二衬混凝土施工方案

宁夏固原地区（宁夏中南部）城乡饮水安全水源工程中庄水库输泄水

建筑物土建安装工程

（合同编号：GYCXYS-2012-26/土建）

隧洞二衬混凝土专项施工方案

拟稿： 审查： 批准：

中铁二十局集团有限公司

宁夏中南部水源工程中庄水库Ⅱ标项目经理部

二○一三年三月

宁夏中南部城乡饮水安全水源工程中庄水库Ⅱ标

隧洞二衬施工方案

一、工程概况

宁夏中南部城乡饮水安全水源工程中庄水库Ⅱ标位于宁夏自治区固原市开城镇和全村，该工程主要为输泄水隧洞，即泄水隧洞、引水隧洞及输水隧洞，其中泄水隧洞240m、引水隧洞57m、输水隧洞1450m。隧洞开挖为圆形断面，混凝土衬砌为C35混凝土，厚度为40cm，隧洞衬砌施工时均设止水，止水为P651橡胶止水与1.2mm厚铜止水两道，伸缩缝填料采用低发泡聚乙烯闭孔板。隧洞内衬砌钢筋均不过仓缝；钢筋接头为搭接焊，搭接长度为30cm。 二、施工准备 （一）人员准备

为完成本工程施工任务，我项目经理部按领导层、管理层和作业层三层机构编制设置，分别负责本工程项目的组织指挥、现场管理和施工作业等工作。项目经理部对各专业施工队实行一级管理，减少中间层次和环节，以提高工作效率、全面保证本工程的顺利完成。

现场组织机构框图见图2.1-1。

1、项目经理部

全权代表公司履行合同的权利和义务，组织现场施工，对承包人法人负责，对监理负责，对建设单位负责。负责工程施工的现场组织和全面管理。承担工程实施、完成及缺陷修复等全部工作，直至工程按期交付。

项目管理层各部门职能见表2.1-2。

2、各施工队施工任务划分

根据本工程施工范围、工作内容和工程数量，项目经理部设置隧洞二衬混凝土综合施工队一个负责本标段隧洞永久衬砌混凝土工程施工任务。为确保砼拌和质量，本标段砼采取集中搅拌供料，为此设立设砼拌和站一座，为本标段各洞口供应砼。各专业施工队均归属项目经理部直接管理。 （二）技术准备

上场以后，我项目部立即组织管理人员学习业主相关文件及规范、验标，并成立以项目经理为组长的施工调查小组对现场及周边环境、地质、建材市场、民俗民约等进行调查走访。组织测量班对

控制桩进行复测，并将成果上报监理。组织各部室对施工图纸进行会审和现场核对，为开工做好准备。 （三）机械设备准备

为确保工程工期、质量和工艺要求，施工设备配置遵循科技含量高、性能优良、生产效率高、环保性能好、采用先进的机械设备的原则进行设备组合匹配，使施工设备的配置充分体现先进性、适用性，配置数量以满足施工需要为前提，配备高效率、低污染的施工设备，使用过程中充分挖掘设备的潜力，做到均衡生产，综合利用，降低机械使用成本。 三、模板施工

本工程隧洞衬砌采用组合钢模，每10m为一仓（根据设计要求）。 1、布设支撑架立筋（见图一）

衬砌钢筋绑扎完成后，在底板布设架立筋，在底板中心布设一道，两侧各布设一道，间距为80cm，纵向设分布筋，每90cm一道。架立筋与衬砌钢筋焊接在一起，使其成为一个整体。

为了防止支撑架立筋施工完毕后露筋，在架立筋与模板接触位置布设混凝土垫块。

2、钢拱架试拼

钢拱架共分为四片，其中三片为同等大小，弧长为L=201.7cm，另一片弧长L=42.9cm，作为楔子，方便拆模而设置，放在顶部位置。在使用钢拱架之前，可在洞外采用架子管进行拼装，必须保证拼装成的圆形拱架周长为648cm（直径为d=206.4cm），并用喷漆编号，以备配套使用。（拱架图见图二）

3、安装模板

1）模板材料：面板：&5钢板，法兰板及筋板：&12*63钢板，肋：6.3#槽钢。制作总长度为10米，1米1节共制作10节。每1节重量：690公斤。10节总合计约：6.9吨（不包含拱架、支撑杆等重量）。每1节（1圈）为7块模板组成。

2）模板1#为脱模块也是注浆模板（详细参照图纸），4#A为工作窗模板（详细参照图纸），为保证底部混凝土浇筑质量，在3#模板下部开设工作窗。

3）每节模板安装1道拱架（在两节模板连接位置），每道拱架用十字支撑杆支撑，支撑杆采用Φ50mm钢管,钢管一端采用U型顶托调节。

4）工作横架为10#槽钢，工作横架两头打孔与模板的法兰板连接后铺装架板即可。以实际施工条件布置工作横架的间距。

5）组装模板时先组装下面的两块3#模板，两块3#模板的上口用工作横架（10#槽钢）固定即可，然后在工作横架上铺装架板，依次再拼装上面的模板。整个仓号的底模安装好后，在安装钢拱架。在安装钢拱架时，必要时可通过手动葫芦，使钢拱架与模板紧贴，然后用铁丝将钢拱架与模板连为整体。仓号内的模板安装完毕后，使用架子管将钢拱架连为整体。

4、设置抗偏移和抗浮装置

为了保证成形混凝土满足设计要求，抗偏移锚杆装置要和底板架立模板钢筋在同一位置，抗浮设置要在模板安装后设置，其位置要在钢拱架上面，受力面积要大，要做到每一榀钢拱架上多要设置抗浮装置，抗浮装置也可采用千斤顶，可周转使用。另外，为防止底部与腰部抗浮筋在结构面位置出现露筋现象，可在抗浮筋与模板接触处采用混凝土垫块形式。（抗偏移与抗浮型式见图三）

5、设置进料口

在模板上留进料口，供混凝土泵管进入以便输送混凝土，其布置位置首要满足浇筑混凝土自由下落高度不超过1.5m，满足振捣要求，保证振捣密实；其次为振捣人员提供平仓振捣的作用空间。

工作窗示意图

B----B

顶部抗浮详图

抗偏移详图

该钢筋必须紧贴模板

四、永久衬砌混凝土浇筑

隧洞衬砌全部采用全断面整体式衬砌，隧洞衬砌施工工艺流程见图4.1。二次衬砌与初期支护的关系示意图见图4.2。

通过前期市场调查，本项目隧洞开挖支护尺寸无法使混凝土输送泵及混凝土运输车进入，仅能采用大功率混凝土输水泵从洞外向内进行输送。混凝土输水泵采用进口8018型，理论水平输水距离为1km。

本项目计划制作2套组合钢模板，每10m为一仓，进行跳仓浇筑，即第一套浇筑1、3、5奇数仓，第二套浇筑2、4、6偶数仓。隧洞二次衬砌施工顺序：先施工泄水隧洞衬砌混凝土，然后从输水隧洞0+600处向引水隧洞方向施工输水隧洞衬，最后施工输水隧洞0+600~1+450段衬砌混凝土。

Ⅰ施工准备

在二次混凝土衬砌前，必须进行如下工作：

a、隧洞混凝土衬砌模板采用组合钢模板。衬砌模板拼装完成，并检查好模板的刚度、模板表面平整度、模板接缝错台情况处理等各项指标，并刷好脱模剂。

b、浇筑混凝土前将基底表面的积水、岩屑、泥浆等松散物清除干净。

Ⅱ、施工测量

测量人员根据施工详图经测量放出结构物边线，测量重点把握衬砌底板高程，腰线位置，作为立设模板的依据；放样架立钢筋控制位置，便于准确的绑扎钢筋；所有放样均采用不易被擦掉并且鲜艳显眼的记号标识。

Ⅲ、钢筋制作安装

衬砌钢筋在洞外现场加工，按设计长度计算下料时，应考虑钢筋搭接长度和接头错开的距离，运至现场，最后在洞内安装成型，洞内钢筋搭接采用绑扎和焊接两种形式，不易焊接的地方采用绑扎搭接。钢筋骨架每隔2m设置一块混凝土垫块，以保证钢筋保护层厚度。

衬砌钢筋施工应符合以下要求：

a衬砌钢筋的规格、型号、机械性能、化学成分、可焊性等符合规范规定和设计要求，钢筋进场后必须进行按规范试验，合格后方可投入使用。

b钢筋在加工弯制前先调直，钢筋表面的油渍、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。

c钢筋主筋采用焊接接头，接头质量必须符合规范的要求。

d衬砌钢筋之受力钢筋采用焊接接头时，焊接接头应相互错开，错开距离为35d(d为钢筋直径)，且不少于50cm。在同一截面内受力钢筋接头面积占受力钢筋总截面面积的百分率不超过50%。

e焊接接头距弯曲处的距离不应小于10d，也不应位于最大弯距处。

f钢筋交叉点应用铁丝全部绑扎牢固，数量不少于90%，钢筋绑扎接头搭接长度及误差应符合规范及设计要求。

Ⅴ、混凝土浇筑

衬砌混凝土的质量，受到施工方法的极大影响。特别是现场内的运输、灌注、捣固、养生等方法对混凝土的性能影响很大，因此，应仔细研究混凝土的运输、灌注、捣固、养生等各个作业环节。严格按照设计要求及现场试验结果进行操作。混凝土运输采用混凝土运输罐将混凝土运至洞口，通过输送泵将混凝土输送至指定地点。

a、混凝土浇筑

混凝土浇筑前应清除模板内的水及杂物，输送泵管路中残留的砂浆等有损混凝土的品质的，必须在浇筑混凝土前清除。浇筑用3个检查窗分层进行，使混凝土下落高度小于1.5m，防止混凝土下落产生离析。拱顶高流动性混凝土只从中央检查窗进行浇筑。从检查窗

进行浇筑时，可从邻接的检查窗和上面的检查窗进行捣固。拱顶部分的混凝土灌注，一般采用向上灌注方式。向上灌注方式比引拔的混凝土充填性要好，也可采用充填性更好的挤压方式（活塞方式）。拱顶部分的混凝土灌注，重要的是不要产生离析、各个角落不残留空隙、堵头处能够完全充填。因此，混凝土要连续灌注，并从堵头板的开口处排除泌浆和空气。为了确实地充填拱顶部分，可以研究采用高流动性混凝土，高流动性混凝土是具有自充填性的，材料难于离析。此外，通常混凝土多少会产生泌浆而在拱顶背后产生一些小空隙。高流动性混凝土几乎没有泌浆，因泌浆引起的空隙是不会出现的。向上灌注口一般距已灌注好的混凝土侧0.75m为宜。灌注口离开已灌注好的混凝土越远，其流动越困难，靠近已灌注好的拱顶部则易产生空隙。因此，灌注口最好靠近已灌注好的混凝土侧。为了减少空隙中的空气，可在已灌注好混凝土侧设置排气孔。

因事故而中断浇筑时，改变了混凝土的流路，会产生空洞和厚度不足，所以每模必须采取备用电源、备用混凝土拌和机等措施以保证连续地灌注混凝土。

泵送钢管清洗后产生的废水，采用活动钢制水箱运至洞口排出。

b、混凝土捣固

混凝土的振捣采用附着式振捣器和人工插入式振捣棒配合使用，模板加工时分层留出捣固窗口，混凝土施工时捣固人员在窗口用插入式振捣器捣固，保证混凝土捣固密实。拱顶等不能使用内部振捣器的部分，要注意不要产生下降、厚度方向分离等缺陷，采用附着式振动器振捣密实，混凝土难于充填的部位，应仔细捣固。

混凝土灌注中断的场合，再次开始时要特别仔细，捣固器应确实地插入下层的混凝土中。

使用振捣器时应注意的事项如下：

内部振捣器尽可能地垂直，以一定间隔插入，其间隔一般在50cm以下，振捣棒需快插慢拔。

振动捣固应充分，其标志是混凝土和面板的接触面出现水泥浆线。表面不再有气泡，混凝土容积减少也是一个特征。

振捣器形状、大小、数量应根据一次捣固的混凝土容积决定，并留有备用数量。

Ⅵ、拆模和养护

a、拆模时间

模板须待混凝土达到设计强度2.5Mpa以上时方可拆除,正常情况下，混凝土强度达到设计的2.5MPa用时为8小时，实际拆模时间以试验室试压强度为准。

b、养护方法

隧洞衬砌养护采用高压水冲洗湿润的办法，经常要保持混凝土湿润，保养期限一般为10天。养护的洒水期限与水泥品种、空气湿度、气温等条件有关。

Ⅶ、拱顶回填压浆

在进行混凝土浇筑时，每隔2m在拱顶预留一组回填压浆管，在完成二衬并达到设计强度要求后，采用压浆泵对拱顶压注水泥浆，确保拱顶的密实度。