隧道混凝土衬砌施工方案

一、编制说明

1.1编制依据

（1）高速公路土建8标两阶段施工图。

（2）本单位进场后现场勘察、调查及实际测量所了解的实际情况。

（3）本工程设计、施工及验收采用的标准和规范：

1）《公路隧道施工技术规范》JTGF60-2009

2）《混凝土结构设计规范》GB50010-2015

3）《地下工程防水技术规范》 GB50108-2008

4）《公路工程施工安全技术规范》JTG F90-2015

5）《公路隧道施工技术细则》JTG/T F60—2009

6）《公路工程质量检验评定标准 第一册 (土建工程)》JTG F80/1—2017

7）《工程测量规范》GB50026-2016

8）《公路工程施工安全技术规范》JTG F90-2015

1.2 编制原则

遵循“严肃性、标准性、先进性、可行性、连续性、均衡性、节奏性、协调性、经济性”的九性原则。

二、工程概况

2.1 工程概述

高速公路土建8标老君顶隧道起讫里程；左线：ZK325+820～ZK328+296，隧道长2476米，隧道最大埋深约113.6米。右线：K325+826～K328+260，隧道长2432米，隧道最大埋深约121米。为分离式中隧道。

2.2 隧道支护参数

隧道主洞二衬支护参数表：

2.3 设计标准

（1）公路等级：双向四车道高速公路。

（2）设计速度：100Km/h。

（3）隧道建筑界限：净宽11m=0.75m（左侧检修道）+0.75m（左侧侧向宽度）+3.75m*2（行车道）+1.0m（右侧侧向宽度）+1.0m（右侧检修道）净高5.0m。

（4）隧道路面横坡：单向2%（直线段），超高不大于±4%。

（5）隧道路面纵坡：±3%；

（6）设计荷载：公路-Ⅰ级。

（7）隧道防水：二次衬砌砼抗渗等级不小于P8。

（8）勘查区地震动峰值加速度为0.20g，地震动反应普特征周期Tg=0.45s。相当于原地震基本烈度VIII度。

三、施工总体部署

3.1施工计划安排

2018年10月进场开始进行隧道临建建点等前期筹备工作，逐步展开形成全面开工的施工局面。高速公路计划2020年年底通车，为确保总工期本标段隧道必须在2020年6月30日前完成施工，隧道工期19个月。

3.2施工任务划分

为保证按期完成施工任务，本标段计划安排四支隧道作业队进行施工，具体施工任务划分详见下表。

3.3材料供应情况

（1）由专业的物资人员进行管理运作，根据实施性施工组织设计，结合项目建设年度投资计划及施工实际进度和施工安排，做好物资需用量计划工作。

（2）根据物资供需情况与项目建设物资消耗规律，建立科学合理的库存储备，有效化解施工高峰期和特殊条件下物资的供需矛盾，保证隧道施工的连续性。

（3）砂石料：砂石料采购采用就近购买原则，购买前需要对料场进行考察，保证料源合格。

（4）材料进场后先通知试验监理见证取样，试验合格后才能使用。

3.4电力供应情况

本标段所经之处无输电线路分布，需架设施工专线（老君顶隧道出口T接农 ），另沿线配置发电机以备停电满足施工现场的生活及施工要求，隧道内施工用电具体详见临电施工方案。

3.5 组织机构

项目经理部按工程管理部、计划合同部、安质环保部、征迁协调部、财务会计部、中心试验室、综合部和精密测量组等6部1室1组设置。负责本段的施工组织管理。组织机构框图如下：

3.6资源配置

（1）项目部管理人员

（2）机械配置

根据高速公路土建8经理部工程情况及施工安排，本合同段隧道工程投入机械设备及检测设备见下表。

主要施工机械设备配备统计表

（3）隧道施工作业人员一般配置

隧道施工作业人员一般配置情况

四、施工方案

4.1总体施工方案

隧道衬砌要遵循“仰拱超前、墙拱整体衬砌”的原则，初期支护完成后，为有效地控制其变形，仰拱尽量紧跟开挖面施工。仰拱施作完成后，利用简易台车作业平台人工绑扎钢筋，采用液压整体式衬砌台车进行二次衬砌，采用拱墙一次性整体灌注施工。混凝土由拌合站统一拌合，混凝土搅拌运输车运至洞内，拖式混凝土输送泵泵送入模。

4.2施工测量

4.2.1施工测量

测量是隧道轴线与设计轴线相一致的保证，是确保工程质量的前提和基础。在隧道施工中，为确保施工测量的准确无误，使隧道二次衬砌线型圆顺，在施工中将遵循以下原则。

4.2.2 测量作业制度

（1）执行三级测量复核制度。

（2）项目部测量工程师由经验丰富、有合格资格的人员担任，并配备足够数量、符合精度要求的测量仪器；所使用的仪器要定期到国家认可的鉴定部门进行检校。

（3）测量放样的有关数据要记录完整、清晰，并 监理工程师核对。

4.2.3 测点的选择和保护原则

（1）测点选在通视良好，不受施工扰动的地方。

（2）导线和水准控制点用不锈钢或铸铁制作，导线点有明显的标志，水准点表面为圆球状。埋在地下的测量标志采用砼管或框架保护。测量标志如有损坏，立即恢复。

4.2.4中线控制测量

（1）在工程开工之前，组织测量队根据业主提供的工程定位资料和测量标志资料，对业主提供的导线 及其它控制点进行复测；同时测设施工过程中使用的控制桩，并将测量成果书 请监理工程师及业主审查、批准。

（2）在控制导线传递到洞内之前,在洞口附近至少布设三个导线点，布设成三角形，形成闭合导线 。新增贯通导线点时,从起始导线点开始逐点联测,禁止由后一导线点推设前进的一个导线点。

（3）在确定出洞门位置后，以双导线进洞来控制下一个导线点的布置，确保导线点的准确无误。

（4）为确保导线测量的万无一失，定期复核导线 ，并将测量资料上 监理工程师。

（5）施工时二次衬砌台车推到位置后，首先请项目测量人员调整台车中心线和隧道中心线重合。

4.2.5高程测量

（1）在工程开工之前，组织测量队对设计提供的水准 及其它控制点进行复测；并将测量成果 请监理工程师审查、批准。

（2）利用监理工程师批准的水准 ，由测量队以最近的水准点为基点，将水准点引至工点附近，至少布设两个埋设稳固的控制测点，以便相互校核。

（3）建立定期高程联测制度，以复核施工水准 的准确性；新增贯通高程控制点每隔60～80m布设一个，其高程由起始高程控制点引测。

（4）高程定位时首先要控制好中心线位置的标高，为了避免二次衬砌施工时出现倾限现象，在台车定位时比设计高程抬高5㎝（必须保证二衬厚度）。

4.3衬砌钢筋

衬砌钢筋在钢筋加工厂内集中加工，平板车运送到施工现场，采用简易台车绑扎安装。简易台车详见下图：

钢筋材质经抽检后符合设计，且无锈蚀、裂纹，钢筋按其尺寸下料。安装时首先安装Φ22环向钢筋，然后安装Φ12纵向水平筋，最后安装Φ8箍筋，其中受力钢筋连接时采用双面焊接，焊接长度不小于5d,主筋和纵向钢筋之间采用梅花状绑扎，钢筋安装位置、间距、保护层及各部钢筋大小尺寸均符合设计规定。安装过程中要防止损坏防水板，按照设计要求准确的安装预埋件。

4.4拱墙二次衬砌施工

二次混凝土衬砌在初期支护完成后并达到衬砌台车作业距离后及时施作，紧跟开挖面，确保安全不塌方。

隧道混凝土衬砌，采用全断面液压钢模衬砌台车灌筑，拱墙一次性浇筑，二衬施工为我们施工单位的最后一道施工工序，为了保证二衬混凝土的美观性，本隧道衬砌台车长度为12m。

衬砌台车搭接长度为10㎝，衬砌混凝土一次施工长度为11.9m，混凝土由土建8标拌合站统一拌合，混凝土罐车运输至现场，混凝土由输送泵泵送入模，由下向上，对称分层，先墙后拱灌筑，入模倾落自由高度不超过2.0m，机械振捣。挡头模板采用钢模，确保施工缝处混凝土质量。

混凝土灌筑前做好钢筋的布设工作，钢筋角隅处要加强振捣，并做好防水层铺设及各类预埋件、预留孔、沟、槽、管路的设置。

考虑到两侧排水管施工及防水板土工布的搭接便利，仰拱必须浇筑至两侧排水管位置，铺设纵向排水管后，再整体模筑二衬，国内目前衬砌台车多为整体式台车，容易在拱顶部位形成泌浆且造成较大的空腔，在浇筑拱顶部位时适当的减少混凝土的水灰比。

4.4.1二次衬砌施工工艺

二次衬砌施工工艺见下图。

4.4.2二次衬砌施工方法

（1）衬砌施工准备

施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。

（2）台车就位

起动衬砌台车液压系统，根据测量资料使台车定位，保证衬砌台车中线与隧道中线一致，拱墙模板成型后固定，测量复核无误；然后清理基底杂物、积水和浮碴，装设钢制挡头模板，施工缝处按设计要求装设止水带，并自检钢筋和防水系统设置情况。

（3）隐蔽检查

项目质检工程师自检合格后 请监理工程师隐蔽检查，经监理工程师签证同意后灌筑混凝土。

（4）混凝土施工

混凝土运输

衬砌混凝土运输采用混凝土输送车，混凝土在运输中应保持其匀质性，做到不分层、不离析、不漏浆。运到灌筑点时，要满足坍落度要求。

混凝土灌筑

砼自模板窗口灌入，应由下向上，对称分层，倾落自由高度不超过2.0m。在砼浇筑过程中，观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，应及时采取加固措施。施工中如发现泵送砼坍落度不足时，不得擅自加水，应当在技术人员的指导下用追加减水剂的方法解决。

混凝土浇筑应连续进行。当因故间歇时，其间歇时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间。当超过允许间歇时间时，按施工缝处理。

混凝土浇筑分层厚度（指捣实后厚度）宜为振捣器作用部分长度的1.25倍，但最大摊铺厚度不宜大于600mm。在新浇筑完成的下层混凝土上再浇筑新混凝土时，应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。

浇筑混凝土时，应填写混凝土施工记录。

采用插入式振动棒捣固，应符合下列规定

①每一振点的捣固延续时间宜为20～30s，以混凝土不再沉落、不出现气泡、表面呈现浮浆为度，防止过振、漏振。

②采用插入式振动器振捣混凝土时，振捣器的移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍，且插入下层混凝土内的深度宜为50～100mm，与侧模应保持50～100mm的距离，并避免碰撞钢筋、模板、预埋件等。

当振捣完毕后，应竖向缓慢拔出，不得在浇筑仓内平拖。泵送下料口应及时移动，不得用插入式振动棒平拖驱赶下料口处堆积的拌和物将其推向远处。

③对于有预留洞、预埋件和钢筋太密的部位，在浇筑混凝土时，应经常观察，当发现混凝土有不密实等现象，应立即采取措施予以纠正。

4.4.3 拆模及养护

（1）二次衬砌拆模时间应符合下列规定：

①在初期支护变形稳定后施工的，二次衬砌混凝土强度应达到设计强度的70%以上。

②初期支护未稳定，二次衬砌提前施作时混凝土强度应达到设计强度的100%以上。

③特殊情况下，应根据试验及监控量测结果确定拆模时间。

（2）混凝土浇筑完毕后的12小时以内开始对混凝土进行养护，混凝土养护的最低期限为14天，且养护不得中断。浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态。当环境气温低于5℃时不应浇水。

4.4.4 泵送砼操作规程及其注意事项

（1）混凝土泵的操作人员必须经过专门培训合格后，方可上岗操作。

（2）混凝土泵与输送管连通后，应按所用混凝土泵使用说明书的规定进行全面检查，符合要求后方能开机进行空运转。

（3）混凝土泵启动后，应先泵送适量水以湿润混凝土泵的料斗、活塞及输送管的内壁等直接与混凝土接触部位。

（4）经泵送水检查，确认混凝土泵和输送管中无异物后，应采用下列方法之一润滑混凝土泵和输送管内壁。

①泵送水泥浆；

②泵送与施工混凝土相同配合比但粗骨料减少50%的混凝土通过管道。

（5）开始泵送时，混凝土泵应处于慢速、匀速并随时可反泵的状态。泵送速度应先慢后快，逐步加速。同时，应观察混凝土泵的压力和各系统的工作情况，待各系统运转顺利后，方可以正常速度进行泵送。

（6）泵送混凝土时，如输送管内吸入了空气，应立即反泵吸出混凝土至料斗中重新搅拌，排出空气后再泵送。

（7）泵送混凝土时，料斗内应保持足够的混凝土。

（8）当混凝土泵出现压力升高且不稳定、油温升高、输送管明显振动等现象而泵送困难时，不得强行泵送，并应立即查明原因，采取措施排除。可先用木槌敲击输送管弯管、锥形管等部位，并进行慢带泵送或反泵，防止堵塞。

（9）当输送管被堵塞时，应采取下列方法排除：

①重复进行反泵和正泵，逐步吸出混凝土至料斗中，重新搅拌后泵送。

②用木槌敲击等方法，查明堵塞部位，将混凝土击松后，重复进行反泵和正泵，排除堵塞。

③当上述两种方法无效时，应在混凝土卸压后，拆除堵塞部位的输送管，排出混凝土堵塞物后，方可接管。重新泵送前，应先排除管内空气后，方可拧紧接头。

（10）泵送混凝土有计划中断时，应预先确定中断浇筑的部位，且中断时间不宜超过1h。

（11）管道清洗

①洗管前先进行反吸，以降低管内压力。

②洗管时，料管出口方向前方严禁站人。

③预先准备好排浆沟、管，不得将洗管残浆灌入已浇筑好的砼上。

（12）排除堵塞，重新泵送或清洗混凝土泵时，布料设备的出口应朝安全方向，以防堵塞物或废浆高速飞出伤人。

（13）管道安装原则

管线宜直、转弯宜缓，以减少压力损失；接头严密，防止漏水漏浆，避免下斜，防止泵孔空管，灌筑点应先远后近，并符合下列要求：

①管道合理固定，不影响交通运输，不影响已绑扎好的钢筋，不影响模板振动。

②管道、弯头、配件存有备品，可随时更换。

（14）如遇混凝土泵运转不正常或混凝土供应脱节，可放慢泵送速度，或每隔4～5min使泵正、反转两个冲程，防止管路中混凝土阻塞。同时开动料斗中搅拌器，搅拌3～4转，防止混凝土离析。

（15）严禁向混凝土料斗内加水。

4.5 施工要求

（1）衬砌不得侵入隧道建筑限界，衬砌施工放样时将设计的轮廓线扩大5cm。

（2）混凝土灌注前及灌注过程中，应对模板、支架、钢筋骨架、预埋件等进行检查，发现问题应及时处理，并做好记录。

（3）混凝土振捣时不应破坏防水层。

（4）衬砌施工缝端头必须进行凿毛处理，用高压水冲洗干净。

（5）按设计要求预留沟、槽、管、线及预埋件，并同时施作附属洞室砼衬砌。

（6）砼衬砌灌注自下而上，先墙后拱，对称浇筑。在施工过程中，如发生停电应立即起动备用电源，确保砼浇筑作业连续进行。

（7）混凝土振捣时，不得碰撞模板、钢筋和预埋件。

（8）泵送砼结束时，应对管道进行清洗，但不得将洗管残浆灌入到已浇筑好的砼上。

（9）钢筋混凝土二次衬砌地段，必须用与二次衬砌混凝土相同强度比的细石混凝土或砂浆制作垫块，确保钢筋保护层的厚度。

4.6验收标准

4.6.1模板

模板安装允许偏差和检验方法应符合下表的规定。

模板安装允许偏差和检验方法

在松散堆积体、浅埋地段，二次衬砌可在初期支护变形稳定前进行施工，拆模时的混凝土强度应达到设计强度的100%。拆除非承重摸板时，混凝土强度不得低于2.5MPa，并应保证其表面及棱角不受损伤。

预埋件和预留孔洞的设置应符合设计要求。允许偏差和检验方法满足下表的要求。

预埋件和预留孔洞的允许偏差和检验方法

4.6.2钢筋

（1）钢筋安装及保护层厚度的允许偏差和检验方法应符合下表的规定。

钢筋安装及保护层厚度允许偏差和检验方法

（2）钢筋加工允许偏差和检验方法应符合下表的规定。

钢筋加工允许偏差和检验方法

（3）钢筋应平直、无损伤，表面无裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。钢筋保护层垫块的位置和数量应符合设计要求。当设计无要求时，不少于4个/m2。

4.6.3混凝土

（1）混凝土强度等级必须符合设计要求，隧道衬砌应采用同条件养护试件检验结构实体强度。衬砌混凝土抗压强度标准条件养护试件的试验龄期为56d，混凝土强度试件应在混凝土的浇筑地点随机抽样制作。标准条件养护抗压强度试件的取样与留置：

①每拌制100盘且不超过100m3的同配合比的混凝土，取样不得少于一次；

②每工班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时，取样不得少于一次；

③现浇混凝土的每一结构部位，取样不得少于一次；

④每次取样应至少留置一组试件；

⑤标准条件养护试件的留置组数应按设计要求、相关标准规定和实际需要确定。

（2）隧道衬砌的厚度严禁小于设计厚度。

（3）隧道超挖回填必须符合设计要求。墙脚以上1m范围内和整个拱部的超挖部分应采用同级混凝土回填。

（4）混凝土浇筑完毕后，应及时采取有效的养护措施，并符合下列规定：

①应在浇筑完毕后的12h以内对混凝土加以覆盖并保湿养护；

②混凝土养护时间应不少于14天；

③浇水次数应能保持混凝土处于潮湿状态；混凝土养护用水应与拌和用水相同，水温应与环境气温基本相同；

④采用塑料布覆盖养护的混凝土，其敞露的全部表面应覆盖严密，并应保持塑料布内有凝结水；

⑤混凝土强度达到5MPa前，不应在其上安装模板及支架；

⑥当环境气温低于5℃时不应浇水。

（5）混凝土每盘原材料称量的允许偏差应符合下表的规定。

原材料每盘称量的允许偏差

（6）新浇筑与邻接的已硬化混凝土或岩土介质间的温差不得大于15℃。

（7）混凝土结构外形尺寸允许偏差和检验方法应符合下表的规定。

结构外形尺寸允许偏差和检验方法

4.7二次衬砌施工注意事项

（1）施工过程中应对围岩的膨胀性进行必要的试验，以便根据试验结果调整衬砌支护参数。

（2）埋深较大及含水量较大的黄土地段。不能脱模过早，并要定期检查衬砌拱架和模板台车的刚度，以防止因期变形造成衬砌开裂。

（3）为控制初期支护的变形量应尺早对黄土地段进行仰拱封闭，在初次开挖到仰拱封闭前，每天应进行2次测量，并根据量测动态调整支护参数。黄土地层变形过大或初期支护变形不收敛，又难以及时补强时，可设置临时仰拱或设置横撑以封闭开挖面，必要时可提前施作二次衬砌，以确保围岩和支护结构稳定。

五、安全保障措施

5.1 安全管理机构和安全职责

5.3.1组织机构

按照“管生产，必须管安全”的原则成立经理部安全领导小组，作业队安全管理领导小组：领导和组织实施本项目安全管理，确保安全目标实现。安保部是经理部常设职能部门，具体实施各项安全管理工作，以专检和监督方式为主，实行安全生产一票否决权。安全管理组织机构框图：

5.3.2 安全职责

(1)各级领导安全职责

①项目经理和主管生产的副经理：对本项目的安全生产和劳动保护负总的领导责任。贯彻国家、和本公司有关安全生产的方针、政策和规章制度；组织制定本项目安全管理制度，研究解决安全生产中的问题，组织安全生产检查；监督各级、各职能部门贯彻安全生产责任制；主持重大伤亡事故的调查处理。

②主管生产的副经理：在项目经理领导下对工程项目施工安全负间接领导责任负责，解决分管范围内的安全生产问题，督促处理解决发现的问题；参与技术攻关活动，协助解决生产设备、设施、工艺、管理中的疑难技术问题；参加安全检查、事故救援与事故处理工作。

③总工程师、技术负责人：对项目安全生产和劳动保护方面的技术工作负全面的领导责任。编制相应的安全技术措施；采用新技术、新材料、新工艺、新设备时，制定相应的安全操作规程；负责审查改善工人劳动条件的技术措施项目，认真解决施工生产中安全技术问题，对职工进行安全技术教育；参加重大伤亡事故的调查分析，提出技术鉴定意见和改进措施。

(2)职工安全职责

企业职工自觉遵守安全生产规章制度，不违章作业，并严格按照下列安全施工要点去做。

①施工人员进入现场必须戴好安全帽，并正确使用个人劳动保护用品；

②3m以上高空作业，没有搭设跳板或平台时，系好安全带；

③高空作业时，不准往下或往上抛扔工具、材料等物品；

④非专业电气和机械的操作人员严禁使用或乱动机电设备；

⑤各种电动机械设备，必须有可靠有效的安全接地和防雷装置；

⑥特种作业人员持证上岗。

(3)职能部门安全职责

施工生产部门：严格执行保证安全生产的规章制度和安全操作规程；科学地对施工现场进行规划和管理，建立安全生产、文明施工的良好秩序。

技术部门：编制安全技术措施；对于企业采用新技术、新材料、新工艺、新设备，认真编制安全技术操作规程；认真解决生产中的安全技术问题。

机械电力部门：加强对机械设备的检查、维修、保养，早检查、早预防、严禁带病机械作业，严禁汽车“三超”；保证安全装置完备、灵敏、可靠，确保设备的正常、安全运转。

材料部门：保证安全生产用材料、工具及劳动保护用品的及时供应，并能符合安全生产的质量要求。

5.2 安全保障体系

为全面贯彻落实安全方针和实现安全目标，针对本项目的具体情况并结合以往类似工程的经验，从安全生产管理的思想组织保障、工作保障、制度保障及经济保障等方面建立和完善本工程的安全保障体系，见安全保障体系框图。

5.3安全保障技术措施

5.3.1施工现场安全技术措施