沉管隧道管段制作施工工艺#隧道工艺标准.doc

隧道施工工艺标准26 管段制作工艺26.1 总则26.1.1 适用范围本标准适用于采用钢筋混凝土管节的沉管隧道26.1.2 编制参考标准及规范26.1.2.1 公路工程技术标准(JTJ001－97)26.1.2.2 公路隧道勘测规程(JTJ063－85)26.1.2.3 公路工程质量检验评定标准(第一册 土建工程)(JTGF80/1-2004)26.1.2.4 沉管隧道设计与施工.陈韶章主编.科学出版社.2002年26.1.2.5 世界沉管隧道技术.铁道部西南科研所.1997年26.2 术语26.2.1 端封门端封门属于施工过程的临时设施，其功能是使管节成为密封的箱体，从而能浮在水中，或灌水后沉放至基槽内26.2.2 压载水箱 压载水箱是安装在管节内的施工用临时设施管节预制好后，根据计算往压载水箱内注入适度水量，使管节起浮时保持纵向、横向平衡，并调节干舷高度管节浮运至沉放位置，注入足够水量，使管节顺利沉放、定位、对接对接完成后，再注入适度水量，使管节保持有一定的抗浮力，以确保施工过程的安全26.3 施工准备26.3.1 技术准备26.3.1.1 混凝土生产线布置。

混凝土生产线包括：水泥和粉煤灰储罐、粗细骨料堆栈和水洗筛分楼、混凝土拌和楼以及混凝土输送泵等根据施工组织要求确定混凝土生产线的生产能力和主要材料的储备量，包括砂、石、水泥、粉煤灰等26.3.1.2 钢筋制作生产线布置钢筋加工能力应满足管节制作的需要钢筋原材料、制作区、半成品及成品堆放区的相互关系要合理，形成流水线，避免重复搬运26.3.1.3 模板制作生产线的布置管节预制的模板系统应以钢模台车为主，钢模台车在场外制作、现场安装如需模板，则要设置木工车间木工车间应包含原材料仓库及半成品堆放场的用地面积26.3.1.4 金工车间布置管节预制时所要的金属结构较多，可能包括端钢壳、钢底板、压载水箱、端封门、拉合装置、定位装置、系泊设施及各类预埋件等应根据生产要求，确定金工车间的加工能力，金工车间应包括原材料、半成品及边角料堆放场的用地面积26.3.1.5 水电管线布置根据施工动力设备用电要求及供电范围，确定用电负荷，并进行施工水电管线布置施工用电供水干线划分如下：（1）木工车间、钢筋加工车间、金工车间及管理生活设施为一用电干线2）拌和楼及砂石料用的皮带机、混凝土输送系统等为一用电干线3）干坞内一切施工动力为一用电干线，设置于干坞一侧中线上。

4）供水系统包括供水总管、支管和阀门等，供水量根据施工组织设计拟定的施工人数、生产强度（m3／台班），混凝土需要的用水量及消防用水等确定供水总管与市供水管（或自备水源）接通5）供水干线的管径应根据拌和楼、各车间生产和消防用水量以及饭堂饮食和生活用水量确定另一供水干线输送到干坞底部，供给混凝土养护用水26.3.2 材料准备按照施工组织计划，做好材料准备各种材料必须备料充足，不得因材料不足而影响施工进度26.3.3 主要机具门式起重机、汽车起重机、模板台车、混凝土吊桶、电动卷扬机、移动式空压机、自动焊接机、水泵、压浆机、皮带输送机、筒式提升器、混凝土输送泵、混凝土自拌卡车、钢筋切断机、混凝土养护水泵等26.3.4 作业条件干坞按设计要求准备，为管节的制作提供所需的作业条件26.3.5 劳动力组织根据施工进度安排和管节数量，按劳动定额和工班组织安排劳动组织计划26.4 工艺设计和控制要求26.4.1 技术要求26.4.1.1 混凝土要求(1) 配合比：为满足管节预制的特殊要求，应由试验室专门设计混凝土配合比并经试块验证，其中除常规试验项目外，还要专门进行水泥水化热、水泥干缩、混凝土收缩、混凝土温升等一系列项目的试验论证，从而得到符合强度、抗渗、耐久性要求的最优配合比。

2)混凝土等级：C28(3)混凝土抗渗标号：S8(4)抗裂：不允许出现贯穿裂缝，尽量避免表面裂缝，如有表面裂缝，其宽度应≤0.2mm5)重度:混凝土的重度5)对管节浮运、沉放关系重大，在管节预制时应根据设计的混凝土重度标准值进行控制26.4.1.2 几何尺寸要求(1)内空净宽：=+0～10mm(2)内空净高：=+0～10mm(3)管节宽度：=+5～-20mm(4)管节高度：=+5～-20mm(5)管节长度：=-30～+30mm(6)壁厚： =+0～-10mm26.4.1.3 管节端头要求(1)平整度：面不平整度小于3mm (2)横向垂直度（左右两点之差）：3mm(3)竖向倾斜度（上下两点之差）：3mm26.4.1.4 管节防水技术要求(1)结构自身防水：钢筋混凝土管节以自身混凝土防水为主，必须达到抗渗设计要求2)止水带防水：管节的所有施工缝均应设置止水带，止水带应能满足抗渗指标。

26.4.1.5 模板控制要求模板必须有足够的刚度才能保证管节尺寸的精度，一般要求钢模台车在实际应用中的变形量＜6mm26.4.2 材料质量要求管节预制施工作业参数 表26.5.1.1钢筋、砂、石、水泥以及止水带等材料均应符合设计要求26.4.3 职业健康安全要求现场施工作业条件应符合相关劳动卫生部门的安全要求26.4.4 环境要求管节制作场地面积较大，对周围环境会有一定的影响，应采取措施将影响降低到最低限度，并在作业完成之后，尽量恢复当地环境26.5 施工工艺26.5.1 工艺流程26.5.1.1 管节制作工艺流程图26.5.1.1-1 管节不同作业段数的混凝土浇注顺序a)5个作业段；b)6个作业段；c)7个作业段沉管隧道的管节长度从几十米到上百米不等，制作时需按照管节的长度分成数次浇注混凝土以我国广州的黄沙至芳村珠江水下隧道为例，表26.5.1.1给出了管节浇注施工相关参数图26.5.1.1-1表示出了5个作业段、6个作业段、7个作业段的浇注混凝土顺序图26.5.1.1-2管节作业段工艺流程图 在管节的同一作业段内，按底板、墙身、顶板三个施工作业块，进行混凝土流水浇筑作业。

模板根据施工需要而定，如5个作业段时采用二套模板，6、7个作业段时采用三套模板等单个管节同一作业段的制作工艺流程见图26.5.1.1-226.5.1.2 混凝土生产工艺流程管节制作对混凝土的质量要求很高，其生产工艺流程见图26.5.1.226.5.2 操作工艺26.5.2.1 混凝土的运输(1)在小型干坞中预制时，可采用座式混凝土泵输送混凝土，座式混凝土泵直接安在拌和楼出料层底部，混凝土从拌和楼倒入混凝土存放斗，通过控制阀均匀而适量地流入混凝土泵，再由输送管送至浇注仓面2)在大型干坞中预制时，可采用混凝土搅拌车，直接将混凝土运至各工点，输入吊罐，由吊罐送至浇注仓面图26.5.1.2 混凝土生产工艺流程图 26.5.2.2 混凝土的浇注(1)底板、顶板：混凝土由泵送至浇注仓面，由人工平仓为保证混凝土在初凝前浇注完毕，可采用三台阶方式浇注，分层高度＜500mm，浇注方向从一端往另一端，每层方向相同，不允许逆向2)墙体：墙体需分层浇注，每层厚500mm以内，由于墙体高，而每层混凝土用量又不大，如不控制上升速度，可能会使混凝土对模板的侧压力过大除放慢浇注速度外，在侧墙混凝土浇注时应尽量拉开上下层铺设的时间距离，但必须在下层混凝土初凝前铺设上层混凝土，建议施工中控制的上升速度为v= 500mm/h 。

3)混凝土振捣：混凝土输送进仓后由人工平仓，用插入式振动器振捣，振动时间约40s,振动点按梅花形布设，间距为300mm4)混凝土表面处理及养护：混凝土振捣密实后，上表面均应进行刮平抹压处理如需继续浇注混凝土的表面，则在48h后进行人工凿毛处理混凝土经过刮平抹压后即覆盖尼龙薄膜及麻袋，12h后洒水养护，若采用高性能混凝土则需即时洒水养护，养护时间不少于28天26.5.2.3 止水带及施工缝处理管节施工缝的止水带设置，一般纵向水平缝设置一道止水带，横向缝设置二道止水带，并应根据设计选用的止水带形式、材料性质、技术要求来确定设置安装方法采用橡胶止水带时要采用合适的措施以防止浇注混凝土时产生卷边现象施工缝的端面应作凿毛处理，混凝土浇注前要进行冲洗26.5.2.4 混凝土重度控制具体措施为：一是计量衡器器械的检验认可，各种材料均需过秤，称量的衡器有电子秤、杠杆秤、电子流量计、量桶等，这些衡器均应由计量部门在现场抽样核定、检验认可；二是在施工计量实施中由试验人员每天不定时地进行核对修正，使配合比中各种材料的误差控制在规范允许以内，从而保证实际的重度控制在标准值允许误差范围之内26.5.2.5 管节体型尺寸控制管节体型的控制靠精心施工及有足够刚度的模板系统来实现，对所有几何尺寸随着施工的进展均必须进行放样、校对、检查、复查、验收等多次反复，从而保证设模位置准确。

26.5.2.6 裂缝控制(1)混凝土级配①水泥首先必须选择合适的水泥品种，水泥的化学成分对水化热有较大的影响，应尽量减小水化热含潜伏水硬性胶结剂的水泥，例如含火山灰、粉煤灰、磨细的火山石粉或矿渣粉的水泥可产生较小的水化热其次是通过控制水泥用量来减少水化热但需考虑满足混凝土强度和抗渗性要求来确定最小极限的水泥用量大多数情况下，每立方米混凝土的水泥用量为250～300kg②粗骨料使用颗粒级配合适的粗骨料，可以减少水泥用量为了使钢筋周围混凝土的密实度符合要求，需要限制骨料的大小③水灰比减少水灰比可降低单位时间产生的水化热量，但也会降低混凝土的工作性能，可采用添加剂如磨细粉煤灰或高效减水剂等来改善工作性能2)控制混凝土的浇注温度措施有：①骨料实行高堆内取，骨料的堆放高度不低于6m，可通过料堆底部地陇取料骨料入料仓，停放48h后才能使用，使骨料趋向于月平均温度在料堆仓及皮带运输机上方设置防雨遮阳棚，防止太阳辐射和雨淋，有利于控制混凝土的浇注温度②选择浇注混凝土的时间，避开当天高温时段，选择在温度较低的夜间③可掺冰水拌合混凝土④缩短施工作业段内的侧墙与顶板混凝土的浇注间隔时间，以减少相邻混凝土块的温差。

⑤调整施工作业段长度，设置后浇带，在每一施工作业段间设置1.4m宽的后浇带，待混凝土浇注30-42天后才浇注后浇带的混凝土⑥调整管节矩形箱体结构的纵向配筋率（即按横向受力配筋量的百分数计，一般可提高纵向配筋率5%），以增强混凝土的抗裂能力⑦可在管节个别部位（如侧墙）预埋循环冷却水管进行降温，以控制裂缝产生3)提高混凝土的抗拉和抗裂能力可对管节施加纵向预应力以提高其纵向的抗拉能力；还可往混凝土中添加钢纤维或化学纤维26.5.2.7 裂缝处理(1)未贯穿的裂缝：进行表面封堵处理处理工艺为：清除表面浮渣清洗表面吹干表面涂抹封堵材料养护2)贯穿裂缝：采用缝内灌浆处理处理工艺为：凿槽（宽20- 30mm、深20mm）冲洗埋设灌浆管清除槽内粉尘杂物封槽压力灌注改性环氧树脂 裂缝经过处理后，还要经过浮运、沉放、运行及气候冷热周期性变化的考验，隧道投入运营后，还要继续观察，如。