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第15章 二次衬砌(1)

8.1一般规定

在满足本指南第一章“总则”中1.3节“基本要求”的前提下,应做好以下工作:

8.1.1施工单位依据隧道路线的几何指标和工艺要求提交台车的几何设计和主要材料报告。监理做好审查校核工作,重点控制钢板厚度、台车长度,确保衬砌内实外美。

8.1.2为保证衬砌工程质量,隧道一般地段(含洞身、明洞、加宽段)的二衬施工必须采用全断面模板台车和泵送作业。

8.1.3执行隧道二衬台车准入制度。

8.1.4隧道洞口段二衬必须及时施作,掘进超过50m的,必须停止开挖进行二衬施工;洞口及洞内软岩段二次衬砌尽早施工,其他段落根据监控量测结果适时施工,一般情况下二衬距掌子面距离不超过60~80m;二衬作业面距铺底作业面距离一般为20~30m,距矮边墙作业面距离一般为30~50m,以保证正常二衬施工进度。

8.1.5二衬施工前须对初期支护断面进行激光测量,对不符合要求的应进行处理。

8.1.6洞内出现的地下水,经化验确认对衬砌结构有侵蚀性时,应按图纸要求针对不同侵蚀类型采取不同类型的抗侵蚀性混凝土。设计无要求时,应及时上报变更处理。

8.1.7当围岩级别有变化时,衬砌断面的级别亦应相应变化,但需获得监理工程师批准。围岩较差地段的衬砌,应向围岩较好地段延伸,一般延伸长度为5m。

8.1.8隧道防排水设施、预埋件及预留洞室模板等安装质量要符合设计及规范要求。

8.1.9应由有资质的专业检测单位对二衬钢筋、保护层厚度、空洞情况进行检测。

对检查不合格的项目,施工单位必须进行整改处理。

8.1.10为确保衬砌不侵入隧道建筑限界,在放样时可将设计轮廓线适当予以扩大。

8.1.11对已完成的衬砌地段,应继续观察二衬的稳定性,注意变形、开裂、侵入净空等现象,及时记录。

8.1.12衬砌施工应根据监控量测结果,在围岩和初期支护变形基本稳定后进行。

当围岩变形较大,流变特性明显时,应加强初期支护或采用其他辅助工程措施。

8.2衬砌模板台车

8.2.1一般要求

1.二次衬砌施工(含加宽段)应采用全液压自动行走的整体衬砌台车,衬砌台车应结构尺寸准确,各种伸缩构件、液压系统、电气控制系统运行良好,合理设置各支承机构。应满足自动行走要求,并有闭锁装置,保证定位准确。

2.二衬台车必须在隧道进洞前进场,连拱隧道、小净距隧道一端必须要有两部二衬台车,以确保左右线开挖、二衬的合理步距,确保结构安全。对加宽段处在Ⅳ、吁级围岩段落的,应专门配备加宽段整体衬砌台车,以确保加宽段二衬及时施作。

3.台车整体模板板块由面板、支撑骨架、铰接接头、作业窗等组成,当衬砌断面较大,所承受荷载较大时,支撑骨架应制成桁架结构,并尽量减少板块接缝数量。模板及支架应具有足够的强度、刚度、稳定性和抗上浮能力,能安全的承受所浇筑混凝土的重力、侧压力以及在施工中可能产生的各项荷载。模板不凹凸、支架不偏移、不扭曲,满足多次重复使用不变形。台车设计应便于整体移动、准确就位。

4.台车模板支撑桁架门下净空应满足隧道衬砌前方施工所需大型设备通行要求。桁架各层平台的高度要满足混凝土施工要求,利于工人进行安管、混凝土捣同等施工作业,必须要有上下行的爬梯。

5.为保证衬砌净空,模板外径应考虑变形量适当扩大,作为预留沉降量。

6.两车道二衬台车面板钢板厚应不小于10mm;三车道二衬台车面板钢板厚应不小于12mm;四车道的二衬台车必须经过计算,邀请有关专家研究审查后定制。为减少二衬模板间痕迹,外弧模板每块钢板宽度推荐采用2m,但不应小于1.5m,板问接缝按齿口搭接或焊接打磨。

7.为确保二衬台车具有一定的刚度和强度,推荐两车道台车每延米重量应不低于6.8t,三车道台车每延米重量应不低于8.5t。

8.应在3m、5.3m、拱顶处设置作业窗,作业窗口间距纵向不宜大于3m,横向不宜大于2.5m,窗口尺寸50伊50cm,且应整齐划一。作业窗周边应加强,防止周边变形,窗门应平整、严密、不漏浆。

9.二衬台车的长度应根据隧道的平面曲线半径、纵坡合理选择,长度一般为10~12m,对曲线半径小于1200m的台车长度不应大于9m。

10.衬砌台车应工厂制造、现场拼装,现场拼装时应检查其中线、断面和净空尺寸等;衬砌前对模板表面进行彻底打磨,清除锈斑,涂油防锈;对模板板块拼缝进行焊联并将焊缝打磨平整,抑制使用过程中模板翘曲变形而影响混凝土表面质量,避免板块间拼缝处错台。

11.对于已使用过的二衬台车,应对各种伸缩构件、液压系统、电气控制系统运行状况进行严格的凋试,确保使用状态良好,否则应予更换。必须更换新的外弧模板,并经专业模板厂家整修合格。

8.2.2拼装调试

1.二衬台车现场拼装完成后,必须在轨道上往返行走3~5次后,再次紧固螺栓,并对部分连接部位加强焊接以提高其整体性。

2.检查台车模板尺寸要求准确,其两端的结构尺寸相对偏差宜不大于3mm,否则需进行整修。衬砌前对钢模板表面采用抛光机进行彻底打磨,清除锈斑,涂油防锈。

3.挡头模板应满足承受混凝土压力的刚度,厚度应适当加厚,安装稳固、严密。

4.施工过程中出现二衬错台,应暂停二衬施工,全面查找原因,重点查找台车就位加固措施是否有效、混凝土输送管是否固定、挡头模板或两边模板是否变形等,要及时整修加固,经监理工程师同意后方可继续二衬施工。

5.每施作衬砌500~600m,台车应全面校验一次,校验可在隧道加宽带进行。

8.2.3审批验收

台车的审批验收共分为两阶段,由总监办组织成立专门的审批验收小组,对每座隧道的隧道二衬台车进行审批验收。

第一阶段(二衬台车进场前报批):施工单位进场后应立即着手进行二衬台车进场前的准备工作,进场前两个月内向总监办上报拟进场二衬台车的数量、台车长度、外观几何尺寸、新旧程度、面板厚度、每块板的宽度以及每台台车重量等主要台车参数,经总监办批准许可后方可组织进场。

第二阶段(二衬台车验收):二衬台车进场后,由施工单位填写验收表,并报总监办,总监办应在7个工作日内依据批复的二衬台车进场许可对施工单位进场的二衬台车进行验收;验收合格后,施工单位进行二衬台车的拼装调试,调试成功后,报总监办组织验收;若验收发现问题施工单位应及时整改,待整改并验收合格后才能移入洞内进行二衬施工。

8.3施工要点

8.3.1二次衬砌钢筋

1.执行“两个集中”的原则,钢筋集中加工、统一集中配送。

2.钢筋安装应满足

(1)横向钢筋与纵向钢筋的每个节点均必须进行绑扎或焊接。

(2)钢筋焊接搭接长度应满足设计及规范要求,受力主筋的搭接应采用焊接,焊接搭接长度及焊缝应满足规范要求。

(3)相邻主筋搭接位置应错开,错开距离不应小于1000mm。

(4)同一受力钢筋的两个搭接距离不应小于1500mm。

(5)箍筋连接点应在纵横向筋的交叉连接处,必须进行绑扎或焊接。

(6)钢筋其他的连接方式应符合相关规范的规定。

(7)安装钢筋时,钢筋长度、间距、位置、保护层厚度应满足设计要求。

3.钢筋制作必须按设计轮廓进行大样定位。

4.为确保二衬钢筋定位准确、钢筋保护层厚度符合要求,需采取以下措施(1)先由测量人员用坐标放样在调平层及拱顶防水层上定出自制台车范围内前后两根钢筋的中心点,确定好法线方向,确保定位钢筋的垂直度及与仰拱预留钢筋连接的准确度。钢筋绑扎的垂直度采用三点吊垂球的方法确定。

(2)用水准仪测量调平层上定位钢筋中心点高程,推算出该里程处圆心与调平层上中心点的高差,采用自制三角架定出圆心位置。

(3)圆心确定后,采用尺量的方法检验定位钢筋的尺寸是否满足设计要求,对不满足要求位置重新进行调整,全部符合要求后固定钢筋。钢筋固定采用自制台车,二衬钢筋间距由钢管焊接的可调整的支撑杆控制。

(4)定位钢筋固定好后,根据设计钢筋间距在支撑杆上用粉笔标出环向主筋布设位置,在定位钢筋上标出纵向分布筋安装位置,然后开始绑扎此段范围内钢筋。各钢筋交叉处均应绑扎。

5.钢筋保护层应全部采用高强砂浆垫块来控制,不得使用塑料垫块。

6.要求主筋纵向间距、分布筋环向间距、内外层横向间距、保护层厚度符合设计要求。

8.3.2矮边墙施工

1.推荐矮边墙与二衬同时浇筑,提高二衬整体质量。整体浇筑时要求二衬台车下增加矮边墙模板。

2.矮边墙顶面高程按台车侧模底部高程确定;施工时按规范预埋连接钢筋或榫石,并对与二衬混凝土接触面进行凿毛,在围岩变化处设置好沉降缝;二衬混凝土浇筑前用水将其表面湿润,清除杂物。边墙模板应采用一次成型的弧形钢模。

3.对设计有二衬钢筋的段落,预埋的接地扁铁应与钢筋焊接,无衬砌钢筋的也应尽量与锚杆头进行焊接,以确保接地电阻满足设计要求。

4.注意按设计布设纵向透水盲管及其与沉砂井的连接管,预留环向软式透水盲管和防水板接头,以及设置预埋件和预留洞室等。

8.3.3预留洞室和预埋件

预留洞室模板及预埋件在钢筋混凝土衬砌地段,宜固定在钢筋骨架上;在无筋衬砌地段采取在衬砌台车模板上钻孔,用螺栓固定。

预留洞室模板宜采用钢模,承托上部混凝土重量时应加强支撑,确保混凝土成型质量合格。

8.3.4台车就位

1.台车模板就位前应仔细检查防水板、排水盲管、衬砌钢筋、预埋件等隐蔽工程并做好记录。台车就位后应检查其中线、高程及断面尺寸等并做好记录。

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