼浇注→防水板铺设→拱墙钢筋绑扎→台车及模板就位→安装挡头板及止水带（条）→拱墙砼浇注→养护→模板拆除。
（2）衬砌施工工艺
衬砌施工工艺见“混凝土衬砌施工工艺流程图”。
7. 施工要求
混凝土衬砌施工工艺流程图
确定施作混凝土衬砌
施工准备
模板滑移
1.中线水平放样检查
2.安设简易滑移轨道
1.水平定位立模
2.拱部中心线定位立模
3.边墙模板净空定位
模板安装
施作止水条

涂脱模剂
涂脱模剂

灌注混凝土
脱 模
养护
1.拱墙模板固定成型
2.清理基层
1.自检
2.监理工程师隐检
洞外混凝土拌合站
混凝土运输
混凝土输送泵

（1）施工准备
①原材料经检验合格，粗骨料加工拌合前要再次过筛，以防止超粒径骨料混入，造成堵塞。细骨料堆放在防雨料库，以控制含水量，且数量满足施工需要。施工前，测定砂石含水率，确定施工配合比。
②测量仪器精度满足要求，拌合站、衬砌台车调试运转正常。
③二次衬砌作业区段的照明、供电、供水、排水系统满足衬砌正常施工要求，隧道内通风条件良好。
④与开挖面安全距离：Ⅲ级＜120m,Ⅳ级＜90m, Ⅴ级＜70m；仰拱；Ⅲ级＜90m，Ⅳ级＜35m，Ⅴ级＜35m。
（2）仰拱施工
为减少其与出碴运输的干扰，采用仰拱栈桥施工，以保证隧道底部的施工质量，从根本上消除隧底质量隐患，确保结构稳定。仰拱超前施工，为拱墙衬砌模板台车作业提供条件，并有利于文明施工。仰拱混凝土由洞外搅拌站拌合，采用混凝土罐车运送至浇筑地点，采用溜槽自中间向两侧对称浇筑，用插入式振捣器振捣密实。仰拱施工具体要求如下：
①施工前，应将隧底虚碴、杂物、泥浆、积水等清除干净，并用高压风将隧底吹洗干净，超挖部分采用同等级砼回填，并进行检查，对不符合标准的隧底重新进行处理。
②仰拱钢筋采用洞外加工场集中加工，洞内现场安装绑扎，钢筋品种、级别、规格、数量和连接方式必须符合设计及规范要求。钢筋加工严格按照技术部门所放大样及下料图加工，加工前钢筋应除锈、调直。钢筋绑扎完毕后全部进行自检，并报监理检查，检查合格后方可进入下到工序施工。
③仰拱模板采用定型钢模板现场拼装，并支立牢固，接缝处采用双面胶进行连接。
④仰拱应超前拱墙衬砌，超前距离不少于20m，且距掌子面距离符合设计及规范要求。
⑤仰拱施工缝和变形缝应按设计及规范要求施作防排水工程。
⑥仰拱砼强度达到5MPa后允许行人通行，仰拱砼强度达到设计强度的100%后允许车辆通行。
（3）仰拱填充施工
仰拱砼终凝后才可进行填充砼的施工，仰拱填充同样采用仰拱栈桥施工，以保证不妨碍前方正常施工，并确保结构质量，为拱墙衬砌模板台车作业提供条件，并有利于文明施工。混凝土采用砼罐车运送至洞内，采用溜槽自中间向两侧对称浇筑，插入式振捣器进行振捣密实。在施工填充砼前需进行高程测量以确保证其位置及标高准确无误。仰拱填充施工要求如下：
①施工前，应将仰拱顶面虚碴、杂物、泥浆、积水等清除干净，并用高压风将仰拱顶面吹洗干净，并进行检查。
②仰拱填充模板采用定型钢模板现场拼装，并支立牢固，模板接头采用双面胶粘贴, 平整密封,防止漏浆。
③仰拱填充宜紧跟仰拱进行施作，待仰拱强度终凝后立即进行仰拱填充施作。
④仰拱填充砼强度达到5MPa后允许行人通行，仰拱填充砼强度达到设计强度的100%后允许车辆通行。
⑤防水板、环向盲管及纵向排水管的安装在初期支护施作完成后进行施作，并满足设计及规范要求。
（4）拱墙二次衬砌施工
二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定后施作，特殊条件下（如松散堆积体、浅埋地段）的二次衬砌应在初期支护完成后及时施作。围岩变形过大或初期支护变形不收敛，又难以及时补强时，可提前施作二次衬砌，但二次衬砌应加强。变形基本稳定时应符合下列条件：
a隧道水平净空变化速度及拱顶或底板垂直位移速度明显下降；
b拱脚水平收敛（拱脚附近7天平均值）小于0.2mm/d，拱顶下沉收敛速度小于0.15mm/d；
c施做二次衬砌前的累计位移值，已达总相对位移值的90%以上；
d初期支护表面裂隙不再继续发展。
①衬砌钢筋加工
a检查仰拱施工预留二衬连接钢筋。将预留钢筋调整顺直，绑扎好纵向筋、钩筋；钢筋的数量，布设必须严格按照设计要求进行施作，否则重新进行布设。
b钢筋加工必须按照技术部门所放大样及下料图加工，加工前钢筋应除锈、调直。
c钢筋的加工应符合设计要求,当设计未提出要求时,应符合下列要求(d为钢筋直径)。
a)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。
b)受拉热轧光圆和带肋钢筋的末端，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。
c)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）。
d)用光圆钢筋制成的箍筋，其末端应作不小于90°的弯钩。
e)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7.5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。
f)钢筋接头
钢筋接头的连接采用螺纹套管连接，其施工工艺按照《铁路混凝土工程钢筋机械连接技术暂行规定》相关内容办理。
钢筋接头在施工中根据实际情况分段，相邻连接位置应相互错开，同一区段内钢筋接头面积不大于全部钢筋面积的50%，且连接位置不得位于拱顶。
②衬砌钢筋安装
施工顺序：把加工好的钢筋运至洞内→作业台架到位→安装外侧主筋→安装外侧纵向连接钢筋（调整主筋间距）→安装内侧主筋→安装内侧纵向连接钢筋（调整主筋间距）→安装箍筋→检查质量。
③模板台车就位
a测量放线
恢复隧道中线及高程，以指导台车正确的行走方向及定位，模板台车行走轨道的中线和轨面标高误差应不大于±10mm。
b模板台车清理
模板台车浇注混凝土前必须进行处理，清除表面的杂物及灰尘，检查有无破损及设备状况是否良好，如有破损必须进行修复。状况良好的模板台车均匀涂抹脱模剂，以供使用。
c模板台车就位
根据中线及高程测量资料，模板台车行走到位后固定，在测量人员的指导下精确定位，支撑牢固，并派专人检查合格后安装堵头模板。模板安装完成后检查是否连接紧密、牢固，以防漏浆、跑模等现象。最后，连接输送泵管道，准备施作混凝土。
在混凝土浇筑过程中，设专人对模板、支架进行检查、维护；模板如有变形走样，立即采取措施或根据实际情况要求停止浇筑混凝土。
④ 浇筑混凝土
a混凝土拌合
拌制混凝土时严格按照试验室提供的施工配合比进行配料。
b混凝土运输
混凝土运输采用混凝土罐车将混凝土从拌合站运送到混凝土浇筑点。
c混凝土浇筑
(a)泵送混凝土入模：
a)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℃。
混凝土拌合物的入模含气量应满足设计要求，当设计无具体要求时，混凝土无抗冻要求时含气量按≥2.0%；混凝土有抗冻要求时含气量按（D1、D2、D3、D4环境作用等级）：D1≥4.0%；D2、D3≥5.05%；D4≥5.5%。
b)对混凝土拌合物的塌落度进行测定，测定值应符合理论配合比的要求，混凝土泵送的塌落度不宜过大，以避免离析或沁水；并应对混凝土拌合物的水胶比进行测定，测定值应符合施工配合比的要求。
(b)基岩上的杂物，泥土及松动岩石均应清除，基岩应冲洗干净并排净积水，如有承压水，必须与设计单位共同研究，经处理后方可进行浇筑，清洗后岩基在浇筑前应保持洁净和湿润。
a)混凝土衬砌的浇筑采用全断面一次成型法施工。
b)混凝土浇筑应保持连续性，如因故中止且超过允许间歇时间，则应按施工缝处理，混凝土允许间歇时间（自出料起算到覆盖上层混凝土时为止）见表1规定。
表1 浇筑混凝土的允许间歇时间
混凝土浇筑时的气温（℃）
t（°C）
普通硅酸盐水泥（min）
允许间歇时间（分）
20～30
90
10～19
120
5～9
150
注：表中规定的时间未考虑外加剂作用及其它特殊施工和混凝土本身温度的影响。
c)混凝土使用附着式和插入式振捣器振捣，每一位置的振捣时间，以混凝土不再显著下沉、不出现气泡，并开始泛浆为准。
d)振捣器距模板的垂直距离，不应小于振捣器有效半径的1/2，并不得触动钢筋及预埋件。
⑤混凝土养护
a浇筑完成后应对混凝土进行养护，以保持混凝土表面湿润，养护水的温度与环境温度基本相同。
b不同混凝土潮湿养护的最低期限如下表2所示。
表2 不同混凝土潮湿养护的最低期限
混凝土类型
水胶比
大气潮湿（50%＜RH＜75%无风，无阳光直射
大气干燥（RH＞50%）有风，或阳光直射
日平均气温T（℃）
潮湿养护期限（d）
日平均气温T（℃）
潮湿养护期限（d）
胶凝材料中掺有矿物掺和料
≥0.45
5≤T＜10
21
5≤T＜10
28
10≤T＜20
14
10≤T＜20
21
T≥20
10
T≥20
14
≤0.45
5≤T＜10
14
5≤T＜10
21
10≤T＜20
10
10≤T＜20
14
T≥20
7
T≥20
10
⑥拆模
a拆模的时间规定：
(a)二次衬砌混凝土强度达到8MPa时，方可拆模，根据试验作出合适拆模时间；
(b)承受围岩压力较大的拱、墙，封顶和封口的混凝土达到设计强度的100%；承受围岩压力较小时，要达到设计强度的70%。
(c)拆模时，应根据锚固情况，分批拆除锚固连接件，防止大片模板坠落，拆模应使用专门工具，以减少对混凝土及模板的损坏。
(d)拆下的模板、支架及配件应及时清理、维修，并分类堆放。
8. 劳动组织
（1）衬砌施工人员配置分为两部分：一部分钢筋加工安装人员，一部分立模和混凝土搅拌、运输及浇注人员。详见表3。
表3 衬砌施工人员配备表
序号
人 员
数量（人）
职 责
1、钢筋加工与安装
1
工班长
1
组织和协调
2
安全员
1
负责安检工作
3
质检员
1
负责质检工作
4
钢筋工
5
负责钢筋接头扯丝、套筒连接
4
普工
12
负责钢筋拉直、切断及预弯、现场绑扎
5
电焊工
2
负责焊接工作
6
电工
1
负责本班作业用电操作
小计
18

2、混凝土搅拌、运输及浇注
1
工班长
1
组织和协调
2
技术员
1
负责现场技术及质检工作
3
装载机司机
1
负责粗细骨料的上料工作
4
混凝土搅拌司机
1
负责拌和站搅拌机的操作
5
混凝土运输
3
负责砼的运输
6
输送泵司机
1
负责输送泵的操作
7
混凝土工
8
负责混凝土浇筑、捣固及模板等检查
8
安全员
1
负责施工安全监督
9
电工
1
负责本班作业用电操作
10
试验员
2
监督配合比以及取样
小计
20

其中工班长、技术员、安全员、质量员必须由我单位正式职工担任，其他人员为外协劳工。
9. 材料要求
现场施工材料种类、型号、数量等详见表4。

表4 施工材料表
序号
材料种类
型号
相关技术要求
1
水泥
PO42.5
水泥强度≥42.5Mpa（28天）、凝结时间（初凝不早于45min，终凝不晚于10h）
2
砂
机制砂
泥块含量≤0.5%，压碎指标值≤25%
3
碎石
5～31.5mm
泥块含量≤0.5%，压碎指标值≤25%
4
减水剂
高效减水剂

5
HPB300钢筋
Ф8钢筋
抗拉≥370Mpa，冷弯180度无裂纹
6
HRB400钢筋
Ф14钢筋
抗拉≥370Mpa，冷弯180度无裂纹
7
HRB400钢筋
Ф22钢筋
抗拉≥490Mpa，冷弯180度无裂纹
10. 设备机具配置
衬砌施工机械设备主要分为两部分，一部分钢筋加工，一部分为立模和混凝土浇注，详见表5。
表5 衬砌施工主要施工机械设备配置表
序号
机具名称
单位
数量
规格型号
一、钢筋加工与安装
1
钢筋弯曲机
台
1
GW40
2
钢筋切断机
台
1
GQ40
3
钢筋调直机
台
2
GT4-14
4
电焊机
台
3
BX-50
二、混凝土施工机械设备
1
拌合站
座
1

2
装载机
台
1
ZL50
3
砼输送车
辆
3
8方
4
混凝土输送泵
套
1
HBT60
5
插入式振捣器
个
4

6
附着式振捣器
台
12

11. 质量控制及检验
（1）质量标准：
衬砌混凝土强度、厚度以及衬砌内钢筋间距保护层厚度达到设计要求，一次性验收合格。
（2）控制要点
①原材料（钢筋、水泥、砂、石、外加剂）；
②施工配合比
③衬砌钢筋
④衬砌强度、厚度
（3）检查方法
①原材料
a对钢筋、水泥、以及外加剂等进行招标选购，每次进厂的材料必须进行检查。
检验方法：按照《砼用钢第二部分：热轧带肋钢筋》GB1499.2-2007、《砼用钢第一部分：热轧光圆钢筋》GB1499.1-2008、《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175）、《混凝土外加剂》（GB8076）、《混凝土应用技术规范》（GB50119）的相关规定对钢筋、水泥、外加剂进行试验检验。
标准：各项指标必须满足设计要求。
b对砂、石等地材每次进场，由现场试验员取样送往试验室进行检查。
检验方法：按照《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》JGJ52以及《普通混凝土用砂、石质量检验方法》的要求测定砂含泥量、泥块含量、石颗粒级配、压碎指标值、针片状颗粒含量等进行试验检测。
标准：符合铁道行业标准《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》（TB10424）的规定。
c混凝土拌制前，测定砂、石含水率，根据测试结果和理论配合比调整材料用量，提出施工配合比。
检验方法：砂、石含水率测试。
标准：每工作班不少于一次，根据情况适当加密测试频率。
d钢筋安装过程中，技术人员现场指导，对安装间距不均的立即重新调整，确保钢筋间距均匀。
检验方法：检查现场施工记录，现场观察，并对已绑扎完毕每模二衬同一排中受力钢筋水平间距以及上下排钢筋间距尺量两端、中间各一处。分部钢筋、箍筋间距尺量连续3处。钢筋保护层厚度尺量两端中间各2处。
标准：上下排钢筋间距允许偏差±15mm；同一排中受力钢筋水平间距拱部允许偏差±10mm；边墙允许偏差±20mm；分部钢筋间距允许偏差±20mm；箍筋间距允许偏差±20mm；钢筋保护层厚度允许偏差（-5mm，+10mm）之间。
e隧道厚度必须满足设计要求，二衬施工前，使用断面仪测量初支净空，确保二衬厚度。
检验方法：测量净空断面与开挖轮廓比较，必要时采用钻孔抽样活无损检测方法检查衬砌厚度，钻孔检查每个断面应从拱顶沿两侧不少于5点。
标准：量测尺寸应能够满足国家标准《标准轨距铁路建筑界限》（GB146.2）的规定。
12. 安全及环保要求
（1）安全要求
①钢筋绑扎严禁赤身作业，以防划伤、烫伤。
②钢筋焊接时焊机要有良好、牢固接地。
③在钢筋架制作和搬运过程中，应将钢筋构件绑扎牢固，以防止发生整体构件或连接铁件碰撞伤人、车辆倾覆、构件坠落等事故。
④当加固钢筋、吊装钢筋时，作业人员应以正确的姿势站立在平稳、牢固的脚手架上，克服麻痹思想，必须佩带安全带，防止发生人员坠落事故，在2m以上高处工作时，应符合高处作业的有关规定。
⑤工作跳板、脚手架的承载重量，不得超过结构承重要求。
⑥洞内运输车辆限速行驶。作业地段正常时每小时小于10公里，会车时时速小于5公里，成洞地段行驶时速小于20公里，会车时时速小于10公里。
⑦在衬砌台车（或作业台架）作业地段应设置“慢行”标志，台车（台架）两端设置红色显示灯。
⑧洞内车辆行驶应遵守下列规定：严禁超车。会车时空车让重车，重车减速行驶，两车厢间距离不小于0.5m。同向行驶，前后两车间距离至少为20m，洞内能见度差时，应加大间距。洞内车辆相遇或发现有行人时，应关闭大灯，改用小光灯或近光灯。车辆起动前应了望或鸣笛，进出隧道口时应鸣笛。洞内车辆倒车必须开灯、鸣笛或专人指挥。车辆在使用前应详细检查，不得带病行驶。
⑨衬砌台车使用时遵守下列规定：台车上不得堆放料具。工作台上应铺满木板。并设安全栏杆。拆除混凝土输送软管时，必须停止混凝土泵的运转。两端挡头板应安装牢固。衬砌台车工作台架上施工用照明用电线路每天要进行一次检查，确保电线绝缘良好，防止电线破损、漏电伤人（装置漏电保护器）。
⑩模板台车设计时，必须考虑净空能保证运输车辆的顺利通行。混凝土灌筑时，必须两侧对称进行。
（2）环保要求
隧道衬砌施工过程中，容易造成空气环境的污染，为保证自然环境，应减少甚至避免施工队环境的破坏，并加大在环境保护方面的投入，真正将各项环保措施落实到位。
①应对混凝土在搅拌、运输、浇注环节制定相应环境保护措施，尽量避免水泥与外界的直接接触。混凝土搅拌站，应远离生活区，并对其周围进行封闭，对附近经常进行洒水降尘。
②现场施工人员，需穿戴防护工作服，焊工佩戴护目镜。
③生产中的废弃物及时处理，运到当地环保部门指定的地点弃置。
④按环保部门要求集中处理生产及生活中产生的污水及废水。
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