一、首件二衬工程简介

吕梁环城高速公路磨湾1#隧道位于山西省吕梁市离石区信义镇磨湾村，隧址位于黄土残垣丘陵区，围岩为离石组黄土，岩性为粉质粘土，坚硬状态块状整体结构，隧道采用分离式断面，净宽10.25米，净高5.0米，两侧设检修道，内轮廓考虑结构受力有利及便于施工，一般衬砌断面内轮廓采用三心圆。洞门形式采用端墙式，明洞段设置偏压挡墙。隧道右线起讫里程：K23+326至K23+655，长度329米，隧道左线起讫里程：ZK23+315至ZK23+605，长度290米。

我标段首件工程选定磨湾1#隧道右幅K23+600～K23+609段，衬砌类型为Ⅴ级围岩浅埋洞口加强段衬砌，超前支护采用长管棚加单层小导管。

二、施工工艺控制及参数总结

1、混凝土原材料的质量控制

对砂、碎石原料进行严格挑选和水洗，中砂含泥量控制在2%以内，同时加强碎石筛分检查，确保良好级配。

2、混凝土拌和物的质量控制

（1）、严格控制混凝土配合比设计

在总监办、中心试验室的具体指导下，由工地试验室按有关技术规范进行计算和试验，完成配合比设计，并在施工过程中经常检查。

（2）、拌和站原材料计量的控制

施工前，拌和站的电子计量装置经过了计量部门的核准和标定，并进行了计量测试（试拌），确保计量精度。

（3）、严格控制混凝土坍落度

坍落度控制在140mm-160mm，在拌和地点和浇注现场均进行坍落度检查，不符合要求时，即时调整配合比。

（4）、随时检查混凝土搅拌时间：

混凝土每盘拌合时间

（1）二次衬砌施工时间的确定

二次衬砌施工时间应符合以下条件：①.隧道周边变形速率明显趋于减缓；②.拱脚附近水平收敛速度＜0.2mm/d或拱顶下沉速度＜0.15mm/d；③.施作二次衬砌前的累计位移值，已达极限相对位移值80%以上；④.初期支护表面的裂隙不再继续发展。 位移值与位移速率是以采用收敛计实测数据为依据的，水平收敛与拱顶下沉速度，从安全考虑，是指至少7d的平均值，总位移量可由回归分析计算取得。

（2）净空检查

在二次衬砌施工前，我部技术人员对隧道净空进行检查，以确保二次衬砌厚度。对于侵入二次衬砌的初期支护视其大小进行处理。拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。

（3）施工放样。

在模筑施工前，按设计尺寸现场放样出预浇筑段两端的以下几何要素：隧道中线、隧道中线处高程、中线的宽度，以利于台车就位。

（4）二次衬砌台车的准备工作

①. 二次衬砌台车的组装、调试、加固、验收

二次衬砌台车在洞口平整场地上组装，通过细心的组装试拼消除潜在的不平整和错台。使拼接缝及错台在1mm之内。台车模板安装稳固牢靠，接缝严密，无错台，无突出和凹陷，确保不漏浆。

二次衬砌台车在安装完成以后进行了严格的调试检验，主要调试二衬台车的液压系统；调试竖向主油顶的行程是否可以满足施工需要；调试丝杆千斤顶的伸缩性能及行程是否满足施工需要；调试液压油缸自动脱模是否灵活及最大行程是否满足施工需要；调试台车油缸步进式自动行走能力，确保台车行走灵活；调试台车弧形模板的开合，确保模板完全闭合时与顶部弧形模板与两侧弧形模板连接紧密无错台。

二次衬砌台车在调试结束以后，对调试过程中发现的问题归纳总结，针对每个问题逐一进行解决。对达不到设计要求及不能满足施工需要之处进行调整，对受力大、易对台车稳固性造成影响的地方及时进行补焊、加强；对易出现错台问题的振捣窗口进行了重新制作、重新安装，并在每个振捣窗口添加了四个销子，以使振捣窗口钢板能与模板紧贴。

二次衬砌台车的调试加固以后，对照图纸，认真核对量测，对台车中心线、模板的平整度、模板接口的连接、弧形模板的开合，液压系统的开启与关闭及工作行程等关键部位、关键项目进行了认真检核，确保台车结构、材料、整体安装质量和细部处理满足要求，验收合格，同意投入使用。同时，在使用过程中加强维护，特别是在初期使用过程中，对行走系统和固定连接的部件加大检查力度，确保隧道二次衬砌质量。

②.严格控制二衬台车模板清洁

二衬台车是从专业生产二衬台车的模板厂定做。台车使用前，进行了严格的打磨（共进行了2次），提高模板面的光洁度和防锈性能，使其具有镜面的感观。

③.脱模剂

脱模采用新机油，严格做到涂刷均匀，不漏刷，不多刷；

（5）防水层施工

二次衬砌施工前，首先检查初期支护，补喷混凝土使其表面平整圆顺、截断凸出的锚杆并用砂浆磨平，施工防水层，并对其进行检测，检测合格后，方可施工二次衬砌。筑模二次衬砌施工前，应清除防水层表面灰尘。

（6）预埋预留

预埋件和预留孔洞的留置应符合设计要求。如下表：

（7）钢筋加工

钢筋加工制作时，要将钢筋加工表与图纸复核，检查下料是否有误。试制合格后方可成批制作，加工好的钢筋要挂牌堆放整齐有序。

（1）钢筋表面应清洁，粘着的油污、泥土、浮绣使用前必须清理干净。

（2）钢筋调直可用机械或人工调直，经调直后钢筋不得有局部弯曲、死弯、小波浪型，其表面伤痕不应使钢筋截面减小5%。

   （3）钢筋切断应根据钢筋号、直径、长度和数量，长短搭配。先断长料后断短料，尽量减少和缩短钢筋短头，以节约钢材。

2、钢筋绑扎与安装

（一）钢筋安装

（1）横向钢筋或纵向钢筋每个节点均进行绑扎或焊接。

（2）钢筋焊接搭接长度满足设计及规范要求，受力主筋的搭接采用焊接，焊接长度及焊缝符合规范要求。

（3）相邻主筋搭接位置距离不小于1米。

（4）同一受力钢筋的两个搭接距离不小于1.5米。

（5）箍筋连接点在纵向筋的交叉连接处进行绑扎或焊接。

（6）安装钢筋时，钢筋长度、间距、位置、保护层厚度满足设计要求。

（二）为确保二衬钢筋定位准确、钢筋保护层厚度符合要求，我部采取以下措施：

（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筋的中心点，确保定位筋的垂直度及与仰拱预留钢筋的准确度。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标高，推算出该里程处圆心与调平层上中心的高差，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上由钢管焊接的支撑杆控制。

（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记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）钢筋保护层采用高强度C25砂浆垫块来控制。二次衬砌结构两侧面和底面的垫块应至少4个/m2，绑扎垫块和钢筋的铁丝头不得伸入保护层内。

（6）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。

（三）钢筋的绑扎接头符合下列规定：

（1）搭接长度的末端距钢筋弯折处不得小于钢筋直径的10倍，接头不位于构件最大弯矩处。

（2）受拉区域内，I级钢筋绑扎接头的末端做弯钩，II级钢筋不做弯钩。

（3）钢筋搭接处，在中心和两端用铁丝扎牢。

（4）受拉钢筋绑扎接头的搭接长度符合设计要求。

（5）受力钢筋的混凝土保护层厚度符合设计要求。

（6）钢筋绑扎前先按图纸要求的间距弹线，按线绑扎，控制质量。

钢筋混凝土浇注前，应按设计数量和要求安设衬砌钢筋。钢筋与模板间采用C25砂浆垫块，以确保钢筋保护层厚度。

隧道衬砌钢筋检验项目如下表：

台车就位前，须找平基底，铺设走行轨。走行轨应从中线桩向左右两侧量出其位置。走行轨应铺设在仰拱填充层上，走行轨面的高程应符合下列要求：

（走行轨轨面高程）=（该处衬砌拱顶设计高程）—（轨面至台车拱顶高度）—（1/2伸降油缸的行程）。 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。校正模板外轮廓时，应注意复核台车中线是否与隧道中线重合、台车拱顶高程是否考虑预留沉落量（我标段二次衬砌台车按5cm预留沉落量设计）、仰拱与拱墙混凝土接茬处的隧道净宽是否符合设计要求。我部施工本板二衬时的工艺流程如下图所示：

模板安装必须稳固牢靠，接缝严密，不得漏浆；接缝大于2mm处采用腻子修补严实；模板与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔剂；浇筑混凝土前，模板内的积水和杂物应清理干净。

衬砌模板台车就位后模板尺寸其允许偏差见下表

（9）混凝土的浇注与捣固

①.二次衬砌混凝土采用混凝土输送泵、输送管末端采用软管连接入模，混凝土入模的自由倾落高度保证其不发生离析，现场施工中不超过2m。输送管严禁接触模板，以免混凝土压出时对管口产生的强烈冲击使模板发生小位移及局部变形；防止振捣器直接冲击模板和预埋件，以免造成模板损坏和埋件移位。衬砌混凝土应左右两侧对称分层进行，两侧灌筑高差最大不超过100cm；灌筑砼不宜间断进行，若必须终止则不应超过混凝土初凝时间，否则应作间歇灌筑处理。边墙及墙顶部分采用插入式软轴振捣器振捣，拱顶部分采用附着式振捣器振捣。采用插入式软轴振捣器振捣时，分层厚度控制在在30cm，振捣时间宜为10~30s。拱顶部分振捣时附着式振捣器应单个启动，使用时，应根据需振捣的部位开启振捣器振动约30~50s。混凝土振捣应确保密实。插入式振动棒需变换其在混凝土中的位置时，应竖向缓慢拔出，不得在混凝土浇注仓内平拖。泵送下料口应及时移动，不得用插入式振动棒平拖以驱赶下料口处堆积的拌合物分振捣，待混凝土充分下沉后再浇注拱部，以防因边墙混凝土下沉而造成拱部开裂。

②.混凝土的入模温度应视洞内温度而调整。施工过程中要实际测定关键截面的中部点温度和离表面约5cm深处的表层温度（包括仰拱和底板），实行严格的温度控制。二次衬砌结构任一截面在任一时间内的内部最高温度与表层温度之差一般不大于20℃，洒水混凝土表面的养护水温度低于混凝土表面温度的差值不大于15℃，混凝土的降温速度不大于3℃/d。

③.封顶：

⑴.当拱部混凝土浇注至台车最上层窗口时，应将泵送管接至拱顶圆形进浆口。从圆形进浆口泵送混凝土进入衬砌台车时，应从已衬砌段向未衬砌段进行；混凝土充填满拱部后应暂时停止泵送，开启附着式振捣器及时振捣，以防因压力过大致使台车变形；振捣后继续泵送混凝土，直到混凝土浇注至台车挡头约2m处；

⑵.在台车拱部挡头处预留环向长约2m的空间先不安设挡头板，以便进行封顶作业。当混凝土浇注至台车挡头约2m处时，将泵送管接至台车挡头处，通过软管从未安设挡头板处向拱顶浇注混凝土：将软管出口端设置于模板上预封顶处，待输送出的混凝土充满封顶部分并将软管埋入混凝土约30cm时，将软管拔出约40cm，振捣后连续输送混凝土。待其埋入约30cm 后，再拔管一次并振捣，直至混凝土浇注至台车挡头。

⑶.当混凝土浇注至台车挡头时，一边安设挡头板，一边浇注混凝土，并采用插入式振捣器振捣密实，直至封顶完毕。

（10）养护

①.应在浇筑完毕后的12h以内对混凝土保湿养护；

②.混凝土浇水养护的时间：对采用普通硅酸盐水泥抗渗要求的混凝土，不得少于14d；

③.浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态；混凝土养护用水应与 拌合用水相同，水温应与环境气温基本相同；

④.混凝土强度达到5Mpa前，不得拆除堵头模板。

（11）、拆模 

承重模板拆除时，应符合下列要求：在初期支护变形稳定后施作的，二次衬砌混凝土强度达到20.0MPa时以上；初期支护未稳定、二次衬砌提前施作的，混凝土强度应达到设计强度100%及以上；特殊情况下，应根据试验及监控量测结果确定拆模时间。拆除不承受外荷载的边墙、仰拱及底板等非承重模板时，混凝土强度不得低于5Mpa，并应保证其表面及棱角不受损伤。

（12）插入式振动棒的操作方法

快插慢拔，拔管速度不得大于2cm/s，并插入下层混凝土5～10cm，力求上下层紧密结合；每一处振动完毕后徐徐提出振动棒，同时要避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件；振捣时间为每插点20s以上（混凝土坍落度较小时适当延长），做到不欠振、不过振，对每一振动部位，必须振动到该部位混凝土密实为止。密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆；并将混凝土内靠近模板边的气泡振出混凝土外，或引到振动棒周边排出，同时注意不要振动过度，防止混凝土表面出现砂面。振捣器拔出混凝土时速度要慢，保证振动棒周围的空气能够跟随振动棒引出。

（13）附着振动器的操作方法及须注意的事项

①.附着式振动器轴承不应承受轴向力，在使用时，电动机轴应保持水平状态。

 ②.在一个模板上同时使用多台附着式振动器时，各振动器的频率应保持一致，相对面的振动器应错开安装。

 ③.作业前，应对附着式振动器进行检查和试振。试振不得在干硬土或硬质物体上进行。

④.安装时，振动器底板安装螺孔的位置应正确，应防止底脚螺栓安装扭斜而使机壳受损。底脚螺栓应紧固，各螺栓的紧固程度应一致。

⑤.使用时，引出电缆线不得拉得过紧，更不得断裂。作业时，应随时观察电气设备的漏电保护器和接地或接零装置并确认合格。

⑥.附着式振动器安装在混凝土模板上时，每次振动时间不应超过1min，当混凝土在模内泛浆流动或成水平状即可停振，不得在混凝土初凝状态时再振。

⑦.震动面积应与振动器额定振动面积相适应。

(14）沉降缝和施工缝处理

①.沉降缝：沉降缝在衬砌结构变化处设置。沉降缝中的橡胶止水带用钢筋卡固定，钢筋卡间距不得大于50cm。衬砌背部设置背贴式止水带，缝中设置中埋式橡胶止水带，沉降缝处衬砌外缘与防水板结合部以浸沥青木丝板封堵。

②.施工缝：施工缝根据每一板二次衬砌而设置，衬砌背部设置背贴式止水带，缝中设置缓膨型止水条。纵向施工缝应进行接茬处理，处理方法如下：1.接茬面要凿毛冲洗干净；2. 预埋长120cm的φ20钢筋作为接茬筋，接茬筋埋入接茬面混凝土的深度为60cm，预留60cm露出混凝土，间距40cm（钢筋混凝土二次衬砌可不另行埋设接茬钢筋，采用衬砌钢筋接茬）

三、首件成品检查情况

   按照首件产品认证制度要求，现在我标段已完成磨湾1#隧道、隧道右线K23+600～K23+609段二次衬砌施工，经检测各项指标符合要求：

衬砌厚度:不小于设计值(本段45cm) ，实测 47cm  50cm

墙面平整度：20mm ，实测 3mm 7mm  

隧 道 偏位：20mm，实测5mm  4mm

外观描述：拆模后，砼表面平整，无明显蜂窝麻面，色泽基本一致。该段整体浇筑质量控制较好，混凝土浇筑基本做到内实外光，拆模至今未发现裂缝。除个别开窗封口处出现较轻微的模板缝外，没有其它痕迹。混凝土整体颜色均匀一致，轮廓清晰，光洁明亮，总体外观质量较好。

四、质量改进措施

1、加强模板清洁

对模板进行刨光处理，保持面内无铁锈等污染，脱模剂使用清洁机油，涂刷均匀，模板加固牢靠。

2、养护条件的一致性

养护用水使用干净清水，采用滴罐法养生，提供连续不断的养生用水，避免形成干湿循环，并在拆模之前保持连续湿润，必要时使用高压水进行喷洒。

3、提高灌注速度

节省时间，提高灌注速度，消除施工冷缝。

4、堵头模板拼缝木模板漏浆、拱墙部位麻面（气泡）、拱墙部位水波纹的改进措施

在堵头模板内侧贴防水板，从而使模板连成整体，消除木模板每一块之间的缝隙；控制拆模时间，边墙棱角部位受损主要是因为拆模过早，模板磕碰所致，以后的施工中严格控制拆模时间，矮边墙模板未达到5MPa以前禁止拆除模板。

5、采用支架加强钢筋间距的控制，确保钢筋间距符合设计要求。

6、对焊工加强质量意识，做到焊接牢固焊缝饱满，及时处理焊渣。下载本文