1、衢州至宁德铁路工程福建段2标隧道施工工艺改进交流材料中铁隧道集团有限公司衢宁铁路（福建段）2标项目经理部二一六年四月八日目 录一、隧道施工工艺改进施工管理1二、工艺改进计划11、隧道光面爆破及超欠挖12、锁脚锚管、系统锚杆施工工艺53、钢筋套筒冷挤压机械连接工艺74、“五线上墙”施工控制工艺95、钢筋定位卡96、橡胶止水带连接-热硫化焊接107、纵向止水带安装138、排水管固定149、衬砌模板台车1510、防水层施工工艺3011、明暗交接处变形缝处理3112、四电接口保护与标识32一、隧道施工工艺改进施工管理1、项目成立以项目经理为组长，土木总工、机械总工为副组长，各分部经理、副经理、土木及机2、械总工为组员的隧道工艺改进管理领导小组，落实公司要求，制定实施方案、考核办法及创新机制，有效、持续推进项目标准化施工管理落地。组长：项目经理副组长：项目土木总工、项目机械总工成员：各部门主管、各分部经理、副经理、土木总工及机械总工2、职责分工2.1项目部职责：负责项目隧道施工工艺改进管理的统一部署、监督和指导；负责有计划的组织分部进行路内标准化工地、全线兄弟单位之间的观摩交流，并将成果应用到施工中，不断改进提高。2.2分部职责：负责隧道施工工艺改进管理工作的落实，分部经理为第一责任人，分部副经理、土木总工、机械总工为对应岗位责任人，具体落实标准化的各项工作和实施；负责及时发现、反馈不足及改进建3、议，持续提高二衬砼施工水平；建立创新机制，对常见的质量通病和惯性问题，制定攻关计划，开展“工艺改进攻关活动”，形成优秀成果。二、工艺改进计划1、隧道光面爆破及超欠挖改变“宁超勿欠”的传统观点和错误想法，树立“不欠少超”的观点；分部成立以分部经理为第一责任人的“超欠挖及喷砼回弹管理小组”，明确责任与分工，加强隧道光爆及超欠挖管理，制定措施，严格落实制度、刚性考核兑现。 1.1光爆及超欠挖控制措施：（1）加强爆破专项方案设计及交底；（2）提高测量放样精度；（3）提高钻孔精度；（4）动态调整预留变形量；（5）动态优化爆破参数；（6）开挖实际断面测绘及周边眼超欠考核；（7）喷射砼实际断面测绘及喷射砼损4、耗考核；（8）衬砌成型及衬砌砼超欠考核。技术交底(含爆破)装药隧道工程师过程指导掌子面测量划线钻眼爆破成型立拱、喷砼成型衬砌成型测量组采集开挖断面(拱架段专业工程师通过尺量印证)测量组采集初支断面(喷后)工程部单循环超欠挖及喷砼节超统计表工程部超欠挖及圬工节超汇总(周、月)测量组采集初支断面(衬前)物资部收集单循环二衬实耗量工程部单循环衬砌砼节超统计表量物资部收集单循环喷砼实耗公司工程部超欠挖及圬工节超汇总公司工程部通报超欠挖及圬工节超情况公司工程部不定期组织开展专项督导公司成本部对项目考核工经部超欠挖及圬工节超考核(周、月)物资部实耗量汇总(周、月)公司物资部实耗量汇总公司成本部通报考核情况5、图1-1 隧道超欠挖及圬工损耗管控和校核流程 图1-2 周边眼布孔 图1-3 周边眼间距 图1-4 周边眼间隔装药图1-5 钻爆作业“定人定岗” 图1-6 光爆局部效果图 图1-7 光爆整体效果图2、锁脚锚管、系统锚杆施工工艺（1）锁脚锚管钢架与锚管之间连接采用L型钢筋焊接（22mm螺纹钢），钢筋与锚管焊接采用单面焊，焊接长度不小于22cm，与型钢焊接长度为型钢界面宽度。锁脚施工部位为拱脚连接板以上50cm，角度30斜向下。注浆设计要求：必须注浆，且必须注满，以孔口溢出浓浆为宜。图2-1 锁脚锚管与钢架焊接效果图图2-2 锁脚锚管工艺示意图（2）系统锚杆机械加工场内严格按照设计要求加工规范的中6、空锚杆和砂浆锚杆及配套的锚垫板、螺母，并集中堆放标识。图2-3 砂浆锚杆及中空锚杆配套效果图3、钢筋套筒冷挤压机械连接工艺3.1工艺优点钢筋套筒冷挤压机械连接工艺操作简便、速度快；连接后对中性好、性能稳定、连接接头强度大、质量可靠性高；降低动火作业时间，避免引起防水板火灾，并且节约钢材，经济效益好。3.2施工工艺标准将需要连接的带肋钢筋端部插入特制的钢套筒内，利用挤压机压缩钢套筒，使它产生塑性变形，靠变形后的钢套筒与带肋钢筋的机械咬合紧固力来实现钢筋的连接。图3-1 冷挤压机械连接工作原理 图3-2 进场套筒外观验收 图3-3 套筒性能检测试验 图3-4 套筒和钢筋定位标记 图3-5 钢筋冷挤7、压液压钳 图3-6钢筋冷挤压连接操作 图3-7 冷挤压连接后套筒细部图 图3-8钢筋冷挤压连接成品 图3-9接头抗拉强度试验 图3-10钢筋连接效果图4、“五线上墙”施工控制工艺“五线上墙”：仰拱上层钢筋线，仰拱下层钢筋线、纵向盲管线、环向盲管线、仰拱砼顶面线。施工前由测量组进行放样，并用红线明显标记。图4-1 “五线上墙”效果图5、钢筋定位卡隧道钢筋安装使用钢筋限位卡，使钢筋间距均匀符合要求。钢筋卡可使用角钢刻槽加工，相邻槽中心间距为设计钢筋间距；或者采用钢管焊接钢筋的方式。钢筋间距固定好，先点焊固定钢筋，再取出钢筋卡。钢筋卡长度一般取6m，也可根据施工方便设置长度。设置钢筋保护层砼垫块，规8、格50*40*35mm。图5-1 钢筋卡示意图 图5-2 层间距控制 图5-3 主筋间距控制图5-4砼保护层垫块 图5-5衬砌钢筋效果图6、橡胶止水带连接-热硫化焊接 橡胶止水带连接采用热熔焊机进行热熔焊接，保证了橡胶止水带连接规范，起到防水效果。仰拱顶面纵向止水带需提前计算止水带下料长度，注意止水带下料长度需考虑超过仰拱端头不小于1m，方便与下一循环止水带焊接操作；衬砌环向止水带需连接时，提前计算一环长度，在地面上焊接完成后再进行止水带安装。（1）准备工作图6-1止水带接头热硫化复合式焊接机具所需工具（2）止水带接头切割整齐，利用打磨机对端头进行打磨，宽度不小于10cm。图6-2止水带处理（9、3）将止水带专用焊接条平铺在止水带上。 图6-3止水带专用焊接条使用（4）合上热熔机，拧紧螺栓，接通电源，加热8分钟、保温10分钟、冷却10分钟后关闭电源焊接结束。 图6-4止水带热熔焊接 （5）取出经过焊接完的止水带，外观检查是否有未焊接牢固处，若无焊接质量问题方可进入下道工序。 图6-5止水带焊后质量检查（6）环向与纵向止水带连接处采用胶粘连接。 图6-6 环向与纵向止水带连接胶粘连接效果图7、纵向止水带安装鉴于衢宁铁路2标纵向止水带设计为橡胶止水带，为保证安装顺直，统一采用牵引式安装。牵引式：应用于止水带无搭接段仰拱施工。采用两根50*30*3角钢从止水带的两侧将钢边止水带的末端夹紧；在10、待浇筑边墙基础的后壁上打入锚钉，将紧线器尾端与锚钉的上端通过钢丝绳相连，紧线器前端与两根角钢的中部通过钢丝绳相连，然后扳动紧线器上的扳手，通过带动钢丝绳使止水带拉紧绷直。图7-1牵引式止水带安装工艺设计示意图图7-2 牵引式止水带安装工艺效果图8、排水管固定纵向排水管采用防水板条+射钉固定，施工前按照设计要求统一在边墙用红油漆划线标识标高和线型，每50cm固定1处，保证了管体在混凝土浇筑过程受到冲击时不变形、移位，纵向顺直，标高准确。 图8-1 纵向排水管固定示意图需引出的纵环向排水管利用钢筋根据排水管型号加工成环，在衬砌砼浇筑前与衬砌钢筋或接茬筋进行固定，保证排水管坡度及位置。图8-2排水管11、固定示意图9、衬砌模板台车衬砌模板台车集端头半钢模、分料装置、附着式振捣器、拱顶压浆系统等多功能于一身，有效保证为施工缝防水及混凝土质量，有效预防拱顶空洞。9.1模板台车观察捣固窗口共设置28个。第一层两边各5个、第二层两边各6个、第三层两边各3个。大小（500mm*500）；窗口间的环向中心距为1800mm，纵向中心距离为2000mm。第一排离内轨面高度1.4m。第二排离内轨面高度3.2m，第三离内轨面高度5.38m，台车定位前用磨光机打磨，涂刷脱模油。9.2附着式振动器以人工手持50振捣棒从振捣窗口振捣为主，以附着式振捣器振捣为辅。在人工手持振捣棒无法振捣的地方，采用附着式平板振动器，振动12、时间隔开启。附着式振捣器左右侧每排三个，共三排于衬砌台车左右对称固定在定型模板上，分上中下三层呈梅花形布置，间距3m，数量18个/台。附着式振捣器采用高频平板振捣器，辐射范围1.5m，功率1.1KW，型号ZW-5， 电压：380V 。开启顺序：拱脚及拱腰位置，每浇筑完成超过振捣器高度1.25m左右开附着式振捣器，振捣时间小于60秒，拱顶位置振捣时间低于90s。砼灌注速度控制在0.28方/分钟。图9-1 附着式振动器 图9-2 衬砌台车附着式振动器设置9.3衬砌端头半钢模板衬砌台车端头处，沿台车轮廓设置1/2衬砌厚度钢模板作为夹具固定环向止水带，确保止水带居中，圆顺；另外1/2衬砌厚度采用木模加13、固，环向钢管支撑；脱模后，将半钢模翻转，避免触碰下组衬砌钢筋，确保了环向中埋式止水带位置准确、线型圆顺，并且安装方便，省时、省力。 图9-3中埋式止水带安装 图9-4 钢支撑固定 图9-5 木模固定背贴止水带 图9-6 成型后端部止水带 图9-7半钢模设计示意9.4混凝土分料装置分料装置采用溜槽式分料， 在衬砌台车顶部平台位置设置集中分料装置，利用溜槽将泵入的混凝土分送至各层窗口内，实现左右对称浇筑，减少倒管次数，减轻工人劳动强度。配合混凝土插入式、附着式振捣器捣固充分，确保了强度满足设计要求。分料装置设置时(3.5m*4m)，台车每层溜槽6个，左右对称每侧各3个。图9-8 分料装置断面图 图14、9-9 分料装置 图9-10 分料器出口防撒漏设置 图9-11分料器顶部图 图9-12 分料器与溜槽连接处 图9-13 溜槽侧面图9.5拱顶压浆防空洞将衬砌背后回填注浆严格纳入工序管理，衬砌完成7天后、30天内实施注浆（二衬砼强度达到100%后进行，依据同条件养护试件试压强度确定），避免拱顶空洞质量缺陷的发生，保证拱顶回填密实，无空洞。9.5.1施工准备a、注浆、排气管采用20mm2.5(AD25)PE波纹管，波纹管提前用电烙铁钻3mm孔，钻孔沿管路长度方向（线路纵向）间距300mm，每两个为一对，如图9-14。图9-14注浆/排气软管钻孔布置图b、为防止出现混淆，排气管和注浆管应采用不同颜色15、区分。c、为避免混凝土浆液进入注浆软管，需封闭注浆软管钻孔，采用1010mm不干胶封口。9.5.2拱顶注浆/排气软管安装a、安装工艺拱顶注浆/排气软管安装于隧道拱顶，用防水板压条将软管包裹后焊接于拱顶防水板上，如图9-15。 图9-15 注浆/排气软管安装固定图示b、安装总体布置拱顶注浆/排气软管安装和竖向排气管布置关系，如图11-16。 图9-16 纵向注浆/排气管和竖向排气管布置关系图示c、纵向注浆软管三通连接工艺，如图9-17。 图9-17 注浆管三通连接图9.5.3拱顶竖向排气、注浆管安装a、每台模板台车安装5个排气、注浆孔固定装置，搭接端安装套丝式固定装置1个，挡头端安装法兰式固定装16、置2个，中部安装固定装置2个（法兰式和套丝各一个）。如图9-18。图11-18 12m台车注浆排气管固定装置布置图b、模板台车上安装的法兰式固定装置，如图9-19。 图9-19 法兰式排气（注浆）管固定装置图示c、模板台车上安装的套丝式固定装置，如图9-20。 图9-20 套丝式排气（注浆）管固定装置图示d、排气管、注浆管安装排气管安装时利用固定法兰式装置将321.5 mm PVC管固定，其上端开口，并紧顶拱顶防水板（防水板紧贴基面）。安装时打开固定装置的下层法兰盘，测量并用手持切割机截取满足长度的PVC管，从固定装置下方穿入后,关闭法兰盘固定装置并锁紧即可。脱模时将上层的法兰盘拆除，并用手持17、切割机将PVC管沿法兰盘截断，如图9-21,9-22。 图9-21 排气管安装图示图9-22注浆管安装图示9.6混凝土浇筑9.6.1振捣顺序：下料入仓后，用插入式50振捣棒采用单一的行列形式，从一侧到另一侧按顺序振捣，以免漏振。振捣中移动振捣器时注意电力线绞缠和磨损，防止漏电。9.6.2振捣时间：每一振点的捣固延续时间，宜为15-30s，隔20-30min后进行第二次复振，使混凝土表面呈现浮浆和不再沉落。9.6.3振捣间距：振捣时的移动间距不大于振捣器作用半径(250mm)的1.5倍。振捣器与模板的距离不大于其作用半径的0.5倍，避免碰撞钢筋、模板等。9.6.4振捣深度：在浇筑过程中正确控制间18、歇时间，上层混凝土在下层混凝土初凝之前浇筑完毕，在振捣上层混凝土时，振捣棒插入下层混凝土5cm，使上下层混凝土之间更好的结合。9.6.5操作方式：操作过程中，做到快插慢拔。在振捣过程中，振捣棒略上下抽动，使混凝土振捣密实，插点要均匀，插点之间距离控制在50cm。9.6.6安全要点：使用时理顺电线，不得压折、扭压电线，移动时不得硬拉电线，暂停或收工时切断电源。9.6.7原材料控制：a水泥质量符合国家现行标准。b细骨料采用质地均匀坚固、级配和粒径良好的洁净中粗河沙。c粗骨料采用级配合理、质地均匀坚固的洁净碎石；骨料粒径25mm，压碎指标7%，针片状颗粒5%。d各类矿物掺合料的掺量及技术要求都要符合19、设计规范。e拌合水符合规定。9.6.8 配合比设计：混凝土配合比通过计算、试配、调整后确定。配制成的混凝土拌合物满足施工要求，同时满足设计强度、耐久性等质量要求。9.6.9搅拌运输：强制式搅拌机搅拌，搅拌时间不小于2min。拌制中，对拌合物的坍落度进行测定，测定值要符合理论配合比。由运输车运送，运输中保持混凝土匀质性，做到不分层、不离析、不漏浆。9.6.10养护：浇筑完毕后12h以内对混凝土进行保湿养护，养护时间14d；环境温度低于5时不得浇水养护。9.7施工缝错台处理找出衬砌与衬砌之间、边墙与衬砌之间大于3cm的错台，采用打磨机对错台进行打磨形成顺接，严禁采用砂浆贴补。施工缝切缝：每两组衬砌20、间施工缝，环向画线，采用手持角磨机切缝，缝宽1cm,深2cm。9.8隧道施工缝的处置要点（1）孔洞预留混凝土应连续浇筑，尽量减少施工缝。墙体若有预留孔洞时，施工缝距孔洞边缘不宜小于300mm.（2）水平施工缝处理水平施工缝墙体水平施工缝应设置在高出铺底面不小于300mm的墙体上。水平施工缝在混凝土浇筑前，应将其表面凿毛用高压风吹干净杂物用高压水冲洗干净用高压风吹净积水晾干涂刷两层混凝土界面处理剂。 图9-23混凝土凿毛图9-24界面剂涂抹（3）仰拱填充面预留30cm砼浇注工艺仰拱填充预留30cm砼二次浇注前基底处理：应将其表面凿毛用高压风吹干净杂物用高压水冲洗干净。每10米一段，预埋20接茬补21、强钢筋（50cm长）、16传力钢筋（60cm长），间距30cm，其位置准确且顺直。图9-25补强钢筋示意图钢筋安装完成后即可安设模板。模板采用钢模，长度34m，接头处拼装配件牢固，装拆简易。模板高度与混凝土面层板厚度相同。模板两侧铁钎打入基层固定。模板的顶面与混凝土板顶面齐平，并与设计高程一致，底面与基层顶面紧贴，局部低洼处（空隙）事先用水泥浆铺平并充分夯实。摊铺混凝土前，对模板的间隔、高度、润滑、支撑稳定情况和基层的平整、润湿情况及加强钢筋的位置和传力杆装置等进行全面检查。浇注完成待强度达到设计强度的30%后，在传力钢筋设置进行横向硬切缝（10米一道），切缝深度60mm。（4）施工缝设置根据22、拱圈、边墙和仰拱等各自不同长度的施工环节，设置施工缝，允许各部位的施工缝互相错开，不必贯通；施工缝应近于水平或垂直，并用模板或其他措施，形成预定的形状，以保证与后续工程紧密地联接。施工缝一般不设键槽。施工缝间接缝凿毛处理。图9-26衬砌端头施工缝凿毛效果图10、防水层施工工艺（1）焊接方式：防水板铺设统一采用超声波焊接机对防水板与基层热熔垫圈进行热熔固定。（2）工装选择：防水层铺设采用一般普通铺设台架施工。图10-1 防水板铺设效果图图10-2 超声波焊接防水板（3）临时固定：防水板临时挂设时严禁采用射钉直接钉防水板，利用废旧的防水板割成规矩的条状，一端与需固定的防水板进行焊接，一端利用射钉固23、定在初支表面。要求仰拱施工前，预埋的防水板顶端必须划红线标识，顶面标高统一。图10-3矮边墙防水板临时固定11、明暗交接处变形缝处理仰拱部位二次衬砌内设50双层抗剪钢筋，钢筋环向间距50cm，长度60cm，配套使用63.5壁厚5.5mm无缝钢管（长29cm）内注黄油，管端与剪力杆留间隙20mm，仰拱变形缝空隙采用填缝料填塞密实。 图11-1 明暗交接处变形缝抗剪钢筋设计12、四电接口保护与标识（1）综合接地标识：铁路隧道加强四电接口的保护与标识，明确四电接口类型、里程、部位及布置原则，满足规范统一、美观大方的要求。外露接地钢筋粘红白色反光条，对应边墙喷涂接地标识。拱顶接地端子随模板台车行走及时找出，沟槽侧壁在模板脱模后立即找出，均喷接地标识。图12-1 边墙预留接地钢筋标识示意 图12-2 接地端子标识 图12-3 接地标识大样图 图12-4 接地端子保护及标识 图12-5 过轨管保护及标识 （2）过轨管保护：采用薄钢板切割成与过轨管直径大小一致的圆形，过轨管安装完毕后及时将过轨管和圆形薄钢板焊接，起到保护过轨钢管不被堵塞的作用。33