衬砌施工作业指导书

衬砌施工作业指导书

适用范围

适用于铁路隧道二次初期混凝土施工。衬砌工序安排采取先灌注仰拱混凝土再填充混凝土，后拱墙施工，仰拱采用仰拱栈桥全幅施工，拱墙衬砌采用模板台车衬砌。 作业内容

1．隧道净空检查；2.灌注仰拱及边墙混凝土；3.模板台车就位；4.架设挡头模板；5.灌注混凝土；6.脱模；7.养护。 质量检验标准

一、原材料及成品、半成品质量检验 （一）水泥

1．衬砌混凝土采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，掺加料为矿渣或粉煤灰。由耐硫酸侵蚀要求的混凝土可选用中抗硫酸盐硅酸盐水泥或高抗硫酸盐水泥。不可使用早强水泥。

2．水泥质量必须符合附录铁路混凝土用原材料质量标准及检验方法。

（二）细骨料

1．使用的细骨料必须选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂，也可选用专门机组生产的人工砂，不可使用山砂，不得使用海砂。

2．细骨料的质量要求和选用原则必须符合附录铁路混凝土用原材料质量标准及检验方法。

（三）粗骨料

1．使用的粗骨料必须选用级配合理、粒型良好、质地均匀坚固线胀系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石或卵石。不可采用砂岩碎石。混凝土必须采用二级或三级级配粗骨料，粗骨料需分级采购、分级运输、分级堆放、分级计量。

2．粗骨料的质量要求和选用原则必须符合附录铁路混凝土用原材料质量标准及检验方法。

（四）外加剂

1．外加剂必须采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、质量稳定、能满足混凝土耐久性能的产品。

2．外加剂的性能必须符合附录铁路混凝土用原材料质量标准及检验方法。

（五）钢筋

1．钢筋进场时，必须对其质量指标进行全面检查并按批抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯试验，其质量必须符合简支梁钢筋制作及安装工艺的规定和施工图要求。

2．钢筋品种、级别、规格和数量必须符合施工图要求。 3．钢筋的连接方式应符合施工图要求。

4．钢筋接头的技术条件和外观质量应符合简支梁钢筋制作及安装工艺的规定。

（六）矿物掺加料

矿物掺加料的技术要求必须符合附录铁路混凝土用原材料质量

标准及检验方法的规定。

（七）水

拌制混凝土需采用饮用水，当采用其他水源时，质量必须符合附录铁路混凝土用原材料质量标准及检验方法的规定。

（八）模板台车

1．模板台车的外轮廓在灌注混凝土后必须保证隧道净空，门架结构的净空必须保证洞内车辆和人员的安全通行，同时预留通风管位置；

2．模板台车的门架结构、支撑系统及模板的的强度和刚度必须满足各种荷载的组合；

3．模板台车长度宜为9～12m；

4．模板台车侧壁作业窗宜分层布置，层高不宜大于1.5m，每层宜设置4～5个窗口，其净空不宜小于45×45cm，并设有相应的混凝土支架或吊架；

5．顶模设置通气孔、注浆管；

6．模板台车应设置足够的承重螺杆支撑和径向模板螺杆支撑； 7．模板台车可安装附着式振动器；

8．模板台车应采用43kg/m及以上钢轨为行走轨道； 9．模板台车应有大直径通风管通过的位置。 二、台车就位、钢筋和混凝土表面质量检验标准 （一）台车

模板台车安装允许偏差和检验方法必须符合表1-1的规定。

表1-1 模板台车安装允许偏差和检验方法 序号 1 2 3 4 5 项目 边墙角平面位置及高程 起拱线高程 拱顶高程 模板表面平整度 相邻灌注表面高低差 允许偏差（mm） ±15 ±10 ＋10 —0 5 ±10 检验方法 尺量 水准测量 2m靠尺和塞尺 尺量 （二）钢筋

钢筋加工允许偏差和检验方法必须符合表1-2的规定。

表1-2 钢筋加工允许偏差和检验方法 序号 1 2 3 项目 受力钢筋顺长度方向的全长 弯起钢筋的弯折位置 箍筋内净尺寸 允许偏差（mm） ±10 ＋20 ±3 尺量 检验方法 （三）混凝土 混凝土结构外形尺寸允许偏差和检验方法必须符合表1-3的规定。

表1-3 混凝土结构外形尺寸允许偏差和检验方法 序号 1 2 3 项目 边墙平面位置 拱部高程 边墙、拱部表面平整度 允许偏差（mm） ±10 ＋30 －0 15 检验方法 尺量 水准测量 2m靠尺检查或自动断面仪测量 施工准备

1．灌注前应清除防水层表面杂物并洒水润湿。

2．模板台车走行轨道的中线和轨面高程误差不大于±10mm，台车就位后启动微调机构，用仪器校正模板外轮廓与设计净空相吻合，并锁定台车。

3．钢筋混凝土衬砌地段，必须用与衬砌混凝土相同配合比的细石混凝土或砂浆制作垫块，确保钢筋保护层的厚度，主筋保护层尺寸应不小于30mm，迎水面主筋保护层不小于50mm。

4．采用高效减水剂时，混凝土运到场后应作坍落度检查，泵送

混凝土一般为15～18cm为宜。

5．钢筋表面的污渍、水泥浆和浮皮铁锈等均应清除干净。 6．检查现场施工机械设备和风、水、电等管线路，并试运转，确保各项作业正常进行，保证混凝土连续灌注。

7．每衬砌段拱顶部位应预留不少于2个注浆孔。 施工机械及工艺装备

目前国内铁路客运专线隧道内衬砌施工的主要机械见表1-4。

表1-4 铁路客运专线隧道内衬砌施工的主要机械表 序号 1 2 3 4 5 6 7 名称 电焊机 输送泵 模板台车 汽车式混凝土输送车 搅拌站 钢筋弯曲机 钢筋调直机 规格型号（示例） BX1－300 HBT60D 9m或12m 6 m3 HX60A GW－40 数量 5 1 1 3 1 2 2 工艺及质量控制流程

衬砌施工工艺及质量控制流程见图1-1。 工艺步序说明

一、仰拱、边墙及填充施工

1．对岩溶、瓦斯隧道，仰拱开挖前，利用地质雷达进行底部15m内的地质探测，仰拱开挖后进行地质核对，与施工图不符时及时进行变更。

2．仰拱、填充施工紧随开挖进行，为减少其与出渣运输的干扰，采用仰拱栈桥跨过施工地段，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。

3．仰拱和填充混凝土超前施工，为拱墙衬砌模板台车作业提供条件，并有利于文明施工。

4．仰拱混凝土自中间向两侧对称灌注，混凝土终凝后才可进行仰拱填充的施工，混凝土达到强度等级后方可在其上方行车。灌注混凝土采用插入式振捣器进行振捣密实。

二、拱墙衬砌施工

1．采用新奥法施工时，拱墙衬砌一般应在围岩及初期支护基本稳定后进行，适度紧跟开挖面（一般地段距开挖面不超过120m；但是特殊地质地段，如洞口地段、断层破碎带、潜埋段、塑性变形大的地段，适当调整衬砌与开挖面距离）。

2．拱墙采用模板台车衬砌，泵送混凝土入模，每环在拱顶预留注浆管兼通气管，保证拱顶混凝土与围岩密贴。特殊地段，如预留洞室段采用木模板配合衬砌台车衬砌。模板台车的衬砌长度以9～12m为宜。

3．混凝土采用插入式振捣器辅助振捣，可以附着式振捣器辅助振捣。

4．钢筋混凝土衬砌地段，钢筋在洞外下料加工，洞内绑扎或拼装。钢筋绑扎可采用多功能作业台架施工。

三、衬砌背后回填注浆

1．衬砌前在防水板内侧，拱顶模筑衬砌外缘设置聚氯乙烯树脂φ10mm纵向注浆管，每8～10m设置一段，两边分别与预设的φ20mm镀锌钢管注浆口连接，镀锌钢管注浆口应突出衬砌内缘3～

5cm。

2．衬砌背后根据地质雷达检测情况和出水情况，选择合理的注浆参数和注浆材料，对衬砌背后进行回填及注浆堵水，达到施工要求和验收标准。

四、主要技术措施

以某隧道为例，隧道衬砌混凝土为使衬砌混凝土抗渗等级不小于P8的，达到内实外美，不渗、不漏、不裂和混凝土表面无湿渍的质量标准，施工过程采取以下主要技术措施进行控制。

1．混凝土品质控制

精心试验钢材、水泥、粗细骨料、水、外加剂等原材料，经试验后精心选用符合施工图标示强度标准的原材料进行配合比设计并不断优化。对不同地段的出水点水质进行检验，是否对混凝土有侵蚀性。施工中严格按配合比准确脊梁，严格按配合比拌制混凝土，必须采用自动计量搅拌站拌制，必须保障混凝土搅拌时间，运输过程不出现离析；混凝土拌制完成后必须在规定的时间内用完，否则将重新进行试验检验或报废。混凝土灌注全部采用泵送混凝土入模。必须经试验后确定脱模时间，脱模后及时进行养护，养护时间不少于14d。

2．隧底

在施工仰拱混凝土前，检查隧底开挖支护净空情况，并将隧底松渣、杂物和积水清理干净。钢筋混凝土衬砌地段，钢筋骨架固定牢固，确保钢筋安装位置正确。超挖部分全部用同标号混凝土回填，且先进行铺底施工，后进行仰拱施工。

3．施工缝和接茬措施

拱墙立模前先检查断面、渗漏水情况、中线水平、排水盲管和防水板安装质量。

由于仰拱超前施工，拱墙施工时应将仰拱与边墙的接茬凿毛，校正接茬钢筋，灌注混凝土前清洗并充分润湿。

拱墙采用泵送混凝土，分层对称灌注，防止偏压使模板变形。采用振捣器人工捣固。

4．拱顶混凝土密实度和空洞解决措施

① 分层分窗灌注：泵送混凝土入仓自下而上，从已灌注段接头处向未灌注方向。充分利用台架上、中、下三层窗口，分层对称灌注混凝土，在出料管前端加接3～5m同径软管，使管口向下，避免频繁拆装泵管。混凝土灌注时的自由倾落高度不宜超过2m，当超过时，采用串桶或梭槽灌注。

② 安装排气管：为了保证空气能够顺利排除，确保封顶时不出现空洞，台车就位欠准确安装拱顶排气管，在堵头的最上端预留两个圆孔安装排气管（采用φ50mm焊管），要避免其沉入混凝土之中，将排气管一端伸入模板内，且尽量靠上。

③ 采用封顶工艺：当混凝土灌注面已接近顶部（以高于模板台车顶部为界限），进入封顶阶段，封顶混凝土时尽量从内向端模方向灌注，以排除空气。随着灌注继续进行，当发现有水（实为混凝土表层的离析水、稀浆）自排气管中流出时，即说明模板内已完全充满混凝土，停止灌注混凝土，疏通排气管和撤出泵送软管，并将挡板的圆

孔堵死。

④ 后期利用排气管对拱顶因混凝土收缩产生的空隙进行注浆填实，使衬砌背后充填密实。

⑤ 灌注过程中派专人负责振捣，保证混凝土的密实。 5．检测和补强

对已完成的混凝土利用地质雷达进行无损检测，检查衬砌质量和封顶效果，进行信息反馈，及时进行补强，并分析原因采取纠正和预防措施。

6．其他技术措施

① 严格控制混凝土从拌制出料到入模的时间，当气温在20～30℃时,不超过1h，10～19℃时不超过1.5h，冬期和雨季施工时，混凝土拌制运输和灌注严格保障措施和规范要求执行。

② 每循环脱模后及时对模板台车进行养护：清刷模板，对变形和麻面处进行整修和打磨，涂脱模剂。 作业组织

衬砌施工工艺劳动力组织见表1-5。

表1-5 衬砌施工工艺每班劳动力组织表

工种名称 工序名称 衬砌施工 普工 5 混凝土工 5 木工 10 振捣工 3 电工 1 司机 3 班长 1 合计 28 生产效率及材料消耗 生产效率见表1-6。

表1-6 隧道衬砌施工工艺作业循环时间 序号 1 2 3 4 5 6 7 项目 绑扎钢筋 台车就位 涂脱模剂 立档头板、按止水带 浇混凝土 混凝土养护 脱模、清理 合计 时间（h） 10 4.0 1.5 4.5 20 48 3 91 备注 超前施工，不占循环时间 对称浇筑 混凝土强度按铁路新的验规执行 从上表可知，每次循环的时间是91h，每次循环长度按9～12m计算，考虑其他因素，每月按76～100m进度。 施工安全及环境保护

一、施工安全

1．施工作业前必须认真检查和处理支护作业区的危石，施工机具应布置在安全地带；

2．施工用作业台架应牢固可靠，并应设置安全栏杆； 3．必须定期检查电源线路和设备的电器部件，确保用电安全； 4．施工中应经常检查输料管、接头的磨损情况，当有磨损、击穿或松脱等现象时应及时处理；

5．施工中检修机械或设备故障时，必须在断电、停风条件下进行，检修完毕后向机械设备送电送风前必须事先通知有关人员；

6．当采用加大风压处理堵管事故时，应先关机将输料管顺直，紧按喷嘴，喷嘴前方不准站人，疏通管路的工作风压不得超过0.5MPa；

7．非施工人员不得进入正进行喷射的作业区，施工中喷嘴前严禁站人；

8．喷射作业区应有良好的通风措施，作业区的粉尘浓度不得大

于10mg/m3。作业人员应带防尘口罩、防护帽、防护眼镜、防尘面具等防护用具，作业人员应避免直接接触碱性液体速凝剂，不慎接触后应立即用清水冲洗。

二、环境保护

1．开始施工前，必须进行环境因素识别，确定重要环境因素，制定相应的管理方案；

2．临时工程及场地布置应采取措施保护自然环境；

3．隧道弃渣场坡面应按设计进行复垦或绿化，渣顶整平满足施工图要求，坡脚进行防护，防止水土流失；

4．施工场地布置时，在水源保护地区内不得取土、弃土、破坏植被等，不得设置搅拌站、洗车台、充电房等，并不得堆放任何含有害物质的材料或废弃物；

5．施工废水、生活污水和生活垃圾不得随意丢弃，并在生活区、生产区及洞门口设置污水处理池，生活污水或生产及洞内废水必须经过污水处理池处理后排放到或倒置指定地点。

a

开始 衬砌台车就位 拱墙施工缝混凝土接茬处理 衬砌台车校正固定 混凝土输送泵就位安装输送管 混凝土生产 否 调整台车丝杆固定模板 开始 排出基底积水 清除底部虚渣 安装仰供模板 调整台车丝杆固定模板 否 安装堵头模板 安装施工缝止水带 涂刷模板脱模剂 基底及模板检验 是 灌注仰供混凝土 混凝土养护 混凝土拌制合格 是 混凝土运输进洞 模板安装合格 是 泵送混凝土入模 否 安装填充及铺底模板 否 拆除及清洗输送泵和输送管 混凝土捣固 模板安装合格 混凝土养护 否 是 灌注填充及铺底混凝土 混凝土养护 否 混凝土达到拆模条件 是 拆除混凝土模板 转移衬砌台车 结束 达到通过施工机械是 拆除仰拱施工栈桥 结束 （a）拱墙衬砌工艺及质量控制流程图 （b）仰拱和填充工艺及质量控制流程图

图1-1 衬砌施工工艺及质量控制流程图

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/tkha.html