七分部隧道仰拱施工作业指导书

新建张家口至唐山铁路ZTSG-2标段

七分部隧道仰拱施工作业指导书

编制：

审核：

审批：

中铁隧道集团有限公司张唐铁路项目经理部七分部

二〇一一年十月

一、工程概况 ....................................................................................... 1 二、编制依据 ....................................................................................... 2 三、施工流程及验标要求 ................................................................... 2 四、质量通病处理及预防措施 ......................................................... 11 五、安全注意事项 ............................................................................. 12 六、文明施工.环水保要求 ............................................................... 12

新建张唐铁路七分部 隧道仰拱施工作业指导书

一、工程概况

1.工程简介

张唐铁路七分部主线上共有两座隧道。分别为沈家泉隧道（有砟轨道）、红星隧道（有砟轨道）。

沈家泉隧道地处赤城县石窑沟与刘长沟之间。沈家泉进口洞口位于郭家屯石窑沟背半山腰位置，出口洞口位于刘长沟村尖牛嘴山沟沟谷位置。该隧道穿越最高峰海拨高度1012m，最大埋深为132m。隧道进口里程为改DK99＋695，出口里程为改DK102＋5，隧道全长2859m。

红星隧道地处赤城县郭家屯西北，该隧道穿越最高峰海拨高度946.81m，最大埋深66.39m。隧道进口里程为改DK98＋778，出口里程为改DK99＋045，隧道全长267m。

2.工程地质构造、水文

沈家泉隧道沿线地层出露较全，其中新生界、中生界、古生界、元古界及太古界均有出露，刘长沟区域内大部分地段基岩裸露，其他段地表覆黏性土及碎石类土。中生界白垩系下统K1及侏罗系J多分布于此，以砾岩、砂岩为主，强风化～弱风化，节理发育。隧道区内未见有大型褶皱构造及断层，安山岩与凝灰岩的岩层基础关系为平行不整合接触。无地下水，雨季时有少量基岩裂隙水，受节理等地质构造控制，由大气降水补给，向山地量测沟谷地区排泄。

红星隧道沿线隧道洞身通过地层有新黄土：褐黄色，硬塑，具孔隙。凝灰质砂岩：浅红色，强～弱风化，砂质结构，层状构造，厚度约＞5m。凝灰质角砾岩：浅灰色，强～弱风化，碎屑结构，厚度约＞5m。勘探期间，勘探深度及范围内未见地下水，雨季时，有少量基岩裂隙水。

3.主要设计技术标准 铁路等级：国铁重载I级 正线数目：双线 设计行车速度：120km/h

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最小曲线半径： 1200m

坡度：重车方向6‰，轻车方向12‰ 牵引种类：电力

机车类型：货机交流传动机车HXD系列；客机SS9 牵引质量：10000t 到发线有效长度：1700m 闭塞方式：自动闭塞 二、编制依据

1.本项目施工合同文件。

2.新建张家口至唐山铁路工程沈家泉隧道、红星隧道施工图（张唐施遂参-01、张唐施遂-02-09、张唐施遂参-02-10等）。

3.现行的国家、铁道部有关铁路工程规范、验标、施工指南。 4.现场和周边环境的施工调查资料。 5.国家、地方、行业颁布的其他有关资料；

6.现场施工技术调查和我单位的现有施工技术水平和资源。 7.《新建时速120公里客货共线铁路设计暂行规定》铁建设函[2005]285号；

8.《铁路隧道设计规范》TB10003—2005；

9.《新建时速120公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2004]8号；

10.《铁路混凝土强度检验评定标准》TB10425—1994；

11.《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设[2005]160号； 12.《铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10417—2003； 三、施工流程及验标要求 1.仰拱栈桥图 初期支护初期支护 衬砌台车衬砌衬砌台车 二衬 φ1m通风管通风管 图1 仰拱栈桥示意图 待铺底地段待施作仰拱地段 已施做铺底段施作仰拱地段 2 等落底 待落底防干扰仰拱平台仰拱栈桥

2.施工工艺流程

图2 仰拱、仰拱填充施工工艺流程图

测量 开挖 清底、抽排水、防水板施工 检查签证 仰拱钢筋绑扎 检查签证 立模 检查签证 浇筑砼 仰拱砼浇养护 填充砼浇筑 砼生产运输 砼生产运输 填充砼养护 3.验收标准

(1) 仰拱混凝土抗渗等级应符合设计要求。每500米应制作检查试件1组（6个），不足500米时也应留置1组。

(2) 仰拱厚度及各部尺寸应符合设计要求。 检验数量：每一浇筑段检查一个断面。

检验方法：施做前观察、尺量，施做后采用无损检测法检测。 (3) 仰拱与边墙及水沟连接应符合设计要求。 检验数量：每一浇筑段检查一次。 检验方法：观察、测量。

(4) 仰拱施工前必须清除隧底虚碴、淤泥、积水和杂物。 检验数量：全部检查。 检验方法：观察检查。

(5) 仰拱混凝土应分段连续浇筑、一次成型，不留纵向施工缝。

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检验数量：全部检查。 检验方法：观察。

(6) 混凝土拌合物坍落度符合理论配合比要求，偏差不宜大于±20㎜，入模含气量应符合设计要求。

检验数量：每拌制50m3混凝土或每工作班应测试一次 检验方法：进行坍落度、水胶比和含气量试验。

(7) 新浇筑与邻接的已硬化或岩土介质间的温差不得大于15℃。施工缝的留设位置和处理应符合设计和施工技术方案要求。

检验数量：每部位测温一次并填写测温记录。施工缝留设位置全部检查。

检验方法：温度测试；观察和尺量施工缝。

(8) 混凝土表面的非受力裂缝最大宽度不得大于0.2㎜。 检验数量：全部检查。 检验方法：观察、测量。

(9)仰拱应及时施作，于开挖面的距离不宜超过衬砌浇筑段长度的3倍。 检验数量：每一浇筑段检查一次。 检验方法：观察和尺量。

(10) 仰拱顶面高程和曲率应符合设计要求，高程允许偏差±15㎜。 检验数量：每一浇筑段检查一个断面。 检验方法：水准测量。

(11) 仰拱填充表面坡度应符合设计要求，填充坡面应平顺、排水通畅、不积水。

检验数量：全部检查。 检验方法：观察。

(12) 仰拱及仰拱填充混凝土表面应密实平整、颜色均匀、不得有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。

检验数量：全部检查。 检验方法：观察。 4.作业准备

(1) 施工前应将隧底虚碴、杂物、泥浆、积水等清除干净，并用高压

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风将隧底吹洗干净，超挖应采用同级或高一级混凝土回填。

(2) 仰拱的整体浇筑应采用防干扰作业栈桥等架空设施，以保证作业空间和新灌筑混凝土结构不受损坏。

(3) 拌合站、混凝土运输车、捣固机械等处于可正常运转状态，设备能力应满足隧道仰拱混凝土施工需要。

(4) 作业区段的照明、供电、供水、排水系统应满足仰拱及仰拱填充正常施工要求，隧道内通风条件良好。

图4.1 仰拱清底、钢筋绑扎 5.工艺操作

为有效地控制其变形，隧道仰拱尽量紧跟开挖面施工，全幅一次性浇筑。施工时，隧道仰拱及填充分开施工。隧道仰拱及填充施工在隧底开挖完成后及时进行仰拱初期支护，仰拱及填充浇筑时采用移动栈桥以解决洞内运输问题。

混凝土在洞外采用拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车运至洞内，混凝土采用溜槽入模。

施工前于隧道拱部和边墙每隔5米施放测量控制点，作为仰拱开挖及混凝土施工控制点。为不影响机械车辆通行，仰拱、仰拱填充采用栈桥平台进行混凝土施工。仰拱砼与填充混凝土应分开浇筑并预留不小于50cm错台，在仰拱砼强度达到2.5Mpa后，方可进行填充混凝土浇筑，混凝土在洞外采用拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车运至洞内进行浇筑。

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喷射混凝土防水层预留变形量60二衬钢筋仰拱混凝土内轨面351278055845填充混凝土仰拱混凝土仰拱断面图

6.钢筋施工

（1）技术准备

①为保证钢筋工程技术工作的及时性、准确性，选派有经验的技术人员负责钢筋放样。

②技术及放样人员做到熟悉图纸、规范，及时进行各项技术质量标准交底，做到放样及时准确，能指导施工。

③对钢筋工集中进行培训，设专人负责，增强其责任感，提高施工技术水平，保证施工质量。

（2）钢筋加工

①开工前及时向监理提交加工方案、加工材料表。加工时钢筋平直，无局部曲折。如遇有死弯时，将其切除。

②钢筋表面洁净，无损伤、油漆和锈蚀。钢筋级别、钢号和直径必须符合设计要求，需要代换钢筋时，必须有设计人员书面意见，报监理认可后方能代替。

③所有加工好的钢筋，一律按规格、型号挂牌，分别存放，并作好防锈工作，设专人负责。

钢筋加工允许偏差 序 号 项 目 允许偏差（mm） 6

1 2 3 受力钢筋全长 弯起钢筋的弯折位置 箍筋内净尺寸 ±10 20 ±3 （3）钢筋安装

①仰拱钢筋采用人工安装，超前于拱墙衬砌两至三个浇筑循环。 ②施工前进行测量放样，确定钢筋安装位置，先进行架立筋安装，各排钢筋之间用短钢筋支撑，以保证位置准确。钢筋保护层为7cm。

③钢筋间排距、搭接长度、预埋件加固、保护层大小等许偏差符合设计要求。

钢筋安装及保护层厚度允许偏差

序1 2 名 称 同一排中受力钢拱部 筋水平间距 3 4 5 分布钢筋间距 箍筋间距 钢筋保护层厚度 边墙 允许偏差（mm） ±10 ±20 ±20 ±20 ＋10 －5 双排钢筋的上排钢筋与下排钢筋间±5 钢筋安装时需注意以下问题:

钢筋连接采用搭接焊。搭接时其搭接长度满足要求。同一搭接区段内钢筋接头面积不大于全部钢筋面积的50%。同时还需满足以下要求：

（1）钢筋采用搭接时，搭接长度不小于30d，采用焊接时连接长度不小于10d,焊（连）接头在受弯构件的受拉区不得大于50%，轴心受拉构件不得大于25%。

（2）在构件的受拉区，绑扎接头不得大于25%，在构件的受压区不得大于50%。

（3）钢筋接头避开钢筋弯曲处，距弯曲点的距离不得小于钢筋直径的10倍。

（4）在同一根钢筋上少设接头。“同一截面”内，同一根钢筋上不得

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超过一个接头。

图5.1-1 仰拱钢筋安装

图5.1-2 仰拱钢筋安装

7.止水带及模板施工

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仰拱衬砌及填充端模采用δ4mm厚钢板为面板，筋板采用δ4mm*4cm扁钢。仰拱衬砌中埋止水带处筋板采用δ4mm*200mm的钢板。

隧道仰拱环向施工缝采用外贴式橡胶止水带加中埋式橡胶止水带。 拱墙与仰拱纵向施工缝采用外贴式橡胶止水带加中埋式橡胶止水带。 ⑴中埋式橡胶止水带的施工要求：

①止水带埋设位置应准确，其中空心圆环应与变形缝的中心线重合。 ②止水带先施工一侧混凝土时，其端模应支撑牢固，严防漏浆。 ③止水带的接缝宜为一处，并连接牢固，不得设在结构转角处。 ④止水带在转弯处应做成圆弧形，橡胶止水带的转角半径不应小于200㎜，且转角半径应随止水带的宽度增大而相应加大。

⑤安装时将止水带折叠，一半埋设于衬砌混凝土中，一半紧贴在挡头板上，待挡头板拆除后，将其拉直，这样另一半就可以埋设于下一组衬砌当中；止水条安装在距衬砌内缘表面不少于20cm的位置。

⑵、背贴式止水带的施工要求：

①背贴式止水带应定位准确，要求止水带纵向轴线与施工缝对齐。 ②背贴式止水带与防水板之间应不透水焊接，焊接部位牢固可靠。将止水带的两端不透水焊接在防水板表面，焊接宽度不得小于4㎝，采用手工焊接。焊接完毕后采用捡漏器进行冲气检验，冲气压力不小于0.1MPa，保持该压力不少于3min。

③止水带采用搭接法或对搭接法连接，但应保证连接部位的抗拉强度的90％采用手工焊接部位应重点加强。

二次衬砌橡胶止水带D/2>30喷射砼外贴式橡胶止水带D

仰拱环向施工缝构造图

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8.混凝土浇注

（1）混凝土浇筑前的检查

①必须高度重视检查工作，按照有关规定和检查表进行工序检查。检查人员应高度负责，重点检查以下几项：要检查模板支撑，模板堵漏质量，钢筋绑扎及保护层的设置，预埋件，预留孔洞位置的准确性，模内有无杂物；检查无误后，需用水冲洗，方可浇注；亦要检查振捣人员分工定位情况。

(2)浇筑前基础处理

将基础上松动的岩块及杂物、泥块清除干净，并采取防、排水措施，按有关规定填写检查记录。对干燥的非黏性土基面，应用水湿润；对未风化的岩石，应用水清洗，但其表面不得积水。

(3)垫块

构件侧面及底面的垫块应至少为4个/m2,绑扎钢筋和垫块的铁丝头不得伸入保护层内。不得使用砂浆垫块，应使用同等级砼垫块。

（4）混凝土浇筑

①混凝土由11#拌和站伴制，混凝土罐车运至工作面。混凝土坍落度为18～21cm。

分层浇筑及施工缝处理，混凝土应分层浇筑，厚度见下表:

振捣方法 插入式振动 无筋或配筋稀疏的结构 表面振动 配筋密列的结构 混凝土的浇筑厚度

浇筑层厚度（cm） 振捣器作用长度的1.25倍 25 15 浇筑时不得随意留施工缝，当允许间歇时间超时应按施工缝处理。 （5）砼振捣

捣固人员须经培训后上岗，要定人、定位、定责任，分工明确，尤其是钢筋密布部位、端模、拐（死）角及新旧砼连接部位指定专人进行捣固，操作人员要固定，做好操作要求交底工作。以插入式振捣为主，根据需要

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选择是否用辅以附着式振捣。插入式振捣器移动间距不能大于作用半径的1.5倍，且插入下层砼深度为50-100mm,与侧模间距为50-100mm。每一振点振捣时间宜为20-30秒，振捣到砼表面出现灰浆和光泽使砼达到均匀为止，防止过振或漏振，抽出振捣棒时要缓慢些，不得留有孔隙。不得用振捣棒放在拌和物内平托和驱赶混凝土，也不得碰撞模板、钢筋、防水板及预埋件。

（6）砼养护

砼浇终凝后2小时洒水自然养护，保持砼表面湿润。拆模后应对砼表面洒水养护，养护时间由工地试验室书面通知。

（7）混凝土拆模

①拆模及凿毛处理必须等质检工程师同意方可进行。

②侧模应在砼强度达到2.5MPa以上,且其表面及楞角不因拆模而受损方可拆除.

（8）施工后检验

①用肉眼或放大镜观察实体结构表面是否存在非外力裂缝。 如存在最大宽度不得大于0.2mm，预应力混凝土结构不得出现结构性裂缝。

②无破损检测、钻芯取样实测电通量检测要符合设计要求。 9.仰拱填充施工

仰拱填充端模采用木模板或钢模板，利用在浇注仰拱时的预埋插筋加固。仰拱填充高程预留25cm作为找平层，端头处与仰拱砼预留不小于50cm的错台。

预埋横向穿线管，穿线管端头临时堵塞防止异物进入管道。 四、质量通病处理及预防措施

1.衬砌蜂窝、麻面、漏筋

（1）混凝土配合比严格按现场试验配比，充分考虑运输和泵送混凝土中变性。

（2）振捣采用附着式振捣器和插入式振捣器联合振捣，确保混凝土密实，确保二衬与支护密贴，与防水板密贴。

（3）捣固采用附着式振捣器和插入式振捣器联合捣固，捣固混凝土时，以不冒气泡为标准，且必须离开模板5cm左右。

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（4）模板表面必须清理干净，涂脱模剂要均匀；脱模时模板一定垂直表面移动，且掌握好脱模时间。

2.二次衬砌表面裂纹的预防措施

（1）严格混凝土施工工艺，保证混凝土的密实度和均衡性。 （2）加强混凝土养护及延迟拆模时间，防止表面干裂。

（3）严格进行基底清理，及按设计设置沉降缝、伸缩逢；及时施作仰拱，防止边墙受挤压而变形。

（4）混凝土浇筑后如出现非受力裂缝0.2mm一下时采用密封胶封闭，大于0.2mm时采用压注缝胶修补。必要时对裂缝部位混凝土表面实行涂膜封闭。

五、安全注意事项

1.加强对技术及施工人员的安全培训，提高全体参建人员的安全意识。 2.仰拱初期支护与拱墙支护尽早封闭成环，隧底开挖后及时进行仰拱初期支护。

3.暂停施工时，应将支护直抵开挖面。

4.用于仰拱及仰拱填充施工时的栈桥要安设牢固，结构稳定，以方便车辆顺利通过，避免施工干扰。

5.由于仰拱及仰拱填充作业是一次成型，施工时为避免洞内其他施工机械的干扰和伤害，施工区段设置警示标牌，并派专人指挥施工。

6.开始施工前，必须对施工工艺中存在的危险源进行辨识和安全风险评估，编制安全管理实施方案，并制定相应的应急预案。

7.洞内作业人员必须戴好安全帽，佩戴防尘面具。

8、施工作业地段的车辆行车速度不得大于15km/h，并在作业地段设置减速和警示标识。 六、文明施工.环水保要求

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.施工场地布置时，在水源保护地区内不得弃土、破坏植被等，不得设置拌合站，并不得堆放任何有害物质的材料或废弃物。

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4.便道及施工现场要注意撒水防尘，减少对周围环境的破坏。 5.施工废水、生活废水和生活垃圾不得随意丢弃，并在生活区、作业区设置污水处理池，让废水必须经过污水处理池处理后排放。

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