隧道施工技术总结

PAGE8&&&&&&&有限公司码头？#泊位皮带机隧道施工技术总结%%%%建设工程有限公司项目部码头？#泊位皮带机隧道施工技术总结工程概况：(一)、隧道工程该工程位于？？？？？？，拟建场地南侧为长江，西侧为渝西囤（煤码头），东侧至西侧间分别为河漫滩、山坡，场地整体起伏较小。河漫滩处地形坡度较平缓，约3°~5°；山坡斜坡坡角约20°~50°，坡度较陡。隧址区内地面最高处高程为248.43m（BK05），最低处高程为225.46m（BK02），相对高差为22.97m，为一斜坡地带，地面纵向坡度28°~32°，局部陡立，其后缘有一50°~60°的陡崖；横向坡度3°~15°，较为平缓。场地地表大部分被第四系粉质粘土夹碎块石层覆盖，整体地形大致为北高南低。根据钻探揭露和地表地质调查及码头补勘资料，隧址区上覆土层为第四系全新统崩坡积粉质粘土夹碎块石土(Q4col+dl)；下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组（J2s）砂质泥岩夹泥质砂岩和砂岩等。隧址区主要的不良地质作用存在其洞顶后缘机耕道北侧陡崖中3个危岩体。W3～W5危岩体失稳方式为滑移式，天然工况下F为1.21~1.27，处于基本稳定状态，暴雨工况下F为1.07~1.14，处于欠稳定状态。从洞内开挖显露岩层来看，主要有页岩夹泥岩滑层。该类岩层伴随隧道开挖易出现小、中规模塌方。该隧道为单向单道断头矿山皮带机运输隧道，隧道最大埋深约29.71m。隧道洞长40.0m；设计底标高214.38mm，设计横坡和纵坡均为1.00％（40m）。设计洞净宽4.5m，净高2.932m。(二)、边坡支护工程码头？#泊位皮带机隧道洞口段地形上均位于斜坡上，为逆向坡。坡向178°，地面纵向坡度28°-32°，局部陡立，其后缘有一50°-60°的陡崖；横向坡度3°-15°，坡角5-15°，斜坡现状稳定。按隧道设计进口情况是以明洞顺接地形进洞，按设计标高进行洞口开挖，将形成隧道两侧明洞斜坡和顺地形的仰坡，仰坡坡向178°，设计两侧斜坡和仰坡都按1：0.5分级放坡加锚杆支护的措施。隧址洞口岩层产状324°∠16°，其岩体中主要发育裂隙：①30°∠85°和②173°∠60°的两组节理。1.仰坡我部进场后发现，隧道洞口处仰坡已经发生大面积滑坡，清理后坡脚至设计马道处的地形平均坡角越为90°，且已岩质为主，岩性为沙质泥岩，基岩面倾角与地形以小角度相交，不利于边坡岩体的稳定。易沿岩层裂隙面发生滑动破坏，边坡稳定性差。2.边坡该边坡为拟建洞口左侧边坡，最大垂直挖方高度约11.24m。为岩土混合边坡(二级边坡为岩质边坡)，且以岩质为主，岩性为沙质泥岩，上覆土层为粉质粘土夹碎块石(揭露厚度最大3.10m)，横向地形平均坡角约5°，下伏基岩面倾角与地形基本一致。边坡安全等级二级，岩体类型III类。该边坡无外倾结构面，边坡稳定性受控于岩体强度。边坡稳定性较好。边坡坡脚为抗风化能力弱的砂质泥岩，在放坡后应立即进行坡面防护。二、技术实施方案（一）控制测量1．控制测量开工前，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，在隧道口布设不少于3个固定式中线控制点和2个以上控制点，同时定期对控制点进行检查，保证其精度。经复测，设计移交的控制点BK2、BK5与原始施工图坐标点存在分歧，原设计中洞口为BK2，但坐标不符合，经验证洞口应为BK3(X=3216317.687，Y=588311.295，Z=214.380)的坐标。2．洞内测量先将洞外控制点引入洞内，进行洞内测量，其主要内容有：施工中线测量、水准测量及断面施工测量。并定期对洞内中线点和水准点进行复测，以防移动，设监控点。（二）隧道工程1.地表预加固依据隧道洞口的工程地质现状和地面斜坡，进洞前需对洞口、洞顶地表进行预加固。首先在仰、边坡刷坡顶外做双向截水沟，以拦截地表水，防止流水冲刷洞门造成危害。对洞门四周地段采用锚杆并结合地表网喷射砼进行加固。即从隧道洞口段至埋深小于10米地段，横向5米范围内设置竖向锚杆加固地表。锚杆长度3—5米，呈梅花型布置，间距1.0×1.0m。2.洞身施工该隧道为ⅴ级浅埋隧道，岩石破碎时开挖首先采用的是机械开挖，但经过实践证明，需采用新奥法施工，开挖采用光面爆破技术。(1)光面爆破施工技术光面爆破是通过正确选择爆破参数和合理的布孔，利用毫秒雷管的微差作用使后序炮眼的起爆具有良好的临空面。同时毫秒雷管的微差爆破同时使起爆的药量得以减少和控制，间隔起爆的外轰波得以叠加抵消，从而减少了对围岩的扰动。爆破后，要求壁面平整规则，消除了应力集中，达到充分利用了围岩的自承能力，同时良好的光爆效果，使得超欠挖得以控制。1）、隧道爆破施工①、施工方法：采用人工风钻打眼，人工装药，非电毫秒雷管引爆。②、机具设备：风钻选用常规YT-28型手持风钻，φ30的钻杆，32mm钻头，成孔直径为42mm；③、火工品：采用2#岩石乳化炸药，规格为φ25mm×245mm。起爆材料采用3、5、6、7、8段的非电毫秒雷管；周边眼采用间隔装药，导爆索传爆。使用火雷管作为整个网络的起爆体。④、炮眼深度的确定：隧道的设计开挖断面面积为23.8m2，实际开挖断面23.8m2。岩性为侏罗系中统沙溪庙组（J2s）砂质泥岩夹泥质砂岩和砂岩等，整体性好，干抗压强度一般达到120~140Mpa，设计为V类围岩。经过多次爆破试验，确定合理炮眼深度为3.5~3.7米，有效循环进尺3.0~3.5米，炮眼利用率大于95%。⑤、掏槽眼的确定：采用3对掏槽眼水平成对布置。为了保证良好的掏槽的效果，确定为斜眼式掏槽眼。⑥、光爆参数确定：a、周边眼间距（E）：直接决定开挖轮廊面平整度的主要因素，一般情况下E=（8-18）dk，即336-756mm，根据隧道地质情况，围岩较硬，周边眼间距E值取50cm；对于节理发育地段，间距适当减小。b、周边眼抵抗线（W）：即光爆层厚度，是周边眼距辅助周边眼的间距，一般为W=1.25E=62.5cm。c、周边眼密集系数K：K=E/W确定在0.8。d、线装药密度（q）：根据围岩硬度确定在0.07~0.35之间。e、周边眼间隔装药：采用导爆索间隔串联炸药卷，非电毫秒雷管并联，火雷管引爆。炮眼孔用炮泥堵塞，堵塞长度不小于50cm。f、辅助眼的布置：辅助周边眼是根据周边眼的光爆层厚度W与周边眼平行布置的，其它辅助眼是在辅助周边眼与扩槽眼之间均匀布置。辅助眼间距E一般为60-80cm。炮眼密集系数K=0.8。g、起爆顺序：光面爆破时，从掏槽眼开始，顺次从隧道断面中心向外起爆，最后起爆周边眼。根据炮眼布置，每次爆破从掏心眼到周边眼采用3、5、6、7、8，5个段位的非电毫秒雷管引爆，相临段位起爆时间相差2毫秒。⑦、炮眼布置图：⑧、试爆及参数调整由于光面爆破对孔位和装药量的严格要求，隧道在光面爆破前，组织相关技术人员进行爆破成缝试验，从而确定周边眼的装药量、装药结构、堵塞长度和炮眼的间距；根据开挖断面的面积、岩石强度、掘进深度、炮眼深度、炸药品种等因素计算断面炮眼数量；在整个光面爆破的施工过程中，组织相关人员对围岩类别及光爆破效果进行现场监控，总结每次爆破效果，测量炮孔残留率、围岩破坏程度及轮廓修正、优化，从而调整孔位、孔距、孔深以及用药量。由于周边眼的孔位以及钻杆的位置直接影响到隧道的纵坡及开挖的超欠挖的大小，同时对隧道光爆效果起决定作用。所以对周边眼的孔位、孔距、孔深都要有相当严格的控制。针对光爆参数控制，实行施工技术人员跟班制，切实掌握围岩性质，保证光爆质量。隧道在对光爆参数调整按以下原则进行：①出现两孔间岩面外凸，残留炮眼完整率较好，装药部位无明显凹凸，由于周边孔间距过大或最小抵抗线过小引起的，应减小周边孔间距；②出现两孔间岩面内凹，残留炮眼完整率较好，装药部位无明显凹凸，由于周边孔间距过大小或最小抵抗线过大引起的，应增大周边孔间距；③出现两孔间岩面外凸，残留炮眼完整率较差，装药部位有明显凹凸，由于装药量过大引起的，应减小装药量；④坚硬较完整的围岩，周边孔间距可适当放大、减少最小抵抗线；软弱较破碎的围岩，周边孔间距可适当减小、加大最小抵抗线、减少钻孔深度。⑨、提高工人操作水平在所有光爆参数确定后，影响光爆效果的主要因素就是人的因素：a、施工人员尤其是风钻工的操作水平和质量意识直接影响炮孔的质量，对光面爆破质量影响最大。b、风钻工尤其是进行周边孔施工的风钻工不宜经常更换，否则光面爆破质量极易出现波动；c、由于隧道的纵坡是由周边孔的钻杆角度确定的，所以对风钻工的技术水平有较高的要求。d、要采取一定的经济措施来调动工人的积极性，自觉的按测量孔位打眼，并在施工中不断提高操作水平。2）经济指标隧道V类围岩全断面每爆破循环平均钻眼81个，实际开挖断面23.8m2，单位面积钻孔3.4个/m2。实际每循环平均进尺3.3米，平均炮利用率在95%以上，爆破后周边轮廓平整，岩石完整稳固，基本无浮石。拱部超欠挖基本控制在5cm以内，两茬炮眼衔接的台阶控制在15cm，残眼率达到85%以上。爆破的石碴块度合适，基本装碴和路基料的要求。通过隧道光面爆破开挖的良好控制，使得超欠挖得以控制，降低了喷射砼回填量、二衬砼的衬砌量，并提高防水卷材施工质量，对工程质量和成本控制起到了关键的作用。(2)开挖超前支护根据设计文件，采用3.5m超前小导管预注浆进行支护，小导管采用外径42mm，壁厚4mm的热轧无缝钢管加工制成，导管长3.5m，前端加工成锥形，尾部焊接6mm钢筋加劲箍，管壁四周钻4排6mm注浆孔，施工时钢管沿隧道开挖外轮廓线周边以5—10°外插角打入岩层中。小导管环向间距为35cm.两排超前小导管纵向有不小于1.0m的搭接长度，端部焊接在钢拱架上，纵向间距1.8m。注浆采用水泥—水玻璃双液。由于在2011.在2011年8月22日开挖作业时，隧道洞口段洞顶出现塌方，塌方方量56.812m3。塌方所表露的岩层岩性为页岩夹泥岩且与隧道纵向呈斜切滑板状，该类岩层极易出现塌方。塌方后，我方及时在洞口布置了监控量测的观测点。并由建设方组织设计、监理、施工方召开了施工方案会议纪要，主要处理方案如下：1.在洞口上拱和边坡设置监测点，随时进行检测是否沉降、变形或开裂。2.超前小导管长度由原来的3.5m加长到4.5m。3.在洞口处先做仰坡和二次衬砌以确保洞口的稳固。4.在每一榀拱架脚部两端分别加一根锁脚锚杆，在岩层不稳定的地方可以在拱脚两端分别加两根锁脚锚杆。5.洞口上方边坡处理完毕后方可进洞施工。6.每向前1.5m后就进行支护。(3)初期支护初期支护紧跟开挖面实施，先安设系统锚杆，锚杆采用中空注浆锚杆（R25，L=350mm）,间距按照100×80cm呈梅花型布置，拱墙部挂钢筋网并加设工字钢拱架，钢筋网采用Ф6.5钢筋，按照20×20cm间距进行布置。钢筋网与锚杆连接牢固。滑轮段端墙锚杆采用中空注浆锚杆（R25N,L=250），间距按照100×100呈梅花型布置。工字钢拱架作为初期支护的加劲措施，其纵向间距为0.6m，与系统锚杆错开设置，定位、锁脚锚杆利用Ф22mm砂浆锚杆，长3m。工字钢拱架紧贴处喷混凝土并与锁脚锚杆端头焊接，沿工字钢拱架内、外缘每2m各设一根纵向连接钢筋。最后喷射c20早强速凝混凝土进行封闭。锚杆施工采用风钻钻眼，混凝土喷射采用TK961型湿式喷射机。喷锚前做好以下准备工作：(1)检查开挖断面尺寸。(2)清除松动岩石块和墙角岩渣，清洗待喷面。(3)检查机具设备并试运转。喷射作业分段、分片由上而下顺序进行，每段长度根据围岩情况控制在1—2m。喷射作业一般分为两次完成，第一次在开挖完后随即初喷一层厚约5cm，然后安装锚杆、挂网、架设拱架，随后复喷到设计厚度。喷射后4小时方能进行爆破作业。(4).装渣运输采用无轨运输方式，用50装载机装渣转运。(5).清底、仰拱、铺底在开挖、锚喷支护完成后，及时清底施作仰拱混凝土和铺底。本隧道原设计采取仰拱填充混凝土与仰拱衬砌混凝土同时浇筑的方法一次成形，浇筑前安设好排水管、环向盲沟、预埋电缆钢管、预埋止水及预留螺栓孔，路面下纵向排水管采用Ф200无孔双壁波纹管，环向盲沟采用Ф50无孔双壁波纹管，间距为10—20m，预埋钢管（G25，b=3.25mm）埋深0.7m。但经过变更，实际实施方案为仰拱填充片石混凝土改为同衬砌相同标号的混凝土填充，预埋钢管埋深与实际不相吻合，经与建设、设计、监理单位研究决定之后，变更取消这0.7m预埋工作。完成底部电缆敷设，止水根据钢模台车衬砌长度埋设。(6)隧道衬砌(1)衬砌防排水隧道二次模筑砼衬砌前，根据设计要求，先安装各种防排水设施，防水层采用厚1.2mm的EVA和300g∕m2无纺布，EVA搭接宽度为15-18cm。防水板在洞外按一次衬砌长度制作成型，洞内防水板采用吊挂台架无钉孔铺设，防水板施作的同时施作好纵向排水盲管。纵向排水盲管采用80HDPE双壁打孔波纹管，其纵坡与隧道纵坡一致，并做好与环向盲沟的联接。防水层施工施工步骤：1）将防水板铺设台架移至作业地段就位；2）在支撑架上纵向铺设悬承用的φ6圆钢拉丝和8＃号铁丝；3）将一个循环长度卷成筒状的防水板置于支架中央，放开防水板使之自由垂落在撑架两侧，将无纺布与防水板密切叠合后整体铺设；4）旋转丝杠将支撑架升起，使防水板尽量紧贴隧道壁面；5）卸掉上一循环固定悬承拉丝的膨胀螺栓，将上一循环的拉丝露头与本循环的悬承拉丝逐根相连，张拉铁丝将防水板与壁面贴紧，之后将悬承拉丝的另一端固定在临时膨胀螺栓上。悬承拉丝定位见图悬承拉丝定位图悬承拉丝定位图6）悬承顺序为先拱后墙、由上而下进行，考虑到拱部受力较大及悬承拉丝有一定的弹性变形，拱顶及两侧拱脚各设置2道φ6圆钢悬承；7）相邻循环防水板之间的搭接缝，采用15cm宽的三合板置于锚喷面与前一组防水板端头作为粘（焊）接平面，边粘（焊）边沿环向移动三合板，本循环的悬承拉丝逐根相连，张拉粘（焊）接完成后撤出三合板。8）旋转丝杠下降支撑架，安装防水板即告完成。防水板剪栽下料洞外粘接（或焊接）防水板剪栽下料洞外粘接（或焊接）接缝检查铺设台架就位在台架上纵向铺设铁丝将防水板铺设在台架上铺设质量检查降下支撑架相邻循环接缝处理悬承铁丝升起支撑架(2)钢筋架设及预埋防排水工序完成后即可进行钢筋架设及预埋，在钢筋架设后做好止水带、止水条及电缆钢管的预埋。所有的沉降缝及施工缝均按照设计要求埋设橡胶止水带及止水条，沉降缝每20m设置一道，施工缝根据钢模台车衬砌长度确定。沉降缝止水带采用规格为300×φ18×R13×6的E型橡胶止水带，施工缝止水条采用带注浆管膨胀止水条。预埋电缆钢管埋设在隧道进洞左侧，埋置间距为5m一道。（3）混凝土衬砌模筑衬砌采用组合钢模板，采用混凝土输送泵灌注，振捣棒振捣。浇筑时按照先边墙后顶拱的顺序施工，其高差不超过0.3m。待边顶拱全部浇筑完毕后即进行路面混凝土的浇筑，同时在隧道右侧预留20×20cm排水沟。其具体施工操作要点如下：1）要求砼生产和输送能力与砼输送泵的灌注能力相匹配。2）砼自进入搅拌输送车至卸料时间不得超过初凝时间。3）隧道衬砌封顶采用钢管压注法，选择合适的砼坍落度，使隧道拱顶砼回填密实。4）在灌注砼时，要注意连续性和对称性，因特殊原因不能连续灌注而必须间隙灌注时，停工时间不得超过砼的初凝时间，同时，砼的表面做成粗糙面，必要时插连接筋；若间歇时间超过初凝时间时，则必须待砼达到2.5MPa以上的强度后方可继续灌注。5）砼脱模强度达到2.5Mpa以上，方可拆模。(7)施工辅助设施(1)施工照明及用电用电线路采用VV-2×4mm2塑料护套线沿隧道右侧边墙铺设，每隔10m安设设置36伏节能灯作为照明，用电线路铺设在边墙距路面1.8m处。(2)供风及供水空压机房和高山蓄水池建在洞口右侧边坡上，风管沿隧道右侧、水管沿隧道左侧铺设进洞，采用水泵从江中直接抽水至高山蓄水池。由于隧道短，采用自然通风。（三）边坡支护工程1.边坡支护施工边坡支护紧跟清表完之后进行，锚孔（90mm孔）间距按照150×150cm呈梅花型布置，孔深符合设计深度之后安装锚杆，锚杆采用砂浆锚杆（Ф25），外漏50cm，紧接着注M30水泥砂浆，挂钢筋网，钢筋网采用Ф6.5钢筋，按照15×15cm间距单层双向进布置。钢筋网与锚杆连接牢固。并安装排水孔，排水孔按4m梅花孔布设。最后喷射C20厚10cm早强速凝混凝土进行封闭。坡面应平顺，圆滑，平整。在实际施工中，由于二区边坡乱石段处于高危险地段，所以建设方经研究决定，对此处的实际实施方案为先注M30水泥浆，待地表有水泥浆流出之后，然后挂钢筋网，挂完网之后喷射40cm厚C20混凝土，最后再按原设计要求进行整体锚喷支护。2.喷射砼、锚杆与分布筋大样图三、技术施工保障体系各项目施工前均进行技术交底。一）超前小导管施工技术隧道V类围岩采用超前支护采用超前小导管超前注浆加固施工。1、小导管的工艺参数确定：a、材料：导管选用外径42mm，壁厚4mm的热轧无缝钢管加工制成。前端加工成锥形，尾部焊接Φ6mm钢筋加劲箍，管壁四周钻四排Φ6mm注浆孔，施工时采用水泥-水玻璃双液注浆。b、长度：选定为4.5米，两排超前小导管纵向应有不小于1.0m的搭接长度。即每循环有效支护3米。c、环向间距和外插角：环向间距的确定主要考虑注浆加固扩散半径和加固强度，确定为35cm，沿隧道开挖外轮廓线周边以5-10˚外插角打入岩层中。d、加固范围：拱部及边墙，每循环共29根。e、注浆参数：(1)注浆压力0.5-1.0MPa，；(2)水泥浆水灰比W/C=1.0；(3)水泥采用P.O32.5普通硅酸盐水泥。(4)水玻璃波美度为30，模数为2.4。2、小导管施工注事项：a、导管应在开挖轮廓线上按设计位置及角度打入，孔位误差不得大于5cm，角度误差不大于2度。c、根据导管布置草图对导管进行编号，施工时逐根逐孔检查，做好记录，当发生串浆时，应立即将串浆孔堵塞，轮到该管注浆时，再拨下堵塞物，用铁丝或细钢筋将管内杂物清除并用高压风或水冲洗，然且再注浆。d、当注浆压力突然升高，则可能发生堵塞，应立即停机检查。当堵管时，要敲打或滚动以疏通注浆管，无法疏通采取补管处理。e、注浆效果检查可以钻孔检查，未达到要求的，应补管、注浆。开挖时要随时观察注浆效果，如固结效果不明显，应停工处理，并找出原因，在下次施工中加以注意。f、加强注浆施工的安全管理工作。注浆前应严格检查机具、管路及接头处的牢固程度，工作人员应佩戴防护面罩等劳保用品，防止爆管伤人。二）中空注浆锚杆施工技术锚杆采用R25N中空注浆锚杆。施工前先检查锚杆类型、规格、质量及其性能是否与设计相符。根据锚杆类型、规格及围岩情况准备钻孔机具。钻孔采用风钻，孔眼间距、深度和布置符合设计参数的要求，其方向垂直于岩层层面。用风动搅拌机带动锚杆快速旋转，边旋转边徐徐推进。为了检验锚杆安装质量，按要求对锚杆进行抗拔力试验，锚杆质量要求：1、必须保证杆体不锈蚀、未被油和土污染；2、锚杆长度偏差≤50mm；3、孔口偏差不允许超过规范允许的100mm；4、孔深偏差不得超过50mm；5、结构锚杆方向与隧道轮廓径向间角度不得大于15°（夹角≥75°）6、超前小导管必须与隧道拱顶纵向坡度线夹角控制在10—5°、保证锚杆起到挑顶作用；三）钢筋网施工技术1、钢筋网必须按照规范要求搭接，搭接宽度≥100mm；2、钢筋网必须与锚杆尾端连接或者绑扎；3、钢筋网网格间距不得大于设计的10%；4、钢筋网片与岩璧间必须紧贴、保持平整。四）钢拱架施工技术1、工字钢拱必须保证成型尺寸、安装前必须在洞外进行组装检查；2、焊接必须牢固有刚度；3、连接板厚度必须大于8mm；4、安装时拱脚必须落到基底上面、严禁虚脚出现掉拱；5、拱与拱之间必须布置纵向连接筋使得相互间形成整体，防止出现倾斜；6、拱与锚杆必须连接成为整体；7、拱与拱间的间距偏差不得大于100mm；五）喷射混凝土施工技术1、喷射前必须先对岩层面灰尘、油污、风化剥离层采用高压水、风进行清洗、并根据地下出水点进行防水处理，埋设厚度标志、确保喷射厚度；2、混凝土计量：根据配合比测试砂石料中的含水量，调整配合比、并进行试配、试配合格报送监理批准；3、每次喷射前先将高压风打开、将管中残液、残渣吹出，然后先在喷嘴处通水，在均匀连续上料、始终保持进料中有一定的混合料。喷射作业时工作风压墙部一般控制在0.27—0.4mpa、拱部控制在0.35—0.45mpa；喷嘴距离受喷面最佳距离控制在1.0m左右并相互垂直，喷嘴应做螺旋式扰动。4、喷射顺序应该先边墙后拱部；5、喷射应根据设计喷射厚度进行调整，一般初喷厚度控制在4—6cm；然后复喷至设计厚度；6、喷射面应保证基本平整，杜绝出现凹凸不平。六)衬砌防排水隧道二次模筑砼衬砌前，根据设计要求，先安装各种防排设施，防水层采用厚1.2mm的EVA和300g∕m2无纺布，EVA搭接宽度不小于10cm。防水板在洞外按一次衬砌长度制作成型，洞内防水板采用吊挂台架无钉孔铺设，防水板施作的同时施作好纵向排水盲管。纵向排水盲管采用80HDPE双壁打孔波纹管，其纵坡与隧道纵坡一致，并做好与环