二襯多孔沖頂施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本工程為城市軌道交通區(qū)間隧道施工項(xiàng)目，區(qū)間隧道采用盾構(gòu)法施工完成管片拼裝后，需進(jìn)行二次襯砌（以下簡(jiǎn)稱"二襯"）施工。針對(duì)隧道拱頂部位混凝土灌注不密實(shí)、空洞等質(zhì)量通病，結(jié)合工程實(shí)際地質(zhì)條件（中風(fēng)化砂巖地層，圍巖級(jí)別IV級(jí)），決定采用多孔沖頂工藝進(jìn)行二襯拱頂混凝土施工。本區(qū)間隧道設(shè)計(jì)時(shí)速80km/h，雙線隧道總長(zhǎng)1200m，二襯結(jié)構(gòu)厚度300mm，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C40P8。1.2主要工程量項(xiàng)目名稱單位數(shù)量備注二襯混凝土m32880C40P8防水混凝土沖頂孔鉆孔個(gè)1440Φ50mm，縱向間距2m注漿管安裝m864Φ42mm×3.5mm無縫鋼管鋼筋網(wǎng)片t46.8Φ8mm@150×1501.3地質(zhì)水文條件隧道穿越地層主要為中風(fēng)化砂巖，巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度25-35MPa，巖體完整性系數(shù)0.65-0.75。地下水位位于隧道結(jié)構(gòu)底板以下3m，對(duì)施工影響較小。隧道埋深12-18m，地表為城市主干道及居民區(qū)，施工期間需控制振動(dòng)及噪聲污染。二、施工總體部署2.1施工流程采用"分段施工、縱向推進(jìn)"的總體思路，將隧道劃分為60個(gè)施工段，每段20m。施工工藝流程如下：施工準(zhǔn)備→2.防水層施工→3.鋼筋綁扎→4.模板安裝→5.沖頂孔定位鉆孔→6.注漿管安裝→7.底部混凝土澆筑→8.多孔沖頂灌注→9.注漿管封堵→10.模板拆除→11.養(yǎng)護(hù)→12.質(zhì)量檢測(cè)2.2施工分區(qū)Ⅰ區(qū)（K0+000-K0+400）：先行施工段，配置2套模板體系Ⅱ區(qū)（K0+400-K0+800）：后續(xù)施工段，滯后Ⅰ區(qū)30mⅢ區(qū)（K0+800-K1+200）：備用施工段，根據(jù)實(shí)際進(jìn)度調(diào)整2.3資源配置2.3.1機(jī)械設(shè)備設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量功率用途混凝土輸送泵HBT602臺(tái)75kW混凝土澆筑注漿泵UB8.04臺(tái)15kW沖頂灌注液壓模板臺(tái)車9m/節(jié)2套-二襯模板風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)YT286臺(tái)2.8kW沖頂孔鉆孔混凝土振搗棒Φ50mm8臺(tái)1.1kW混凝土振搗地質(zhì)雷達(dá)SIR-40001臺(tái)-空洞檢測(cè)2.3.2人力資源工種人數(shù)職責(zé)施工管理人員6人現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)、技術(shù)指導(dǎo)混凝土工12人混凝土澆筑、振搗鋼筋工15人鋼筋綁扎、安裝模板工10人模板安裝、拆除機(jī)械操作工8人設(shè)備操作、維護(hù)普工15人材料轉(zhuǎn)運(yùn)、場(chǎng)地清理試驗(yàn)工2人混凝土試塊制作、養(yǎng)護(hù)質(zhì)檢員3人全過程質(zhì)量檢查三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1沖頂孔設(shè)計(jì)與布置3.1.1孔位布置原則縱向間距：2m/個(gè)，同一斷面對(duì)稱布置3個(gè)孔橫向位置：拱頂中心1個(gè)，兩側(cè)拱腰各1個(gè)（偏離拱頂45°）孔徑選擇：Φ50mm，滿足注漿管安裝及混凝土流動(dòng)要求孔深控制：鉆孔深度=二襯厚度+30mm（確保穿透模板）3.1.2鉆孔施工工藝采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔，鉆孔前采用全站儀精確放樣孔位，并用紅漆標(biāo)記。鉆孔過程中控制鉆進(jìn)速度0.5-1m/min，防止鉆穿防水層。鉆孔完成后立即清理孔內(nèi)碎屑，插入Φ42mm注漿管，管端伸出模板外50mm，采用快硬水泥漿固定注漿管，確保安裝牢固、密封良好。3.2模板體系設(shè)計(jì)采用液壓整體式模板臺(tái)車，模板面板采用12mm厚Q235鋼板，背楞采用[10槽鋼@300mm，桁架間距1.5m。模板設(shè)計(jì)考慮以下要點(diǎn)：模板弧度按隧道設(shè)計(jì)半徑（R=5.2m）加工，確保與設(shè)計(jì)輪廓一致模板接縫處設(shè)置2mm厚橡膠密封條，防止漏漿模板臺(tái)車配置4個(gè)液壓支撐油缸，確保澆筑過程中模板穩(wěn)定拱頂部位模板預(yù)設(shè)注漿管安裝孔，孔徑Φ55mm，與沖頂孔一一對(duì)應(yīng)3.3混凝土配合比設(shè)計(jì)3.3.1基本性能要求強(qiáng)度等級(jí)：C40（28d抗壓強(qiáng)度≥40MPa）工作性：初始坍落度180±20mm，擴(kuò)展度≥500mm凝結(jié)時(shí)間：初凝≥6h，終凝≤12h抗?jié)B等級(jí)：P8氯離子含量：≤0.06%（膠凝材料重量比）3.3.2配合比參數(shù)材料名稱規(guī)格用量（kg/m3）備注水泥P·O42.5360-粉煤灰F類Ⅰ級(jí)70替代16%水泥礦粉S95級(jí)70替代16%水泥砂中砂760細(xì)度模數(shù)2.6碎石5-20mm連續(xù)級(jí)配1050針片狀含量≤8%水飲用水175水膠比0.38減水劑聚羧酸高性能減水劑7.2摻量1.2%膨脹劑鈣礬石類40補(bǔ)償收縮3.4多孔沖頂灌注工藝3.4.1施工準(zhǔn)備檢查模板支撐體系，確保其剛度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性滿足要求對(duì)注漿管進(jìn)行編號(hào)，安裝壓力表（量程0-4MPa）及控制閥混凝土攪拌站進(jìn)行開盤鑒定，測(cè)試混凝土工作性準(zhǔn)備應(yīng)急設(shè)備：備用注漿泵2臺(tái)，發(fā)電機(jī)1臺(tái)（200kW）3.4.2底部混凝土澆筑采用分層澆筑法，從隧道兩側(cè)對(duì)稱澆筑至拱腳以上500mm，每層厚度不超過500mm。使用Φ50mm振搗棒振搗，振搗間距≤500mm，振搗時(shí)間15-30s，直至混凝土表面泛漿、不再下沉。澆筑過程中設(shè)專人觀察模板變形情況，如發(fā)現(xiàn)異常立即停止?jié)仓?.4.3多孔沖頂灌注灌注順序：采用"從下到上、從兩側(cè)到中間"的原則，先灌注兩側(cè)拱腰孔（1#、3#孔），后灌注拱頂孔（2#孔），相鄰孔灌注間隔時(shí)間控制在30min內(nèi)。灌注參數(shù)：注漿壓力：初始?jí)毫?.3-0.5MPa，逐步提升至1.0-1.2MPa灌注速度：3-5m3/h（單孔）混凝土坍落度損失：1h損失值≤30mm間歇時(shí)間：因故中斷灌注時(shí)間≤45min操作要點(diǎn)：每孔灌注前先注入50L同配比砂漿潤(rùn)滑管路采用"高位注漿、低位排氣"方式，當(dāng)相鄰注漿管溢出混凝土?xí)r關(guān)閉當(dāng)前孔控制閥拱頂孔最后灌注，保持0.8MPa壓力持荷3min，確?；炷脸浞置軐?shí)安排專人記錄各孔灌注時(shí)間、壓力、混凝土用量等參數(shù)3.4.4注漿管封堵沖頂完成后2h，松開注漿管控制閥，釋放管內(nèi)殘余壓力采用機(jī)械切割去除外露注漿管，保留管內(nèi)長(zhǎng)度≥100mm采用C45膨脹細(xì)石混凝土封堵注漿孔，深度≥150mm表面采用防水砂漿抹平，與二襯表面齊平四、質(zhì)量控制措施4.1原材料質(zhì)量控制水泥、粉煤灰等膠凝材料必須具有出廠合格證及檢驗(yàn)報(bào)告，進(jìn)場(chǎng)后按批次進(jìn)行復(fù)檢砂石骨料采用封閉式料倉(cāng)存儲(chǔ)，防止含水率波動(dòng)，每工作班檢測(cè)砂含水率1次外加劑使用前進(jìn)行相容性試驗(yàn)，存儲(chǔ)溫度控制在5-35℃所有原材料經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后方可使用4.2施工過程控制4.2.1模板工程模板安裝允許偏差：軸線位置±5mm，表面平整度≤3mm/2m，高程±10mm模板接縫寬度≤1.5mm，接縫處采用雙面膠帶密封每次模板安裝完成后進(jìn)行滿水試驗(yàn)，確保無滲漏4.2.2鋼筋工程鋼筋保護(hù)層厚度：設(shè)計(jì)值50mm，允許偏差+10mm，-5mm鋼筋綁扎搭接長(zhǎng)度：35d（d為鋼筋直徑），綁扎點(diǎn)間距≤200mm預(yù)埋件位置偏差控制在±10mm以內(nèi)4.2.3混凝土工程混凝土入模溫度控制在5-30℃，夏季施工采取骨料預(yù)冷、加冰拌合等措施混凝土運(yùn)輸時(shí)間≤90min，超過初凝時(shí)間的混凝土嚴(yán)禁使用試塊留置：每50m3留置標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊1組，同條件養(yǎng)護(hù)試塊2組沖頂施工過程中每小時(shí)檢測(cè)1次混凝土坍落度，損失超過50mm時(shí)停止使用4.3質(zhì)量檢測(cè)方法外觀檢查：二襯表面平整光滑，無蜂窩、麻面、裂縫等缺陷，氣泡面積≤0.2%回彈檢測(cè)：每100m檢測(cè)1組，每組3個(gè)測(cè)區(qū)，混凝土強(qiáng)度推定值≥設(shè)計(jì)值的95%地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)：全斷面掃描，拱頂部位脫空面積≤0.1m2/10m，單個(gè)空洞體積≤0.01m3鉆芯取樣：每200m鉆取1組芯樣，檢查混凝土密實(shí)度及厚度，芯樣連續(xù)完整五、安全保證措施5.1危險(xiǎn)源辨識(shí)危險(xiǎn)源風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)控制措施模板坍塌重大1.模板支撐系統(tǒng)專項(xiàng)設(shè)計(jì)

2.澆筑前進(jìn)行荷載試驗(yàn)

3.設(shè)專人監(jiān)測(cè)模板變形高處墜落較大1.作業(yè)平臺(tái)設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿

2.工人佩戴雙鉤安全帶

3.腳手板滿鋪固定機(jī)械傷害較大1.設(shè)備旋轉(zhuǎn)部位設(shè)置防護(hù)罩

2.操作人員持證上崗

3.制定設(shè)備安全操作規(guī)程觸電事故較大1.臨時(shí)用電采用TN-S系統(tǒng)

2.設(shè)備接地電阻≤4Ω

3.電工每日巡查用電設(shè)備5.2安全防護(hù)措施施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置明顯安全警示標(biāo)志，夜間設(shè)紅燈警示隧道內(nèi)每隔50m設(shè)置應(yīng)急照明及消防器材箱沖頂施工時(shí)，注漿管前方嚴(yán)禁站人，防止混凝土噴射傷人制定有限空間作業(yè)專項(xiàng)方案，配備四合一氣體檢測(cè)儀，氧氣含量低于19.5%時(shí)嚴(yán)禁作業(yè)5.3應(yīng)急預(yù)案模板坍塌事故：立即啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)，組織人員疏散，采用液壓千斤頂進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，嚴(yán)禁盲目施救混凝土堵塞事故：立即停止灌注，采用高壓水沖洗管路，必要時(shí)拆卸管路清除堵塞物觸電事故：立即切斷電源，對(duì)傷者進(jìn)行初步救治，同時(shí)撥打120急救電話六、文明施工與環(huán)境保護(hù)6.1文明施工措施施工現(xiàn)場(chǎng)材料分類堆放，設(shè)置標(biāo)識(shí)牌，做到"一頭齊、三線直"隧道內(nèi)設(shè)置排水溝及集水井，保持作業(yè)面干燥整潔施工便道每日灑水降塵，出入口設(shè)置洗車平臺(tái)生活區(qū)與施工區(qū)嚴(yán)格分離，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)宿舍、食堂及衛(wèi)生間6.2環(huán)境保護(hù)措施噪聲控制：晝間≤70dB，夜間≤55dB，破碎機(jī)等設(shè)備設(shè)置隔音罩揚(yáng)塵控制：水泥等粉狀材料采用密閉罐車運(yùn)輸，堆場(chǎng)設(shè)置防塵網(wǎng)廢水處理：設(shè)置三級(jí)沉淀池，施工廢水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放固體廢棄物：建筑垃圾分類回收，危險(xiǎn)廢棄物交由專業(yè)單位處置七、施工進(jìn)度計(jì)劃7.1關(guān)鍵線路施工準(zhǔn)備→防水層施工→鋼筋綁扎→模板安裝→多孔沖頂灌注→質(zhì)量檢測(cè)7.2進(jìn)度計(jì)劃安排工作內(nèi)容開始時(shí)間完成時(shí)間工期（天）資源配置施工準(zhǔn)備第1天第7天7管理人員、技術(shù)人員防水層施工第8天第37天30防水工8人鋼筋綁扎第15天第45天31鋼筋工15人模板安裝第22天第52天31模板工10人多孔沖頂灌注第29天第148天120混凝土工12人質(zhì)量檢測(cè)第149天第156天8試驗(yàn)工、質(zhì)檢員7.3進(jìn)度保證措施采用BIM技術(shù)進(jìn)行進(jìn)度模擬，優(yōu)化資源配置配置2套模板體系，實(shí)現(xiàn)"三班倒"連續(xù)作業(yè)建立周進(jìn)度考核機(jī)制，延誤超過3天及時(shí)采取趕工措施提前儲(chǔ)備3天用量的主要材料，避免因材料短缺影響施工八、成本控制措施8.1材料節(jié)約措施鋼筋采用優(yōu)化下料方案，利用率提高至95%以上混凝土攪拌站設(shè)置自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)，材料計(jì)量偏差控制在±1%以內(nèi)模板周轉(zhuǎn)次數(shù)提高至50次以上，加強(qiáng)日常維護(hù)保養(yǎng)沖頂施工采用精準(zhǔn)計(jì)量，混凝土損耗率控制在3%以內(nèi)8.2機(jī)械效率提升設(shè)備實(shí)行定人定機(jī)責(zé)任制，建立維護(hù)保養(yǎng)臺(tái)賬合理安排施工順序，減少設(shè)備閑置時(shí)間采用機(jī)械化配套作業(yè)，提高綜合效率8.3管理措施實(shí)行限額領(lǐng)料制度，超耗分析原因并采取糾正措施優(yōu)化施工方案，減少交叉作業(yè)和工序等待時(shí)間定期開展成本分析，動(dòng)態(tài)調(diào)整資源配置九、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程9.1驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)主控項(xiàng)目：混凝土強(qiáng)度：符合設(shè)計(jì)要求，試塊合格率100%結(jié)構(gòu)尺寸：允許偏差±15mm表面平整度：≤5mm/2m無滲漏、空洞等缺陷一般項(xiàng)目：混凝土表面裂縫寬度≤0.2mm預(yù)埋件位置偏差≤20mm施工縫處理符合規(guī)范要求9.2驗(yàn)收流程施工單位自檢合格后填寫驗(yàn)收申請(qǐng)表監(jiān)理工程師進(jìn)行平行檢驗(yàn)第三方檢測(cè)單位進(jìn)行專項(xiàng)檢測(cè)（地質(zhì)雷達(dá)、回彈等）組織設(shè)計(jì)、勘察、監(jiān)理等單位進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收驗(yàn)收合格簽署驗(yàn)收記錄，進(jìn)入下道工序十、結(jié)論與建議10.1工藝優(yōu)勢(shì)多孔沖頂工藝通過多點(diǎn)位、小壓力、連續(xù)灌注的方式，有效解決了傳統(tǒng)二襯施工中拱頂混凝土不密實(shí)的質(zhì)量通病，經(jīng)類似工程實(shí)踐驗(yàn)證，可使拱頂空洞率降低至0.5%以下，結(jié)構(gòu)耐久性提高30%以上。10.2改進(jìn)建議建議在注漿管上安裝流量傳感器，實(shí)現(xiàn)灌注過程數(shù)字化監(jiān)控開發(fā)專用沖頂