隧道二衬钢筋保护层厚度五点周长控制标准化施工方法与流程

1.本发明涉及隧道二衬施工技术领域，尤其涉及隧道二衬钢筋保护层厚度五点周长控制标准化施工方法。


背景技术：

2.隧道二衬主要达到了加固支护、优化防排水系统、方便安装照明、监测等各类设施，美化外观的作用，其中二衬钢筋保护层厚度是二衬施工的重要分项施工内容，其施工质量直接影响到二衬整体结构的稳定性和使用性。
3.目前，二衬钢筋保护层厚度传统控制措施主要为人工测量，存在很多不足之处，包括人工测量误差较大、耗时长、质量难以把控、线形控制不好、施工成本较高、保护层厚度合格率较低等，为了解决以上问题，选择一种减小误差、缩短施工时长、提高保护层厚度合格率、节省成本的钢筋保护层厚度控制标准化施工方法成为一种必然趋势。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种减少人工测量误差、保证二衬钢筋保护层厚度合格率、节省成本的隧道二衬钢筋保护层厚度五点周长控制标准化施工方法。
5.为解决上述问题，本发明所述的隧道二衬钢筋保护层厚度五点周长控制标准化施工方法，包括以下步骤：
⑴
根据设计要求和规范确定仰拱填充面上的仰拱预留外露钢筋和二衬钢筋关系；
⑵
利用cad二维绘图界面绘制隧道全断面设计图，根据隧道施工设计图纸和二衬台车半径r1确定在该断面内的内层环向主筋、外层环向主筋的尺寸；
⑶
通过一个断面的环向主筋的尺寸l0、环向主筋的纵向间距l5和二衬台车长度确定一个二衬面施工循环内二衬钢筋所需钢材数量，并完成钢材下料；
⑷
通过测量放线仪器，分别在拱顶、两侧拱腰以及两侧拱脚处共计5处设置拱脚控制点、拱腰控制点、拱顶控制点，并在防水板上标注初支面至内层环向主筋的距离，以确定内层环向主筋的具体位置；
⑸
根据设计参数确定外层环向主筋的具体位置；
⑹
完成二衬钢筋绑扎施工；
⑺
将高强度垫块呈梅花状布置于环向主筋上，或钢筋桩呈梅花状焊接于环向主筋和纵向分布筋交叉处；
⑻
台车定位；
⑼
完成二衬混凝土浇筑施工及仰拱回填施工。
6.所述步骤
⑴
中仰拱预留外露钢筋由内层仰拱预留外露钢筋和外层仰拱预留外露钢筋构成；所述内层仰拱预留外露钢筋通过搭接焊方式与所述内层环向主筋相连；所述外层仰拱预留外露钢筋通过搭接焊方式与所述外层环向主筋相连。
7.所述步骤
⑶
中环向主筋由内层环向主筋和外层环向主筋构成。
8.所述步骤
⑷
中拱腰控制点设在所述拱脚控制点和所述拱顶控制点形成圆弧的中间部位。
9.所述步骤
⑷
中拱顶控制点设在隧道中心线上所述仰拱预留外露钢筋端头处。
10.本发明与现有技术相比具有以下优点：1、本发明通过确定环向主筋尺寸，对钢材精确下料，结合测量打点放线、高强度垫块布置，实现三重控制，从根本上控制了钢筋保护层厚度，极大地提高了钢筋保护层厚度的合格率，很好地保证了二衬施工质量。
11.2、本发明较现有技术基本消除了人工测量误差，且加快了二衬钢筋绑扎施工进度，绑扎完成后成品外观更佳，且线形得以控制，增强了二衬整体施工质量和稳定性。
12.3、本发明对钢材使用消耗精准控制，减少钢材浪费，减小施工损耗，节约成本的同时提高了二衬钢筋保护层厚度合格率。
13.4、本发明施工流程简单，施工工序容易操作，适用于一般隧道二衬钢筋绑扎施工，并且可通过设计要求和现场实际施工情况进行参数调整。
附图说明
14.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
15.图1为本发明仰拱预留外露钢筋、环向主筋搭接图。
16.图2为本发明隧道全断面设计图。
17.图3为本发明测量放线打点图。
18.图4为本发明高强度垫块或钢筋桩布置图。
19.图中：1—仰拱预留外露钢筋，2—环向主筋，3—仰拱填充面，4—内层仰拱预留外露钢筋，5—内层环向主筋，6—外层环向主筋，7—外层仰拱预留外露钢筋，8—初支面，9—二衬面，10—拱脚控制点，11—拱腰控制点，12—拱顶控制点，13—高强度垫块。
具体实施方式
20.隧道二衬钢筋保护层厚度五点周长控制标准化施工方法，包括以下步骤：
⑴
根据设计要求和规范确定仰拱填充面3上的仰拱预留外露钢筋1和二衬钢筋关系。
21.仰拱钢筋绑扎施工时，边槽需要外露预留钢筋，并按照设计要求的间距、外露长度、钢筋型号及现场施工情况进行布置。
22.仰拱预留外露钢筋1由内层仰拱预留外露钢筋4和外层仰拱预留外露钢筋7构成；内层仰拱预留外露钢筋4通过搭接焊方式与内层环向主筋5相连；外层仰拱预留外露钢筋7通过搭接焊方式与外层环向主筋6相连。
23.⑵
利用cad二维绘图界面绘制隧道全断面设计图，根据隧道施工设计图纸和二衬台车半径r1确定在该断面内的内层环向主筋5、外层环向主筋6的尺寸。
24.精确计算出除去搭接部位内层环向主筋5的弧长l2和除去搭接部位外层环向主筋6的弧长l3。
25.环向主筋2的尺寸l0计算公式为：l0=l2(l3)+l1+留存尺寸l。该公式同样适用于内层环向主筋5和外层环向主筋6。留存尺寸目的在于防止绑扎钢筋由于自重出现下沉的情况，
可根据现场施工情况进行确定。
26.除去搭接部位环向主筋2的弧长l2(l3)根据隧道断面设计参数和仰拱预留外露钢筋1的长度进行确定。留存尺寸l可根据现场施工情况取3~6cm。
27.⑶
通过一个断面的环向主筋2的尺寸l0、环向主筋2的纵向间距l5和二衬台车长度确定一个二衬面9施工循环内二衬钢筋所需钢材数量，并完成钢材下料。需按照交底图严格控制钢材加工尺寸，控制成本，杜绝钢材浪费。
28.其中：环向主筋2由内层环向主筋5和外层环向主筋6构成。
29.⑷
通过全站仪等测量放线仪器，分别在拱顶、两侧拱腰以及两侧拱脚处共计5处设置拱脚控制点10、拱腰控制点11、拱顶控制点12，并在防水板上标注初支面8至内层环向主筋5的距离，以确定内层环向主筋5的具体位置。
30.根据现场实际需求放3~5组控制点，一组5个控制点，即五点控制一个断面。拱腰控制点11设在拱脚控制点10和拱顶控制点12形成圆弧的中间部位；拱顶控制点12设在隧道中心线上仰拱预留外露钢筋1端头处。
31.⑸
根据设计参数确定外层环向主筋6的具体位置：通过设计要求的内外层间距l4、钢筋直径d确定外层环向主筋6的具体位置。
32.⑹
完成二衬钢筋绑扎施工；二衬钢筋绑扎施工时，环向主筋2通过焊接或绑扎的方式与仰拱预留外露钢筋1进行搭接，搭接长度l1根据现场搭接方式和《隧道施工技术规范》进行确定。仰拱预留外露钢筋1的长度不一，目的在于保证与环向主筋2焊接搭接部位错开分布，不小于1m，满足隧道施工技术规范要求。
33.根据环向主筋2的尺寸l0和五个控制点进行外层环向主筋6绑扎。先绑扎端头两根钢筋，并在中间拉线以控制线性。端头钢筋绑扎完成后，绑扎中间部位的钢筋，绑扎时，钢筋需贴线。完成外层环向主筋6绑扎后，进行内层环向主筋5绑扎。绑扎过程同外层环向主筋6。
34.内、外层纵筋绑扎与环向主筋2绑扎同步完成。若需设连接筋，则布置于环向主筋2和纵向分布筋的交叉处，连接内、外层钢筋。根据设计要求和施工规范完成仰拱预留外露钢筋1和环向主筋2的搭接，搭接长度为l1。搭接长度l1一般取10d（单面焊）、5d（双面焊）、35d（绑扎）。
35.⑺
二衬钢筋绑扎施工完成后，利用细铁丝将高强度垫块13呈梅花状布置于环向主筋2上，或钢筋桩呈梅花状焊接于环向主筋2和纵向分布筋交叉处；相邻两个高强度垫块13的纵向间距为环向主筋2的纵向间距l
5 ，相邻两个高强度垫块13的环向间距为l6。
36.⑻
二衬钢筋绑扎完成后进行台车定位。定位过程中，需检查高强度垫块13或钢筋桩布设情况。若发现高强度垫块13有破损、掉落，钢筋桩焊接不牢、长度不符合要求等问题，及时进行整改。
37.⑼
完成二衬混凝土浇筑施工及仰拱回填施工。
38.各设计参数需要与相应设计文件匹配适应。
39.施工过程，可通过计算一个全断面钢筋尺寸完成一种围岩等级下用同一衬砌钢筋图的所有二衬钢筋绑扎施工，操作更加方便简单。