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文檔簡介

XX隧道總體施工方案第一章工程概況1.1工程范圍XX隧道左線起止樁號為ZK129+652~ZK130+189.631,隧道長度537.6m,右線起止樁號為YK129+645~YK130+187,隧道長度542m。隧道凈空寬14.5m,凈空高5m。其中行車道3.75m×3,側向寬度0.5+1.0m,檢修道0.75+1.0m。隧道左右線圍巖類別及襯砌長度見表1-1隧道左右線圍巖分級表。

表1-1隧道左右線圍巖分級表隧道名稱隧道型式左右洞總長(m)圍巖類型分段及每段長度(m)XX隧道分離式右洞542ⅤⅣⅢⅡⅢⅣⅤⅣⅢ5912702103681203321左洞537.6ⅤⅣⅢⅡⅢⅣⅤⅣⅢ4411702083081203340.61.2設計技術標準1、公路等級:高速公路,雙向六車道;2、隧道左右線設計速度:100km/h;3、隧道左右線照明計算行車速度:80km/h;4、隧道左右線路面橫坡:單向坡;5、隧道左右線內最大縱坡:±3%,最小縱坡:±0.3%;6、設計荷載:公路-Ⅰ級;7、洞內中間段照明亮度:4.56cd/m2;8、洞內衛生標準:本合同段XX隧道左右線采用射流縱向通風;Co允許濃度:隧道長度L≤1000m時,δ=250PPm;煙霧允許濃度:0.0065m-1;稀釋洞內異味換氣次數一般為5次,火災排煙風速為2.5米/秒。9、路面設計標準軸載:BZZ-100。1.3本標段工程內容及工程數量XX隧道左線起止樁號為ZK129+652~ZK130+189.631隧道長度537.6m,右線起止樁號為YK129+645~YK129+187,隧道長度542m。主要工程量表見表1-2隧道左右線工程量表。

表1-2隧道左右線工程量表項目編號細目名稱單位數量1洞門及明洞開挖土石方m36029.72洞身土石方m3140143.53型鋼拱架kg558905.14鋼格柵拱架kg257319.55φ22mm砂漿錨桿kg

205754.866φ25mm中空錨桿m191827光圓鋼筋(R235)kg

137377.728帶肋鋼筋(HRB335)kg639224.79噴射混凝土C25m31472.910噴射混凝土C20m3

5038.4711C15片石混凝土m3

7728.0112C30砼m32216.213C25砼m314584.214厚1.2mmEVA防水板㎡30965.315中埋式橡膠止水帶m3034.4第二章施工組織機構

1、我公司擬成立“沈海復線仙游至金淘泉州段W合同段項目經理部”,全權代表我公司負責本工程項目的組織、實施及管理。2、根據本合同段的工程特點,項目經理部設項目經理、項目副經理、項目總工程師及設“六部二室”。3、項目部下設隧道工段專業施工隊,項目總部設在樂峰鎮,組織機構見圖2-1組織機構圖。

圖2-1組織機構圖

圖2-2安全保證體系框圖第三章資源配置計劃3.1勞動力配備為優質高效地完成本單位工程施工任務,根據本標段工程特點以及相應的工程數量,合理配置勞動力資源,本單位工程安排一個隧道施工隊,正常施工期勞動力總人數為200人,高峰期勞動力總人數為300人,根據工程進展需要適時調整。表3-1隧道管理人員名稱計劃到場人員說明隊長1人負責安全、質量、施工進度副隊長1人負責安全、質量、施工進度財務1人負責工程資金撥付,保證工程順利進行技術主管1人負責技術、安全、質量生產主管1人負責安全、質量、施工進度專職安全員2人負責施工安全質量工程師1人負責施工質量試驗工程師1人負責噴砼和二襯砼外觀質量以及試件取樣測量技術人員4人負責測量和技術指導領工員6人負責安全、質量、施工進度合計20人3.2機械設備配備機械設備應本著性能優良、配套合理、工效高的原則配備,滿足污染小、耗能低、效率高的要求,并根據施工進度計劃安排,分階段、分期組織上場,以滿足施工要求。主要機械設備、測量試驗設備配備機械設備計劃見表3-2主要機械設備表。

表3-2主要機械設備表第四章主要工程施工方案、方法4.1總體施工方案概述

4.1.1隧道左右線施工總體規劃根據XX隧道左右線工程規模、特點及工期質量要求,結合我公司人力、設備資源和施工經驗,為確保隧道施工滿足工期要求,本隧道采用進口單向掘進,左右線同一方向開挖面錯開1~2倍斷面寬度,各施工臺階相互錯開3~5m。按照“進、出口快速形成生產能力、工序緊湊平行、地質預報準確、措施有力及時、員工組織精干、機具配備精良、搞好環境保護、安全優質高效”的原則進行總體施工規劃。

4.1.2隧道左右線超前地質預報體系隧道左右線穿不良地層,施工中把超前地質預報納入施工工序,建立以地質工作為先導、以量測為依據的信息化施工管理體系,根據預報結果采取相應的處理措施,制定可靠的處理方案和技術措施,發現圍巖級別與地下水狀態與設計不符時,及時提出設計變更,確保施工安全和不留隱患。

4.1.3施工設備施工時選用以多功能作業臺架、裝載機(或挖裝機)、襯砌模板臺車、仰拱棧橋、大型自卸汽車等為主要特征的大型機械設備配套,組成鉆爆、裝運、超前支護、噴錨支護、襯砌等機械化作業線的有機配合,嚴格機械設備管、用、養、修制度,科學管理,達到快速施工的目的。四條施工主要機械化作業線設備配套為:

1、鉆爆作業線:隧道左右線開挖采用鑿巖臺車或多功能作業臺架鉆眼,光面爆破,軟弱圍巖段采用機械配合人工開挖或人工持風鎬開挖。2、裝運作業線:出碴采用無軌運輸,挖裝機或裝載機裝碴,大型自卸汽車運碴。3、噴錨作業線:噴砼采用噴射機濕噴工藝,錨桿采用風鉆或錨桿臺車鉆孔,人工安裝錨桿、鋼架和鋼筋網。注漿機灌漿或注漿。4、襯砌作業線:仰拱采取仰拱棧橋跳槽施工方案,防水板利用多功能臺架進行無釘鋪設,襯砌采用液壓模板臺車襯砌,全自動計量砼拌和站生產砼,砼運輸車運送砼,泵送砼入模進行襯砌作業,插入式振搗器振搗。

4.1.4隧道左右線開挖方法隧道左右線洞口段及Ⅴ級圍巖淺埋段采用雙側壁導坑法;5級,Ⅳ級圍巖采用CD法,Ⅲ級圍巖地段采用中隔壁法。2級圍巖采用全斷面法。附屬洞室與洞身同步進行施工。

4.1.5隧道左右線通風和排水措施隧道左右線暗挖施工采用壓入式通風,施工通風和排水安排專職人員進行管理。隧道左右線順坡施工采用自然排水,反坡施工采用機械排水,洞外設污水處理池,經過凈化處理達標后排放。4.1.6各級圍巖的施工方法及配套設備施工方法見表4-1隧道左右線施工方法及主要設備配套表,機械化作業見圖4-1隧道左右線無軌運輸機械化施工作業示意圖。

表4-1隧道左右線施工方法和主要設備配套表項目圍巖級別開挖方法運輸方式主要鉆爆設備主要裝運設備主要支護襯砌設備洞口Ⅴ明挖法(明洞)無軌挖掘機、風鎬和鑿巖機裝載機和挖掘機,配15t以上自卸汽車出碴進料濕噴機、模板臺車襯砌。全隧采用自動計量拌和站生產砼、砼罐車運輸砼。采用仰拱棧橋通過仰拱施工區。淺埋段Ⅴ雙側壁導坑法無軌挖掘機、風鎬和鑿巖機正洞洞身ⅤCD法無軌鑿巖機鉆孔弱爆破ⅣCD法無軌鑿巖機鉆孔弱爆破Ⅲ中隔壁法無軌鑿巖機鉆孔弱爆破Ⅱ全斷面法無軌鑿巖機鉆孔弱爆破4.2工程測量方案施工測量是開挖成形、路面平順和隧道凈空控制至關重要的環節,施工中設專職的測量組,有經驗的測量工程師任組長4.2.1控制測量施工前,與設計院進行交樁,復測設計院提供的GPS點,布設控制點導線網。控制測量采用全站儀施測,控制點的高程用精密水準儀測定。洞口插網采用三角形或多邊形閉合環形式,以精密測量復測成果作為起算數據,平差并精確計算出各插點的坐標。4.2.2施工測量洞內引入雙導線做校核,隧道左右線中線埋設測點,在已襯砌好的邊墻埋設水準點。洞內高程測量使用水準儀實測,精度達到規范要求。洞內水準線路由洞口高程控制點向洞內引設,正洞每50米左右設一個水準點,引測水準點采用往返觀測,并且定期復核,測設精度滿足測規要求。隧道左右線開挖采用激光準直儀定向,使中線測量準確快捷。采用斷面儀測定開挖輪廓及超欠挖情況,并以圖表形式快速反饋到施工中去,以便及時調整爆破參數,進一步提高爆破效果。襯砌時亦采用全站儀進行定位,整體鋼模臺車襯砌,確保隧道平順。4.2.3竣工測量施工成形地段進行水平、標高和凈空進行檢查測量,及時形成記錄和正式資料,為竣工驗收提交滿足要求的合格工程。4.3洞口段施工4.3.1施工概述①施工前,進行測量放線,標出隧道左右線中線及邊坡、仰坡線,并及時進行洞口邊仰坡頂的截水溝施工,然后進行邊仰坡開挖及臨時支護。邊仰坡開挖嚴格按設計控制坡度,從上到下,隨挖隨支護。洞口段采用微爆破或機械開挖,松軟地層開挖時盡量減少原地面的擾動,并隨時檢測山坡穩定情況,發現不利情況及時處理,確保安全。②嚴格按設計施作洞門及明洞結構物。仰拱及邊墻基礎采用組合鋼模板人工立模澆注,邊墻及拱部混凝土采用襯砌模板臺車作內模,外模采用組合鋼模板,用型鋼拱架固定模板。混凝土在洞外自動計量拌合站集中生產,混凝土運輸車運送混凝土,輸送泵泵送入模,插入式振搗器振搗混凝土。4.3.2施工工藝①施工工藝流程見圖4-1隧道左右線洞口段施工工藝框圖

圖4-1隧道左右線洞口段施工工藝框圖

②工藝要求a、地表處理及排水系統施工前先進行測量放線,根據測量放線做好邊坡開挖輪廓線和截水天溝,以利截排水,針對洞門墻型式由削竹式設計針對性能變更為端墻式,并結合臨時改路及洞口仰破情況,防止地表水向下滲漏或陷穴等繼續擴大影響隧道施工安全,確保邊仰坡穩定。洞門、洞口段的工程盡量避開雨季施工,施工前均需做好排水系統,確保洞口段排水暢通,避免排水不暢引起的洞口段土體發生大的沉降和變形,必要時施做臨時排水系統。b、監控量測和超前支護洞口段隧道埋深小,圍巖差,施工中加強量測監控和超前支護,確保施工安全。c、測量放線為保證洞門美觀,測量放線一定要精確,施工前要做好大樣板并掛線,棱角要分明,墻體坡度順直符合設計。d、洞門襯砌和附屬工程施工隧道正洞進洞后,洞門擋墻、翼墻附屬工程施工必須及時進行,以增強洞口穩定。4.3.3施工方法①洞口土石方開挖洞口土石方用挖掘機挖裝,采用自上而下分層分臺階進行開挖,臺階高度2m,頂上一節臺階高4m左右(按設計施工),石方采用弱爆破,挖掘機、裝載機裝碴,自卸汽車運碴。②邊仰坡刷坡與防護邊仰坡刷坡自上而下分層進行,隨開挖及時進行錨桿、鋼筋網、噴砼等支護。施工中做好坡面噴砼防護層與原坡面銜接,防止坡面風化,引起水土流失、導致邊仰坡防護受到損壞。③進洞方法盡可能的減少明挖土石方數量,以保持地表的原始狀態,刷坡后及時以錨網噴對地表和坡面加固。按“早進晚出”的原則,在隧道淺埋段,采用在超前大管棚預支護下按雙側壁導坑法施工進洞。④洞門施工安排洞口段二次襯砌施工20m后,施做洞門;洞門盡量避開在雨季施工,且做好防、排水設施,減少地表水對洞口段施工的影響。4.4

隧道開挖4.4.1明洞施工4.4.1.1洞外土方開挖的施工工藝流程施工工藝見圖7-3洞外土方開挖施工工藝流程明洞全部采用明挖法施工。具體施工順序:測量放線→排截水溝施作→邊仰坡開挖、支護(錨網噴支護及抗滑樁施工)→基底處理(如果設計有要求)→仰拱、填充施工→拱墻襯砌→明洞防水層施工→洞頂回填。邊仰坡開挖、支護(錨網噴支護及抗滑樁施工)→基底處理(如果設計有要求)→仰拱、填充施工→拱墻襯砌→明洞防水層施工→洞頂回填。

圖4-2洞外土方開挖施工工藝流程

4.4.1.2明洞開挖的施工方法明洞土石方開挖采取橫向分層縱向分段的方法進行施工,采用挖掘機開挖,必要時采取弱爆破和人工配合機械刷坡,裝載機裝碴自卸汽車出碴。按照設計施作邊仰坡防護。開挖完成后進行基底處理,基底承載力達到要求后施作仰拱、填充砼,填充砼在仰拱初支砼終凝后進行澆筑。隧道左右線明洞襯砌在仰拱填充完成后由洞內向洞口方向先仰拱后拱墻的順序施工。明洞襯砌均采用模板臺車作內模(喇叭口段采用組合鋼模作內模),外模采用組合鋼模對拱墻襯砌混凝土一次性灌注,混凝土由自動拌合站生產,罐車運輸,泵送入模,插入式振搗器振搗。明洞襯砌完成后,施作防水層。在洞口襯砌與隧道左右線洞門整體灌筑后進行洞頂回填施工。明洞回填分層填筑,每層層厚不大于1m,左右對稱回填。碼砌及漿砌分層錯縫進行、夯填密實,確保施工質量。在施工中需根據開挖后的實際情況采取適宜的輔助施工技術措施。明洞邊坡、仰坡坡比按1:0.75,邊坡仰坡坡高8m。邊坡臺階高度小于16m時按2m施工,邊坡臺階高度大于16m時按3m施工。明洞開挖的具體措施:1、施工前,先進行隧道全線的控制測量和隧道軸線貫通控制測量,然后進行洞口邊、仰坡施工測量放樣。2、在開挖土方前先行人工配合挖掘機進行洞口截水溝施工,并與路基排水溝接通,防止地表水進入明洞。3、明洞土方采用分層開挖,施工機械以挖掘機為主;洞口場地用裝載機整平壓實;運輸采用自卸汽車,開挖到明洞墻腳為止。開挖過程中隨時注意刷坡,先用挖掘機粗刷,然后人工精刷成型。4、邊坡成型后加強監測。明洞開挖一次成型,當開挖至暗洞進洞工作面時,開始施做進洞管棚注漿支護。5、邊、仰坡在明洞開挖的同時進行防護及排水施工。邊、仰坡防護按照設計要求進行砌石。7.4.1.3明洞洞身施工由于該工程時間緊,任務重,合理的組織施工,隧道左右線先施工明洞,再施工暗洞洞身,保證了隧道二襯的施工的質量。1.仰拱的施工仰拱開挖成型后人工配合整平,經檢查合格,分段澆筑65cm厚的二襯C25鋼筋混凝土,當強度達到設計強度的70%以上時,施工C15混凝土仰拱回填,每節段施工的縱向長度根據實際情況確定。2.明洞洞身襯砌施工明洞洞身襯砌施工采用模筑混凝土,鋼筋混凝土的振搗邊墻,拱角、拱腰、拱頂用附著式振搗器及插入式振動棒振搗,以保證混凝土密實。明洞洞身襯砌施工長度定9米.長為一個節段,明洞洞身襯砌施工內模采用整體性大鋼模(二襯臺車),外模采用組合鋼模或竹膠板,內模行走部分鋪設軌道,循環施工。明洞洞身襯砌模板加工符合設計及規范要求。3.明洞洞門墻、翼墻施工洞門墻基礎采用人工開挖,開挖時結構尺寸滿足設計要求。隧道洞門在進洞施工正常后,適時安排明洞洞門墻、翼墻施工,洞門地基承載力按照設計要求處理,達到250KPa后施工基礎。按照設計圖紙部位安裝排水盲管。4.明洞回填施工襯砌完成后先對外表面進行整修,按設計鋪設防水板、土工布防水層,然后人工回填夯實。夯填過程中注意保護防水層。左右兩側必須分層對稱回填夯實,(左洞在明洞段右側片石擋墻完成后在進行分層夯實回填,直至與原縣道順接,做好恢復后的縣道路面,保證道路的順利暢通。4.4.2正洞洞身施工XX隧道左右線開挖全部采用新奧法原理組織施工,隧道開挖采用預裂爆破或光面爆破;軟弱圍巖施工中遵循“管超前、嚴注漿、短開挖、弱爆破、快封閉、勤量測”的施工原則。正洞洞身施工工序流程:超前地質預測預報→確定施工工藝→洞身開挖→出碴運輸→洞身支護施工→仰拱二襯及填充→防水層施做→拱墻襯砌施工。正洞開挖按設計(可能會)會用到的開挖方法是雙側壁導坑法、CD法、CRD法,臺階法、全斷面法。4.4.2.1施工工藝①雙側壁導坑法1.適用條件主要在淺埋偏壓段(即地表橫向傾角大于30°)和Ⅴ級圍巖洞口段采用雙側壁導坑開挖法。在開挖導坑時,盡量減少對圍巖的擾動,導坑斷面近似橢園,周邊輪廓園順,避免應力集中。初期支護采用Ⅰ22b鋼拱架、掛網、噴混凝土柔性支護體系,及時施作,使斷面及早閉合,以充分利用圍巖的自承能力,控制圍巖變形。建立一整套圍巖支護結構監控量測系統,進行信息化施工管理,隨時掌握施工過程中的動態變化,合理安排,調整施工工藝和設計參數,確保施工安全。分部開挖隧道兩側的導坑,并進行初期支護,再分部開挖分部剩余部分的方法。其施工驟參見圖4-3。施工順序說明(1)左(右)導坑開挖;(2)左(右)導坑初期支護;(3)右(左)導坑開挖;(4)右(左)導坑初期支護;(5)上臺階開挖;(6)上臺階初期支護、導坑隔壁拆除;(7)下臺階開挖;(8)仰拱初期支護;(9)仰拱超前澆筑;(10)全斷面二次襯砌。3.施工要點(1)圍巖開挖應盡量采用挖掘機和人工配合無爆破施工,局部需爆破施工時,宜弱爆破施工,以盡量減少對地層的擾動。

(2)開挖應嚴格按規范做好監控量測工作,隨時掌握圍巖及支護的變形情況,以便及時修正支護參數,改變施工方法;同時,應有較準確的超前地質預報。

(3)開挖時的排水工作要認真做好,在保證排水暢通的同時,重點要對兩側臨時排水溝鋪砌抹面,防止鋼支撐基底軟化。(4)側壁導坑開挖后,應及時施工初期支護并盡早形成封閉環;側壁導坑形狀應近于橢圓形斷面,導坑跨度宜為整個隧道跨度的三分之一;左右導坑施工時,前后拉開距離不宜小于15m;導坑與中間土體同時施工時,導坑應超前30~50m。

圖4-3雙側壁導坑法工序圖②CD法1.適用條件CD法是在軟弱圍巖大跨度隧道中,先分部開挖隧道的一側,并施作中隔壁,然后再分部開挖另一側的施工方法。其施工步驟參見圖4-4。施工順序說明(1)先行導坑上部開挖;(2)先行導坑上部初期支護;(3)先行導坑中部開挖;(4)先行導坑中部初期支護;(5)先行導坑下部開挖;(6)先行導坑下部初期支護;(7)后行導坑上部開挖;(8)后行導坑上部初期支護;(9)后行導坑中部開挖;(10)后行導坑中部初期支護;(11)后行導坑下部開挖;(12)后行導坑下部開挖;(13)仰拱超前澆筑;(14)全斷面二次襯砌。3.施工要點(1)上部導坑的開挖循環進尺控制為1榀鋼架間距(0.75~0.8m),下部導坑的開挖進尺可依據地質情況適當加大。(2)中隔壁法或交叉中隔壁法施工時,初期支護完成后方可進行下一分部開挖,地質較差時,每個臺階底部均應按設計要求設臨時鋼架或臨時仰拱;各部開挖時,周邊輪廓應盡量圓順;應在先開挖側噴射混凝土強度達到設計要求后再進行另一側開挖;左右兩側導坑開挖工作面的縱向間距不宜小于15m;當開挖形成全斷面時,應及時完成全斷面初期支護閉合。(3)導坑開挖孔徑及臺階高度可根據施工機具、人員等安排進行適當調整。應配備適合導坑開挖的小型機械設備,提高導坑開挖效率。(4)中隔壁的拆除應滯后于仰拱,并應于圍巖變形穩定后才能進行,一次拆除長度應根據量測數據慎重確定,拆除后應立即施作二次襯砌。

圖4-4CD法施工施工工序

③CRD法1.適用條件CRD法是在軟弱圍巖大跨度隧道中,先分部開挖隧道一側,施作中隔壁和橫隔板,再分部開挖隧道另一側并完成橫隔板施工的施工方法。其施工步驟參見圖4-5.2.施工順序說明:(1)左側上部開挖;(2)左側上部初期支護;(3)左側中部開挖;(4)左側中部初期支護;(5)右側上部開挖;(6)右側上部初期支護(7)右側中部開挖;(8)右側中部初期支護;(9)左側下部開挖;(10)左側下部初期支護;(11)右側

3.施工要點(1)為確保施工安全,上部導坑開挖循環進尺控制為1榀鋼架間距(0.6~0.75m),下部開挖可依據地質情況適當加大,仰拱一次開挖長度依據監控量測結果、地質情況綜合確定,一般不宜大于6m。(2)中間支護系統的拆除時間應考慮其對后續工序的影響,當圍巖變形達到設計允許的范圍之內,并在嚴格考證拆除的安全性之后,方可拆除。中隔壁混凝土拆除時,要防止對初期支護系統形成大的振動和擾動。(3)中隔壁的拆除應滯后于仰拱。(4)應配備適合導坑開挖的小型機械設備,提高導坑開挖效率。

圖4-5

CRD法施工施工工序④臺階法1.適用條件臺階法洞身開挖循環進尺宜按1.5倍的鋼拱架間距進行;上、下臺階間距:軟弱圍巖地段宜采用微臺階(上、下臺階間距取3~5m),以確保初期支護及時封閉成環;一般地段采用長臺階法(上、下臺階間距取60m以上),以避免上、下臺階施工作業的相互干擾。2.施工順序說明(1)上臺階開挖;(2)上臺階初期支護;(3)下臺階開挖;(4)下臺階初期支護;(5)全斷面二次襯砌。3.施工要點(1)臺階不宜多分層,上下臺階之間的距離盡可能滿足機具正常作業,并減少翻渣工作量;當頂部圍巖破碎,需支護緊跟時,可適當延長臺階長度。(2)施工亦應先護后挖,宜采用超前錨桿或超前小鋼管輔助施工措施。開挖應盡量采用微震光面爆破技術。(3)初期支護應緊跟開挖面;上臺階施工時,鋼架底腳宜設鎖腳錨桿和縱向槽鋼托梁以利下臺階開挖安全。下臺階在上臺階噴射混凝土強度達到設計強度的70%后開挖。(4)隧道兩側的溝槽及鋪底部分應和下臺階一次開挖成型。(5)臺階分界線不得超過起拱線,上臺階長度不得大于30m,下臺階馬口落底長度不大于2榀鋼拱架的長度,應一次落底,并盡快封閉成環。

圖4-6臺階法施工施工工序⑤全斷面法1.適用條件采用全斷面一次開挖成形的施工方法,施工步驟參見圖4-7。主要應用于兩車道Ⅱ、Ⅲ及Ⅳ級較好圍巖和三車道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級圍巖段的施工。2.施工順序說明(1)全斷面開挖;(2)初期支護;(3)全斷面二次襯砌。3.施工要點循環進尺宜控制在3~4m。采用大型機械配套作業;超前開挖導洞時,應控制好開挖距離。

圖4-7全斷面法施工工序7.4.2.2循環時間1、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類圍巖上半斷面開挖與支護循環時間分別見表4-2Ⅲ級圍巖開挖作業循環時間表,表4-3Ⅳ級圍巖開挖作業循環時間表,表4-4Ⅴ級圍巖開挖作業循環時間表,表4-5模板臺車作業循環時間表。2、噴射砼采用兩臺噴射機同時作業。3、利用打注徑向錨桿的作業時間進行超前小導管注漿。4、上道工序結束60分鐘前通告現場調度,下道工序施工人員提前30分鐘進駐現場。

表4-2Ⅲ級圍巖開挖作業循環時間表

表4-3Ⅳ級圍巖開挖作業循環時間表

序號工序名稱作業時間(min)1地質預報602測量放線、布眼303出碴1204徑向錨桿、鋼架安裝、系統支護2405合計450備注一循環時間總計450min,每循環進尺上部1.5m,下部1.5m,平均日進尺3m,月進尺90m。序號工序名稱作業時間(min)1地質預報602測量放線、布眼303出碴1204徑向錨桿、鋼架安裝、系統支護2405合計450備注一循環時間總計450min,每循環進尺上部1.5m,下部1.5m,平均日進尺3m,月進尺90m。

表4-4Ⅴ級圍巖開挖作業循環時間表序號工序名稱作業時間(min)1地質預報602測量放線、303超前支護1804出碴2105徑向錨桿、鋼架安裝、系統支護180合計660備注一循環時間總計660min,每循環進尺上部1.0m,下部1.0m,平均日進尺2.0m,月進尺60m。

表4-5模板臺車作業循環時間表附:Ⅴ、IV類圍巖地段初期支護除炮后素噴3-5cm厚砼封閉巖面,序號項目一個循環時間附注總計12小時1臺車脫離模板后,后退到前循環處脫模,臺架帶動模板和浮放軌前進1循環,防水層作業臺架前行1循環,襯砌臺架前行準備拆上循環端模2小時在上循環砼等強時間內完成2利用襯砌臺架拆上循環端模,臺架定位,安裝端模,兩組模板連接2小時3砼生產3小時與上工序重疊1小時4砼灌筑3小時與砼生產重疊2小時5砼等強7小時下循環第1項工作2小時在砼等強時間內完成4.4.3光面爆破施工4.4.3.1光面爆破施工工藝流程圖4-8光面爆破施工工藝流程圖4.4.3.2光面爆破工藝要求①鉆爆設計根據圍巖特點合理選擇周邊眼間距及周邊眼的最小抵抗線,輔助炮眼交錯均勻布置,周邊炮眼與輔助炮眼眼底在同一垂直面上,掏槽眼加深20cm。嚴格控制周邊眼裝藥量,間隔裝藥,使藥量沿炮眼全長均勻分布。選用低密度低爆速、低猛度的炸藥;本工程采用乳化炸藥,非電毫秒雷管起爆。采用光面爆破,合理選擇爆破參數,根據圍巖情況合理選擇中空直眼或斜眼掏槽。爆破后要求炮眼痕跡保存率:硬巖≥80%,中硬巖≥60%,并在開挖輪廓面上均勻分布,兩次爆破銜接臺階不大于15cm。洞口附近爆破施工嚴格控制單段裝藥量,降低震速,確保周邊民房及其他構筑物的安全。②掏槽方式采用中空直眼或斜眼掏槽。直眼掏槽操作較簡單,鉆孔方向易掌握;當石質較硬、斷面較大時,采用斜眼掏槽,以便減少鉆眼數量。③放樣布眼鉆眼前,測量人員要用紅鉛油準確繪出開挖面的中線和輪廓線,標出炮眼位置,其誤差不得超過5cm。在直線段,可用3~5臺激光準直儀控制開挖方向和開挖輪廓線。

每次測量放線的同時,對上次爆破斷面進行檢查,利用《隧道開挖斷面量測系統》對測量數據進行處理,及時調整爆破參數,以達最佳爆破效果。④定位開眼采用鉆孔臺車鉆眼時,臺車與隧道軸線要保持平行。臺車就位后按炮眼布置圖正確鉆孔。對于掏槽眼和周邊眼的鉆眼精度要求比其它眼要高,開眼誤差要控制在3cm和5cm以內。⑤鉆眼鉆工要熟悉炮眼布置圖,要能熟練地操縱鑿巖機械,嚴格按鉆爆設計實施。定人定位,周邊眼、掏槽眼由經驗豐富的司鉆工司鉆。一定要有豐富經驗的老鉆工司鉆,臺車下面有專人指揮,準確定位鉆桿,以確保周邊眼有準確的外插角(眼深3m時,外插角小于3°;眼深5m時,外插角小于2°),盡可能使兩茬炮交界處臺階小于15cm。同時,應根據眼口位置及掌子面巖石的凹凸程度調整炮眼深度,以保證炮眼底在同一平面上。同類炮眼鉆孔深度達到鉆爆設計要求,眼底保持在一個鉛垂面上。⑥清孔裝藥前,必須用由鋼筋彎制的炮鉤和小于炮眼直徑的高壓風管輸入高壓風將炮眼石屑刮出和吹凈。⑦裝藥結構及堵塞方式裝藥采用分片分組按炮眼設計圖確定的裝藥量自上而下進行,雷管“對號入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞長度不小于20cm。裝藥作業采取定人、定位、定段別,做到裝藥按順序進行;裝藥前,所有炮眼全部用高壓風吹洗;嚴格按爆破設計的裝藥結構和藥量施作;嚴格按設計的聯接網絡實施,控制導爆索的連接方向和連接點的牢固性。⑧聯結起爆網路起爆網路為復式網路,以保證起爆的可靠性和準確性。聯結時要注意:導爆管不能打結和拉細;各炮眼雷管連接次數應相同;引爆雷管應用黑膠布包扎在離一簇導爆管自由端10cm以上處。網路聯好后,專人負責檢查。4.4.3.3爆破控制標準根據技術規范,采用嚴格的光面爆破控制標準。控制標準詳見下“表4-6光面(預裂)爆破控制標準表”。①微震爆破施工參數控制a、不良地質地段采用微震控制光面爆破。微震爆破作業段最大一段允許裝藥量:Qmax=R3×(Vkp/K)3/a式中:Qmax為最大一段爆破藥量,kg;Vkp為安全速度,cm/s,取Vkp=2cm/s;R為爆破安全距離,m;K為地形、地質影響系數;a為衰減系數。

K、a值是針對隧道的具體情況,在多次試爆基礎上進行K、a值回歸分析后確定。根據爆破物距爆心的安全距離要求,并由此推出的每段的最大裝藥量。

表4-6光面爆破控制標準表序號項目Ⅰ級Ⅱ-Ⅳ級Ⅴ、Ⅵ級1拱部平均線性超挖量(cm)1015102邊墻平均線性超挖量(cm)1010103仰拱、隧底平均線性超挖量(cm)1010104拱部最大超挖量(cm)1525155仰拱、隧底最大超挖量(cm)2525256兩炮銜接臺階最大尺寸(cm)1515157炮眼痕跡保存率(%)≥80≥608局部欠挖量(cm)5559炮眼利用率(%)9095100

b、微震控制爆破參數參考表見下表4-7上半斷面微震爆破參數表、表4-8下半斷面微震爆破參數表。具體實施時,結合試驗確定。

表4-7上半斷面微震爆破參數表

表4-8下半斷面微震爆破參數表周邊眼間距E(cm)抵抗線W(cm)眼深(m)輔助眼間排距(cm)線裝藥密(kg/m)最大段控制藥(kg)30-4040-501.580-900.15-0.25≯4.5周邊眼間距E(cm)孔排距(m)眼深(m)線裝藥密度(kg/m)最大段控制藥量(kg)60-800.8-0.920.2-0.3≯4.5②光面爆破和預裂爆破參數控制見下表4-9光面爆破參數表、表4-10預裂爆破參數表。

表4-9光面爆破參數表

表4-10預裂爆破參數表

巖石類別周邊眼間距E(cm)周邊眼抵抗線W(cm)相對距離E/W裝藥集中度q(kg/m)極硬巖50-6055-750.8-0.850.25-0.3硬巖40-5050-600.8-0.850.15-0.25軟質巖35-4545-600.75-0.80.07-0.12巖石類別周邊眼間距E(cm)至內排崩落眼間距(cm)裝藥集中度q(kg/m)極硬巖45-50400.3-0.4硬巖40-45400.2-0.25軟質巖35-40350.07-0.12

③爆破效果監測及爆破設計優化

a、爆破效果檢查檢查項目主要有:斷面周邊超欠挖檢查;開挖輪廓圓順度,開挖面平整檢查;爆破進尺是否達到爆破設計要求;爆出石碴塊是否適合裝碴要求;炮眼痕跡保存率,硬巖≥80%,中硬巖≥60%并在開挖輪廓面上均勻分布;兩次爆破銜接臺階不大于10cm。

b、爆破設計優化每次爆破后檢查爆破效果,分析原因及時修正爆破參數,提高爆破效果,改善技術經濟指標。根據巖層節理裂隙發育、巖性軟硬情況,修正眼距,用藥量,特別是周邊眼。根據爆破后石碴的塊度大小修正裝藥參數。根據開挖面凹凸情況修正鉆眼深度,使爆破眼眼底基本落在同一斷面上。④控制超欠挖的技術措施

a、根據巖層節理裂隙發育、巖性軟硬情況,修正爆破孔距,用藥量,特別是周邊眼。

b、根據爆破振速監測,調整單段起爆炸藥量及雷管段數分布。

c、根據開挖面凹凸情況修正鉆眼深度,盡量使除掏槽眼外的所有炮孔底部基本上落在同一橫斷面上。

d、鉆眼前畫出開挖輪廓線,標出炮眼位置,安裝激光指向儀,保證測量精度,嚴格控制周邊眼外插角和裝藥量,使開挖輪廓圓順,炮眼痕跡保存率符合光爆技術要求。4.5隧道施工支護及輔助施工措施4.5.1洞身初期支護4.5.1.1初期支護方法在不同的開挖方法、圍巖情況下,支護參數不同,主要支護的施工方法相同。洞身支護施工工序流程為:開挖后初噴砼→系統支護(系統錨桿、鋼筋網、鋼架)施工→復噴砼至設計厚度→進入下循環。隧道初期支護應隨開挖及時進行。隧道初期支護一般采用錨桿、噴混凝土、鋼筋網、鋼支撐相結合的方法。具體支護方法按照設計圖紙進行。4.5.1.2施工工藝①砂漿錨桿施工工藝鉆孔采用錨桿鉆機,注漿工藝依據錨桿布置位置不同,拱部采用雙管排氣注漿法;側墻采用單管注漿法。注漿設備采用專用高壓注漿泵。1、施工工藝流程見圖4-9砂漿錨桿施工工藝流程圖。圖4-9砂漿錨桿施工工藝流程圖2、工藝要求開孔前做好量測工作,按設計要求布孔并做好標記,開孔偏差不大于10cm;錨桿孔的孔軸方向滿足施工圖紙的要求,圖紙未規定時垂直于開挖面。錨桿預先在洞外按設計要求加工制作,施工時錨桿鉆孔位置及孔深必須精確,錨桿要除去油污、鐵銹和雜質。用高壓風清除孔內巖屑;對于邊墻錨桿先用注漿泵將水泥砂漿注入孔內,然后將加工好的桿體插入孔內,并將錨桿與鋼筋網焊為整體;對于上仰孔砂漿錨桿采用先安裝錨桿后進行注漿,上仰孔若采用注漿器壓注錨固砂漿時應設止漿塞和排氣管。待孔內砂漿終凝后按規范要求抽樣進行錨桿抗拔試驗。孔深度必須達到施工圖紙的規定,孔深偏差值不大于±50mm。用高壓風沖洗、清掃錨桿孔,確保孔內不留石粉,不得用水沖洗鉆孔。砂漿采用高濃度砂漿,配合比通過現場實驗確定。砂漿堅持隨拌隨用的原則,對超過初凝時間的砂漿做報廢處理。砂漿的干縮率必須在允許的范圍內。止漿塞塞入牢固,以確保能承受錨桿及注滿錨桿孔砂漿的重量。排氣管必須確保插入錨桿孔底,排氣孔未出漿前,不得停止注漿。止漿塞在砂漿具有一定強度后方可拔出,拔出時不得振動錨桿。注漿作業見圖4-10單管注漿、雙管注漿作業示意圖。圖4-10單管注漿、雙管注漿作業示意圖

②中空注漿錨桿施工工藝中空注漿錨桿,采用直徑φ25,長4.0m,主要設在Ⅴ級圍巖段,采用錨桿鉆機或鑿巖臺車鉆孔,注漿泵注漿施工。中空注漿錨桿由中空錨桿體、硬質塑料錨頭、隔離架、封水套、凸形托盤等部分組成。1、中空注漿錨桿施工工藝流程見圖4-11組合式中空注漿錨桿施工工藝流程圖。圖4-11中空注漿錨桿施工工藝流程圖

2、工藝要求a、注漿參數注漿壓力一般為地下水靜水壓的2~3倍,同時應考慮巖層的裂隙阻力,根據現場情況試驗后確定。b、鉆孔采用錨桿鉆機或風鉆鉆孔,成孔后桿體插入錨桿孔時,保持位置居中,錨桿桿體露出巖面長度不大于噴層厚度;有水地段先引出孔內的水或在附近另行鉆孔再安裝錨桿;

c、注漿用TBW系列注漿泵(1.5~5MPa)壓注水泥砂漿,注漿壓力0.5~1.0Mpa。錨桿孔內砂漿應飽滿密實;錨桿墊板與孔口砼密貼。③噴射混凝土施工工藝1、施工工藝流程施工工藝流程見圖4-12噴混凝土施工工藝流程圖。2、工藝要求噴射混凝土材料符合設計和規范規定,采用三聯機濕噴混凝土。噴砼料由洞外自動計量拌和站生產,攪拌生產砼時。采用汽車式攪拌輸送車運輸混凝土,將料卸入三聯機,人工或機械手配合三聯機噴砼。噴砼前處理危石,檢查開挖斷面凈空尺寸,如有欠挖及時處理后再噴;在不良地質地段,設專人隨時觀察圍巖變化情況,當受噴面有涌水、淋水、集中出水點時,先進行引排水處理。施工機具布置在無危石的安全地帶。噴射前設置控制噴砼厚度的標志。檢查電線路、設備和管路。噴射前用高壓水沖洗受噴面,當受噴面遇水易泥化時,用高壓風吹凈巖面。在噴射混凝土達到初凝后方能噴射下一層。首次噴射混凝土厚度不小于40mm。噴射作業分段、分片、分層,噴射順序按由下而上先邊墻、后拱腳、最后拱頂,噴頭成螺旋形緩慢均勻移動,每圈壓前面半圈,繞圈直徑約30cm,有較大凹洼處,先噴射填平。速凝劑摻量準確,添加均勻。圖4-12噴混凝土施工工藝流程圖

噴嘴與巖面垂直,距受噴面1.5~2.0m。開挖后及時初噴,出碴后及時復噴。嚴格控制拌和物水灰比,經常檢查速凝劑注入環的工作情況,發現問題及時處理。施工中經常檢查出料彎頭、輸料管和管路接頭,處理故障時斷電、停風,發現堵管時立即停風關機。噴射完成后先關主機,再依次關送風閥、計量泵、振動棒,然后用清水將主機、輸送管路內殘留物沖洗干凈。④鋼筋網鋪設施工工藝1、施工工藝流程見圖4-13掛鋼筋網施工工藝流程圖。圖4-13掛鋼筋網施工工藝流程圖2、工藝要求鋼筋須經試驗合格,使用前要除銹,在洞外分片制作。鋼筋網片運到洞內后,按圍巖的大致起伏形狀進行敷設,與錨桿尾連接。掛網在初噴砼及施作錨桿后進行。用人工掛網,搭接長度1~2網格。采用人工鋪設,利用錨桿和鋼架連接牢固。必要時利用風鉆氣腿頂撐,以便貼近巖面,與錨桿和鋼架綁扎連接(或點焊焊接)牢固。鋼筋網和鋼架綁扎時,綁在靠近巖面一側,這樣受力較好。噴砼時,減小噴頭至受噴面距離和風壓,以減少鋼筋振動,降低回彈。保證鋼筋網噴砼保護層厚度不小于2cm。4.5.2

隧道輔助支護施工隧道輔助支護包括超前大管棚預支護、超前小導管預支護、超前錨桿、型鋼鋼架等。4.5.2.1超前大管棚施工1.施工工藝流程見圖4-14超前大管棚施工工藝流程圖。2.工藝要求大管棚注漿有關工藝參數和控制標準:大管棚采用熱軋無縫鋼管,外徑φ108mm,壁厚6mm,每間隔30cm設一對φ10mm花孔,尾部3.5m不設;管距為環向50cm,縱向外插角1°~3°;鉆孔直徑為φ108mm;漿液采用純水泥漿,水灰比為W/C=0.8:1;注漿壓力2MPa。超前大管棚采用水平地質鉆機造孔,鋼管采用鉆機推進器頂進,高壓注漿泵注漿。施作套拱:在洞口里程外起拱線以下路基土石方留一長約5米平臺,然后在洞外洞口交界處架立鋼架,間距0.75米,用連接筋焊接成一整體。在鋼支撐上安設導向鋼管,數量、環向間距和外插角與大管棚設計一致。導向鋼管的安裝要測量精確定位,使鋼管位置與方向準確無誤,導向鋼管與鋼架焊為整體。然后按設計澆筑導向墻,導向墻厚2.0m,寬1.5m。導向墻完成后,噴射C20砼厚15厘米封閉周圍仰坡面,以防止漿液從周圍仰坡滲漏。搭設鉆孔平臺架、安裝鉆機。

鉆孔:采用DK-300型水平地質鉆機,從導向管內鉆孔。開孔時,低壓慢轉,鉆進過程中利用傾斜儀等測量設備有效控制鉆孔質量,保證終孔偏斜率在1/2000以內,孔深誤差+0.5m。圖4-14

超前大管棚施工工藝流程圖

安裝大管棚鋼管:鉆孔達到深度后,依次拆卸鉆桿。管棚鋼管頂進采用鉆機連接套管自動頂進,鋼管節段間用絲扣連接,頂進時,采用6米和4米節長的管節交替使用,以保證隧道縱向同一斷面內的接頭數不大于50%,管壁上按設計鉆壓漿孔。管棚頂到位后,鋼管與導向管間隙用速凝水泥等材料堵塞嚴密,以防注漿時冒漿。注漿:注漿前先將孔內泥砂清干凈(可用高壓水沖洗),再進行注漿。漿液采用水泥漿,注漿壓力約0.5~2MPa,注漿參數根據現場試驗予以調整。施工過程中為了防止注漿過程中發生串漿,每鉆完一個孔,隨即安設該孔的鋼管并注漿,然后再進行下一孔的施工。管棚封堵塞設有進漿孔和排氣孔,當排氣孔流出漿液后,關閉排氣孔,繼續灌漿,達到設計注漿量或注漿壓力時,方可停止注漿。4.5.2.2超前小導管施工工藝1.施工工藝流程流程圖見圖4-15超前小導管施工工藝流程圖。2.工藝要求小導管注漿有關工藝參數和控制標準:小導管采用φ50無縫鋼管,管壁開花孔,雙側梅花型布置,孔距環向50cm;小導管注漿每循環長度為5m,每環間搭接長度不小于1.0m;鉆孔外插角15°;漿液采用水泥砂漿,水灰比為W/C=0.5~1;注漿終壓0.5-1MPa。當有加固地層需用時,采用凈水泥漿,地下水較大時為水泥與水玻璃雙液注漿。鋼管加工及施工:將前端加工成尖錐狀。除尾部1m外,管壁四周鉆壓漿孔。

鋼管加工及施工:將前端加工成尖錐狀。除尾部1m外,管壁四周鉆壓漿孔。采用風鉆鉆孔,用風鉆將小導管頂入,鋼管尾端外露足夠長度,超前小導管外插角嚴格按設計要求施作,尾部與鋼架焊接在一起。超前小導管與線路中線方向大致平行。孔位鉆設偏差不超過10cm,孔眼長大于小導管長。圖4-15超前小導管施工工藝流程圖

鋼管插入及孔口密封處理:鋼管由專用頂頭頂進,頂進鉆孔長度≮90%管長。鋼管末端除焊上擋圈外,再用膠泥麻筋纏箍成楔形,以便鋼管頂進孔內后其外壁與巖壁間隙堵塞嚴密。鋼管尾端外露足夠長度,并與鋼支撐焊接在一起。鋼管頂進時,注意保護管口不受損變形,以便與注漿管路連接。注漿前導管孔口先檢查是否達到密閉標準,以防漏漿,然后按設計比例配漿。采用注漿機壓注水泥砂漿,注漿壓力為0.5~1.0Mpa,一般按單管達到設計注漿量作為結束標準。當注漿壓力達到設計終壓不少于15分鐘。注漿結束后,將管口封堵,以防漿液倒流管外。4.5.2.3水平超前錨桿本標段隧道Ⅳ級圍巖地段采用水平超前錨桿,材料采用Φ22鋼筋,長度為3.5m。超前錨桿采用風鉆打眼,桿體與線路中線方向大致平行,孔眼長大于錨桿長,錨桿頂入長度不小于桿體長的90%,尾部與鋼架焊接牢固。4.5.2.4鋼架1、鋼架施工工藝見圖4-16鋼拱架施工工藝流程框圖。2、工藝要求鋼架按設計尺寸在洞外下料分節焊接制作,制作時嚴格按技術交底執行,保證每節的弧度與尺寸均符合要求,每節兩端均焊連接板,節與節之間通過連接板用高強度螺栓連接牢靠,洞外加工后試拼檢查。

鋼架在開挖及初噴砼后及時安裝。鋼架與圍巖之間的間隙用噴砼噴密實,禁止用石塊、木楔、背柴等填塞。鋼架安裝尺寸允許偏差:橫向和高程為±5cm,垂直度±2°。鋼架安裝時,嚴格控制其內輪廓尺寸,且預留沉降量,防止侵限。鋼架安裝好后,用鎖腳錨管鎖固固定,防止其發生移位。鋼架的下端設在穩固的地層上,拱腳高度低于上部開挖底線以下15~20cm。拱腳開挖超深時,加設鋼板或砼墊塊。超挖較大時,拱背墊填混凝土墊塊,以便抵住圍巖,控制其變形的進一步發展。兩排鋼架間用鋼筋拉桿縱向連接牢固,環向間距符合設計要求,以便形成整體受力結構。鋼架要全部被噴射砼覆蓋,保護層厚度不小于4cm。

圖4-16鋼拱架施工工藝流程框圖4.6洞身襯砌4.6.1拱墻襯砌

4.6.1.1拱墻襯砌施工隧道左右線襯砌類型有:明洞襯砌、整體襯砌和復合式襯砌。拱墻設防水板,施工縫、沉降縫處設止水帶。襯砌工序安排采取先澆筑仰拱砼再填充砼,后拱墻施工,仰拱全幅超前施工,拱墻襯砌采用模板臺車襯砌。襯砌混凝土均采用自動計量攪拌站生產,混凝土罐車運輸,泵送混凝土入模。以附著式振搗器振搗為主,插入式振搗棒搗固為輔,輔以人工手持小鏟插邊,其施工工藝流程為:安裝縱、環向排水管—鋪設防水板—安裝綁扎鋼筋—安裝預留預埋電器設施—臺車就位—模板定位—安裝擋頭模—自檢—報檢—澆注砼—養生待凝—脫模—臺車移位至下一襯砌段。襯砌施工嚴格按設計和技術標準施工,保證“尺寸準確,強度合格,內實外美,不滲不漏,快速施工”目標。正洞拱墻襯砌根據量測情況在圍巖及初期支護變形基本穩定后進行,適度緊跟開挖面,拱墻采用10.5m模板臺車襯砌,泵送混凝土入模,每環在拱頂預留壓漿管兼排氣管,保證拱頂混凝土與圍巖密貼。混凝土采取插入式振搗器振搗,輔以附著式振搗器輔助振搗。鋼筋混凝土襯砌地段,鋼筋在洞外下料加工,彎制成型,洞內綁扎或拼裝焊接,鋼筋綁扎采用多功能作業臺架施工。襯砌施工工藝流程見圖4-17二次襯砌施工工藝流程圖。

圖4-17二次襯砌施工工藝流程圖4.6.1.2襯砌背后回填壓漿襯砌后根據雷達檢測清況和出水情況,選擇合理的注漿參數和注漿材料,對襯砌背后進行回填及壓漿堵水,達到設計標準。4.6.2拱墻襯砌循環時間洞身襯砌曲邊墻腳、防水板鋪設、鋼筋安裝綁扎均提前施工,并形成流水作業線,因而,曲邊墻腳、防水板鋪設、鋼筋安裝綁扎不占用直線時間,拱墻二次襯砌循環時間見表4-11拱墻二次襯砌循環時間表。

表4-11拱墻二次襯砌循環時間表項目名稱臺車脫模涂脫模劑臺車就位定位立擋頭模自檢報監理隱檢澆筑砼養生待凝合計循環襯砌長(M)月循環(個)月襯砌(M)時間(h)1.52.043.51.51.514245210.5141264.6.3襯砌施工工藝要點

4.6.3.1立模臺車脫模移至下一襯砌段后,立即將板面清理干凈,局部出現麻面時,采用拋光機修正后并均勻涂刷新機油或變壓油脫模劑,按測定的中心和標高準確定位,同時安排專職技術人員檢查中線、標高和襯砌厚度,各尺寸精度標準為:a、模板拱頂標高:+10mm、-0mm;b、模板的中線與隧道中線偏移誤差:10mm;c、凈空各尺寸誤差:+20mm、-0mm。臺車行走定位以及安裝加固,要指定專人專職操作,避免由于操作不當造成臺車不規則的變形.臺車軌道的鋪設要標準.臺車中心線要與隧道的中心線重合,按測定的中心和標高準確定位.臺車在加固時要牢固穩定,環向的模板外邊要與上一模的砼表面完全重合,不得在澆筑過程中有松動.

4.6.3.2混凝土輸送混凝土采用輸送泵輸送,泵送混凝土應注意以下幾點:a、混凝土泵應連續運轉;b、輸送管道宜順直,接頭應嚴密;c、輸送泵在使用前必須進行檢修、保養,輸送司機必須相對固定;

d、泵送前應潤滑管道,潤滑時采用按設計配合比拌制的水泥砂漿或骨料減半配制的混凝土進行。

4.6.3.3混凝土灌筑混凝土由下至上分層對稱灌筑,每層灌筑的高度不大于1m,且兩側高差不大于0.5m。混凝土應連續灌筑,不得不間歇時,其間歇時間不應大于下表7-14灌筑混凝土允許間歇時間的規定。

表4-12灌筑混凝土允許間歇時間(min)澆筑時氣溫t(℃)普通硅酸鹽早強水泥20-309010-201355-10195

a、如確因特殊原因導致混凝土間歇時間超過規定時間,則按施工縫處理;b、混凝土振搗時振搗器不得觸及防水板和鋼筋;混凝土振搗時振搗器不得觸及防水板和鋼筋;當砼澆至作業窗下50cm時,刮凈窗口附近贓物,涂刷脫模劑,窗口與面板接縫處涂膩子予以保證緊密結合。采用以ZW-50型插入式搗固棒搗固,定人、定點、分區進行,標準為砼不下沉,不冒氣泡,表面開始泛漿。確保內模反弧部分搗固充分,避免出現氣孔現象。c、混凝土灌筑過程中應始終有技術人員和有經驗的技術工人現場值班,特別應注意混凝土泵送滿后的停泵時機,嚴禁強行泵送,以防壓跨模板。d、封頂采用頂模中心封頂器接輸送管,按從里向外的順序逐漸封頂。當拱頂擋頭板上觀察孔有漿溢出時,用小鐵錘在模板拱部敲擊,檢查是否有空洞響聲。如有存在未注滿的,則在拱頂的窗口上重新灌筑,直到飽滿為止。e、施工后處理由于砼膠凝收縮等變形,二次襯砌結構與初期支護間可能存在空隙,為使初期支護與二次襯砌之間緊密結合,改善防水條件,在二次襯砌拱背進行回填注漿。在二次襯砌時沿拱頂中心部位預埋Φ42注漿管,Φ42注漿管埋設前,加設止水環,止水環與鋼管之間滿焊,內管頭包裹無紡布。管間距5m左右,在完成一個施工段后即采取隔孔循環注漿。漿液采用水泥漿,w:c=1:1~1.25:1,壓力為0.3~0.5MPa。注完漿的預埋管進行露頭切割,孔內用摻入膨脹劑的樹脂砂漿填塞.

4.6.3.4.混凝土拆模隧道的二次襯砌是在周圍地層和初期支護基本穩定后施作的,因此,二次模筑襯砌的早期可以認為是不承重結構。根據相關技術規范要求:二次襯砌若為不承重結構,當砼強度達到2.5Mpa時即可拆模。為保證砼表面的光潔度,本工程擬定砼強度達到5.0Mpa時再拆模。

4.6.3.5.混凝土養護混凝土養護應遵守下列規定:a、砼帶模養護24小時,拆模后派專人配合簡易臺車和噴灑器養護13天。b、養護用水的溫度應與環境溫度基本相同。7.7仰拱及仰拱回填 本工程隧道左右線施工采用仰拱、仰拱回填先行的施工方案,左右側相錯施工,盡早施作抑拱,不僅能起到及時封閉圍巖防止基底軟化的作用,同時保證了洞內整潔,車輛暢通。施工順序為:左側(半邊)仰拱開挖—清理基底--幫扎鋼筋--仰拱部位立模—澆注仰拱砼—填充部位立模—澆注填充砼注:在鋼筋加工時要預留出鋼筋的單面焊接的長度和焊接接頭在同平面上不超過50%。澆注時防止漏漿在鋼筋的中間用竹排和防漏材料堵塞,震搗時注意不要過猛。在開挖成形后仰拱施作前,利用地質雷達進行底部15m內的地質探測,預測預報仰拱地質情況,與設計不符或存在隱患時及時進行變更,對基底采取加固措施后進行仰拱的施工。

拱、填充緊隨開挖進行,為減少其與出碴運輸的干擾,采用仰拱棧橋跨過施工地段,以保證隧道底部的施工質量,從根本上消除隧底質量隱患,確保結構穩定。仰拱和填充砼超前施工,為拱墻襯砌模板臺車作業提供條件,并有利于文明施工。仰拱混凝土灌筑前,基底清除干凈,達到無虛碴、無積水。仰拱混凝土自中間向兩側對稱澆筑,插入式振搗器進行振搗密實。仰拱砼終凝后才可進行填充砼的施工,砼強度達到規范要求后方可在其上方行車。仰拱施工工藝流程見圖4-18仰拱施工工藝流程框圖。圖4-18仰拱施工工藝流程框圖4.8隧道左右線施工地質工作隧道左右線施工通過淺埋段、片麻理構造帶及裂隙密集帶等不良地質時,為確保本標段隧道左右線按期優質不留后患的建成,對隧道左右線的地質確認工作尤其重要。為此,項目經理部成立專職地質組(由工程管理部管理),并配專職地質專業人員負責隧道左右線的地質工作,并進行全過程監控指導,確保各種措施的落實,確保地質預報工作的準確性。4.8.1地質工作內容與方法結合隧道左右線不同的地質條件,超前地質工作按照長短結合、上下對照、定性與定量相結合的辦法來保證預報的準確性。根據各種探測方法的特點,可分為長距離控制預報、中距離預報、短距離驗證預報。

1長距離宏觀控制預報在隧道左右線穿過的地段在洞身水平方向上采用TSP超前地質預測預報系統進行距離100~200m的預報。采用150m的成果。

2中距離預報采用儀器(地質雷達、紅外探測儀、HSP水平聲波反射法)和超前地質鉆孔進行的距離在30~50m的驗證預報

3短距離預報地質素描法和采用加長炮眼孔進行的距離小于30m的預報。1.利用工作面地質素描預報地質素描在隧道左右線施工中全段進行。地質素描內容為:對開挖掌

子面和洞身周邊綜合分析圍巖的巖性、結構、構造和地下水情況,分析判斷開挖面前方圍巖的工程地質、水文地質特征,并依此提出工程措施建議和進一步預報的方案。根據開挖段圍巖的工程地質、水文地質特征進行預報結果的驗證,提出是否修改預報方法及參數的意見。

4.8.1.2工作面超前地質鉆孔探測預報在隧道左右洞施工每開挖30m,利用超前水平地質鉆機鉆孔對開挖面前進方向進行30-50m的鉆探。

4.8.1.3紅外線探水在隧道左右線施工通過可能發生涌水地段每開挖15-30m,對開挖面前方施作一紅外線探測技術,對地下水進行預報。

4.8.1.4開挖后的周邊探測地質雷達除進行開挖面前方探測以外,在隧道左右線已開挖過的黃土地帶洞壁8-15m范圍進行連續探測,以發現可能的不良地質體,及時上報設計和監理單位進行變更處理,免除后患。4.8.2.地質信息收集與處理通過超前地質預報建立一個地質信息系統,通過各種方法收集地質信息,進行綜合分析、判斷,編制信息預報成果,由主管技術人員予以復核,并報設計、監理,為變更設計和施工提供決策依據,及時調整施工方法和支護參數。經分析、整理的地質資料作為施工技術資料存檔。采用新的施工方法和支護參數后,又從施工過程中獲取新的地質信息,更新地質信息系統,經處理后,再一次反饋給施工,如此往復,形成地質信息系統化。4.9工程重難點的施工方法4.9.1隧道左右線開挖隧道左右線開挖過程中恪守“重勘察、防治水、預加固、強支護、分部挖、短進尺、少擾動、快封閉、勤量測”的原則。最大限度的利用圍巖本身具有的支承能力,采取對圍巖擾動少的開挖方法和方式。4.9.2大管棚超前支護管棚的外插角根據注漿膠結拱的加固厚度確定,為1°~3°,導管安裝前,將工作面封閉嚴密,并正確測放出鉆設位置后方可施工。4.9.3初期支護支護型式主要有錨桿、鋼筋網、噴射混凝土,格柵拱架。施工中采取的錨桿網噴混凝土初期支護首先必須具有足夠的強度和剛度,且必須滿足設計要求。1.錨桿網噴混凝土支護a、錨桿的類型和布置,必須符合設計要求,錨桿鉆孔保持直線,并與所在部位的巖層主要結構面垂直。錨桿安裝前,除去油污銹蝕并將鉆孔吹洗干凈。每根錨桿的錨固力不得低于設計要求,每300根抽樣一組進行抗拔試驗,每組不少于3根。鋼筋網隨受噴面起伏鋪設,與受噴面的間隙為3cm。鋼筋網的噴混凝土保護層厚度不得小于2cm。

b、鋼筋網與錨桿或其它固定裝置連接牢固,網片之間搭接長度1~2格,在噴射混凝土時鋼筋不得晃動。錨桿、鋼筋網安裝經檢驗合格后,及時噴射混凝土,并確保在4h內不得進行爆破作業。2.噴射混凝土支護a、采用濕式噴射法工藝:噴射混凝土作業分片依次進行,噴射作業自下而上,先噴鋼架支撐與拱墻壁間混凝土,后噴兩拱架之間混凝土。b、混凝土噴設采取分層噴射,后一層噴射在前一次噴射混凝土終凝后進行。噴射混凝土時,噴頭垂直于受噴面,噴頭離受噴面的距離保持在0.6~1.2m之間。噴射混凝土的表面確保密實、平整,無裂縫、脫落、漏噴、漏筋、空鼓、滲漏水等現象。③鋼拱架支護鋼架的附件均采用鋼板或型鋼制成,鋼架的附件安裝后,與鋼架焊牢。確保鋼架有足夠的強度、剛度。保證鋼架支撐在襯砌斷面以外。4.9.4襯砌施工隧道砼襯砌采用全液壓襯砌臺車,襯砌做到內實外美,直線段平直,曲線段圓順,無蜂窩、麻面、跑模、爛根。模板縫橫平豎直,環節縫、施工縫處理達標。1、模板表面應干凈光滑,接縫咬口嚴密,無漏漿現象。2、混凝土襯砌中途因故中斷時,及時將混凝土扒平且外高內低,成輻射狀。續灌前鑿除表面浮漿及松動石子,先鋪一層高于原混凝土標號的砂漿。3、混凝土灌注時,采取分層、水平、對稱灌注,振搗器不得觸及防水層、鋼筋和模板。4.9.5其他工程難點問題

見表4-13主要施工技術對策。

表4-13主要施工技術對策序號重點及難點簡要情況施工技術對策1襯砌結構的防開裂與耐久性惡劣的自然環境可能對混凝土結構帶來不利影響嚴格控制混凝土原材料,重視混凝土施工質量管理,加強養護、控制拆模時間,處理好施工接縫。重視水害,做好開挖中防排水和襯砌防排水,及時全周支護封閉,防止破壞混凝土結構。預防堿集料反應引起的混凝土破壞。提高混凝土結構的密實度,增強結構自身的防破壞能力。2洞口場地狹小隧道洞口施工場地狹小洞口前方路塹挖方先期開挖并向兩側拓寬,以增加施工場地工作面。結合現場情況,或利用附近平坡段,或就近開挖山坡,或結合涵洞施工綜合安排。第五章工程重難點工程的技術措施5.1洞口段施工技術措施1、洞口開挖需采用爆破時應采用控制爆破技術,以減小爆破震動對邊仰坡的不利影響。2、洞門砌筑應在洞口原縣道段二次襯砌完成后進行。帽檐要與洞門墻整體澆筑。3、洞門墻基底的虛碴和積水須進行有效清除,驗收合格后方可進行隱蔽工程作業。洞門墻基礎地基基本容許承載力:墻高大于7米時不得小于0.35MPa,小于7米時不得小于0.25MPa。施工時若發現承載力達不到設計要求時,應及時與設計單位聯系,以便及時修改設計或采取措施。4、洞門墻根據實際情況每隔10米左右應設置一道沉降縫;兩側洞門墻基礎地基分別位于巖石和土層時,巖性分界處應設置沉降縫。5、洞門墻背后設置一層200g/m2短絲無紡土工布,并在無紡土工布背后設置20cm厚砂墊層進行回填密實。在洞門墻底部設一排泄水孔以排出山體水,泄水孔設置在路面以上100cm處,間距為2米,采用^10cm的PVC塑料排水管,排水管進水端設置兩層無紡土工布過濾層。6、本隧道處于7°震區,洞門帽設置了連接鋼筋(&12)與洞門墻連接,以增加洞門墻穩定性,間距為30x30cm,長度40cm。施工中在澆注洞門墻后,連接鋼筋需露出20cm與后續洞門帽一起澆注。洞口開挖采用“開挖一段,防護一段”的原則進行。明洞開挖時隨時核對地質與地下水狀態,如發現與設計不符及時提出,以便修正設計。施工中若遇地下水,先取樣化驗,了解有否侵蝕性,以便決定是否變更水泥品種,調整水灰比或采取其它措施,以防侵蝕。明洞施工貫徹仰拱先行的原則,仰拱填充不得與仰拱混凝土同時灌注,且不留縱向施工縫;仰拱施工前嚴格清底,不得留有虛碴雜物和積水。明洞回填料符合設計要求,回填高度較大時,分層填筑,對稱回填。碼砌及漿砌分層錯縫進行、夯填密實,確保施工質量。明洞設置變形縫處變形縫兩側設置不小于一組沉降觀測點,以便記錄施工階段及至鋪軌前的沉降差異情況數據。為保證洞門美觀,測量放線一定要精確,施工前要做好大樣板并掛線,棱角要分明,墻體坡度順直符合設計;端墻砼一次灌注,施工前嚴格檢查、檢修拌和站、砼運輸車、砼輸送泵等施工主要設備,避免出現灌筑中發生故障;灌注時從下向上、左右對稱灌注砼。5.2洞身開挖施工技術措施隧道左右線不良地質地段施工堅持“弱爆破、短進尺、強支護、早封閉、勤量測”的原則。開挖前,做好超前地質預報,根據預測結果采取合理的開挖方法和支護措施。成立超欠挖管理領導小組,編制超欠挖管理辦法,制訂詳細的獎罰措施,并嚴格執行。派專人負責超欠挖控制,每次爆破由專業工程師值班檢查監督爆破全過程,以保證鉆爆作業按設計進行。采用光面爆破或預裂爆破,減少對周邊圍巖的擾動,保證開挖成型質量。每循環用斷面儀對開挖面進行檢查,并根據檢查結果進行分析,及時將分析的信息反饋到施工中,不斷優化設計,以進一步改進光面爆破質量。選擇合理的爆破參數,周邊眼采用光爆小藥卷不耦合裝藥,選擇合理周邊眼間距和光面層厚度,以確保光面爆破。施工時設備操作人員相對固定,以利于提高鉆眼質量。5.3不良地質地段預防隧道坍塌的技術措施5.3.1隧道施工發生塌方的原因

1地質因素隧道左右線穿過斷層、擠壓破碎帶、松散堆積體、節理裂隙發育地層、軟弱夾層時,開挖后由于應力釋放,圍巖失穩而極易造成坍塌,以及軟弱圍巖在地下水的加速作用下極易加劇巖體的失穩和坍塌。

2、施工方法和措施不當施工方法選擇不當,或工序銜接安排不合理。各工序間距拉得較長,巖層暴露時間過長,引起圍巖松動、風化而導致塌方的發生。噴錨不及時,或噴混凝土質量、厚度不符合要求。采用鋼支撐時,支撐架設質量欠佳,支撐與圍巖不密貼,兩者間的空隙填塞不密實,或聯結不夠牢固,不能滿足圍巖壓力所需要的強度要求。抽換支撐操作不當,或者當支撐已出現受力過大的現象而未及時加固。爆破作業不當,用藥量過多。處理危石措施不當,引起危石墜落,牽動巖層坍塌。5.3.2圍巖坍方前兆圍巖的變形破壞、失穩坍方,是從量變到質變的過程,量變過程中,在圍巖的工程水文地質特征及巖石力學反應出一些征兆。根據征兆預測圍巖穩定性,進行地質預報,保證施工安全,防治隧道坍方。特殊和不良地質,如遇陷穴、裂縫、地下水、松散地層等穩定性差的變形破壞、失穩坍方,有以下征兆:1、水文地質條件的變化,如干燥的圍巖突然出水、地下水突然增多、水質由清變濁(地下水將斷層泥帶走)等都是即將發生坍方的前兆;2、拱頂不斷掉下石塊,甚至較大的石塊相繼掉落,預示著圍巖即將發生坍方;

3、圍巖節理面裂縫逐步擴大;4、支護狀態變形(拱架接頭擠偏或壓劈、噴射砼出現大量的明顯裂紋或剝落等)、敲擊發聲清脆有力、甚至發出聲響;5、圍巖或初期支護,拱腳附近的水平收斂率大于0.2mm/d,拱頂下沉量大于0.1mm/d,并繼續增大時,說明圍巖仍在發生變形,處于不穩定的狀態;有可能出現失穩坍方。5.3.3隧道左右線坍方預防措施要預防隧道左右線施工坍塌,首先做好地質預報,選擇相應的安全合理的施工方法和措施。1、做好超前地質預報工作。尤其是施工開挖接近設計探明的富水、裂縫及破碎帶時,要認真及時地分析和觀察開挖工作面巖性變化,遇有探孔突水、涌泥、滲水增大和整體性變差等現象,及時改變施工方案。2、加強圍巖量測工作。通過對量測數據分析處理,按照時間—位移曲線規律,及時調整和加強初期支護,同時重視砼襯砌及時施作。3、短開挖,弱爆破,嚴格控制開挖進尺,需爆破時少裝藥或改用人工開挖,盡量減小對軟弱破碎圍巖的擾動。4、保證施工質量,超前預報注漿固結止水,鋼架制作、初期支護和砼襯砌質量必須符合設計及驗標要求。5、嚴格控制開挖工序,尤其是一次開挖進尺,杜絕各種違章施工。6、強支護,快襯砌。根據受力情況,確保支護結構有足夠的剛度,襯砌緊跟開挖工作面,使襯砌盡快成環。

7、做好排水工作。在施工前和施工中采取相應的防排水措施,盡可能將坑道外之水截于坑道之外。8、施工期間

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