隧道施工技术方案报审表

更新时间:2024-01-23 23:56:01 阅读量: 教育文库 文档下载

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1. 编制说明

1.1 编制依据

1.1.1内邓高速公路No.1合同段隧道施工劳务招标文件。 1.1.2内邓高速公路No.1合同段中条山隧道施工图图纸。 1.1.3我公司相似工程施工中成熟的施工技术和管理经验,及相关项目管理办法。

1.2 编制原则

1.2.1严格响应招标文件各项要求的原则。

1.2.2严格执行招标文件的技术规范以及国家、交通部颁发的现行规范、规程及有关的法律法规的原则。

1.2.3确保工期、质量和不出现安全事故的原则。

根据招标文件要求的工期和高速公路的施工特点,合理安排施工工序,合理安排劳力、材料和机械设备,优化资源配置,充分考虑在施工过程中出现各种意外前提下组织工程施工,采取相应措施,以一流的装备和一流的管理,确保合同工期,并力争提前。

1.2.4施工方案“科学、经济、合理、先进”相结合的原则。 结合本合同段工程特点,搞好劳力、材料、机械的合理配置,推广“四新”技术,采用国内、国外成熟可靠、先进的施工方法和施工工艺,力求施工方案的适用性、先进性相结合,做到施工方案科学适用、技术先进,确保实现设计意图。

1.2.5“安全第一、预防为主”的原则。

坚持“安全第一、预防为主”的原则,确立安全目标,制定科学合理的施工方案,建立健全确保安全的各项规章制度,采取强有力的防范措施,强化现场管理,确保安全生产。

1.2.6文明施工、环境保护的原则

严格遵照国家环保政策和建设单位对本工程环境保护的要求,精心组织、严格管理、文明施工,在方案的编制上力争把施工对周围环境的影响降低到最低限度,并制定出详细的文明施工和环保措施,争创“安全生产、文明施工标准化工地”。

2.工程概述

2.1 采用的主要标准、规程、规范

《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004) 《公路隧道施工技术规范》(JTG F60/1-2009) 《公路隧道施工技术细则》(JTG F60/1-2009)

采用规范不全,机电部分应列入。或将此条款列入编制依据。 2.2 工程概况 2.2.1项目简介

内乡县至邓州高速公路是2009年河南省高速公路网调整方案新增的10条高速联络线之一,位于河南省南阳市境内,是二广高速和沪陕高速的便捷联络线。项目的建设不仅可以和相接的两条高速公路共同构架成区域交通骨架体系,缩短大西北综合经济区、黄河中游综合经济区至长江中游经济综合区的距离,而且能有效的服务于丹江口库区的快速发展起到巨大的推动作用,对保障国防交通的需要起到重要作用。路线全长89.107863Km,标准双向四车道,路基宽度28m,设计速度120Km/h。

2.2.2中条山隧道概况

中条山隧道位于内乡县师岗镇中条山分水岭高地,属上下行分离

的独立双洞越岭隧道,与内向至淅川公路相邻,交通便利。洞顶最高海拔461.86m,地势北高南低,但地形平缓,山顶呈浑园状,山体雄厚,发育有近东西向宽阔平缓短小沟谷洼地相间分布,上部分布有坡洪积粘土夹碎石。隧道穿越的地层岩性以绿泥石片岩、灰岩等,在进出口位置及洞身局部覆盖有第四系全新统坡洪积粘土。隧道出、入口、浅埋、断层段均设加强衬砌。隧道围岩有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级三种。

该隧道是内乡至邓州市高速公路的重要控制工程,暗挖隧道全部采用复合式衬砌结构,隧道内轮廓按汽车行车速度目标值120Km/h设计,隧道路面以上净高5m、净宽11.5m。

左线起讫里程为ZK10+781~ZK12+652,长1871米,右线起讫里程为K10+728~K12+642,长1914米。设计标高228.525~262.264m,内轮廓净高7.7m,内轮廓净宽12.1m。隧道洞身开挖石方为399097.7m3,洞身砼衬砌为305311 m3。

2.3 施工现场建设条件 2.3.1 地形、地质、地貌

南阳市属山地、丘陵、平原组成的盆地型地貌类型。全区山脉和水系严格受燕山运动以来所形成的构造格局控制,其北靠伏牛山、东扶桐柏山、西依秦岭、南邻汉江、三面环山,中间为略有起伏的广阔平原,是一个向南微斜的扇形山间盆地。平原、丘陵、山区各占21%、30.6%、和48.4%,海拔高在72.2米至2212.5米之间。地势呈阶梯状,由西北向东南倾斜,以河流为骨架,构成向南开口与汉江平原相接的马蹄形盆地,速成南阳盆地。盆地后缘伏牛山脉绵延起伏,山势陡峻,西峡境内鸡角尖海拔2212.5m,为区内最高峰,山岭多由岩浆岩及变质岩组成;向东南过渡为丘陵地带,呈东西向沟梁相间,地势

低缓,主要由白垩系沉积岩及第四系松散沉积物组成;盆地之内,河

流众多,地势平坦开阔,地表覆盖第四系松散沉积物。

2.3.2 气象条件

项目所属地区南阳市处于亚热带向暖温带的国都地带,属典型的季风型大陆半湿润气候;四季分明,雨热同期,气候有明显的过渡性特征。历年平均气温15.2℃,1月均温1.6℃,极端最低气温16.5℃,7月均温27.8℃,极端最高气温41.3℃,年降水量平均为780毫米,多集中在夏季,尤其是7、8两月占全年降水量的35%;日照时由历年平均为2000.3小时,无霜期为229天。最大冻土深度为12厘米。全区历年最多风向为东北风,其频率为18%,历年平均风速1.4-3.1米/秒,平均风速最大值在4月份,平均风速2.5米/秒。

2.3.3 地质稳定性评价

南阳底层区跨华北地台和秦岭褶皱系两大地质单元,录取出露地层为元古界震旦系、古生界寒武系、奥陶系、志留系和泥盆系、中生界的白垩系和新生界第四系。详见项目沿线区域工程地质图。

路线起点路段分布西官庄-镇平-松扒断裂、木家埡–内乡-桐柏断裂,区域断裂有毛堂-内乡断裂带,路线基本是横穿断裂带,终点主要为陶岔-刁河-新野断裂、都司-腰店断裂和新野大断裂,路线横穿断裂带。

根据区域地质资料、历史地震重演原则和构造类比原则,以及潜在震源内地震活动参数和地震危险性分析,考虑到地震烈度衰减等因素,并结合地下水埋藏条件,土层粒度组分,在线路通过地区未见区域性深大断裂通过,近期无活动迹象,表明该区区域稳定性为稳定。

3. 总体组织机构

根据本工程特点,按项目法组织施工,现场设立“内邓高速公路No.1合同段中条山隧道施工队”,全面实施中条山隧道所有的施工工作,并与业主、监理、项目部人员搞好关系。

组织机构设置见图1-1

4. 施工方案

隧道施工遵循“短进尺、弱爆破、强支护、严监测、早封闭”的原则,选配先进合理的钻进、装碴、运输、喷射混凝土、衬砌、通风、供水供电等工序的先进设备,坚持施工机械化、规范化、科学化,确保快速优质安全的施工目标顺利实现。

4.1 施工测量 4.1.1测量方法

开工前,首先对设计单位交付的地面控制桩及永久性水准点,进行复测,桩位复核无误后,根据设计院提交的测量成果,采用相应的控制测量方法,再对各隧道工区进行联测,并在每个工区进口布设不少于3个固定的中线控制点和2个以上水准控制点,对隧道中线和标高进行控制,对主要桩位要增设2~3个保护桩,并定期检查,保证其精确性。为了确保隧道精确贯通,对隧道控制测量采用以下新技术:采用光电测距精密导线网取代传统的三角网作为洞内外的平面控制;沿着导线点采用光电测距三角高程方法控制隧道高程;采用概率论、数理统计处理观测数据的平差方法。

4.1.2洞内导线测量

洞内测量是洞外控制点向洞内导线点的引测,主要内容为施工中

线测量,水准测量及施工断面测量。先将洞外控制点引进入洞,每100m进行施工中线测量、水准测量及断面施工测量并布设控制桩。在向前延伸施工中,经常对中线点和水准点进行复测,以防移动。控制桩设在洞轴线(非线路中线)底板和拱顶上,水准点在洞两侧并呈“之”字布设。控制桩和水准点布设时要标志明显,并加强保护,防止破坏影响施工进度。

4.1.3隧道横断面测量

每茬炮后,均采用激光断面测量仪进行断面测量,并及时整理数据,作出爆破效果评价,指导后续施工。

4.1.4控制网布设及其优化

通过认真研究控制网方案,将导线尽量沿隧道中线布设成等边直伸型的闭合导线锁,(以隧道轴线为X轴),每个导线环的边数为6条。并将进洞边设成两个三角形,以增加进洞边的几何强度。

由于所布控制网不能完全满足施工需要,因此还需要建立加密的第二级控制网,二级控制网的加密采用插点、插网方法。精度可比一级控制网低。

4.1.5外业施测

水平角的观测采用方向观测法12测回。观测过程中的各项限差要求严格按国家大地网一等导线的要求实施,导线折角的观测,均以半数测回分别观测导线前进方向的左角和右角。用奇数测回的度盘位置测左角;用偶数测回的度盘位置测右角。观测结束后,左、右角分别取中数,并按下式检查左、右角之和与圆周角闭合差。

Δ=(左角)中+(右角)中-360° 所有测站中Δmax<±0.5″

测回间仪器多次整平置中,为减少对中误差的影响,采用双照准读数,两次照准读数限差为±0.5″。

为了消除照准目标的相位差,照明时半数测回在觇标左侧照明,半数测回在觇标右侧照明。

测量过程中,尽量减小施工干扰,如禁止喷射混凝土,长时间保持通风等。以确保观测条件良好。

4.1.6内业计算

外业观测数据的整理、平差计算均采用两组对算、复核的方法在计算机中进行。平差采用ESCAD测量平差软件计算,在第一次使用该软件时,对平差结果的正确性、可靠性都应作进一步的论证。为此,将导线网相关平差程序输入袖珍计算机调试运行、复核,两套平差结果一致,说明控制网的平差成果是可靠的。

4.1.7工作要求

4.1.7.1作业前必须对精密测角仪器进行检验,并每年送仪器到专业鉴定部门进行鉴定。

4.1.7.2严格按国家一等导线测量的仪器级别,技术精度指标进行施测。

4.1.7.3严格执行换手复测制度。

4.1.7.4导线尽量沿隧道中线布设成直伸形。直伸导线的图形精度最高,纵横向误差保持最小,还可以有效减少隧道壁旁折光的影响。

4.1.7.5导线桩埋设应为混凝土包铁心桩,为确保其稳定,导线点应埋入隧道底基岩内。

4.1.7.6洞内一等导线的测角中误差必须严格控制在±0.7″以内,这是因为直伸导线的测角误差直接影响隧道的横向贯通误差。

4.1.7.7精密测角过程中必须自始至终保持仪器精平,为防止作业时不能发现的仪器碰动,脚 架下沉,在地面打入三个铁桩,将脚架置于铁桩上面。

4.1.7.8在保证洞内通风、照明、通讯问题解决的情况下,导线边长应尽量拉长,以减小方位角传递误差。

4.2 洞口段施工

洞口段施工时避开雨季,施工前先做好洞顶截水沟,然后自上而下分层逐段拉槽开挖,并按照设计逐层进行边坡防护。施工时根据现场实际地质、水文、地形等诸多因素,遵循早进洞原则,综合选定洞口端开挖进洞方法和边仰坡防护措施,严禁对山体大刷大挖,开挖过程中应加强坡面稳定监测,保证边坡稳定和施工安全。

4.2.1地表水拦截和预加固

洞口开挖前,先施作洞顶截、排水沟,完善临时排水系统,使开挖面不积水、排水顺畅。对于围岩稳定性差、滑坡、浅埋或偏压地段应先采取预加固措施进行加固处理。

4.2.2拉槽开挖

根据测量放线,采用挖掘机进行自上而下分层逐段拉槽施工,局部岩石采用钻孔松动爆破,装载机装碴,自卸车配合运输。开挖时,边、仰坡要一次开挖到位,边挖边刷,为边、仰坡及时防护创造好条件。仰坡开挖采用上半断面小切口开挖,确保安全进洞及仰坡的稳定,施工时遵循“少刷坡、少扰动、强支护”的原则。

4.2.3边、仰坡防护

根据设计及现场地质情况, 每开挖一个台阶要及时对边、仰坡进行防护处理,以防坍塌或滑坡。在施工过程中在边坡顶部设置监测

点,监测点布置必须符合要求,及时反馈边坡稳定信息,根据反馈信息必要时要加强边坡支护措施。

4.2.4洞口段超前支护

根据设计和具体围岩情况,当仰坡开挖至拱架安装位置时,测量放线,开挖改为人工开挖风镐辅助的方式进行,开挖完成后进行暗洞超前支护。

4.2.5洞门及附属施工

隧道洞门在进洞施工正常后,尽早安排洞门衬砌混凝土,混凝土达到设计强度后,两侧先回填浆砌片石,然后按设计要求回填土方,回填时应自下而上,对称分层回填。回填土应分层夯实,最后回填50cm厚黏土隔水层。施工过程中确保防水层不被破坏。当回填完成后,及时进行洞口及洞顶的绿化和防护工作,避免雨水冲刷,洞门力争在雨季前完成,以增强洞口稳定。

4.3 隧道开挖

本标段隧道以Ⅲ围岩为主,占隧道总长的84%。Ⅲ级围岩地段采用全断面法施工,Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法开挖。初期支护紧跟开挖,仰拱超前,二次衬砌按先墙后拱顺序一次施做。

围岩较好的地段,掘进距离较长,主要采用YT28凿岩机辅助钻孔,采用光面爆破,实现快速施工。对于软弱围岩及断层破碎带地段,严格按照“先预报、管超前、短开挖、弱爆破、强支护、勤量测、快封闭”的原则,施工则由人工配合机械开挖或弱爆破进行开挖,稳扎稳打。

4.3.1台阶法

哪些地段或围岩级别采用台阶法,施工方案是什么?

4.3.2全断面法

Ⅲ级围岩地段采用全断面法施工,按设计断面隧道一次开挖成型。

装药结构及封堵:周边眼采用孔径不耦合装药法,利用空气达到间隔装药,导爆索连接,确保周边眼炸药起爆后衍生的切线方向的拉应力大于两个炮眼连线方向上围岩的抗拉强度,使光爆层内岩石被拉断形成贯穿裂缝及光爆面。掏槽眼及辅助眼内采用孔底或孔口注水,连续装药的装药方法,孔口采用炮泥填塞紧密。

爆破要求:结合设计文件及施工规范的要求,爆破效果需满足:炮眼利用率大于90%;半眼痕保存率大于80%(整体性良好的坚硬岩石);爆破后围岩面应圆顺平整,无欠挖,平均线性超挖面不超过20cm,且围岩面上无粉碎岩石和明显裂隙,以减少对围岩的施工扰动。

全断面法施工工艺流程见图4-1。 4.3.3钻爆施工 4.3.3.1设计原则

根据工程地质及现场施工条件,以Ⅲ级围岩为例,按照全断面法轮廓控制爆破设计。在炮眼深度3.3~3.5m不变的情况下,采用理论计算法、工程类比法与现场试爆相结合,确定各部位炮眼钻爆参数。

分配各个炮眼装药量及装药结构,通过合理布孔、控制装药量和起爆爆炸力、起爆顺序等,得到设计要求的开挖轮廓面,从而减少超欠挖,减轻对围岩的破坏作用,达到爆后壁面圆顺、平整,缩短排查清除危岩的时间。同时节省炸药,控制单循环进尺在3.0m及以上,确保施工安全和加快施工进度,同时又能提高工程质量和降低成本。

4.3.3.2钻爆设计

①周边眼间距E、最小抵抗线W

周边眼间距E是直接控制开挖轮廓面平整度的主要因素,借助于经验公式E=Ki3d,一般情况下E=(8~12)d(d为炮眼直径);抵抗线W=(1.0~1.5)E。本设计炮眼间距E为450mm,炮眼直径D为35mm,满足对E、W值的要求,施工过程根据爆破效果和具体岩层适当调整。

②周边眼每米装药长度L、装药集中度q L=2m2.8[δ]c/(V03ρ0)1.4—L1.4

满足条件:每米装药长度L的精度达到0.005m即可 m ——不耦合系数 m=D/d=35/25=1.4

ρ0——炸药密度,采用2#岩石炸药,ρ0=0.95g/cm3 [δ]c——岩石抗压强度,弱风化砂岩,[δ]c=140MPa=1400Kg/ cm3

V0——标准状态下,每克炸药生成气体的体积,查表取8000 cm3/g q=(πd2/4)ρ0?L

=π33.22/430.9530.0261=0.2Kg/m

由于采用全断面一次爆破,符合2#岩石炸药对装药集中度q值的经验值范围。

③炮眼数量N的确定

炮眼数量计算根据下列公式计算: N=S0/E+CS

=24.25/0.45+1.5343.4=119(个) 相关数值要与设计相符,检查后确认

S0 —— 开挖面周长(m)

E —— 周边眼间距(m)

C —— 掏槽眼和扩大眼系数,中硬岩取1.5(m) S —— 开挖隧道断面积(m2)

实践证明,该公式求得炮眼数量偏小,N取值应在118~130个。 ④每循环装药量Q Q=q?V

q —— 单位岩石炸药用量,由修正的普氏公式q=1.1K0(f/S)0.5计算求得q=1.1Kg/m3 由于采用水压爆破,从而减少了炸药用量,通过现场实际爆破效果做对比分析结果节省炸药,q在此取0.9 -1.2kg/m3为宜。

V —— 单循环爆破岩石体积(m3) 按此公式计算,Q=166.7Kg 4.3.3.3各炮眼药量分配

遵循药包对殉爆距离的要求,通过多个循环爆破效果对比分析,优化炮眼中上部注水长度与炮泥回填堵塞长度的最佳比例,后对各部位炮眼进行药量分配,掏槽眼及底眼采用大直径药卷,连续装药;辅助眼及内圈眼采用大直径药卷,连续装药,其装药量按照递减的原则进行分配;周边眼采用小直径药卷,具体各炮眼装药量见钻爆设计图。(图4-2、4-3)

为何要注水,隧道不会采用水压爆破方法!!!此处做修改,与现场实际相符。

4.3.3.4炮眼堵塞

堵塞作用是使炸药在受约束条件下能充分爆炸,以提高能量利用率,堵塞长度因炮眼不同而不同。最小堵塞长度不小于20cm。采用

炮泥机现场加工炮泥,要求堵塞密实,不能有空隙或间断。

4.3.3.5爆破器材

炸药:采用铵油炸药,周边眼采用φ25mm小药卷,其它采用20cm长,直径φ32mm标准药卷,每卷0.15Kg炸药。

雷管:孔外采用火雷管引爆,连接件及孔内均采用非电毫秒雷管(1、3、5、7、9、11、13段、15段),共8种段别。

导火索:火雷管采用导火索引爆。 导爆索:周边眼采用导爆索不耦合装药。 4.3.3.6装药结构

掏槽眼和底眼采用反向起爆,自动泥封口。周边眼采用间隔不耦合装药结构,炮泥封口,装药结构见下图。图在何处,编号?

4.3.3.7装药连线网路

装药时,每2人一组,分片按照钻爆设计图确定的装药量自上而下进行装药,起爆网路采用复式联结网路,每一簇即“一把握”,导爆管在自由端15cm以上处,安装2个引爆雷管,各簇导爆管在自由端10cm以上处安装2各引爆火雷管,各联结均采用黑胶布包扎,以保证起爆的可靠性和准确性。联结时应注意:导爆管不能打结和拉细;各炮眼雷管连接次数应相同;网路连接好后,要有专人负责检查。

4.3.3.8炮眼布置原则

①掏槽炮眼布置在开挖断面的中部采用直眼掏槽,炮眼方向在岩层层理或节理明显时,不得与其平行,应呈一定角度并尽量与其垂直。

②周边炮眼沿设计开挖轮廓线布置,以保证爆出的断面符合设计要求。

③辅助眼交错均匀布置在周边眼和掏槽眼之间,力求爆下的石渣

块度适合装渣的需要。

④周边眼与辅助眼的眼底应在同一垂直面上,以保证开挖面平整,但掏槽炮眼应s加深10-20cm。

⑤炮眼布置数量视隧道开挖断面的大小和围岩情况而定。 4.3.3.9控制要点

①采用光面爆破技术和微震控制爆破技术,严格控制装药量,以减小对围岩的扰动,控制超欠挖,控制洞碴粒径以利于挖堀装载机装碴。

②隧道开挖每个循环都要进行施工测量,控制开挖断面,在掌子面上用红油漆画出隧道开挖轮廓线及炮眼位置,误差不超过5cm。并采用激光准直仪来控制开挖方向。

③钻眼必须按设计指定的位置进行。钻眼时掘进眼保持与隧道轴线平行,除底眼外,其它炮眼口比眼底低5cm,以便钻孔时的岩粉自然流出,周边眼外插角控制在3~4°以内。掏槽眼严禁互相打穿相交,眼底比其它炮眼深20cm。

④装药前炮眼用高压风吹干净,检查炮眼数量。装药时,专人分好段别,按爆破设计顺序装药,装药作业分组分片进行,定人定位,确保装药作业有序进行,防止雷管段别混乱,影响爆破效果。每眼装药后用炮泥堵塞。

⑤起爆采用复式网络、非电起爆系统,联接时,每组控制在12根以内;联接雷管使用相同的段别,且使用低段别的雷管。雷管联接好后有专人检查,检查雷管的连接质量及是否有漏联的雷管,检查无误后起爆。

⑥开挖过程中注意观察石质的变化情况及爆破效果,及时调整钻

爆设计。

⑦控制隧道底超欠挖,保证底面平顺。保持临时排水系统畅通,防止积水浸泡围岩。

4.3.3.10钻爆设计

根据地质情况,不同围岩采用不同的爆破方法,在施工中根据光面爆破设计结合现场地质情况进行爆破试验,不断修正爆破参数,达到最优爆破效果,开挖后及时完成初期支护。4.4出碴及运输

采用轮胎式侧卸装载机装碴,自卸汽车运输。短台阶法开挖时,上半断面的石碴用反铲挖掘机扒至下台阶后,由装载机装碴,自卸汽车运输,车辆数量根据弃碴运距确定,并考虑不少于30%的富裕量。隧道开挖石碴直接运往指定的填筑路段或弃碴场弃置,并按要求对弃碴场设置挡护,避免污染环境。

洞内运输道路在仰拱先行的前提下,安排专人进行路面维修养护,确保运输道路畅通,提高运输效率。

4.4 超前支护施工

Ⅳ、Ⅴ级围岩采用超前预支护保证隧道拱部围岩稳定,确保开挖安全。

应描述超前支护有什么类型,各适用于什么地段。 4.4.1超前注浆小导管

根据设计,采用Ф50导管注浆超前支护,环向间距0.4 m,导管长度3.5 m,纵向搭接长度不小于1.5m。在需要对围岩进行加固时,通过小导管管身设置的注浆孔对围岩压注水泥浆或水泥-水玻璃浆液,超前小导管配合钢架使用。设计上是否每段注浆均采用上述材料及布置方案,什么叫做在需要加固时,此处应根据设计要求来定。

4.4.1.1钻孔的控制

施工时,先将小导管的孔位用红油漆标出,钻孔的方向垂直于开挖面,仰角根据设计要求10~15°,采用YT28钻机钻孔,钻头采用梅花形钻头,钻头直径应比导管直径大2cm,钻孔钻进要避免钻杆摆动,保证孔位顺直。钻至设计成孔深度后,用吹管将碎渣吹出,避免塌孔。

4.4.1.2钢管加工

将钢管加工成钢花管,钢管顶部切割加工成尖梭状,使钢管更容易插入孔内,顶管完成后尾段焊接闸阀,闸阀口与注浆管连接。具体钢管加工形式见图6-3-4-8。

4.4.1.3顶管

在钻好的孔内插入加工合格的钢花管,在管尾后一段30cm处,将麻丝缠绕在管壁上成纺锥状,并用胶带缠紧。开动钻机,利用钻机的冲击力将钢花管顶入围岩中,钢管顶进钻孔长度≥90%管长。

4.4.1.4固定

顶管至设计孔深后,将孔口用水泥+水玻璃胶泥将钢花管与孔壁之间的缝隙封堵。孔口应露出喷射混凝土面15cm,安装钢拱架后与拱架焊接在一起。

4.4.1.5压水

管路连接完成后应进行压水试验,以检查管路及工作面有无渗漏现象。

4.4.1.6注浆

注浆采用Z1L2-7.5-100注浆机,砂浆搅拌机经加工后拌合水泥浆,注浆压力应达到1.0MPa且注浆量也达到设计时,即可停止注浆。

4.4.1.7注浆异常现象处理

①发生串浆现象,即液浆从其他孔中流出时,采用多台泵同时注浆或堵塞串浆孔注浆。

②浆液压力突然升高,可能发生了堵管,停机检查。

③浆液注浆量很大,压力长时间不升高,则应调整浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间,进行小量低压力注浆或间歇式注浆,使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝胶,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间,才能避免产生注浆不饱满。

小导管加工尺寸见图4-4示意图。 4.4.2洞口大管棚 4.4.2.1平台设置

在隧道仰坡开挖至拱顶位置时,先标出隧道中心线及拱顶标高,开挖预留核心土,作为施工套拱和管棚施钻的工作平台。工作平台宽度宜为2.5m,高度宜为2.0m,平台两侧宽度宜为1.5m。套拱施工方案要写清楚

4.4.2.2钻孔和安装管棚

①配备管棚跟管钻机,用于保证钻孔成孔率,防止塌孔。钻孔前先检查钻机各部位运转是否正常。洞口土体钻孔时最好采用干钻,防止影响边破稳定。

②管棚应按设计位置施工,钻机立轴方向必须准确控制,每钻完一孔便顶进一根长钢管。拱部管棚施工前必须架设拱部管棚施工平台,管棚施作时应先钻设有孔钢花管,注浆后再钻设无孔钢管,无孔钢管可作为检查注浆质量。

③为保证钻孔方向准确,应运用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度。

④钢管接头采用丝扣连接,丝扣长15cm,钢管接头错开,不小于1m。

⑤各钻孔应做好施工记录。 4.4.2.3注浆

①注浆机械:每个管棚工作面配备ZTGZ-60/120型高压双液注浆泵1台、YZB-80水泥注浆泵2台。

②灌注浆液:注浆前应进行现场注浆实验,根据实际情况调整注浆参数,取得钢管棚注浆施工经验。

③注浆前先检查管路和机械状况, 确认正常后做压浆试验, 确定合理的注浆参数,据以施工。

④注浆压力初压宜控制在0.5~1.0MPa为宜,终压宜控制在2.0MPa。

⑤注浆过程中随时检查孔口、邻孔、河沟、覆盖较薄部位有无串浆现象,如发现串浆,立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口,也可采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵,直至不再串浆时再继续注浆。

⑥如水泥浆压力突然升高,可能发生堵管,应停机检查;如水泥浆压力长时间不升高,应调整为双浆液注浆,缩短凝胶时间或进行小量低压力注浆或间歇式注浆, 使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝结,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间,才能避免产生注浆不饱满。

洞口大管棚施工工艺见图4-6。 4.5 初期支护

简要描述初期支护的类型,设计要求

4.5.1钢筋网喷锚

初期支护钢筋网:Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩地段采用φ8钢筋。 隧道开挖后,首先立即初喷3~5cm厚的混凝土,待出碴完毕再按设计要求施作锚、网、钢拱架联合支护,并喷射混凝土至设计厚度。

挂网喷射砼施工工艺流程见图4-7。 4.5.2砂浆锚杆

本标段隧道边墙锚杆采用Ф22砂浆锚杆,利用JMZ150锚杆钻机钻孔,锚杆孔位与岩面垂直,与设计孔位偏差不大于100mm,钻孔偏差不大于±50mm。钻孔后用高压风清除孔内石屑,然后安装锚杆,插入长度不小于设计长度的95%。成孔后用高压风清孔后,先将内径4~5mm,壁厚1~1.5mm的软塑料排气管同锚杆一起送入钻孔至孔底,并在孔外留0.5m左右的富余长度,然后将注浆管固定在孔口位置,并将锚杆孔口堵塞,确认排气管畅通后,采用双管排气法注浆,直到排管气不排气或溢出稀浆时停止,拔出排气管,待砂浆达到强度后安装垫板拧紧螺帽。

砂浆锚杆施工工艺流程见图4-8。 4.5.3中空注浆锚杆

根据设计,隧道系统锚杆采用Ф25、3.5m的中空注浆锚杆,本标段在洞口加强段、浅埋及断层段采用加强衬砌。

具体施工方法 4.5.3.1钻孔

中空锚杆钻孔方法同砂浆锚杆钻孔方法。施工中应按设计要求并结合围岩实际情况定出位置,孔位准确,深度符合设计要求。

4.5.3.2锚杆安设

钻孔完毕,安装锚杆前,先用高压风清洗锚杆孔内石屑,再将Ф25中空锚杆插入锚杆孔,锚杆插入深度应符合设计规定,锚杆外露10~20cm,以便于与压浆机出浆管连接。

4.5.3.3压浆

压浆前,锚杆孔处预装锚杆专用止浆塞,压浆时,锚杆头与注浆机出浆管连接,开始压浆。当孔内水泥浆压满后,立即顶紧止浆塞,防止浆液流出。

4.5.3.4垫板安装

压浆完毕,待达到额定强度后,开始安装锚杆专用垫板,拧紧螺帽。垫板应保证与支护面岩面密贴。

中空注浆锚杆施工工艺流程见图4-9。 4.5.4钢筋网

钢筋网事先在洞外加工成15315cm及20320cm的方片,施工时运至工作面进行安装。钢筋网加工制作及安装时应注意:除锈、去油污、确保钢筋质量符合要求。钢筋网铺设时,应随混凝土初喷面起伏敷设,并与壁面接触紧密,每片钢筋网搭接长度不小于1~2个网眼。钢筋网的节点与锚杆和钢架接头采用点焊的办法焊接牢固,防止喷射混凝土时晃动。4.5.5喷射混凝土

本标段设计单线隧道喷射混凝土厚度见表4-1。为何是单线隧道,表在何处

为了保护施工环境,施工时采用湿喷工艺施工。 具体施工方法

4.5.5.1喷射前将岩面的松动石块进行清理,并埋设喷层厚度控制标志钉,每1~2m设一根。混凝土用强制式拌和机分次投料拌合,

防水板。

4.6.3结构缝防水 4.6.3.1水平施工缝

水平施工缝施工在先浇筑混凝土初凝后、终凝前,根据止水条的规格在混凝土基面中间压磨出一条平直、光滑槽。拆除混凝土模板后,凿毛施工缝,用钢丝刷清除界面上的浮渣,并涂2~5mm的水泥浆,待其表面干燥后,用配套的胶粘剂或水泥钉固定止水条,再灌注下一循环混凝土。

4.6.3.2环向(竖向)施工缝

环向(竖向)施工缝采用在端头模板中间固定木条或金属构件等,混凝土浇筑后形成凹槽。槽的深度为止水条厚度的一半,宽度为止水条宽度,在灌注下一循环混凝土之前,对预留槽进行清理,将止水条粘贴在槽中,模板台车定位后,灌注下一循环的混凝土。

4.6.3.3中埋式止水带

沿衬砌环线每隔0.5~1.0m,在端头模板上钻一φ12mm的钢筋孔将制成的钢筋卡穿过挡头板,内外侧卡紧止水带一半,另一半止水带平靠在挡头板上,待混凝土凝固后拆除挡头板,将止水带拉直,然后弯钢筋卡紧止水带。

止水带施工注意事项:

①止水带埋设位置应准确,其中间空心圆形应与变形缝重合。 ②中埋式止水带应固定在挡头模板上,先安装一端,浇筑混凝土时另一端应用箱型模板保护,固定时只能在止水带的允许部位上穿孔打洞,不得损坏止水带本体部分。

③固定止水带时,应防止止水带偏移,以免单侧缩短,影响止水

效果。

④止水带定位时,应使其在界面部位保持平展,不得使橡胶止水带翻滚、扭结。如发现有扭结不展现象,应及时调正。

⑤橡胶止水带接头必须粘结良好,不应采用不加处理的“搭接”。 ⑥止水带粘接前应做好接头表面的清刷与打毛。接头处选在衬砌结构应力较小的部位,粘接可采用热硫化连接的方法,搭接长度不小于10cm,焊接缝宽不小于5cm。冷接法应采用专用粘结剂,冷接法应采用专用粘结剂,冷接法搭接长度不得小于20cm。

⑦设置止水带接头时,应尽量避开容易形成壁后积水的部位,宜设置在起拱线上下。

⑧在浇捣靠近止水带附近的混凝土时,应严格控制浇捣的冲击力,避免力量过大而刺破橡胶止水带,同时还必须充分振捣,保证混凝土与橡胶止水带间紧密结合,施工中如发现有破裂现象应及时修补。

⑨衬砌脱模后,若检查发现施工中有走模现象发生,致使止水带过分偏离中心,则应适当造除或填补部分混凝土,对止水带进行纠偏。

4.7 混凝土二次衬砌

隧道二次衬砌采用抗渗等级为P6的防水混凝土,采用全断面整体式衬砌,为了最大限度地减少衬砌与出碴的相互干扰,保证衬砌质量,加快衬砌速度,配备10m长整体式液压钢模板衬砌台车,采用HBT60A型输送泵灌注,混凝土由搅拌运输车运输。每次衬砌距离长度9.8m,2d完成一个循环。混凝土入模采用泵压法,以插入式振捣器为主要振捣方式,台车自带附着式振捣器为辅助振捣方式。(介绍一下二衬的基本情况:除防水砼标号外,其余如厚度等要做简要介绍。

另外台车长度需咨询隧道队,目前了解可能加工12m的台车,落实后在写)

不同围岩衬砌相接时,围岩较差地段的衬砌向围岩较好地段延长10m。

4.7.1二次衬砌施作时间

4.7.1.1各测试项目显示位移速度明显减缓并已基本稳定。 4.7.1.2各项位移已达到预计位移量的80~90%(预计位移量可通过回归分析得到)。

4.7.1.3各项位移速度小于0.10~0.2mm/d。

4.7.1.4当围岩压力较大沉降收敛速度加大时,可提前施作二次模筑衬砌。

4.7.1.5测量过程中如发现异常现象或与设计不符时,应及时提出,以便修改支护参数。

4.7.1.6测点埋设情况和量测资料应纳入竣工文件,以备运营中查考或继续观察。

4.7.2施工准备

在二次混凝土衬砌前,必须进行如下工作:

4.7.2.1将初期支护侵入二次衬砌设计范围内的锚杆头、小导管头等影响防水板铺设的杂物清除干净,并喷射混凝土找平。

4.7.2.2衬砌台车拼装完成,并检查好模板的刚度、液压系统、模板表面平整度、模板接缝错台情况处理等各项指标,并刷好脱模剂。

4.7.2.3做好预埋件和预埋孔洞 的里程位置详细图,加工好预埋孔洞的模板,保证预埋位置准确。

4.7.2.4浇筑混凝土前将基底表面的积水、岩屑、泥浆等松散物

清除干净。

4.7.2.5为了保证每组衬砌接头的平整度,在二次衬砌施工前先施作隧道仰拱混凝土及回填,再铺设枕木和轨道,检查轨道标高和轨道距中线的距离保证台车就位准确和接头的平整度。

4.7.2.6施工环向排水管、排水盲沟、挂好土工布和防水板并检验合格。

4.7.3施工测量

台车就位前,放样隧道中心线和衬砌台车轨道线,使台车就位误差不得超过10mm,并在小边墙上定出台车就位标高及就位边线,用红油漆标识,以便台车按照标高和边线就位。

4.7.4钢筋制作安装

4.7.4.1衬砌钢筋在洞外现场加工,按设计长度计算下料时,应考虑钢筋搭接长度和接头错开的距离,下料完成后在加工厂焊接完成,尽量减少在台架焊接。衬砌钢筋绑扎在防水板敷设完毕后进行。衬砌工作面设简易绑扎台架,衬砌钢筋的安装、绑扎在台车上进行。

4.7.4.2衬砌钢筋施工应符合以下要求:

①衬砌钢筋的规格、型号、机械性能、化学成分、可焊性等符合规范规定和设计要求,钢筋进场后必须进行抽样检查,合格后方可投入使用。

②钢筋在加工弯制前先调直,钢筋表面的油渍、水泥浆和浮皮铁锈等均应清除干净。加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕。当利用冷拉法调直钢筋时,钢筋的调直伸长率:Ⅰ级钢筋不得超过2%,Ⅱ级钢筋不得超过1%。

③钢筋主筋采用焊接接头,接头质量必须符合TB10210-2001《铁

路混凝土与砌体工程施工规范》(以下简称《规范》)的要求。在焊接前,必须按实际施工条件焊接试样进行试验,合格后才能进行焊接施工;

④衬砌钢筋之受力钢筋采用焊接接头时,焊接接头应相互错开,错开距离为35d(d为钢筋直径),且不少于50cm。在同一截面内受力钢筋接头面积占受力钢筋总截面面积的百分率不超过50%。钢筋焊接时应采取防护措施,避免损伤防水板;

⑤焊接接头距弯曲处的距离不应小于10d,也不应位于最大弯距处;

⑥钢筋交叉点应用铁丝全部绑扎牢固,绑扎点至少不少于90%,钢筋绑扎接头搭接长度及误差应符合规范及设计要求。

4.7.5台车就位

二次衬砌采用整体式液压钢模板衬砌台车,选用优质脱模剂,加强捣固,保证混凝土内部密实,表面光洁平整。根据设计要求布置预埋件和预留洞室。在施工过程中检查其位置及形状有无变化,必要时采取措施处理。台车两端头挡头模板采用木模,钢筋混凝土衬砌段挡头木模上钻孔穿设衬砌纵向连接钢筋,以利于下板衬砌纵向钢筋连接。

4.7.6混凝土浇筑

衬砌混凝土的质量,受到施工方法的极大影响。特别是现场内的运输、灌注、捣固、养生等方法对混凝土的性能影响很大,因此,应仔细研究混凝土的运输、灌注、捣固、养生等各个作业环节。严格按照设计要求及现场试验结果进行操作。

混凝土灌注采用混凝土输送泵,灌注过程中根据灌注的部位不同

严格按照下表标准进行作业,为保证混凝土质量,必须在浇筑环节加强控制。Ⅴ级围岩要喷密实,超挖部分喷射混凝土补平,不能有空洞。衬砌背后要注浆,确保一、二次衬砌之间无空洞,防水防冻。

混凝土的灌注方法及标准表见表4-1 4.7.6.1混凝土拌和和运送

①混凝土的各种材料必须经试验合格后方可使用,拌合采用强制式搅拌机进行拌和,拌合过程中专人负责严格按施工配合比配料,拌合时间一般不少于2分钟,确保混凝土的和易性。

②混凝土应尽可能地在接近拌和状态下运送、灌注。为此,运送时间要短,不使混凝土材料离析、空气量变化和坍落度下降等,故衬砌混凝土采用混凝土罐车进行运输。

混凝土浇筑

①混凝土灌注前,应清除模板内的水及杂物和输送泵管路中残留的砂浆等有损混凝土品质的杂物体。

②模板的长度12m,为防止混凝土流动中产生离析,采用分支管和变换阀,用2~3个检查窗进行灌注,灌注边墙的检查窗应设在合适的高度上,使混凝土下落高度小于1.5m,防止混凝土下落产生离析形成蜂窝。拱顶高流动性混凝土只从中央检查窗进行灌注。

③从检查窗进行灌注时,可从邻接的检查窗和上面的检查窗进行捣固。因此,灌注检查窗依次向高位置变更,到尽可能高的位置之前,最好用检查窗进行混凝土的灌注。

④混凝土灌注速度不能比模板设计时预定速度快,否则会造成左右混凝土的灌注高差,模板会产生变形和移动,所以应根据设计灌注速度左右对称进行灌注。

⑤泌浆水混入混凝土中后会形成低品质层,而降低衬砌的均匀性和一体性。其次,已灌注混凝土面会存在泌浆水,附着在模板上形成水泡。因此,泌浆水用设在堵头板上的排水孔排除。

⑥拱顶部分的混凝土灌注,一般采用向上灌注方式。向上灌注方式比引拔的混凝土充填性要好,也可采用充填性更好的挤压方式(活塞方式),拱顶部分的混凝土灌注,重要的是不要产生离析、各个角落不残留空隙、堵头处能够完全充填。因此,混凝土要连续灌注,并从堵头板的开口处排除泌浆和空气。

⑦为了确实地充填拱顶部分,可以研究采用高流动性混凝土,高流动性混凝土是具有自充填性的,材料难于离析。此外,通常混凝土多少会产生泌浆而在拱顶背后产生一些小空隙。高流动性混凝土几乎没有泌浆,因此泌浆引起的空隙是不会出现的。

⑧向上灌注口一般距已灌注好的混凝土侧0.75m为宜。灌注口离开已灌注好的混凝土越远,其流动越复杂,靠近已灌注好的拱顶部易产生空隙。因此,灌注口最好靠近已灌注好的混凝土侧。为了减少空隙中的空气,可在已灌注好混凝土侧设置排气孔。

⑨因事故而中断灌注时,改变了混凝土的流路,会产生空洞和厚度不足,所以每模必须采取备用电源、备用混凝土拌和机等措施以保证连续地灌注混凝土。

4.7.6.2混凝土捣固

混凝土的振捣采用附着式振捣器和人工插入式振捣棒相配合,台车加工时在起拱线以下、起拱线、起拱线以上留出捣固窗口,混凝土施工时捣固人员在窗口用插入式振捣器捣固,保证混凝土捣固密实。拱顶等不能使用内部振捣器的部分,要注意不要产生下降、厚度方向

分离等缺陷,采用附着式振动器振捣密实,混凝土难于充填的部位,应仔细捣固。

混凝土灌注中断的场合,再次开始时要特别仔细,捣固器应确实地插入下层的混凝土中。使用振捣器时应注意的事项如下:

①内部振捣器尽可能地垂直,以一定间隔插入,其间隔一般在50cm以下。

②振动捣固应充分,其标志是混凝土和面板的接触面出现水泥浆线。混凝土容积减少也是一个特征。

③振捣器形状、大小、数量应根据一次捣固的混凝土容积决定,并留有备用数量。

④捣固作业要注意不损伤背后的防水板。 4.7.7拆模和养护 4.7.7.1拆模时间

模板须待混凝土达到设计强度的70%以上时方可拆除;对于受较大围岩压力的模板须待混凝土达到设计强度的100%后才能拆除。

4.7.7.2养护方法

隧道衬砌养护采用高压水冲洗湿润的办法,经常要保持混凝土湿润,保养期限一般为10天。养护的洒水期限与水泥品种、空气湿度、气温等条件有关。

没有充分硬化的混凝土受到振动、冲击时,会产生开裂和损伤,因此在爆破中,掌子面和混凝土灌注地点要保持适当的距离。

隧道通风后通常会有风流产生,隧道内的温度、湿度将下降。如混凝土在低龄状态,必要时要设置防风板。

4.7.8拱顶回填压浆

在进行混凝土浇筑时,每隔3m在拱顶预留一个回填压浆管,在完成二衬并达到设计强度要求后,采用压浆泵对拱顶压注水泥浆,确保拱顶的密实度。

4.7.9二衬施工要点

4.7.9.1衬砌台车就位要进行测量控制,灌筑前进行复核。台车下部支垫稳固,上部及两侧面用短杆支撑牢固,防止晃动。

4.7.9.2模板必须进行测量控制,保证模板缝成直线。 4.7.9.3要求混凝土生产和输送能力与混凝土输送泵的灌注能力相匹配。

4.7.9.4混凝土自进入搅拌输送车至卸料时间不得超过初凝时间。

4.7.9.5超前灌注两侧边墙墙基混凝土,并沿隧道方向每隔150cm预埋地脚螺栓,要能与模板最下边缘孔对正,以便固定钢模板的最低边缘,为防止地脚螺栓位置偏移,采用加设横撑办法解决。

4.7.9.6灌注混凝土时,注意连续性和对称性,两侧混凝土表面高差不得超过50cm,浇筑必须连续进行,不得中断,为此必须配备备用发电机组。

4.7.9.7隧道衬砌封顶采用钢管压注法,选择合适的混凝土坍落度,使隧道拱顶混凝土回填密实。

4.7.9.8每循环衬砌前,对上一组衬砌接缝处的混凝土凿毛、清洗、纠正止水带位置,并刷一层水泥浆以使新旧混凝土接合良好。

4.7.9.9混凝土灌筑连续一次灌筑完毕,如发生停电等意外事故必须停工时,将灌筑面整平、振捣好。停工2小时以上,要等24h并做好施工缝处理后才能接灌。拱部封顶时,必须填满捣实,不得有空

隙。

4.7.9.10养护采用洒水养生。拆模时注意混凝土角隅及表面的保护。

4.8 仰拱施工方法

4.8.1仰拱施工应超前拱墙衬砌,并尽量紧跟开挖工作面,围岩软弱不稳定时,仰拱距开挖面不宜超过40m。仰拱、填充应分开浇注,且全幅灌注,仰拱和底板混凝土强度到5Mpa后行人方可通行,达到设计强度100%后车辆方可通行,为使掌子面开挖不因此而中断,运输车辆在仰拱施工位置采用移动式栈桥通过。

4.8.2仰拱开挖采用分段(10m)跳槽开挖,以确保拱墙混凝土施工能正常进行。仰拱开挖后要及时浇筑混凝土,采用插入式振捣器,加强振捣,保证混凝土施工质量。

4.8.3仰拱上填充混凝土施工前先清洗仰拱上虚碴及杂物,排除积水。填充混凝土表面要求平整,横坡、纵坡与设计一致。

4.8.4隧道开始施工前,技术人员要针对施工图组织会审,对每座隧道内的附属洞室、综合接地及预埋件等进行详细的统计,并绘制出展示图,标明位置、规格、数量等,给现场作业人员进行技术交底。隧道内的综合洞室、综合接地及各类预埋件与隧道主体统筹安排,同步施工,并由技术人员逐一核实对照,以防遗漏。

4.8.5附属洞室采用人工配合小型机具开挖,钢制整体式模板与洞身混凝土衬砌同时浇注,并按设计要求挂设防水板和埋设预埋构件。

4.8.6电缆沟、水沟等安排在二次衬砌结束后集中施工,采用专用定型模板施工,确保尺寸准确,表面光洁平整,线条直顺。

4.8.7隧道内设双侧排水沟,采用钢筋混凝土盖板。 4.9 找平层、基层、砼路面

砼找平层设计为C15砼(无仰拱),厚度为15cm, 砼基层设计为C20砼,厚度为15cm,施工前首先测量线路中心线既标高、横向坡度。

4.9.1施工工艺流程

施工时砼在拌合站集中拌合,采用砼运输车运输,用砼震动梁振实、刮平,提浆整平,待混凝土初凝后用冲毛工艺进行冲毛,切缝完成后采用覆盖土工布洒水湿养生方式养生。

4.9.2施工准备

施工准备主要是在施工前对已施工完毕的隧道内砼找平层(或调平层)进行检验和验收,其主要指标为:平整度,高程,厚度,砼强度等;对进场的各类原材料包括水泥、砂、碎石及钢筋,按规范要求的检测项目和检测频率进行试验和检测,水泥混凝土配合比设计,混凝土搅拌设备和主要施工机械设备配置。复测线路中心线,找平层的宽度、长度及横向坡度;基层的平整度等。

4.10 砼路面施工

水泥混凝土路面设计为C40砼,厚度为26cm,施工前首先测量线路中心线既标高、横向坡度;对已施工完毕的隧道内调平层进行检验和验收,认真检查复测调平层顶面标高,调平层厚度,平整度,砼强度等,根据设计图纸要求拟定施工工艺流程,路面分块,分幅情况.在正式路面施工前先进行路面试验段的施工,试验段的长度为50米,依次确定砼的运输,布料,振捣工艺,滚压遍数及冲毛工艺等。

4.10.1路面施工机械的选择

根据规范要求及现场实际情况,在隧道内施工路面时我们用小型

机具铺筑,每车道路面宜使用一根振动梁,振动梁应具有足够刚度和质量,同时再配备数台插入式振动棒。

4.10.2模板安装及其拆除

路面施工的模板采用刚度足够的槽钢,其高度为25cm的槽钢,调平层可低1-2cm,但必须保证其厚度,模板长度宜为3-5m,模板应设拉杆插入孔.支模前应进行模板安装测量放样,并认真核对路面标高。 模板只需安装在纵向缝及横向施工缝上,模板背后用6cm39cm水平木带与两组模板中央钢钎处水平带,通过长度为2m左右的10cm310cm方木,用木楔塞紧,模板上口用Φ6钢筋通过花栏螺栓连接,调整松紧度,调节中间的通缝用木条封堵,预留拉杆孔眼。模板应安装稳固,顺直,平整,相邻模板连接要紧密,平顺,不得有底部漏浆错台等现象。安装完毕检查合格后,于混凝土接触面应涂刷脱模剂。

当混凝土抗弯拉强度不小于5.0Mpa时方可拆模,拆模不得损坏板边,板角和传力杆,也不得造成传力杆和拉杆的松动或变形,模板拆除后应清除模板边的砂浆并对模板进行校正。

4.10.3设置传力杆、拉力杆

复合路面水泥混凝土面板在纵缝设拉杆,横向缩缝设传力杆,拉杆为Φ16的螺纹钢筋,长度800mm。可将试验合格的成品钢筋,用钢筋切断机截成80cm长,钢筋表面应无锈,端头平齐,并保持顺直。传力杆的直径为32mm,长度50cm的光圆钢筋。将合格成品料用砂轮切割,切割后用磨光机磨去端头毛刺,按设计要求涂热沥青处理。平胀缝处的传力杆在涂沥青端头安装一个10cm长的硬塑料套筒,填缝采用聚胺胶脂,在振捣过程,从侧模预留孔中手工插入拉杆,并及时调整平直度及处露尺寸,拉杆间距符合设计要求。

传力杆安装:传力杆在路面横向缩缝设置,横向施工缝上也要布设。施工时采用钢筋马凳支托绑扎,保证安装准确并节省钢筋。将传力杆逐根绑扎在Φ25小立管上,另一端与Φ10钢筋绑扎。安装时待一层混凝土振捣完,抬起固定架再正过来,放在模板上,摊铺第二层混凝土,用振捣棒振实,这时传力杆不会移动,松去所有Φ10钢筋绑扎丝,抬起固定支架,振实混凝土就将传力杆埋置在混凝土路面中了,这种方法不但数量准确,而且位置也准确。

4.10.4接缝施工

纵向施工缝采用平缝加拉杆型,横向施工缝采用传力杆的平缝形式。用全站仪按照设计图纸,在调平层上放出纵缝位置线,然后再测出横向缝线。

在混凝土达到一定强度及时进行切缝,所有切缝深度最浅不得小于5cm,切缝宽度控制在4-6mm.切割前要提前将缝线弹好,作为切割机导向的依据。

4.10.5砼拌合和运输

砼在拌合站集中拌合,拌和料必须均匀一致,有生料,离析的混凝土禁止使用,严格控制混凝土配合比。在施工现场要每天测定砂、石含水量,测定坍落度,确保坍落度控制在设计范围之内。

混凝土运输根据运量,运距,路况等可选用自卸翻斗车,运输过程应防止漏浆,漏料,并应减少颠簸防止离析。.

4.10.6混凝土铺筑作业

混凝土摊铺前,应对模板的位置及支撑稳固情况,传力杆,拉杆的安设等进行全面检查,合格后方可摊铺.铺筑作业应有专人指挥车辆均匀布料,当布料长度大于10m时,可开始振捣作业,振动棒的移动间

距不易大于50cm,距离模板边缘不易大于20cm.面板振实后,应随即安装纵缝拉杆。

振动梁振实:每车道路面宜使用一根振动梁,振荡梁应垂直路面中线沿纵向拖行,往返2-3遍,使表面泛浆均匀平整,振动梁振实后,应拖动滚杠往返2-3遍提浆整平,直到平整度符合要求,多余水泥浆应铲除。拖滚整平后的表面宜采用4m刮尺在纵横两个方向进行整平饰面。

4.10.7冲毛处理

经整平后,待混凝土初凝后采用冲毛工艺进行冲毛,冲毛后要求混凝土表面无浮浆,且微露粗集料。

4.10.8混凝土路面切缝

砼浇筑24小时后,可进行切缝工作,要根据气温灵活掌握切缝时间,过早容易造成缝边剥落,太晚容易损坏刀片。切缝的宽度和深度要按设计控制。

横向缩缝采用假缝形式,当混凝土达到设计强度的25%-30%时,应采用切割机进行割缝。

4.10.9混凝土路面的养生

路面铺筑完毕,切缝完成后采用覆盖透水土工布洒水湿养生方式,养生时间以混凝土达到设计抗弯强度80%, 混凝土的洒水养护期间,一般为7天,每天洒水数次,以能保持混凝土表面经常处于湿润状态为准。

砼浇注完后进行封闭防护,砼强度未到设计强度前,禁止通行。 4.11 弃碴场

工程施工前,首先就弃碴场向当地环保部门办理许可手续,在取

得许可证后再开始弃碴。

为避免弃碴流失造成对环境的影响,对弃碴坡脚进行必要的M7.5浆砌片石挡墙防护。挡碴墙施作时应作好地基处理,以满足承载力要求,基底承载力不小于250KPa,并保持碴场稳定;挡墙尺寸根据地形起伏按直线变化过渡,趾前挡碴墙基础埋置深度不小于1.5m。为防止墙趾被水冲倒,在墙外5m范围内用M7.5浆砌片石铺砌,铺砌厚度35cm。

墙背底部设置一层卵石排水层,墙身中每隔3m设置10~15cm孔径的排水孔,梅花形布置;挡碴墙底部纵向每10m设置一道2cm伸缩缝。

弃碴场顶向外作3‰的排水坡,并设纵向排水沟一道,沟宽3m,高1.5m,M10浆砌片石铺砌;在弃碴场底部纵向每20m铺设一跟Φ110打孔波纹管,以利排水。

在弃碴场周围5m外设一道排水沟,沟宽40m,高60m,M5浆砌片石铺砌。

为防止水土流失,弃碴场施工完毕后应在坡面上种植草皮,以利于恢复植被。

弃碴场挡碴墙提前修建,先挡后弃,采用人工配合挖掘机清理基层覆土。基底开挖土堆放要远离河道等,避免雨水冲刷污染河水。对基底挖至基岩或原状土后夯实基底。

浆砌片石挡墙、水沟采用座浆法施工,砂浆饱满,砂浆搅拌机拌制砂浆,随拌随用。

弃碴堆放时为避免大块石碴直接冲击挡墙,分层堆弃,每层高度不大于2m,弃碴场底部填筑硬质岩碴,填筑厚度不小于2m,靠挡墙处

人工配合挖掘机填筑。

弃碴符合地方环保规定,施工过程中保护碴场四周的植被,工程竣工后对碴场进行填土恢复、平整、绿化、还耕,以保护生态环境,防止水土流失。

4.12 施工辅助措施 4.12.1施工通风 4.12.1.1空气技术标准

隧道通风的目的是送进新鲜空气,排出有害气体,保障洞内施工人员的健康,改善劳动条件,从而保证施工安全和提高生产率。空气技术标准要求如下:

洞内施工人员每人每分钟应有3m3新鲜空气,并使洞内空气中的氧气含量不低于20%;爆破地点20m内,风流中瓦斯浓度必须小于1.0%,一氧化碳最高容许浓度为30mg/m3;洞内温度保持在28℃以下,粉尘浓度含有10%以上游离二氧化硅应控制在2mg/m3以下。

4.12.1.2通风方案

本隧道由于施工工期紧,需要在尽可能短的时间内烯释炮烟浓度,以加快施工进度,左洞和右洞均采用全射流风机纵向式通风方式。根据通风计算,隧道进出口段近期共需射流风机(55 KW)8台(左洞4台、右洞4台).

4.12.1.3风量计算

①按同一时间洞内作业最多人数计算,洞口施工区同时作业最多人数为120人。

Q=32k2m (m3/min)式中:3—每人每min供应的新鲜空气(m3);k—风量备用系数,取k=1.25;m—洞内同时作业最多人数。

洞口工区:Q=331.253120=450m3/min ②按工作稀释炮烟浓度计算

Q?0.133GL2S2,式中:G—一次爆破最大装药量,洞口工区均取tG=737.5kg, L—隧道施工长度(m),S—隧道开挖断面积(m2),洞口工区取S=114.6m2,t—稀释炮烟至允许浓度所需时间,取t=30min ③按洞内同时作业内燃机最大功率计算

Q=q2ΣN式中:q—内燃机每千瓦每分钟所需风量,q=4m3/kw2min,ΣN—同时作业内燃设备总功率(kw)(装载机按其功率的三分之二计算,运输空载车按其功率的三分之一计算)。

4.12.1.4风机实际所需风量计算

在实际通风过程中,由于管道受风影响,产生风量损失,在选用风机时,必须考虑风量损失,风机实际所需风量以下式计算:

Q=PQ1,式中:P—漏风系数,Q1—理论计算的风量,其中P=1/(1-β)L/100,β为百米漏风率,取β=1.1%,L为隧道通风管长度。

4.12.1.5风压计算

为保证工作面具有足够的风量,并在出风口保持一定的风速,风机必须具有足够的压力,以克服风管阻力。洞口工区仅计算风管磨擦阻力,为了满足隧道远期通风要求,选用φ1500mm的塑料风管。

h阻=а(LU/S3)2Q2,式中:а—风管磨阻系数,取а=0.00013,L—管道长度(m),S—管道断面积(m2),U—风管管道周长(m),Q—风机风量(m3/s)根据以上公式计算风压,确定合适的风机。

4.12.1.6通风布置

由于独头掘进施工距离较长,且为无轨运输,为改善洞内作业环境,各工区均采用串联压入式通风。

4.12.1.7技术措施

在隧道中不受水软化及膨胀的地段,采用喷雾洒水,冲洗岩面,以降低爆破,装碴中的粉尘;

防漏降阻是实现长距离通风的技术关键,严格控制风管的质量,安装时保持风管接头密闭,平直成线,防止弯折变形。要特别注意风管保护,避免出碴机械或爆破时损坏风管,更要注意衬砌台车对风管的影响,破损的风管要及时修复。

成立一支稳定的管道工班,专门负责通风设备和管道的日常使用、管理、检查、维修、养护等工作。保持设备的良好工作状态,保证风管平顺,完好无损,并使之标准化、制度化、规范化。

4.12.2施工供水、供风、供电 4.12.2.1高压供风

在各隧道掘进口各设一座空压机站,每座空压机站根据洞内供风量大小安装2~4台电动空压机,向洞内提供高压风,空压机根据需风量分别启用,由阀门控制,隧道内选用Φ200mm高压风管。高压风通过Ф150 mm的主风管送至各施工工作面30m附近,再用Φ50mm高压胶管与主管和分风器相连向工作面送风。

4.12.2.2施工排水方法

顺坡地段采用自然排水方式。反坡地段结合隧道内综合洞室每隔500m设一个积水坑,采用多级泵接力抽水至洞外。洞内未衬砌地段在两侧设临时排水沟,地下水较发育的隧道,掌子面要备足大功率污水泵,作为隧道发生涌水突发事件时的应急设备。隧道内设双侧保温排水沟。洞外用暗管排水,出水口保温。二次衬砌背后设置纵、环向排水盲沟,盲沟为透水式软管盲沟,将水引至隧道内排水沟排出。洞

口边、仰坡视地质情况进行必要防护,并在边仰坡顶外5-10m处设截水沟排水,并与线路路堑边坡外的天沟顺接。

在隧道排水口设置污水净化处理池,将洞内排出的污水经净化处理达标后排入当地的自然沟渠内。

4.12.2.3施工供水

隧道施工用水或生活用水采用沿线河流水、地下水或拦截山坡水。

在隧道进出口山上的一定位置各设一座300m3高压水池,供生活及生产用水。高压水池高度根据计算确定,选用Φ125mm的钢管作为供水主管道水管。水池的出水管设总闸阀,洞内每隔200m安装闸阀、三通各一个,以便施工和维修。当水池与用水点自然水头超过所需水压时,在管道中安装内弹簧薄膜式减压阀,降低管道中水流压力。

4.12.2.4施工供电方法

本隧道用电从就近的高压电网接入,在隧道口设一处10KV高压配电房,将10KV变为380/220V,用于施工及生活用电。两头掘进施工时,在隧道两端各设一座630kVA变压器供电。独头掘进距离超过1000m,当掘进超过800m后,在洞内安装一台500KVA的移动式变电站,进出口各配1-2台250KW发电机组以备停电急用。

为确保施工用电安全,隧道施工照明尽量采用低压电或安全电压,成洞段和不作业地段采用220V低压照明电,一般作业段采用≤36V安全电压,手提作业灯为12~24V直流电源。

4.12.2.5洞内管线布置

隧道洞内三管两线(为高压水管、高压风管、通风管、高压线以及低压照明线路)按照安全、合理、方便施工的原则布置。风、水管

与电缆分别布设在隧道两侧,高压电缆、动力电缆与地面间保持规定的安全距离。洞内电缆全部采用绝缘电缆,采用支架固定在隧道边墙上。反坡排水采用水泵通过排水管将施工用水或隧道流水排到洞外。

4.12.3地质超前预报 4.12.3.1地质预报的目的

为了更准确探明隧道地质情况,杜绝不良地质灾害发生。根据预报情况,及时调整施工方法和制定支护措施,以有效地防止塌方、突水、突泥等意外事故发生。

4.12.3.2地质预报

在开挖之前必须先进行地质预报。特别在进入断层地带,加强超前地质钻探和检测,确保安全施工。

在地质预报手段上,我们将采用施工阶段地质调查,物探等多种手段。在物探手段上,我们拟投入TSP203地震地质超前预报系统,该系统轻便灵活,测试时间短,数据结果可靠,一般一次可较准确探测前方100~200m的距离;红外线探测仪和水平地质钻机进行联合地质预报,并认真作好地质素描,提高预报的准确性。

4.12.3.3探测方法 TSP203超前预报系统

施工中根据实际地质情况使用TSP-203隧道地震波地质超前预报系统进行地质超前预报。TSP-203预报系统每次探测可准确探测前方100m~200m范围内的地质情况,因此施工中根据预报结果指导施工。

地质雷达

作为TSP-203地质预报系统的补充,在TSP-203预报异常点,确

定异常体的规模、性质、危害性有困难时,采用地质雷达作为补充手段,短距离进一步探测前方30m内的地质情况。地质雷达可以发现掌子面前方地层的变化,对于断裂带,特别是含水带、破碎带有较高的识别能力。在富水地层地段,地质雷达是一个在短距离内很好的预报手段。

红外线探测

探测原理:地下岩体和水体每时每刻都在向外发射红外波段的电磁波,从而形成红外辐射场,并具有能量、动量、方向等信息,采用红外线探测地下水,探测距离约4~30m。

探测方法:红外线探测属非接触探测。沿隧道边墙以5m点距用粉笔或油漆标好探测顺序号直至掘进工作面。在掘进工作面,先对前方探测。在返回的路径上,每遇到一个顺序号,就站在隧道中央,分别用仪器的激光器打出光斑,使光斑落在左侧边墙中位置、拱部中心线位置、右侧边墙中心位置、隧底中线位置,并扣动扳机分别读取探测值,做好记录。然后转入下一序号点,直至全部探完。

资料处理及信息反馈:探测数据输入计算机后,由专用软件绘成顶板、底板探测曲线和两边墙探测曲线。红外探测曲线是以直角坐标系给出的,其纵轴表示红外辐射场场强值,横轴表示以某点为起点的隧道距离。

4.12.3.4超前地质钻探

针对与水库较近,有突水的可能的破裂断层带,采用钻孔超前探测,钻孔长度20~30m,验证综合超前物探成果,超前钻孔3个,并至少有一个孔应取芯;探孔孔径一般不小于φ75mm,并考虑5m长搭接,探孔终孔应超出开挖轮廓线1.5m。(本隧道附近并无水库等,要

结合实际来写这一节)

超前钻探时,停止施工,喷砼封闭开挖面,测设钻孔位置与方位,然后搭设作业台架,钻机就位固定,安装钻杆试钻。

在确定钻孔位置、方位准确后,开始钻进,钻进过程中注意钻孔出水量、钻碴及钻杆进尺,详细记录钻孔过程中各种资料和数据。

根据超前钻孔资料分析前方围岩节理发育情况和可能涌水量及地下水发育连通情况,根据不同情况采取不同施工技术措施。如临近漏水地段3~5m前,在开挖钻孔时,安排2~4孔超钻5~8m,准确了解前方水文地质情况,提高措施针对性。

当超前钻孔有水时,暂时封闭水量较小的炮眼,只留一个喷距最远的测量其喷距(如完全封闭有困难,可尽量堵塞,减少其流量)。把实测喷距换算成标准条件下的喷距。即高出水平面1m的喷距。根据换算后的喷距,对涌水量进行预报。一般喷距小于5m,为裂隙渗水和中、小股涌水,流量小于100m3/h;喷距5~9m,为小型突水,流量100~400m3/h,可加大炮眼长度,试探前进;喷距9~12m为中型突水,流量400m3/h以上,应停止施工,查明情况,从速处理。

4.12.3.5信息整理

根据勘测资料以及超前地质预报工作和实施的洞内外检测所获得的资料,进行综合分析,对隧道内可能发生的大规模涌水、突泥等不良地质情况的断层破碎带应增加探测力度。采用超前钻孔、地质雷达和红外线探测仪进行联合地质预报,并认真作好地质素描,提高预报的准确性,为安全穿越断层带提供第一手资料。

4.12.4监控量测及措施 4.12.4.1监控量测的目的

监控量测是新奥法施工过程中必不可少的一道施工程序。施工中,通过对围岩支护体系的稳定性状态的监测和评价,为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据,从而达到确保施工及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的目的。

4.12.4.2监控项目

隧道围岩监测分为必测项目和选测项目两类,其中围岩及支护状态观察、拱顶下沉、周边位移、净空收敛变形、以及明挖段的坡面稳定、地表下沉量测为必测项目。

选测项目主要有围岩与支护结构的接触应力、支护结构的应力状态量测以及底板隆起量测等。

4.12.4.3量测断面间距

在Ⅴ、Ⅵ级围岩断层破碎带地段5~10m,一般Ⅴ级围岩地段10~20m,Ⅳ级围岩地段20~30m,Ⅲ级围岩地段30~50m,Ⅱ级围岩地段可根据需要设置。但每种岩层至少设一个量测断面。

4.12.4.4量测方法 地质及支护状况观察描述

观察并描述隧道围岩地质、地下水情况,衬砌支护情况。 使用仪器、材料、工具:地质罗盘、地质锤、钢卷尺、放大镜、秒表、手电、照相机或摄像机。

净空收敛

①测点布设: 收敛量测是最基本的主要量测项目之一。与拱顶下沉点布置在同一断面。隧道开挖后,为尽早获得围岩开挖后初始阶段的变形动态,应尽快埋设测点。

埋设测点时,先在测点处用人工挖孔或凿岩机开挖孔径为40~

80mm、深为25mm的孔。在孔中填满水泥砂浆后插入收敛预埋件,尽量使两预埋件轴线在基线方向上,并使预埋件销孔轴线处于铅垂位置,上好保护帽,待砂浆凝固后即可量测,量测测点应牢固可靠,易于识别并妥善保护。

②量测:采用高精度全站仪或BJSD-3型激光隧道限界检测仪进行自动数据采集,初始读数应在开挖后12h读取,最迟不得超过24h,而且在下一循环开挖前,必须完成初期变形值的记取。

拱顶下沉

①测点布设: 拱顶下沉主要用于确认围岩的稳定性。在每个量测断面的拱顶中心埋设一自制的钢筋预埋件。埋设前,先用小型钻机在待测部位成孔,然后将预埋件放入,并用混凝土填塞,待混凝土凝固后即可量测。

②量测。采用高精度全站仪或BJSD-2型激光隧道限界检测仪进行自动数据采集。

拱顶下沉及净空位移量测频率表见表4-2。 地表下沉

①基点布设:埋设在隧道开挖纵横向各(3~5)倍洞径外的区域,埋设5个基点,以便互相校核,参照标准水准点埋设,所有基点应和附近水准点联测取得原始高程。

②测点布设:在测点位置挖长、宽、深均为200mm的坑,然后放入地表测点预埋件(自制),测点一般采用φ20~30mm、@200~300mm的平圆头钢筋制成。测点四周用混凝土填实,待混凝土固结后即可量测。

③量测:用高精度全站仪进行观测。要求

1)观测应在仪器检验合格后方可进行,且避免在测站和标尺有振动时进行;

2)尽量选择在每一天同一时间内进行观测;观测坚持四固定原则,即:施测人员固定,测站位置固定,测量延续时间固定,施测顺序固定,且应每隔30天用精密水准测量的方法进行基点与水准点的联测,其误差不得超过±0.5 mm(n为测站数)。

④数据简要分析:可绘制时间-位移与距离-位移图,曲线正常则说明位移随施工的进行渐趋稳定。如果出现反常,出现反弯点,说明地表下沉出现点骤增加现象,表明围岩和支护已呈不稳状况,应立即采取措施。

地表下沉量测断面间距表见表4-3。 围岩内部位移(洞内埋设)

用于监测隧道围岩的径向位移分布和松弛区域范围,获得决定锚杆长度的判断资料、隧道每一量测断面布设5组测点。

①仪器设备 多点位移使用4点钻孔伸长计进行量测。它由四个钻孔锚头、四根量测钢丝、一个测筒、四个电感式传感器和它的量测仪器—数字位移计组成。

②测点安装

在预定量测部位,用特制直径140mm钻头,钻一深40cm的钻孔,然后再在此钻孔内钻一同心的直径为48mm的小孔,孔深由试验要求确定,钻孔要求平直,并用水冲洗干净。

矫直钢丝,并截成预定长度,将钢丝连接在钻孔锚头上。 把锚头末端插入安装杆,然后将锚头推进到预定深度,在操作时要注意定向,避免安装杆旋转,千万不能将安装杆后退,以免安装杆

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