隧道二衬混凝土施工技术.doc

目 录一、前言1二、衬砌混凝土浇筑前原材料的准备工作2三、衬砌混凝土浇筑前机械的配备4四、衬砌混凝土浇筑人员配备4五、衬砌混凝土浇筑前洞内准备工作5六、衬砌混凝土浇筑过程控制6七、二衬混凝土振捣工艺7八、混凝土泵送布料工艺9九、拱顶压注混凝土11十、混凝土养护11 隧道衬砌混凝土施工技术一、前言衬砌混凝土施工工艺主要有衬砌混凝土浇筑前的准备工作、衬砌混凝土的搅拌、运输和泵送浇筑、衬砌混凝土的脱模养护。以上构成了隧道二衬混凝土施工的全过程。其工艺流程图如下二、衬砌混凝土浇筑前原材料的准备工作首先按照施工计划一盘棋的原则，合理配制人、机、物、料。以我工地情况原材料供需矛盾较突出，若原材料的计划和采购不到位，将造成施工运转不正常。因此根据本月施工计划安排，进行合理的原材料的计划和采购为混凝土施工准备的第一步。2.1原材料计划管理a、现场施工技术干部在全面了解施工组织设计、施工图、施工计划、施工进度的前提下，对编制的物资计划既有预见性，又有可靠性，既要保证现场混凝土原材料的供应，又不超储积压和浪费。b、编制主体批量的物资采购计划要与施工图、施组、施工进度计划相对应，不能漏报，不能多报。以保证现场混凝土施工的有序进行。c、现场技术干部每周根据混凝土计划的完成情况和现场材料的库存情况与拌和站物资部门及时沟通调整下周混凝土材料供应计划。2.2原材料采购管理a、充分了解库存、其他可利用资源和市场信息等情况，为物资的采购工作打好基础。采购物资必须按采购计划进行，并随时了解现场实际情况，以防止较多的库存或供应不足。b、按照编制的采购计划，报供应商适时适量分批组织供应，要把市场的物资储备基地和生产资料市场作为自己的仓库，向零库存过渡。2.3原材料进场检验a物资部派专人对进场的物资首先进行外观验收。通过目测及计量仪器、设备对进场物资的包装、颜色、质量作初步判断。b物资进场时，物资人员必须通知监理人员共同对进场物资进行相应的验收。物资进场的同时，物资人员应收取供应单位提供的进场物资的出厂检验报告或质量保证书等相关资料并妥善保管。若供应单位无法提供相关资料，物资人员必须严禁此批物资进场。c物资部材料进场后由物资部材料员书面按批量和要求下达材料检验委托单，通知试验室对该批材料进行质量检验并验收，试验人员通知现场监理进行见证取样，并签认材料进场检验委托单，试验人员对该批材料进行常规项试验，试验合格后出具相应的试验报告。2.4 考虑到工地实际情况碎石原材料短缺，而且进料比较困难，而工地上碎石用量又相对较大，所以物资所进碎石中含泥量较大时，拌合站应配套高压冲洗设备对碎石进行冲洗，直到材料符合质量要求。但是对于含泥量特别大的风化石应杜绝进场。三、衬砌混凝土浇筑前机械的配备3.1首先混凝土搅拌站做好日常维护和保养工作，保证搅拌系统的各部位运转正常。3.2拌和站至少配备4台性能运转正常的混凝土罐车及上料用装载机。3.3每个隧道二衬浇筑工作面配备1台混凝土输送泵，要求性能稳定，泵压正常。并配够若干泵管和泵管连接密封件和连接扣件。3.4定点、定区配制混凝土振捣棒。在每个台车左右两侧端头往中间2.5米，地面往上4.5米的二窗平台位置各安放一台电动软轴插入式振捣器，软轴振捣棒长度为不少于8米长。这样在不移动振捣器的情况下，振捣工人直接拖拽振捣棒就可实现二衬从一层窗到三层窗每层所有窗口的混凝土振捣。降低了振捣工人的劳动强度，提高了振捣的效率。除此之外另备用一台振捣棒共五台振捣棒与二衬台车上。3.5定点、定区配制窗口处照明电源，保证振捣作业人员可以一目了然的观察混凝土的浇筑高度和振捣情况。左右侧设置手持式工作灯，电线长度不少于10米，可以随时同照亮窗口内情况。3.6定点、定区配制附着式振动器。本着拱部顶模中部和底部边摸中部设置附着式振动器振捣，边墙采用插入式振捣器振捣的原则。在拱部和底部台车面板中间纵向左中右各布置3台附着式振动器，振动器纵向间距为2.5m，左右侧位置安装在三窗与四窗的中间。（台车断面图如下）四、衬砌混凝土浇筑人员配备4.1衬砌混凝土浇筑施工人员的配制按照定人、定点、分区的原则进行。台车下1人，工作职责罐车放料和开混凝土输送泵，工作位置为混凝土输送泵工作平台。台车挡头模1人，工作职责加固挡头模，观察挡头的漏浆和稳定情况，观察混凝土高度，挡头出现意外及时通知泵手停止泵送混凝土。左右两侧窗口各设专职振捣人员1人，工作职责为开窗、在窗口观察混凝土浇筑高度、待浇筑高度达到60cm后通知泵手停泵混凝土，沿窗口振捣混凝土、再次布料、振捣、关窗。台车顶层工作平台处设2人专职布料导管，工作职责为导管，往混凝土溜槽内布料，并配合振捣工的工作。4.2项目部委派2名值班人员现场全程旁站二衬浇筑过程，其主要工作职责负责混凝土的检验和协调工作，监督作业队混凝土施工过程中的捣固和分层浇筑工作。五、衬砌混凝土浇筑前洞内准备工作5.1衬砌混凝土浇筑前基面检查验收基面检查主要项目为开挖基面的复测，采用全站仪对浇筑段基面进行逐点测量，测量完成后绘制隧道断面图，实测的断面与设计断面进行比较，从而检查二衬厚度是否符合设计要求。为以后二衬厚度检测不留后患。其次检查基面的平整度和基面有无突出尖锐物体存在，为下一步防水板的挂设做准备。5.2铺设环向、纵向排水盲管，铺挂土工布和防水板。其防水板的焊接工艺和铺设松弛度要符合质量要求。并且要逐缝检查防止有漏水现象。5.3按照设计图纸在隧道、 围岩位置绑扎二衬钢筋。注意二衬钢筋钢筋环向间距、纵向间距、层间距符合设计要求，特别是二衬钢筋的保护层厚度要留够，有必要采用定位筋对保护层进行控制。钢筋焊接中要采取防护措施防止烧坏防水板。5.4在上述3条自检合格并报现场监理工程师验收合格后，二衬台车依据测量的技术交底走行、扩张、升降就位。工人安装挡头板、止水带、加固丝杠、台车面板喷涂脱模油、输送泵管的铺设、输送泵运转检查等准备工作。5.5现场技术主管在确认上述准备工作都以完成的情况下，报检现场监理工程师申请二衬混凝土浇筑，经现场监理检查合格同意浇注后填写本次混凝土浇筑委托单。六、衬砌混凝土浇筑过程控制6.1搅拌站接到通知后，检查搅拌设备，计量设备，运输设备，运转是否正常，预热准备待命状态。6.2拌合站调度接到通知后，对本次浇筑材料总量进行核对，是否满足生产要求。安排混凝土罐车，装载机和相关人员设备到达指定拌合现场，检查前台准备情况，一切准备充分后，调度发出开盘指令开盘。6.3试验人员依据施工配料通知单对搅拌机各种原材料的计量参数进行设定，对搅拌参数进行设定。搅拌司机和监理人员对参数进行复核检查，确认无误。其搅拌站混凝土搅拌时间参数设定为120S，并且在混凝土搅拌过程中不得随意更改搅拌时间。6.4试验人员对首盘混凝土进行出厂检验包括：a:出机坍落度b:含气量c:出机温度d:目测和易性能。书面形成混凝土拌合物性能检验记录。6.5出现混凝土坍落度及和易性偏差情况时，查明原因，微调施工配合比，满足要求后继续生产。对出现严重质量重大偏差时，停止浇筑，处理首盘混凝土。等待查明原因，解决问题后重新开盘。6.6混凝土原材料每盘称量偏差应符合下表7.9-1的规定。序 号原 材 料 名 称允 许 偏 差 （%）1水泥、矿物掺和料12粗、细骨料23外加剂、拌和用水16.7第一车混凝土生产完成后，搅拌站通知现场技术人员现场等待，搅拌司机打印出厂单注明本车方量，强度等级，施工部位，发车时间。混凝土到达现场后，现场试验人员检测混凝土坍落度，入模温度，满足要求后浇筑，并形成记录，监理旁站。混凝土测试指标不合格时，不能满足施工要求时，严禁浇筑，混凝土退回搅拌站重新调配，并查明混凝土不合格的原因，防止生产的混凝土再次发生不合格情况。严禁在现场私自加水随意调整混凝土的用水量，导致水胶比变大，混凝土强度等级无法得到保证。确实需要现场调整的要由项目部试验专业技术人员进行合理的调整，从而保证混凝土的各项技术指标符合设计要求。对于私自加水并且经现场管理人员劝说不听者，将给予100元/次的罚款。6.8 混凝土罐车到达指定的卸料位置后，在卸料之前要加速转动混凝土搅拌罐至少30秒以上，以降低由于混凝土运输当中对混凝土拌合物性能的影响6.9 混凝土浇筑过程中，试验人员制作标准养护试件。现场技术人员制做同条件养护试件，按规定进行编号拆模养护工作。现场监理进行旁站，现场技术人员随时对混凝土浇筑高度情况，振捣情况，模板稳定性情况，预埋件位置情况进行检查监控。七、二衬混凝土振捣工艺7.1根据振捣机械配制原则，二衬混凝土振捣采用边墙采用插入式振捣棒拱部采用附着式振动器的方式进行振捣。二衬边墙混凝土振捣定人、定点、分区进行,台车左右两侧各2台8米长的插入式软轴振捣棒完全覆盖边墙全部振捣点。振捣棒振捣混凝土时，振捣棒应该快插慢拔，插点要均匀排列，振动棒要垂直插入垂直拔出逐点振捣逐点移动，顺序进行，移动间距一般为40-50cm，严禁将振捣棒放入混凝土后从前到后拖拉式振捣混凝土。混凝土振捣上一层时应插入下一层15-20cm，以使两层混凝土结合牢固，振捣要避免漏捣、过捣, 振捣时不得触及钢筋和模板。上层和下层振捣时间差不应超过2小时。7.2平板式振捣器振捣时，首先采用振捣棒振捣分层摊平，待混凝土浇筑到振动器上方1m高处，开动整排高频振动器，同时振动15秒，然后继续灌注。如脱模后观表面整体平整度及光洁度较好，继续施工作业，如表观质量存在差异，现场进一步改进工艺，确保砼的表观整体平整度及光洁度满足设计及规范要求。7.3注意事项1）由于高频振捣器采用螺栓固定，因此每次混凝土浇筑前要对所有的螺母进行检查并拧紧，避免振捣器使用过程中脱落。2）使用高频振动器模板有一定的振幅，因此要求对模板进行加固检查，为避免台车发生偏移，台车两端丝杠以斜撑方式进行加固。3）在第一次使用前，应检查控制系统是否正常。程序如下：接通控制操作柜电源，确认电源指示显示正常；断开所有预置开关，启动控制操作柜。再依次启动，检查振动器是否工作正常。 4）系统采用变频控制器控制，电机启动为软启动特性，在振动器启动后，不允许在中途增加启动其他振动器。 5）在砼浇筑前应认真检查模板台车就位是否符合要求，检查项目包括台车空间位置、结构尺寸符合设计要求，堵头板加固牢靠，走行部分锁定，底部支撑牢固、不漏浆。6）严格二衬浇筑工艺，坚持“对称、分层、连续、振捣”之原则，严格值守制度，禁止违规操作。 7)振动时间的确定：在二衬混凝土浇筑过程中，应根据模板刚度、振动器安装位置、混凝土坍落度、振动器台数等具体情况来确定。根据现场实际情况，在浇筑到第一层入灰窗口下缘时，人工配合插入式振捣棒摊平混凝土表面，启动控制操作柜面板上的开关，分层分组振动；若坍落度在16-18cm时，振动时间宜设置为25-40秒。8）在变频器启动进行中严禁拔插连接振动器16A工业插头，由于变频器是采用软启动，振动器直接通电启动会产生极大的扭距，从而造成振动器损坏，瞬时冲击电流过大也易击穿变频器整流桥而产生爆炸。 9）隧道内边墙处混凝土浇筑中要分层、左右侧交替对称浇筑，每层浇筑厚度宜不大于1米，台车前后混凝土高差不超过60cm，左右侧混凝土高差控制在80cm左右，对一侧超挖严重的位置要放慢浇筑的进度，并随时观察二衬台车的受力和位移情况，防止出现台车由于侧压造成台车侧移及台车上浮。八、混凝土泵送布料工艺为了将混凝土料尽可能均匀的分布在每一浇筑层，将采用混凝土泵送主泵管，泵送分流软管，各窗口分流槽相结合的方式，将混凝土料均匀的分布到各个窗口位置。8.1溜槽布置溜槽形状见图8-1平面示意图和图8-2纵截面示意图图8-1 平面示意图图8-2 纵截面示意图如上图所示溜槽材料一般采用木质或铁制，根据现场尺寸通常在加工场加工成型，整体运输至台车顶部固定位置安装固定牢固。台车上溜槽布置示意图见图8-3。图8-3 台车侧面溜槽布置示意图8.2具体施工方法1）在第一工作平台位置设置一窗分流漏斗和6个溜槽，分流漏斗设置活动中隔板和活动边隔板，通过一窗分流漏斗将混凝土通过1#溜槽溜送到右侧一层窗口的1#窗口见图8-3，在第1#窗口的振捣工人观察混凝土浇筑高度，当混凝土浇筑高度达到60-80cm时，停止浇筑，通过分流漏斗溜到2#溜槽将混凝土送至2#窗口，进行放料、振捣，完成后再换至3#窗口，左侧混凝土全部浇筑60-80cm时，换至另一侧进行混凝土浇筑。振捣工人振捣通过各个窗口振捣混凝土。倒管工人使用分流漏斗将混凝土分流至各个溜槽，使混凝土溜至1层各个窗口。如此左右交替浇筑三次达到一窗窗口底部20-30cm高度，关闭一层窗口。2）在第二工作平台位置设置二窗分流漏斗，将上部主流管与下部主分流管对接，上部主分流管高度用手动葫芦来回左右调整，以对准下部主分流管，用管扣将两分流管连接。二窗分流漏斗仍然设置活动中隔板和活动边隔板，按照一窗分流方法通过分流漏斗和分流槽将混凝土左右交替分层输送至二窗各个窗口，混凝土每层高度控制在60-80cm之间，并分层振捣到位。3）三窗到二窗间混凝土采用混凝土输送软管和拆管实现混凝土分层浇筑工艺，施工过程与1层混凝土分流施工过程类似，将溜槽施工变成拆管施工，每个窗口使用软管浇筑混凝土。九、拱顶压注混凝土9.1衬砌混凝土封顶采用压注混凝土封顶。衬砌混凝土进入封顶阶段时要连续不间断浇筑泵送混凝土，以确保拱顶位置在压满混凝土前混凝土有足够的流动性。当灌注混凝土达到拱顶封闭顶部时, 应加大泵送压力( 一般为5MPa 6MPa) , 当挡头板上观察孔有浆溢出时, 即标志封顶完成，同时应注意进行二次混凝土补压有利于防止拱顶空隙。9.2当最后一车补方方量混凝土浇筑完毕，且确认施工部位已经完成浇筑不需再拌混凝土后，现场施工技术人员通知拌合站下达终盘命令，试验人员填写灌注记录，完善整理浇筑资料。十、混凝土养护10.1隧道内二衬混凝土的养护一直由于用工量大、养护工人责任心差、费时多、效果看不见，成为隧道内二衬混凝土强度出现问题的最隐秘的环节不被重视。有大量的研究和实验表明同样混凝土强度等级的20组试件分AB两组，在试件制作完16小时后拆模，A组不进行养护放在浇筑完的二衬旁边，B组放置在标准养护室中标养，28天后一起做抗压强度试验的结果表明B组完全能够达到强度设计要求，而A组基本达不到混凝土强度设计要求，甚至会出现只达到强度等级的50%情况。可见混凝土若养护不到位，混凝土内部的水将蒸发过快，形成脱水现象，会使已经形成胶凝体的水泥颗粒不能充分水化，从而缺少足够的粘结力，表现为混凝土酥软，混凝土强度更是无从谈起。10.2由上可见混凝土养护的重要性，为了重视和落实养护环节。要求每个洞口要配制养护专用的水管和水枪，洞内的高压水管每隔30米设置接水开关，并要有洞内值班人员每隔4-6小时进行洒水养护，对洞内空气干燥的隧道要增加洒水养护的频率。10.3混凝土养护一般在浇筑完毕后12h进行保湿养护，其二衬一般在混凝土拆模时进行。拆模前首先用水喷洒台车外表面，拆模后用水喷洒混凝土表面，以降低混凝土水化热温度。但应注意喷洒用水温度和混凝土表面温度之差不宜超过15。10.4 混凝土浇水养护的时间对于普通硅酸盐水泥拌制的混凝土，不得少于7d；对具有抗渗要求的混凝土其养护时间不得少于14d。当平均气温低于5时，不得浇水养护。